MATERI GENETIK

Materi Genetik

            Materi genetik meliputi kromosom, gen, DNA, RNA. Proses pewarisan sifat kepada keturunannya melibatkan materi genetik

1.         Kromosom

Kromosom tersusun dari DNA dan protein. Protein pada kromosom disebut histon. Kromosom terbentuk dari untaian DNA yang dipintal dalam suatu protein histon kemudian menjadi nukleosom. Setelah itu nukleosom satu dengan nukleosom lainnya bergabung membentuk benang yang lebih padat dan menjadi lipatan-lipatan yang disebut solenoid. Kemudian setelah itu solenoid bergabung dengan solenoid lainnya membentuk suatu benang yang disebut kromatin. Kromatin ini bentuknya seperti seperti benang-benang halus seperti jala yang dapat menyerap warna dan berada pada nukleus. Ketika sel akan membelah, kromatin akan menebal dan memendek yang kemudian disebut kromosom.

Kromosom mengandung dua struktur dua struktur utama yaitu sentrosom dan telomer. Sentromer berbentuk bulat dan tidak mengandung gen, berfungsi untuk pergerakan kromosom dari daerah ekuator ke kutub masing-masing pada saat pembelahan terjadi. Sentromer merupakan bagian kromosom yang menghubungkan dua kromatid ( kromosom anak ). Pada sentromer biasanya menempel benang-benang spindel selama pembelahan mitosis dan meiosis. Benang-benang spindel akan menggerakkan sentromer sekaligus kromosom menuju tempat yang sesuai.

Telomer merupakan urutan DNA khusus yang dapat ditemukan pada agian ujung kromoso. Telomer berfungsi menjaga panjang kromosom anak konstan seperti pada sel induk.

Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan menjadi beberapa tipe yaitu :

§  Kromosom metasentrik

Yaitu kromosom yang sentromernya terletak persis ditengah-tengah lengan kromosom.

§  Kromosom submetasentrik

yaitu kromosom yang sentromernya terletak hampir ditengah-tengah lengan kromosom

§  Kromosom akrosentrik

yaitu kromosom yang sentromrnya terletak hampir di ujung lengan kromosom

§  Kromosom telosentrik

Yaitu kromosom yang sentromernya terletak dibagian ujung lengan kromosom.

Tipe dan jumlah kromosom:

Pada sel rubuh manusia terdapat 46 kromosom (2n) yang dibedakan menjadi :

§  Autosom

Yaitu kromosom tubuh yang tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. Yang terdiri dari 22 pasang autosom atau 44 buah.

§  Genosom

Yaitu kromosom yang menentukan jenis kelamin yang terdiri atas 1 pasang kromosom kelamin. Dibedakan menjadi 2 macam yaitu kromosom-X dan kromosom-Y.

Suatu pasang kromosom kelamin dapat bertanda XX atau XY. Kombinasi tersebut bisa terjadi ketika sel telur dengan kromosom X dibuahi oleh sel sperma dengan kromosom X atau Y. Nah, jika dibuahi sel sperma dengan kromosom X maka dihasilkan satu pasang kromosom kelamin bertanda X, berjenis kelamin wanita. Jika sel telur dibuahi sel sperma dengan kromosom Y, maka dihasilkan sepasang kromosom kelamin bertanda XY, dan berjenis kelamin laki-laki.

Pada autosom, masing-masing pasangan kromosomnya merupakan pasangan homolog yang artiya kedua pasangan kromosom mempunyai bentuk,ukuran maupun jenis gen yang ada di dalamnya. Pada kromosom kelamin wanita atau kromosom XX merupakan pasangan homolog tetapi tidak untuk pasangan kromosom kelamin X dan Y pada pria karena pada kromosom kelamin pria ada sebagian lengan kromosom yang tidak membawa gen-gen yang sejenis.

