Biologi

Pengertian Kromosom: Struktur, Fakta-fakta dan Kelainannya

Written by Nandy

Pengertian kromosom adalah struktur yang terdapat dalam sel yang menyimpan informasi genetik. Kromosom terdiri dari DNA yang berfungsi sebagai “petunjuk” untuk memproduksi protein-protein yang diperlukan oleh sel. Setiap organisme memiliki jumlah kromosom yang spesifik yang terdapat dalam setiap selnya.

Contohnya, manusia memiliki 46 kromosom dalam setiap selnya, terdiri dari 23 pasang. Informasi genetik yang terdapat dalam kromosom dapat memberikan instruksi untuk menentukan sifat-sifat individu, seperti warna rambut, tinggi badan, dan kecenderungan terhadap penyakit tertentu.

Kromosom memiliki struktur yang cukup unik yang membuat DNA melilit pada protein hingga membentuk seperti kumparan. Struktur tersebut disebut pula dengan histon. Tanpa adanya lilitan tersebut, maka molekul DNA akan menjadi terlalu panjang untuk dapat masuk ke dalam sel. Ada beberapa fakta lain seputar kromosom dan struktur dari kromosom. Simak materi pengertian kromosom lebih lanjut dalam artikel berikut.

Pengertian Kromosom

Sumber: Pixabay

Kromosom berasal dari dua kata Yunani, yaitu chroma yang berarti warna dan soma yang berarti tubuh. Para ilmuwan memberi nama demikian karena molekul ini merupakan struktur sel atau tubuh yang terlihat memiliki warna-warna tertentu jika dilihat di bawah mikroskop.

Molekul kromosom pertama kali diamati pada akhir tahun 1800-an, tetapi sifat dan fungsi struktur sel kromosom pada saat itu masih belum jelas. Kemudian, pada awal tahun 1900-an, Thomas Hunt Morgan meneliti kembali bagian kromosom dan menemukan hubungan antara kromosom dengan sifat bawaan yang ada pada makhluk hidup.

Jadi, secara umum dapat disimpulkan bahwa kromosom adalah kumpulan DNA yang saling terikat erat dan terletak di dalam nukleus (inti sel) pada hampir setiap sel di dalam tubuh. Kumpulan DNA ini merupakan molekul yang memiliki bentuk mirip dengan benang yang membawa informasi herediter (turunan) seperti tinggi badan, warna kulit, hingga warna mata.

Molekul kromosom terbuat dari protein dan satu molekul DNA yang berisi petunjuk genetik dari suatu organisme yang diturunkan dari orangtua kepada anaknya. Pada manusia, hewan, dan tumbuhan, sebagian besar molekul kromosom tersusun berpasangan di dalam inti sel.

Kromosom juga dapat diartikan sebagai struktur dalam sel yang mengandung DNA panjang yang memuat sebagian atau seluruh informasi genetik suatu organisme. Kebanyakan kromosom pada eukariota memiliki protein pengemas bernama histon yang bersamaan dengan protein pendamping, mengikat dan memadatkan molekul DNA untuk menjaga integritasnya.

Kromosom ini memiliki struktur tiga dimensi yang cukup kompleks dan memiliki peran penting dalam regulasi transkripsi. Kromosom biasanya hanya terlihat di bawah mikroskop cahaya saat metafase pada pembelahan sel (saat semua kromosom berjejeran di tengah sel dalam bentuk yang terpadatkan atau terkondensasi).

Sebelum itu terjadi, setiap kromosom diduplikasi (fase S) dan kedua salinannya digabungkan oleh sentromer sehingga membentuk struktur berbentuk X (jika sentromer terletak di ekuator) atau struktur dua lengan (jika sentromer terletak di bagian tepi). Salinan yang bergabung ini sekarang disebut kromatid saudara. Selama metafase, struktur berbentuk X disebut kromosom metafase yang sangat padat, sehingga mudah dibedakan dan dipelajari. Pada sel hewan, kromosom mencapai tingkat pemadatan tertinggi ketika anafase selama proses pemisahan kromosom.

Rekombinasi kromosom yang terjadi selama meiosis dan reproduksi seksual memegang peranan penting dalam meningkatkan keanekaragaman genetik. Jika terjadi manipulasi yang tidak tepat pada kromosom, melalui proses yang dikenal sebagai ketidakstabilan dan translokasi kromosom, sel dapat mengalami masalah pada proses mitosis.

