PENGAMATAN KROMOSOM RAKSASA (KROMOSOM POLITEN) Drosophila melanogaster Reny Guspratiwi*, A. R. Junaid, D.C. Wahluyo, D. Oktavia, F.A. Murobby, N. Nikita, N. M. Pertiwi, R.A.S. Utami Universitas Indonesia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Departemen Biologi Maret 2011

Abstrak

Kromosom politen adalah kromosom yang struktur dan ukurannya lebih besar dari kromosom normal. Kromosom politen sering ditemukan pada tumbuhan, mamalia, protozoa, dan serangga ordo diptera. Kromosom politen bisa ditemukan diberbagai tempat salah satunya di kelenjar ludah. Dilakukan pengamatan pada larva instar III Drosophila melanogaster untuk melihat struktur kromosom politen yang terletak pada kelenjar ludah, memahami perbedaan kromosom politen dengan kromosom biasa, dan memahami bagian-bagian dari kromosom politen. Hasil pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster yaitu ditemukan dua bagian dari lima bagian yang ada pada kromosom politen, yaitu band dan interband.

Kata kunci: Drosophila melanogaster; kromosom politen; kelenjar ludah; band; interband

1.

Pendahuluan

Adanya kromosom politen menunjukkan ada perbedaan yang timbul dari kromosom biasa. Hal ini disebabkan salah satunya oleh ukuran kromosom politen yang lebih besar dibandingkan ukuran kromosom normal. Praktikum pengamatan kromosom politen pada Drosophila melanogaster ini dilakukan untuk mempelajari kromosom politen berdasarkan teori yang ada. Kromatin adalah benang-benang halus yang tersusun atas deoksiribonukleat acid (DNA) dan protein yang terdiri dari histon dan nonhiston, sehingga membentuk nukleoprotein (Suryo 1995: 18). Dalam setiap inti sel , moleku DNA dikemas dalam struktur sepeti benang yang disebut

kromosom. Setiap kromosom memiliki titik penyempitan yang disebut sentromer yang 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). Ada beberapa kromosom kadang-kadang masih dapat dilihat adanya lekukan ke arah dalam sehingga memisahkan bagian kecil dari lengan kromosom, yang dinamakan satelit. Di lekukan sekunder seringkali dibentuk nukleus, oleh karena itu lekukan ini disebut juga pengatur nukleus. Setiap lengan kromosomterdiri dari dua bagian yang serupa dan dinamakan kromatid. Dalam kromatid tampak dua pita spiral disebut kromonema (jamak: kromonemata). Penebalan yang terdapat pada kromonema disebut kromomer. Bagian dari ujung-ujung kromomer disebut telomer yang fungsinya menghalangi bersambungnya kromosom satu dengan yang lainnya (Suryo 1995; 58). Pada tahun 1928, Emil Heitz menemukan beberapa bagian pada kromosom yang sangat tebal dan gelap dan diberi nama heterokromatin, sedangkan bagian yang tidak menebal dan tidak gelap yang terlihat pada tahap telofase dan interfase disebut euterokromatin. Study selanjutnya menunjukkan Heterokromatin mengandung sedikit atau tidak ada gen aktif, sedangkan eukromatin mengandung gen aktif (Eberhard 2007:180). Kromosom raksasa disebut kromosom politen, ditemukan pada sel nukleus kelenjar ludah dan pada beberapa jaringan larva Drosophila melanogaster dan pada serangga ordo diptera lainnya. Struktur kromosom politen dibentuk dari pengulangan replikasi DNA tanpa pemisahan dari replikasi helaian kromatin. Bagian-bagian kromosom politen pada kromosom betina (X) yaitu kanan dan kiri pada kromosom 2 dan 3 dan kromosom pendek (kromosom 4) pada bagian kromosenter (Harth 2005: 272 & 273). Kromosenter adalah bagian block besar pada heterokromatin yang terdapat di dekat sentromer. Pada kromosom politen, selain terdapat kromonemata dan kromosenter, ditemukan jugaband dan interband. Band adalah bagian gelap pada kromosom dan interband adalah bagian terangnya. Band yang terurai membentuk puff. Puff adalah gen aktif pada transkripsi RNA (Wolfe 1993: 737). Kromosom politen sering ditemukan pada kromosom kelenjar ludah, karena seirng dilakukan penelitian dari kelenjar ludah larva diptera. Kromosom politen juga ditemukan pada organ lain

seperti tubulus malphigi dan kantong lambung. Pada beberapa lalat dewasa juga dapat ditemukan sedikit kromosom politennya (Wolfe 1993:736). Digunakannya kromosom kelenjar ludah karena kelenjar ludah tersusun dari sel-sel yang sangat besar selama perkembangan larva. Sel-sel itu tidak lagi membelah, namun semakin besar mengikuti perkembangan larva. Painter menduga, membelah nya kromosom kelenjar ludah karena pada tahap S dari interfase, baik kromosom maupun kromomer membelah, sedangkan pada kromosom biasa, pembelahan seperti itu hanya terjadi pada tahap mitosis. Kromosom kelenjar ludah tidak pernah mengalami pemendekan, sehingga terlihat sangat panjang dan besar. Kromosom kelenjar ludah mengandung 1000 kali lebih banyak DNA dibanding kromosom biasa ( Suryo 1995: 78 & 84). Kromosom Drospohila melanogaster dijadikan objek dalam berbagai penelitian karena perkembangan larva Drosophila melanogaster dibedakan atas tiga instar, dan pada instar ketiga, larva mempunyai ukuran panjang kira-kira 4,5 milimeter (Suryo 1995: 78). Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah untuk mengetahui dan memahami sturktur kromosom politen Drosophila melanogaster. Kedua, untuk mengetahui dan memahami bagian bagian kromosom politen Drosophila melanogaster. Ketiga, untuk mengetahui dan memahami perbedaan antara kromosom politen dan kromosom biasa.

