KARIOTIPE

KARIOTIPE

Laporan Praktikum Genetika BODY , DAN PENGAMATAN KARIOTIPE, BARR BODY   DRUMST  DRUMSTICK  ICK 

Reny Guspratiwi*, A. R. Junaid, D.C. Wahluyo, D. Oktavia, F.A. Murobby, N. Nikita, A. Bayu,

Annisa, R. Arita Universitas Universitas Indonesia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Departemen Biologi Maret 2011

Abstrak 

Kariotipe adalah gambaran kromosom dalam suatu sel dengan berbagai struktur dari masingmasing kromosom tersebut. Kariotipe bisa digunakan untuk mengidentifikasi berbagai kelainan kromosom. Pada penyusunan ditemukan kariotipe klinefelter dan kariotipe perempuan normal.  Barr body dan drumstick merupakan drumstick  merupakan sex  sex chromatin chromatin yang terbentuk akibat inaktivasi kromosom X. Dilakukan pengamatan menggunakan preparat awetan dan ditemukan barr body dan drumstick   pada nukleus. nukleus.

1. Pendahuluan

Berbaga Berbagaii mutasi mutasi yang terjadi terjadi pada pada kromos kromosom om menyeba menyebabkan bkan banyakny banyaknyaa fenoti fenotipe pe yang terliha terlihat. t. Seringk Seringkali ali muncul muncul kasus kasus yang berhubu berhubungan ngan dengan dengan mutasi mutasi kromos kromosom om tersebu tersebutt dan menjadi menjadi masala masalah h yang tidak tidak dimenge dimengerti rti oleh oleh masyara masyarakat. kat. Pengama Pengamatan tan ini dilakuk dilakukan an untuk  untuk  mempelajari berbagai kariotipe yang ada pada kromosom.

Dalam setiap inti sel, molekul DNA dikemas dalam struktur sepeti benang yang disebut kromosom. Setiap kromosom memiliki titik penyempitan yang disebut sentromer. Sentromer  membagi kromosom menjadi dua bagian atau disebut lengan. Lengan pendek disebut lengan “P” dan lengan panjang disebut lengan “Q”. Lokasi sentromer memberikan karakteristik pada masingmasing kromosom dan dapat digunakan untuk menggambarkan lokasi gen tersebut (May dkk  2011:1). Macam-macam kromosom berdasarkan letak sentromernya, pertama, metasentris, yaitu kromosom yang memiliki sentromer di tengah, sehingga kromosom dibagi atas dua lengan yang sama panjang. Kedua, submetasentris, yaitu kromosom yang memiliki sentromer tidak di tengah, sehingga kedua lengan kromosom tidak sama panjang. Ketiga, akrosentris, yaitu kromosom yang memiliki sentromer dekat dengan salah satu ujungnya, sehingga kedua lengan tidak sama  panjangnya. Keempat, telosentris, yaitu kromosom yang memiliki sentromer di salah satu ujungnya sehingga kromosom tetap lurus dan tidak terbagi atas dua lengan (suryo 1995: 60). Kariotipe memperlihatkan berapa banyak kromosom yang terdapat pada sel dengan beberapa rincian struktur kromosom tersebut. Para ilmuan hanya dapat melihat rincian tersebut menggunakan pewarnaan khusus. Cara kerja untuk memeriksa kromosom yaitu, pertama, memperoleh sampel sel. Hampir semua sel yang membelah bisa digunakan, termasuk sel darah, sel kulit dan sel-sel dari akar tanaman. Kedua, sel tersebut dibudidayakan, diberi nutrisi yang tepat untuk pertumbuhan agar bisa aktif membelah. Ketiga, beberapa sel dikeluarkan dari budidaya dan dilakukan pemberhentian mitosis pada tahap metafase. Selanjutnya kromosom diberi pewarnaan dan dilakukan analisis mengenai jumlah dan kelainan yang terjadi (Robinson 2005: 241). Kariotipe manusia tidak normal jika jumlah nya bukan 46 atau terdapat penambahan,  pengurangan atau terjadi penyusunan kromosom yang tidak sesuai. Tipe-tipe abnormalitas kromosom antara lain, polyploidy merupakan kelainan yang memiliki set kromosom berlebih. Aneuploidy, kelainan yang kehilangan atau kelebihan set kromosom. Aneuploidy terbagi dua, monosomi dan trisomi. Monosomi merupakan kelainan yang kehilangan satu kromosom, sedangkan trisomi, kelainan yang kelebihan satu kromosom. Selain dua tipe tersebut, masih ada lagi delesi (hilangnya bagian kromosom), duplikasi (bagian kromosom yang menjadi dua), inversi ( bagian kromosom yang letaknya terbalik), dan translokasi (dua kromosom yang bertukar   bagiannya). Abnormalitas yang terjadi pada kromosom menyebabkan munculnya beberapa sindrom pada manusia yaitu,pertama, sindrom down, trisomi pada kromosom nomor 21. Orang dengan sindrom

