GENETIKA : Pembelahan Sel Pada Hewan

Oleh :

RIRIN DWI AYU

Semua makhluk bersel banyak dan membiak secara seksual tergantung dari pembelahansel. Meskipun setiap makhluk terjadi mulai dari sebuah  sel tunggal yang disebut zigot, akan tetapi pembesaran dan perbanyakan dari sel tunggal itu sangat diperlukan agar supaya makhluk itu mencapai ukuran yang semestinya. Pembelahan sel yang lengkap dibedakan atas dua proses yaitu pembelahan inti sel yang disebut Karyokinesis dan pembelahan sitoplasma yang disebut Sitokinesis.

Makhluk yang membiak secara seksual mengenal dua macam pembelahan inti, yaitu mitosis dan meiosis.

PEMBELAHAN MITOSIS

Mitosis adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

 Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).
         Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekali setelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.
         Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau Gap2).
          Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.

1. Kariokinesis

Kariokinesis selama mitosis menunjukkan ciri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Ciri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:

a)      Profase

1.      Benang-benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.

2.      Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.

3.      Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.

4.      Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan

b)      Metafase
Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

c)      Anafase
Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.

d)     Telofase
Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

Kromatida yang berada kutub berubah menjasadi benang – benang kromatin kembali.

Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.

Serat – serat gelendong menghilang.

Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya. 

2. Sitokinesis

          Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

 

Keterangan:
(a) Sitokinesis pada hewan
(b) Sitokinesis pada tumbuhan

PEMBELAHAN MEIOSIS 

Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom. Proses ini terdiri dari dua permbelahan secara beurutan secara berurutan dengan satu duplikasi kromosomnya saja. Bila suatu sel berbelah dengan meiosis, maka terbentuklah empat sel, masing-masing hanya berisikan setengah dari jumlah diploid kromosomnya. Pada sel-sel yang dihasilkan meiosis, hanyalah satu anggota dari setiap pasangan homolog kromosomnya dari sel diploid tadi yang ada. jadi   bila dua gamet bersatu, zigot (2 n) yang dihasilkannya itu memperoleh satu anggota dari setiap pasangan kromosom homolog dari setiap gamet dan dengan demikian dari setiap induknya.  Meiosis terbagi menjadi dua tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis

Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

Gametogenesis hewan oleh mamalia pada hewan jantan disebut spermatogenesis. Spermatogenesis pada mamalia bermula dalam epitelium germinal pada tubulus seminifer pada gonad (testes) jantan dari sel-sel primordialdiploid. Sel-sel ini mengalami pembelahan mitosis berulang-ulang mmbentuk suatu populasi spermatogonia. Dengan pertumbuhan suatu spermatogonium dapat berdeferensiasi menjadi suatu  spermatosit primer yang diploid dengan kemampuan untuk melakukan meiosis. Pembelahan meiosis pertama terjadi pada spermatosit-spermatosit primer ini, menghasilkan spermatosit sekunder yang haploid. Dari sel-sel ini, pembelahan meiosis ke-2 menghasilkan 4 produk-produk meiosis yang haploid, yang disebut spermatid. Hampir seluruh sitoplasmanya memanjang menjadi sebuah ekor yang panjang berbentuk cambuk seling pematangan dan sel-selnya berubah menjadi gamet jantan matang yang disebut sel sperma atau spermatosoa.

Gametogenesis pada hewan betina disebut Oogenesis. Oogenesis mamalia bermula dalam epitelium germinal dari gonad (ovarium) betina dalam sel-sel primordialdiploid yang disebut oogonia dengan pertumbuhan dan penyimpanan banyak sitoplasma/kuning telur yang akan digunakan sebagai makan oleh embrio awal, oogonium itu diubah menjadi suatu oosit primer yang diploid dengan kemampuan untuk melakukan meiosis. Pembelahan meiosis pertama mereduksi jumlah kromosom menjadi setengahnya dan juga mendistribusi sitoplasma dalam jumlah yang berbeada kepada kedua produk oleh suatu sitokenesi yang tidak sama.

MONOHIBRID PADA HEWAN

Pada marmot, seperti juga pada orang, kelinci, ikus, tupai, babi, gajah dan lain-lain, gen A menyebabkan pigmentasi normal, sedangkan alelnya a menyebabkan albino. Marmot berpigmentasi normal yang dipakai sebagai objek penyelidikan ialah berbulu hitam. Jika marmot hitam dikawinkan dengan marmot albino maka anak-anaknya semuan hitam. Jika anak-anaknya ini kawin sesamanya, disebut juga kawin Inter Se, terjadi F₂  yang ratio renotipnya yaitu 3 hitam : 1 albino.

DIHIBRID PADA HEWAN

Persilangan dihibrid yaitu persilangan dengan dua sifat beda sangat berhubungan dengan hukum Mendel II yang berbunyi “independent assortment of genes”. Atau pengelompokan gen secara bebas.

Hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet, dimana gen sealel secara bebas pergi ke masing-masing kutub ketika meiosis. Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi

Bulu hitam pada marmot dominan terhadap bulu putih. Bulu kasar dominan terhadap bulu halus. Jika marmot berbulu hitam-kasar dikawinkan dengan marmot berbulu putih-halus. Dianggap fenotip mereka ”murni”, artinya double homozigot. Maka anak-anaknya semua akan berbulu hitam kasar. Dan kalau anak-anak marmot ini kawin sesamanya, terdapat F2 yang memiliki ratio fenotip : 9 hitam-kasar  : 3 hitam halus : 3 putih-kasar : 1 putih-halus.