Pengamatan Kromosom Raksasa Drosophila melanogaster

Read article below in English [Baca artikel berikut dalam bahasa Inggris]

Berikut ini adalah artikel yang membahas tentang prosedur pengamatan kromosom raksasa pada lalat buah, artikel ini saya modifikasi dari kegiatan praktikum MK Genetika yang saya ikuti di S1 Pendidikan Biologi Universitas Negeri Malang (UM).

Daftar Isi:

1. Pendahuluan 
2. Alat-Bahan 
3. Prosedur Kerja 
4. Hasil Pengamatan 
5. Sumber-sumber

Pendahuluan

Kromosom merupakan molekul asam nukleat yang tersusun dari molekul DNA (mengandung sejumlah gen) yang tergabung dengan protein tertentu (bukan histon, pada makhluk hidup prokariot) atau bergabung dengan protein histon (pada makhluk hidup eukariot) dan memiliki kemampuan untuk melakukan replikasi sendiri. (Corebima, 1994). Pada sel-sel eukariot, selain ditemukan di dalam inti, kromosom juga ditemukan di dalam organel tertentu, misalnya kloroplas (tumbuhan) dan mitokondria. Struktur kromosom di dalam mitokondria makhluk hidup apapun berupa molekul DNA unting ganda yang melilit dan tidak berasosiasi dengan protein-protein semacam histon atau berupa molekul DNA unting DNA yang telanjang (Corebima, 1994). Berbeda dengan kromosom di dalam mitokondria, kromosom di dalam inti sel eukariot merupakan nucleoprotein yang terdiri dari DNA unting ganda yang berasosiasi dengan protein histon, protein non histon bahkan RNA (Gardner, 1991).

Beberapa sel dari larva insekta tetentu mempunyai kromosom raksasa. Contoh insekta yang memiliki kromosom raksasa adalah Drosophila melanogaster [lalat buah].

Koromosom raksasa ini terdapat dalam sel kelenjar ludahnya (Kimball, 1990). Kromosom ini disebut kromosom raksasa karena sesungguhnya kromosom ini adalah kromosom interfase yang memiliki ukuran lebih panjang daripada kromosom metaphase sehingga kromosom ini dapat dilihat (pada fase interfase) dimana pada kondisi tersebut semua kromosom lain tidak terlihat. Kromosom raksasa dibentuk oleh peristiwa endomitosis, yaitu suatu replikasi yang menghasilkan banyak kromosom yang tidak terpisah satu dengan yang lain. Struktur kromosom raksasa ini tersusun atas pita terang dan pita gelap. Pita terang mengandung eukromatin dengan lilitan yang renggang sedangkan pita gelap mengandung heterokromatin dengan lilitan yang padat, mengalami kondensasi, dan berperan aktif dalam pembelahan. DNA umumnya terdapat pada pita-pita yang gelap (Kimball, 1990). Kromosom raksasa ini merupakan hasil duplikasi berulang-ulang dari kromosom tanpa disertai pembelahan sel. Duplikat-duplikat homolog ini baik paternal maupun maternal, terletak berdampingan secara sempurna, sehingga menghasilkan bentukan menyerupai kabel yang berserabut banyak. Pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster setiap kromosom raksasa merupakan hasil sembilan siklus replikasi. Kromosom raksasa yang terdapat pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster ini umumnya menyerupai kromosom raksasa dalam jaringan lainnya tetapi memiliki lokasi gembungan yang berbeda-beda.

Pengamatan ini bertujuan  untuk mengetahui struktur kromosom raksasa pada Drosopila melanogaster .

Alat-Bahan

Alat:

1.      Mikroskop cahaya

2.      Gelas arloji

3.      Objek glass

4.      Cover glass

5.      Pipet

6.      Jarum pentul

Bahan:

1. larva Drosopila melanogaster

2. larutan NaCl 0,9%

3. Larutan FAA

4. Acetocarmin

Prosedur Kerja

1. Memilih larva Drosopila melanogaster instar 3 
2. Meletakkan larva pada gelas arloji dan diberi larutan NaCl 0,9%
3. Menentukan bagian kepala, ekor, dan leher larva
4. Meletakkan larva pada kaca benda dan diamati dibawah mikroskop
5. Memisahkan bagian kepala dengan ekor, dengan cara meletakkan jarum pentul pada bagian kepala dan leher kemudian menariknya hingga terputus
6. Mencari salivary glands (kelenjar ludah) yang memiliki bentukan seperti ginjal dengan warna transparan
7. Memisahkan salivary glands yang telah ditemukan dari lemak-lemak yang menempel
8. Menetesi salivary glands yang sudah ditemukan dengan FAA secukupnya, sampai warna salivary glands berubah menjadi keruh
9. Membersihkan sisa FAA dengan cara menghisapnya dengan kertas hisap, lalu ditetesi dengan acetocarmin
10. Menutup preparat dengan kaca penutup, dan mengamati di bawah mikroskop
11. Mencari kromosom raksasa pada preparat yang sudah dibuat, dan menggambarnya

Hasil Pengamatan

  

     Pengamatan kali ini bertujuan untuk mengamati kromosom raksasa pada Drosophila melanogaster. Untuk mendapatkan kromosom raksasa ini perlu didapatkan terlebih dahulu kelenjar ludah larva instar 3 Drosophila melanogaster. Kelenjar ludah ini terletak di daerah antara kepala dengan leher. Warna kelenjar ludah adalah transparan dan akan berubah menjadi keruh saat ditetesi larutan fiksatif FAA. Kelenjar ludah Drosophila melanogaster berjumlah sepasang dengan bentuk seperti ginjal. Sebelum diamati, terlebih dahulu kelenjar ludah yang telah didapatkan ditetesi dengan acetocarmin. Pemberian acetocarmin ini bertujuan untuk memberikan pewarnaan pada kromosom sehingga kromosom lebih mudah diamati. Kromosom raksasa yang ditemukan berwarna transparan dengan suatu ciri yang khas yang mudah dikenali, yaitu terdapat garis-garis pita gelap dan terang berseling teratur. Dengan perbesaran mikroskop lemah, kromosom ini sudah dapat diamati dengan cukup jelas.

