Substansi Dasar Genetik

Kromosom

Jumlah kromosom setiap jenis makhluk hidup bervariasi. Kromosom terdapat di dalam inti sel dan tersusun atas persenyawaan protein dan asam nukleat yang disebut nukleoprotein. Asam nukleat berfungsi sebagai substansi genetik yang terdiri dari DNA dan RNA.

Struktur Kromosom

Kromosom akan tampak jelas jika sel sedang membelah. Kromosom terdiri dari sentromer (kinetokor) dan lengan. Sentromer merupakan kepala kromosom. Bagian ini bergantung pada serabut gelondong pada saat pembelahan. Adapun lengan kromosom merupakan bagian kromosom yang mengandung kromonema dan gen. Lengan dibungkus oleh selaput matriks.

Bentuk Kromosom

Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan menjadi 4 bentuk, yaitu metasentrik, submetasentrik, akrosentrik, dan telosentrik.

· Metasentrik, yaitu sentromer terletak di tengah, bentuknya menyerupai huruf V.

· Submetasentrik, letak sentromer mengarah ke salah satu ujung kromosom, bentuknya seperti huruf J.

· Akrosentrik, letak sentromer dekat ujung kromosom sehingga membagi kromosom menjadi menjadi 2 lengan, yaitu satu pendek dan lengan yang lain sangat panjang.

· Telosentrik, letak sentromer di ujung kromosom sehingga kromosom hanya mempunyai satu lengan.

Macam Kromosom

Macam atau tipe kromosom dibedakan menjadi 2, yaitu sebagai berikut.

·   Autosom, yaitu kromosom yang tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. Diberi simbol A (autosom).

·   Gonosom atau kromosom seks, yaitu kromosom yang menentukan jenis kelamin organisme.

Contoh penulisan kromosom pada manusia.

Sel tubuh pria : 44A + XY atau 22AA + XY

Sel tubuh wanita : 44A + XY atau 22AA + XX

Sperma : 22A + X atau 22A + Y

Ovum : 22A + X

Gen

Gen merupakan unit terkecil yang terletak pada bagian kromosom yang disebut lokus. Fungsi gen adalah menyampaikan informasi genetik kepada keturunannya dan mengendalikan perkembangan dan metabolisme sel.

Gen merupakan substansi hereditas yang mempunyai sifat-sifat berikut.

·   Mengandung satuan informasi genetik.

·   Dapat menduplikasikan diri.

·   Sebagai zarah yang kompak yang menempati lokus dalam kromosom.

·   Mengatur sifat-sifat yang diturunkan.

Pada sel somatis kromosom selalu berpasangan dengan kromosom homolognya. Gen yang menempati lokus yang bersesuaian pada kromosom homolog disebut alel. Alel selalu muncul berpasangan. Jika gen A (dominan) dan gen a (resesif) membentuk pasangan disebut heterozigot. Jika gen A dan gen A berpasangan membentuk homozigot dominan. Jika kedua gen yang berpasangan resesif maka disebut heterozigot resesif, misalnya aa.

Nukleoplasma

Nukleoplasma tersusun oleh nukleoprotein (protein dan asam nukleat). Asam nukleat tersusun atas rangkaian fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen. Basa nitrogen terdiri dari purin (adenin) (A) dan guanine (G), serta pirimidin (timin) (T), sitosin (S), dan urasil (U).

DNA (Deoxyribo Nucleic Acid)

DNA terletak pada gen-gen di dalam kromosom. Oleh karena kromosom terdapat di dalam nucleus, maka DNA banyak ditemukan di dalam nukleus sel. Molekul DNA juga ditemukan dalam mitokondria, plastida, dan sentriol.

DNA merupakan pembawa informasi genetik yang terdiri dari pasangan rangkaian nukleotida yang terpilin (double heliks). Komponen dasar penyusun DNA adalah sebagai berikut.

·   Gugusan gula (deoksiribosa/pentosa).

·   Gugusan fosfat.

·   Basa nitrogen terdiri dari purin meliputi adenin (A) dan guanin (G); serta pirimidin meliputi sitosin (S) dan timin (T).

Purin atau pirimidin yang berikatan dengan deoksiribosa membentuk suatu molekul yang disebut nukleosida. Nukleosida yang berikatan dengan fosfat membentuk nukleotida atau deoksiribonokleotida. Pasangan basa nitrogen pada DNA, yaitu adenin (A) dan guanin (G) dengan sitosin (S). Antara basa nitrogen dihubungkan ikatan hidrogen.

DNA memiliki sifat yang menarik dan unik. Jumlah adenin yang terdapat di dalam DNA suatu organisme sama dengan jumlah timin. Demikan pula jumlah sitosin akan selalu sama dengan jumlah guanin. Keunikan lain adalah jumlah dan susunan atau urutan basa berbeda pada setiap spesies. DNA bersifat stabil dan tidak mudah terurai. Dengan sifat ini maka DNA mampu mempertahankan sifat sel yang mantap.

Sifat khas yang lain dari DNA adalah kemampuannya melakukan penggandaan diri (replikasi). Replikasi merupakan peristiwa sintesis DNA yang terjadi karena adanya sintesis rantai nukleotida baru dari rantai nukleotida lama. Pada beberapa organisme seluler, replikasi DNA terjadi di dalam inti sel dan terjadi sebelum sel membelah.

Ada beberpa hipotesis cara cara DNA bereplikasi, yaitu semikonservatif, konservatif, dan dispersif.

Teori Semikonservatif

Replikasi DNA menurut teori ini dimulai dengan terpisahnya dua rantai DNA akibat lemahnya ikatan hidrogen yang mengikatkan dua basa nitrogren pada heliks ganda. Tiap-tiap rantai nukleotida membentuk pasangan komplementernya sehingga dihasilkan dua DNA identik. Tiap-tiap DNA terdiri dari satu rantai lama dan satu rantai baru.

Teori Konservatif

Heliks ganda pararel tetap utuh, tetapi berfungsi sebagai cetakan untuk dua rantai heliks ganda baru.

Dispersif

Kedua buah rantai polinukleotida terputus-putus. Segmen rantai DNA parental digunakan sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru. Akibatnya rantai DNA lama DNA yang baru dibentuk saling bersambunga leh wbio