Biasanya, hal ini akan memicu sel untuk memulai apoptosis yang menyebabkan kematiannya sendiri, tetapi terkadang mutasi dalam sel dapat menghambat proses ini dan menyebabkan perkembangan kanker. Ada beberapa orang yang menggunakan istilah kromosom dalam arti yang lebih luas, yaitu untuk merujuk pada bagian-bagian individual kromatin dalam sel, baik yang terlihat maupun tidak terlihat di bawah mikroskop cahaya.

Ada juga orang yang menggunakan konsep kromosom dalam arti yang lebih sempit, yaitu untuk merujuk pada bagian-bagian individual dari kromatin selama pembelahan sel, yang terlihat di bawah mikroskop cahaya karena tingginya tingkat kondensasi.

Struktur Kromosom

Kromosom terdiri dari 44 buah atau 22 pasang kromosom tubuh (autosom) dan sepasang kromosom kelamin (gonosom), yaitu XX pada wanita dan XY pada pria. Pada sel haploid seperti sel telur atau sel sperma, kromosom berjumlah 23 buah yang terdiri dari 22 buah autosom dan sebuah gonosom.

Sel telur memiliki kurang lebih sebanyak 22 buah autosom dan 1 X, sementara sel sperma memiliki 22 buah autosom dan 1 X atau 1 Y. Fungsi kromosom di antaranya adalah sebagai tempat penyimpanan informasi genetik yang akan diturunkan dari orang tua ke anak dan membentuk sifat dan ciri khas individu.

Kromosom juga memegang peranan penting dalam proses pembelahan sel dan menentukan jenis kelamin suatu individu. Struktur bagian kromosom di antaranya adalah:

1. Sentromer

Sentromer merupakan bagian struktur dari kromosom yang terletak di tengah-tengah, yang menghubungkan kromatid saudara. Sentromer membantu membagi kromatid saudara dengan benar selama pembelahan sel.

Sentromer terdiri dari dua bagian, yaitu sentromer dekat dan sentromer jauh. Sentromer dekat terletak lebih dekat ke ujung kromatid saudara, sedangkan sentromer jauh terletak lebih jauh ke ujung kromatid saudara.

Kedua bagian sentromer ini dihubungkan oleh sebuah struktur yang disebut sebagai kinetokor. Pada saat pembelahan sel, kinetokor akan memanjang dan membantu menarik kromatid saudara ke arah yang berlawanan sehingga terjadi pembagian yang benar. Jika terjadi masalah pada sentromer, misalnya sentromer terlalu panjang atau terlalu pendek, maka pembelahan sel tidak akan terjadi dengan benar dan dapat menyebabkan masalah pada sel.

2. Kromatid 

Bagian struktur kromosom yang berikutnya adalah kromatid yang terdiri dari molekul DNA yang terikat pada protein. Kromatid terbentuk selama proses pembelahan sel yang disebut sebagai sintesis DNA atau replikasi DNA. Selama proses ini, molekul DNA akan terbagi menjadi dua bagian yang sama persis, yang kemudian akan membentuk dua kromatid.

Kromatid terletak berdampingan dengan kromatid lain yang sama persis yang disebut sebagai kromatid saudara. Kromatid saudara terikat pada satu sama lain di tengah-tengah oleh struktur yang disebut sebagai sentromer. Pada saat pembelahan sel, kromatid akan terbagi menjadi dua bagian yang sama persis dan membentuk dua sel baru yang memiliki kromosom yang sama persis dengan sel asal.

Jika terjadi masalah pada proses pembelahan kromatid, misalnya terjadi kesalahan dalam pembagian kromatid saudara atau kesalahan dalam pembagian DNA, maka dapat menyebabkan masalah pada sel.

3. Telomer

Bagian struktur dari kromosom yang berada pada bagian ujung kromosom disebut dengan telomer. Telomer terdiri dari sekumpulan nukleotida yang terulang berkali-kali, yaitu sekitar 6-20 kali.

Nukleotida yang terulang ini biasanya terdiri dari guanin dan thiamin. Telomer bertugas untuk melindungi ujung kromosom dari kerusakan yang mungkin terjadi selama proses replikasi DNA.

Selain itu, telomer juga memainkan peran penting dalam proses penuaan sel dan dapat mengindikasikan kondisi kesehatan suatu individu. Telomer yang terlalu pendek atau terlalu panjang dapat menyebabkan masalah pada sel, seperti terjadinya mutasi genetik atau terjadinya penuaan sel yang abnormal.