down, memiliki rambut yang lurus dan jarang, lidah yang selalu menonjol, bibir tebal, anggota gerak yang abnormal, sendi longgar, refleks tidak baik, dan perkembangan milestonenya sangat lambat. Sindrome down juga memiliki masalah dengan jantung, pendengaran, penglihatan dan mental. Kedua, sindrom edward, trisomi pada kromosom nomor 18. Penderita sindrom edward memiliki tengkorak yang sempti, telinga yang rendah, muka dan mulut kecil, tidak memiliki sidik   jari, memiliki jari-jari kaki yang pendek dan lebar dengan jari kedua dan ketiga melebur. Ketiga, sindrom patau, trisomi pada kromosom nomor 13. Abnormalitas yang terjadi pada patau berakibat  pada jantung, otak, ginjal dan wajah. Keempat, sindrome turner (45, X), mereka memiliki gangguan pada indra pendengaran, tidak bisa mendengar pada frekuensi suara tertentu, memiliki lipatan kulit di bagisn belakang leher. Saat memasuki masa pubertas, rambut tubuh jarang tumbuh, tidak mengalami menstruasi, payudara kecil, dan rahimnya kecil. Keempat, sindrom klinefelter  yang disebabkan oleh kelebihan kromosom X. Laki-laki yang mengalami sindrom klinefelter  mengalami keterbelakangan seksual, testis belum sempurna, payudaranya berkembang, dan memiliki kaki dan tangan yang panjangnya melebihi panjang normal.(Lewis 2009 :248-254) Ketika memeriksa sebuah kariotipe, seorang ahli genetika memeriksa setiap kromosom pada individu. Kromosom-kromosom tersebut memiliki ukuran dan bentuk tertentu, lokasi sentromer  dan panjang lengan merupakan bagian yang mendefenisikan bentuk fisik setiap kromosom (Robinson 2005: 241). Tata cara penamaan kormosom manusia atau disebut nomenklatur kromosom memiliki urutan penulisan sebagai berikut: pertama, jumlah kromosom pada sel somatis sebagai simbol  pertama lalu diikuti tanda koma. Contoh 46, untuk kromosom manusia normal. Kedua digunakan simbol kromosom seks. Kromosom seks untuk wanita XX untuk pria XY atau misalnya terjadi  penyimpangan XXY. Ketiga, Suatu peristiwa yang merupakan kelainan yang terjadi pada kromosom sebagai simbol ketiga. Peristiwa-peristiwa tersebut dapat meliputi peristiwa delesi, translokasi, duplikasi, monosomi atau trisomi. Kromosom dengan perubahan ditandai angka yang merupakan nomor urutan kromosom dan perubahan lengan ditandai dengan  p untuk lengan pendek dan q untuk lengan  panjang. Keempat, simbol “+” menandakan trisomi dan simbol “-“ menandakan mosomi pada kormosom tersebut. Kelima, simbol “+”, di belakang huruf  p atau q pada simbol ketiga, mengindikasikan adanya penambahan materi kromosom pada kromosom tersebut dan simbol ”-“ mengindikasikan adanya delesi pada lengan kromosom tersebut. Misalnya 5p- menandakan

adanya delesi pada lengan pendek kromosom nomor-5, 9q+ menandakan adanya penambahan materi kromosom pada lengan panjang kromosom nomor-9. Terakhir, simbol t  menandakan terjadinya translokasi antara dua kromosom. Sebagai contoh t  (14p;21q) menandakan adanya translokasi antara lengan panjang kromosom nomor 14 dan 21 (Fairbanks & Andersen 1999: 535).  Barr body dan drum stick termasuk dalam jenis sex chromatin. Sex chromatin merupakan sebuh kromosom-X yang inaktif. Inaktivasi kromosom X terjadi pada awal embriogenesis. Kromosom-X yang teraktivasi tersebut dapat berasal dari ayah maupun ibu. Inaktivasi kromosomX bersifat tetap atau stabil, yaitu kromosom-X inaktif diwariskan dari parental tetap dalam bentuk  inaktif (Klug & Cummings 1994: 171). Lyon seorang ilmuan di bidang genetika membuat sebuah hipotesis tentang sex chromatin maka untuk menghormatinya hipotesis tersebut disebut hipotesis Lyon.