    Berdasarkan hasil pengamatan dapat diketahui bahwa kromosom raksasa yang ditemukan pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster memiliki bentukan yang besar dan panjang. Berbeda dengan kromosom biasa, kromosom raksasa ini dapat diamati pada mikroskop dengan perbesaran lemah. Secara umum, kromosom raksasa ini sama dengan kromosom biasa, salah satu perbedaan terletak pada proses terbentuknya. Menurut Gardner (1991), kromosom raksasa yang terdapat pada kelenjar ludah Drosophila melanogaster terbentuk karena proses endomitosis dimana strand kromosom mereplikasi terus menerus tanpa terjadi pembelahan inti. Proses endomitosis menghasilkan bentukan kromosom yang besar dan panjang seperti pita, atau yang biasa disebut kromosom polytene. Dalam www.ceolas.org disebutkan bahwa kromosom dalam kelenjar ludah Drosophila melanogaster membelah beberapa kali tetapi masing-masing strand tidak membelah. Strand-strand tersebut tetap menempel antara satu dengan yang lain. Dengan kata lain, kromosom raksasa ini memiliki banyak copy gen yang tidak memisah antara satu dengan yang lain, sehingga di dalam satu sel terdapat kopian informasi dari beberapa gen di dalam kromosom. Namun saat terjadi endoreplikasi yang berulang-ulang pada kromosom, ada bagian yang tidak ikut membelah dengan maksimal, yakni daerah sentromer. Sebagai hasilnya, sentromer kromosom tergabung bersama-sama menjadi bentukan padat yang dinamakan sentrosenter.

     Ciri khas dari kromosom raksasa adalah terdapat garis-garis pita gelap dan pita terang yang tersusun teratur berselang-seling. Menurut Kimball (1990), pita terang pada kromosom raksasa ini merupakan eukromatin dengan lilitan renggang. Sedangkan pita gelap merupakan heterokromatin dengan lilitan yang padat dan dapat mengalami kondensasi. DNA umumnya terdapat pada pita-pita yang gelap. Bagian yang berperan aktif dalam pembelahan adalah bagian pada pita gelap. Jumlah pita pada kromosom raksasa dapat digolongkan menjadi 537 pita untuk kromosom X, 1032 pita pada kromosom kedua, 1047 pita pada kromosom ketiga, dan 34 pita pada kromosom keempat. Sehingga total pita adalah 2650 untuk satu genome. Pada beberapa penelitian lain disebutkan bahwa jumlah pitanya adalah 3286.

     Kromosom raksasa biasanya ditemukan pada stadium larva. Hal ini dapat dimengerti karena dengan adanya replikasi kromosom yang berulang-ulang (untuk membentuk kromosom raksasa) ini akan menguntungkan bagi larva yang sedang tumbuh dengan cepat daripada jika sel tersebut tetap diploid. Pembentukan kromosom raksasa tidak hanya terjadi pada kelenjar ludah larva prepupa Drosophila melanogaster tetapi juga terjadi pada sel-sel perawat pada ovarium, sel folikel yang mengelilingi oosit, sel-sel lemak, sel usus dan histoblas abdominal. Jadi selain pada kelenjar ludah, kromosom raksasa juga ditemukan pada sel-sel tersebut. Perbedaannya adalah pada letak penggembungan.

   Seperti halnya kromosom biasa lainnya, kromosom raksasa ini juga berfungsi untuk mengatur kegiatan metabolisme di dalam sel dan mengatur semua sistem kerja di dalam sel tersebut.

Sumber-sumber

    Anonim. Tanpa tahun. Polytene Chromosome, (Online), (www.ucsf.edu/sedat/polytene_chrom.html, diakses tanggal 10 Maret 2007). Anonim. Tanpa tahun. Polytene Chromosome, (Online), (http://en.wikipedia.org/wiki/Polytene_chromosome, diakses tanggal 10 Maret 2007)Anonim. Tanpa tahun. Polytene Chromosome, Endoreplication and Puffing, (Online), (http://www.sdbonline.org/fly/aimorph/puffing.htm, diakses tanggal 10 Maret 2007)Anonim. 1994. Polytene Chromosomes from Salivary Glands, (Online), (http://www.woodrow.org/teachers/bi/1994/polytene_chromosomes.html, diakses tanggal 10 Maret 2007).

               Corebima, A.D. 1994. Genetika. Malang: UM Gardner, E.J, dkk. 1991. Principles of Genetics. New York: John Wiley and Sons, Inc.

               Kimball, W, John. 1990. Biologi Jilid I. Jakarta: Erlangga

   Manning, Gerard. 2006. A Quick and Simple Introduction to Drosophila melanogaster, (Online), (www.ceolas.org/fly/intro.html, diakses tanggal 10 Maret 2007)

      Read article below in English [Baca artikel berikut dalam bahasa Inggris]