4. Kromomer 

Kromomer merupakan struktur dari kromosom yang memiliki bentuk seperti manik-manik. Kromomer merupakan akumulasi dari materi kromatin yang terkadang terlihat ketika interfase.

Bagian struktur kromosom satu ini akan terlihat sangat jelas pada kromosom politen atau kromosom dengan DNA yang telah dilakukan replikasi berulang kali tanpa adanya pemisahan serta berada berdampingan hingga terbentuk suatu sel kromosom yang menyerupai kawat.

5. Satelit 

Satelit adalah bagian struktural dari kromosom yang terdiri dari molekul DNA yang terikat pada protein. Satelit terletak di dekat sentromer pada kromosom dan membentuk sebuah struktur yang disebut sebagai kinetokor.

Satelit biasanya terdiri dari beberapa ratus hingga ribuan nukleotida yang terulang berkali-kali, yang terdiri dari guanin dan thiamin. Satelit biasanya tidak membawa informasi genetik yang berguna bagi organisme, tetapi memainkan peran penting dalam proses pembelahan sel.

Satelit membantu menarik kromatid saudara ke arah yang berlawanan selama pembelahan sel, sehingga terjadi pembagian yang benar. Jika terjadi masalah pada satelit, seperti satelit terlalu panjang atau terlalu pendek, maka dapat menyebabkan masalah pada proses pembelahan sel.

Fakta-Fakta Seputar Kromosom

Sumber: Pixabay

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa kromosom merupakan sel kumpulan DNA yang memiliki bentuk melingkar dan rapat serta berada pada nukleus atau inti sel dan ada pada hampir setiap sel-sel dalam tubuh makhluk hidup, baik manusia maupun hewan.

Kromosom memiliki beberapa fakta unik seperti fungsinya, dan cara pewarisannya. Simak penjelasan berikut ini:

1. Fungsi Kromosom

Struktur unik kromosom membuat DNA terlilit oleh protein yang mirip kumparan yang disebut dengan histon. Tanpa adanya lilitan tersebut, molekul DNA akan menjadi terlalu panjang untuk masuk ke dalam sel.

Sebagai ilustrasi, jika seluruh molekul DNA dalam sel manusia dilepaskan dari histonnya, maka akan memiliki panjang sekitar 6 kaki atau setara dengan 1,8 meter.

Agar suatu organisme atau makhluk hidup dapat tumbuh serta berfungsi dengan baik, maka sel harus terus membelah. Tujuannya adalah untuk dapat mengganti sel lama yang rusak dengan sel baru. Selama proses pembelahan sel tersebut, penting agar DNA tetap utuh dan merata di antara sel-sel lain.

Kromosom memiliki peran penting dalam proses pembelahan sel tersebut. Molekul ini bertugas untuk memastikan bahwa DNA disalin dan didistribusikan dengan akurat di sebagian besar divisi sel.

Namun, masih ada kemungkinan bahwa kumpulan DNA ini dapat melakukan kesalahan dalam proses pembelahan selnya. Perubahan jumlah atau struktur kumpulan DNA dalam sel baru dapat menyebabkan masalah serius, seperti leukimia jenis tertentu dan beberapa jenis kanker.

Selain itu, penting juga bahwa sel telur dan sperma mengandung jumlah kromosom yang tepat dengan struktur yang benar. Jika tidak, maka keturunan yang dihasilkan mungkin tidak dapat berkembang dengan baik.

2. Kromosom Setiap Makhluk Hidup Tak Sama

Dalam jumlah dan bentuk, kumpulan DNA ini sangat bervariasi pada setiap makhluk hidup. Sebagian besar bakteri memiliki satu atau bahkan dua kromosom melingkar. Sementara, manusia, hewan, dan tumbuhan memiliki kromosom linear yang disusun secara berpasangan di dalam inti sel atau nukleus.

Satu-satunya sel manusia yang tidak memiliki kandungan pasangan kromosom ialah sel reproduksi atau gamet. Sel reproduksi ini hanya dapat membawa satu salinan dari masing-masing kromosom.

Ketika dua sel reproduksi bersatu, maka sel-sel tersebut akan menjadi sel tunggal yang berisi dua salinan dari setiap kromosom. Sel ini kemudian membelah diri kembali hingga menghasilkan individu dewasa yang lengkap dengan set lengkap sel kromosom berpasangan pada hampir setiap selnya.

