Pautan, Pindah Silang, dan Gagal Berpisah pada Kromosom

Pautan, pindah silang, dan gagal berpisah merupakan peristiwa yang terjadi ketika sel-sel mengalami pembelahan meiosis (pembelahan sel untuk menghasilkan gamet) untuk menghasilkan gamet. Pautan dan pindah silang umum terjadi pada pembelahan meiosis. Sedangkan gagal berpisah merupakan kejadian langka yang dapat mengakibatkan kelainan pada gamet yang dihasilkan.

Penjelasan untuk masing-masing peristiwa adalah sebagai berikut.

Pautan

Gen-gen yang terletak pada lokus (tempat) yang berdekatan pada kromosom yang sama akan tetap bersama saat diturunkan kepada keturunannya. Sebagai contoh adalah gen untuk warna merah buah apel dan gen untuk daun berbulu. Kedua gen tersebut terletak berdekatan pada kromosom yang sama, akibatnya kedua sifat tersebut tidak akan terpisahkan dalam pembentukan gamet sehingga akan diturunkan bersama-sama pada keturunan berikutnya.

Apabila gen-gen tersebut letaknya berjauhan, semakin kecil kemungkinan terjadinya pautan karena adanya peristiwa pindah silang yang akan dijelaskan nanti.

Pada proses miosis, kromosom yang telah mengganda akan ditarik menuju kutup yang berlawanan. Apabila kedua gen terletak dalam kromosom yang sama dan berdekatan, maka kedua gen tersebut akan ditarik menuju kutup yang sama.

Perhatikanlah bagan di bawah ini.

Gen G dan L terletak pada kromosom yang sama dan letaknya berdekatan, begitu pula dengan gen g dan l. Sehingga gen G dan L tidak akan terpisah ketika terjadi meiosis, demikian juga yang terjadi pada gen g dan l.

Pindah Silang

Pindah silang merupakan peristiwa saling bertukarnya lengan kromosom homolog (memiliki bentuk dan ukuran sama) saat profase meiosis I karena letaknya yang sangat berdekatan. Saat profase meiosis I, kromosom homolog  yang masing-masingnya telah mengganda akan saling menempel dan membentuk tetrad. Tetrad adalah keadaan dimana kromosom homolog yang telah mengganda saling menempel pada bagian sentromer sehingga nampak seperti empat kromosom yang bersatu.

Saat terbentuk tetrad ini, lengan-lengan kromosom akan terletak berhimpitan sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran lengan antar kromosom homolog. Pertukaran yang terjadi antar kromosom dapat mengakibatkan munculnya variasi yang berbeda pada gamet yang dihasilkan. Peristiwa pindah silang inilah yang menyebabkan pasangan suami istri tidak memiliki empat anak dengan wajah yang sama, masing-masing memiliki wajah yang berbeda dan khas.

Perhatikanlah bagan di bawah ini.

Kromosom homolog membentuk persilangan lengan sehingga dapat saling bertukar lengan. Kromosom awal yang berisi gen G dan L akan bertukar lengan dengan kromosom homolognya yang berisi gen g dan l. Hal ini menyebabkan munculnya kromosom rekombinan yang berisi gen G dan l, serta g dan L. Titik persilangan antar dua kromosom tersebut dinamakan dengan kiasma.

Gagal Berpisah

Saya ulangi lagi, pada pembelahan meiosis, kromosom yang telah mengganda akan ditarik menuju kutup yang berlawanan. Kromosom tersebut ditarik oleh benang spindel yang menempel pada bagian sentromer. Normalnya, kromosom akan terpisah secara merata ketika ditarik menuju kutup yang berlawanan. Satu kopian kromosom akan ditarik ke arah tertentu dan kopian yang lain akan ditarik ke arah yang berlawanan. Namun kadang kala ada kejadian dimana benang spindel tidak mampu menarik kromosom sehingga kromosom yang telah mengganda tertarik semua ke salah satu kutup. Hal ini akan menyebabkan terjadinya penambahan atau pengurangan kromosom pada gamet yang terbentuk.

Apabila peristiwa gagal berpisah ini hanya terjadi pada satu atau sedikit kromosom saja, akan menghasilkan kelainan yang disebut aneuploidi, yaitu penambahan atau pengurangan jumlah kromosom. Gamet manusia yang normalnya berjumlah 23 dapat bertambah menjadi 24, dan bisa berkurang hanya 22 pada gamet lainnya.

Namun apabila peristiwa ini erjadi pada seluruh set kromosom, akan menghasilkan kelainan yang disebut euploid, yaitu penambahan set kromosom. Gamet yang terbentuk dapat memiliki 46 kromosom karena semua kromosom yang telah mengganda tidak berpisah. Pembahasan tentang aneuploidi dan euploidi akan saya jelaskan lebih lanjut dalam artikel tentang mutasi.

Perhatikanlah bagan di bawah ini, untuk gambaran tentang gagal berpisah.

Peristiwa gagal berpisah dapat menghasilkan keadaan yang menguntungkan atau merugikan. Gagal berpisah pada kromosom nomor 21 pada manusia dapat menyebabkan kelainan sindrom down, yaitu keterbelakangan mental yang dicirikan dengan wajah yang khas. Gagal berpisah dimanfaatkan dalam dunia pertanian untuk menghasilkan buah-buah tanpa biji.

Pada proses pembentukan gamet, petani memberikan zat kimia kolkisin untuk memicu peristiwa gagal berpisah. Gagal berpisah akan menyebabkan gamet yang terbentuk bersifat diploid (2n). Apabila gamet diploid ini dikawinkan (disatukan) dengan gamet haploid (1n) akan menghasilkan keturunan triploid (3n). Individu triploid pada tumbuhan biasanya memiliki buah besar dan tidak berbiji yang sangat diminati oleh pasar. Buah semangka tanpa biji merupakan hasil rekayasa dengan kolkisin yang telah banyak beredar dipasaran.