Hipotesis Lyon

menyatakan bahwa jumlah  sex chromatin = jumlah total kromosom X – 1. Jadi apabila  sex chromatin-nya berjumlah 1 maka individu tersebut adalah wanita normal, bila jumlah sex chromatin-nya tidak ada maka individu tersebut pria karena pria hanya memiliki satu kromosom-X (Suryo 2003:194). Tujuan pengamatan kariotipe, barr body, dan drumstick  ini yaitu, pertama, memahami tentang berbagai jenis kariotipe manusia. Kedua, mempelajari cara kariotiping. Ketiga, untuk  mengetahui bentuk dan letak barr body dan drumstick pada tubuh manusia.

2. Metodologi

Alat yang diperlukan pada praktikum ini adalah, pensil, gunting, penggaris, dan mikroskop cahaya. Bahan yang digunakan adalah lem, gambar kromosom, lembar kerja, dan preparat awetan. Cara kerja kariotiping yaitu, pertama, gambar kromosom yang sudah ada digunting  berdasarkan pola pita, letak sentromer dan ukuran. Kedua, gambar kromosom tersebut ditempel  pada lembar kerja yang sudah disediakan. Ketiga, kariotipe diamati dan ditulis nomenklatur serta kelainan yang terjadi. Keempat, dilakukan analisis terhadap kelainan yang ditemukan. Cara kerja pengamatan barr body dan drumstick yaitu, pertama, preparat awetan diamati di  bawah mikroskop cahaya. Kedua, dibandingkan antara gambar barr body dan drumstick . Ketiga,

hasil pengamatan digambar pada tempat yang disediakan. Keempat dilakukan analisis terhadap barr body dan drumstick yang dilihat pada pengamatan.

3. Hasil Pengamatan

A. Kariotipe manusia

Pada penyusunan kariotipe sampel C, didapatkan kariotipe manusia dengan kromosom  berjumlah 47. Terjadinya kromosom berjumlah 47 tersebut disebabkan adanya kromosom X yang  berlebih. Berdasarkan literatur, sindrom klinefelter merupakan sindrom yang disebabkan oleh kelebihan kromosom X (Lewis 2009 :248). Jadi, sindrom yang ditemukan pada penyusunan kariotipe tersebut adalah sindrom klinefelter. Kariotipe pada sample A menunjukkan ciri-ciri kromosom normal yang didapatkan jumlah kromosomnya sebanyak 46. Berdasarkan literatur, kromosom normal berjumlah 46 dan disebut diploid (Rittner & McCabe 2004: 84). Kariotipe yang disusun tersebut memperlihatkan dua kromosom X pada kromosom gamet. Jadi, susunan kariotipe pada sample A merupakan kariotipe  perempuan normal.

B.  Barr body dan drumstick 

Gambar 1. Barr body

Gambar 2. Drumstick  Pengamatan yang dilakukan pada preparat awetan menunjukkan hasil yang sesuai dengan literatur. Barr body merupakan struktur gelap pada nukleus yang terlihat pada saat interfase (Lewis 2009: 130). Pada pengamatan terlihat struktur gelap tersebut berada di tepi nukleus.  Drumstick  terlihat seperti penjuluran pada nukleus yang terdapat pada sel leukosit wanita (Ahluwalia 2009:101). Pada pengamatan, terlihat drumstick seperti tonjolan kkecil dari nukleus. Hal tersebut sesuai dengan yang telah dijelaskan oleh literatur.

4. Kesimpulan

Berbagai jenis kariotipe telah diamati dan dipelajari, ternyata terdapat banyak variasi dari kromosom manusia sehingga seringkali variasi tersebut memunculkan kelainan yang disebut dengan sindrom. Untuk mengenali cara identifikasi kariotipe kromosom manusia, maka dilakukanlah proses yang disebut kariotiping. Pengamatan kariotipe ini dilakukan dengan cara kariotiping. Barr body dan drumstick merupakan bagian yang hanya terdapat pada wanita, karena munculnya dua hal tersebut disebabkan oleh inaktivasi kromosom X.

Daftar Pustaka

Ahluwalia, K. B. 2009. Genetics. New Age Interrnational (P) Limited, Publishers. New Delhi: 468)

Fairbanks, D. J. & Andersen. 1999. Genetics : The continuity of life. Brooks/Cole Publishing Company, Pacific Grove: xii + 617 hlm. Klug, W. S. & M. R. Cummings. 1994. Concepts of genetics. 4th ed. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs: xvi + 779 hlm.

Lewis, R. 2009. Human genetics concept and applications. McGraw Hill. New York : 512 hlm. Rittner, D. & McCabe, T. L. 2004. Encyclopedia of biology. Facts on File, Inc. New York: 417. Robinson, T. R. 2005. Genetics For Dummies. Wiley Publishing, Inc. Indiana: 385 hlm. Suryo, 1995. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta: xii + 531 hlm

Suryo. 2003. Genetika manusia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta: xvi + 540 hlm.