Kumpulan DNA dengan bentuk melingkar juga dapat ditemukan di dalam mitokondria. Mitokondria merupakan tempat bernafasnya sel. Bagian tersebut nantinya memiliki tugas untuk dapat membakar glukosa serta menghasilkan energi yang dibutuhkan oleh tubuh.

Dalam mitokondria, kumpulan DNA memiliki ukuran yang lebih kecil. Kumpulan DNA melingkar atau kromosom tersebut berada di luar inti sel pada mitokondria dan memiliki fungsi sebagai pembangkit tenaga sel.

3. Cara Pewarisan Kromosom

Kromosom yang ada pada manusia dan sebagian besar dari makhluk hidup lainnya, satu salinan dari setiap kumpulan DNA diwarisi oleh induk betina serta jantan.

Oleh sebab itulah, setiap anak yang terlahir pastinya akan mewarisi sebagian dari sifat ibu serta ayahnya. Akan tetapi, pola pewarisan kromosom berbeda-beda untuk kumpulan DNA kecil yang ditemukan di dalam mitokondria. DNA mitokondria selalu diwarisi oleh induk betina atau sel telur dan bukan dari jantan.

4. Laki-laki dan Perempuan Memiliki Kromosom Berbeda

Selain memiliki perbedaan fisik, pria dan wanita juga memiliki kumpulan DNA yang berbeda yang disebut kromosom seks. Perempuan memiliki dua buah sel  kromosom X (XX) sedangkan laki-laki memiliki satu kromosom X serta satu kromosom Y (XY).

Jika seseorang memiliki jumlah kromosom seks yang tidak seimbang, hal ini dapat menyebabkan masalah kesehatan serius. Wanita yang memiliki tiga kromosom X (XXX) dapat mengalami cacat mental. Pria yang memiliki dua kromosom X (XXY) akan mengalami sindrom Klinefelter yang ditandai dengan ukuran testis yang kecil, payudara yang membesar (ginekomastia), massa otot yang rendah, dan pinggul yang lebih besar seperti wanita.

Sindrom lainnya yang disebabkan oleh adanya ketidakseimbangan dari jumlah dari kromosom seks ialah sindrom Turner. Perempuan yang menderita sindrom Turner hanya memiliki satu kromosom X dan biasanya memiliki tubuh yang pendek, dada yang rata, dan masalah ginjal atau jantung.

Kelainan pada Kromosom

Kelainan yang terjadi pada kromosom biasanya dapat dikelompokan menjadi dua kelompok besar di antaranya adalah kelainan numerik serta kelainan struktural.

1. Kelainan Numerik

Kelainan numerik akan terjadi jika jumlah kromosom kurang atau bahkan lebih dari yang seharusnya yaitu dua. Jika seseorang kehilangan salah satunya, maka kondisi tersebut disebut dengan monosomi.

Sedangkan apabila seseorang memiliki lebih dari dua kromosom, maka kondisinya disebut dengan trisomi. Salah satu masalah yang disebabkan oleh kelainan numerik kromosom adalah down syndrome.

Down syndrome ditandai dengan keterbelakangan mental pada penderitanya, bentuk wajah yang terlihat berbeda serta khas dan kekuatan otot yang lemah atau buruk.

2. Kelainan Struktural

Kelainan struktural umumnya terjadi dikarenakan karena beberapa hal yaitu penghapusan, duplikasi, translokasi, inversi dan cincin. Pada umumnya, sebagian besar dari kelainan struktural terjadi dikarenakan adanya masalah pada sel telur dan sperma.

Demikianlah penjelasan tentang pengertian kromosom. Semoga semua pembahasan di atas bermanfaat untuk kamu, Grameds.

Pelajari lebih lanjut tentang kromosom dan genetik dengan membaca buku. #SahabatTanpaBatas gramedia.com selalu menyediakan berbagai macam buku berkualitas dan original untuk Grameds.

Membaca banyak buku dan artikel tidak akan pernah merugikan kalian, karena Grameds akan mendapatkan informasi dan pengetahuan #LebihDenganMembaca.

Penulis: Khansa

Rujukan:

About the author

Nandy

Perkenalkan saya Nandy dan saya memiliki ketertarikan dalam dunia menulis. Saya juga suka membaca buku, sehingga beberapa buku yang pernah saya baca akan direview.

Kontak media sosial Linkedin saya