           

2.      Gen

Gen merupakan satu seri triplet basa nitrogen yang terdapat pada pita DNA. Seri triplet ini akan mengode satu rantai polipeptida yang kemudian akan menjadi bagian dari satu enzim atau protein lainnya. Gen terdiri atasa materi genetika yang berisi pesan-pesan kimia. Gen tersebut dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikunya sehingga mempunyai sejumlah ciri individu yang sama dengan induknya.

Gen memiliki beberapa fungsi, antara lain:

§  Sebagai  zarah tersendiri pada kromosom. Zarah adalah zat terkecil dan tidak dapat dibagi-bagi.

§  Menyimpan informasi genetik dari induk kepada keturunannya.

§  Mengatur proses metabolisme dan perkembangan.

Gen terletak didalam kromosom pada lokasi khusu yang disebut dengan lokus. Gen mempunyai bentuk alternatif atau bentuk lain yang dikenal dengan istilah alel. Alel dapat memiliki tugas yang sama atau berlawanan untuk suatu pekerjaan tertentu. Alel yang memiliki tugas yang sama disebut alel homozigot. Sedangkan alel yang mempunyai tugas yang berlawanan disebut alel heterozigot. Gen dan alel dilambangkan dengan huruf  latin besar dan kecil. Jadi, gen juga mempunyai pasangan seperti halnya kromosom.

3.      DNA

DNA ( deoxyribonucleic acid ) atau disebut juga asam deoxyribosa nukleat (ADN). DNA membawa informasi yang diperlukan untuk sintesis protein dan replikasi. Sintesis protein merupakan proses penyusunan protein yang diperlukan oleh sel maupun virus yang akan digunakan untuk aktivitas dan pertumbuhan. Replikasi merupakan proses DNA yang mengopi diri sendiri untuk diberikan pada masing-masing sel anak maupun virus. Sekaligus menyampaikan informasi yang diperlukan untuk sintesis protein. Dari berbagai penelitian mengungkapkan bahwa DNA adalah pembawa sebagian atau seluruh sifat-sifat genetik didalam kromosom. DNA terdapat didalam nukleus, selain didalam nukleus molekul DNA juga terdapat didalam mitokondria, plastid dan sentriol.

Susunan kimia DNA adalah sebuah makromolekul yang kompleks. Molekul DNA disusun oleh dua rantai polinukleotida yang amat panjang. Satu rantai polinukleotida terdiri atas rangkaian nukleotida. Nukleotida menghubungkan masing-masing pita DNA pada satu molekul DNA. Molekul DNA terdiri atas dua pita atau berpita ganda. Dengan adanya nukleotida yang menghubungkan pita DNA sehingga membentuk struktur rantai ganda yang tersusun seperti tangga berpilin. Struktur demikian dikenal dengan istilah double helix.

Menurut struktur DNA double helix, setiap nukleotida terdiri atas tiga unit yaitu satu molekul gula pentosa deoksiribosa, satu gugus fosfat dan satu dari empat jenis basa nitrogen. Keempat basa nitrogen tersebut adalah kelompok purin : adenin (A) dan uanin (G) serta kelompok pirimidin : timin (T) dan sitosin (S). Nukleotida yang mengandung (A) atau adenin selalu berpasangan dengan timin (T). Sedangkan sitosin (S) selalu berpasangan dengan guanin (G).

4.      RNA

Merupakan materi genetik yang terdapat pada virus tertentu (virus RNA), serta sel dan molekul yang mengarah kepada tahap sintesis protein. Struktur RNA hampir sama dengan DNA, dibangun oleh suatu molekul gula pentosa, satu gugus fosfat dan satu dari empat jenis basa nitrogen. Gula pentosa pada RNA berupa ribosa bukan deoksiribosa. Pada RNA terdapat basa urasil (U) sebagai pengganti timin (T) pada DNA. Kemudian RNA bukan dibangun oleh rantai polinukleotida berpeptida ganda  melainkan polinukleotida berpita tunggal.