2.

Metodologi

Alat yang digunakan pada praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster adalah mikroskop cahaya, mikroskop elektron, kaca objek, kaca penutup, jarum sonde, kertas penghisap, dan tisu. Bahan yang digunakan adalah larva instar III Drosophila melanogaster, larutan ringer, dan pewarna asetokarmin. Cara kerja pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster yaitu larva instar III diambil dari wadah pembiakan, lalu diletakkan di atas kaca objek yang sudah ditetesi larutan ringer. Larva ditusuk di bagian kepala dan tubuh lalu bagian tubuh ditarik ke arah yang berlawanan, hal ini dilakukan di bawah mikroskop stereo. Setelah bagian kepala berpisah dengan tubuh, dilakukan isolasi kelenjar ludah dan dibersihkan dari lemak-lemak yang masih menempel pada kelenjar ludah tersebut. Kelenjar ludah yang telah bersih dari lemak diberi pewarna asetokarmin dan didiamkan selama 10-15 menit. Setelah menunggu selama 10-15 menit, kaca penutup diletakkan di atas kaca objek lalu ditekan agar kelenjar ludah hancur dan sel-sel nya tersebar merata. Sisa asetokarmin dibersihkan dengan kertas penghisap lalu diamati dibawah mikroskop cahaya.

3.

Hasil dan Pembahasan

Pada gambar kromosom politen yang ditemukan oleh kelompok 5, hanya bisa diamati band daninterband saja. Bagian lain dari kromosom tidak bisa diamati dengan baik, hal ini bisa disebabkan oleh berbagai faktor, salah satunya, kesalahan praktikan dalam membuat preparat. Berdasarkan literatur seharusnya bagian-bagian kromosom itu ada lima, yaitu band, interband, kromosentris, kromonemata, dan puff. Digunakannya kelenjar ludah Drosophila melanogaster karena lalat tersebut merupakan salah satu dari ordo diptera yang memiliki kromosom homolog kebanyakan selalu berpasangan. Oleh karena itu kromosom-kromosom interfase dalam sel-sel kelenjar ludah selalu berpasangan. Dalam inti sel interfase dari embrio lalat Drosophila melanogaster, kromosom homolog tampak sebagai benang-benang berpasangan yang memiliki kromomer (Suryo 1995: 84). Digunakannya larva instar III Drosophila melanogaster karena umur dan kondisi larva sangat menentukan untuk melihat pola band pada kromosom politennya. Larva yang sudah hampir menjadi pupa juga menurun kualitas pola band nya. Larva instar III Drosophila melanogaster digunakan juga karena larva tersebut sudah cukup makan dan beradaptasi dengan lingkungannya (Henderson 2004: 251 & 266). Terbentuknya pola gelap dan terang karena kromatid yang bersinaps. Band berupa struktur kompak yang memiliki lebih banyak DNA dibandingkan interband. Kromatin yang menggulung merupaka salah satu alasan terbentuknya band dan kromatin yang tidak menggulung membentukinterband. Gulungan tersebut akan terlihat seperti pita gelap karena mengandung banyak DNA (Henderson 2004: 26).

4.

Kesimpulan

Kromosom politen adalah kromosom raksasa yang mengandung 1000 kali DNA lebih banyak dari kromosom biasa. Terbentuknya kromosom politen karena pengulangan replikasi DNA tanpa pemisahan dari replikasi helaian kromatin. Kromosom politen sering ditemukan pada kelenjar ludahDrosophila melanogaster. Struktur kromosom politen terdiri dari lengan kanan dan kiri dari kromosom 2 dan 3 dan kromosom pendek (kromosom 4) pada bagian kromosenter. Bagian-bagian dari kromosom politen yaitu adanya kromosenter, kromonemata, band, interband, dan puff. Kromosom politen terlihat berbeda dengan kromosom biasa karena pasangan kromosom homolognya bersinaps. Selain pada kelenjar ludah, kromosom politen juga bisa ditemukan di tubulus malphigi dan kantong lambung. Kromosom politen pada kelenjar ludah terlihat besar karena tidak terjadi pemendekan kromatin pada tahap interfase nya. Dilakukannya pengamatan pada larva instar

IIIDrosophila melanogaster karena larva tersebuta sudah besar dan sudah mendapatkan makanan yang cukup serta sudah beradaptasi dengan lingkungannya.

Daftar Pustaka

Eberhard P. 2007. Color atlas of genetics. Thieme Stuttgart. New York: 497 hlm Henderson, D.S. 2004. Drosophila cytogenetics protocols. Humana Press. United States:468 hlm May, dkk. 2011. What is a chromosome?. http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/chromosome 14 Maret 2011 (23:13) Suryo, 1995. Sitogenetika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta: xii + 531 hlm Wolfe, Stephen L. 1993. Molecular and cellular biology. Wadsworth, Inc. California: xviii + 1145 hlm Harth, Daniel L., Jones E. 2005. Genetics: Analysis of genes & genomes. Jane Bartlett Publishers, Inc. Canada: 763 hlm