TIPE KROMOSOM PADA MANUSIA
Di dalam sel tubuh (sel somatik) makhluk hidup, biasanya kromosom
berpasangan atau diploid (2n), sedangkan di dalam sel gamet biasanya tidak
berpasangan (tunggal) atau haploid (n). Jadi, baik sperma maupun ovum
mengandung n kromosom. Jika terjadi pembuahan antara sperma (n kromosom) dengan
ovum (n kromosom) maka akan terbentuk sel zigot (2n), membelah secara mitosis
membentuk sel tubuh (2n kromosom). Kromosom yang berpasangan itu dinamakan kromosom homolog. Anggota kromosom homolog
memiliki panjang dan posisi sentromer yang sama. Satu perangkat kromosom yang
dimiliki oleh suatu spesies makhluk hidup dinamakan genom kromosom. Istilah ini juga digunakan
untuk merujuk DNA secara keseluruhan di dalam sel, uang disebut sebagai genom DNA.
Kromosom dibedakan menjadi dua, yaitu autosom dan gonosom.
Autosom adalah kromosom yang terdapat pada sel-sel tubuh (somatis) sehingga
disebut juga kromosom
tubuh, disingkat dengan huruf A. Adapun gonosom adalah kromosom yang
terdapat pada sel kelamin (gamet) sehingga disebut juga kromosom kelamin atau kromosom seks.
Kromosom kelamin itulah yang membedakan organisme menjadi jantan atau laki-laki
dan betina atau perempuan. Berikut adalah penampakan kromosom (karyotipe) pada
manusia. Perhatikan gambar berikut :
Manusia
memiliki 46 kromosom, tepatnya 23 kromosom homolog. Dari jumlah tersebut, 44
(atau 22 pasang) merupakan autosom (A) dan 2 (atau sepasang) merupakan gonosom.
Seorang perempuan memiliki 22 pasang autosom dan sepasang kromosom X sehingga
rumus kromosomnya 22AAXX. Seorang laki-laki memiliki 22 pasang autosom dan 1
kromosom X serta 1 kromosom Y sehingga rumus kromosomya 22AAXY.
Kromosom manusia dibagi dalam 7 kelompok
1.
Kelompok A: Kromosom 1 – 3 Kromosom terbesar dengan sentromer metasentrik
2.
Kelompok B: Kromosom 4 – 5 Dua kromosom terbesar dengan sentromer
submetasentrik
3.
Kelompok C: Kromosom 6 – 12 + kromosom X , Kromosom besar dengan sentro-mer
meta- dan submetasentrik
4.
Kelompok D: Kromosom 13 – 15 Kromosom akrosentrik besar
5.
Kelompok E: Kromosom 16 – 18 Kromosom sedang dengan sen-tromer meta- dan
submetasentrik
6.
Kelompok F: Kromosom 19 – 20 Kromosom metasentrik kecil
7.
Kelompok G: Kromosom 21 – 22 + kromosom Y Kromosom akrosentrik terkecil
KELAINAN KROMOSOM MANUSIA ADA 4
VARIASI
1.
Kelainan numerik
2.
Kelainan
struktur
3.
Kelainan otosom
4.
Kelainan kromosom seks
KELAINAN JUMLAH KROMOSOM
1.
Euploid: Jumlah normal (2n)
2.
Haploid: Jumlah = n
3.
Heteroploid: Jumlah abnormal
4.
Kelainan
euploid: 3n, 4n
5.
Kelainan aneuploid
TELOMER
Telomer adalah urutan DNA berulang
yang terletak di termini linear kromosom eukariota paling organisme, dan
beberapa prokariota. Telomer mengganti replikasi DNA semi-conservative lengkap
di ujung kromosom.
Perlindungan terhadap rekombinasi
homolog (jam) dan non-homolog akhir bergabung (NHEJ) merupakan
"pembatasan" peran penting dari telomer yang membedakan mereka dari
DNA untai ganda istirahat (DSBs) (Lundblad, 2000; Ferreira '' et al.'', 2004).
Dalam sebagian besar prokariota, kromosom
melingkar dan tidak mempunyai berakhir menderita prematur replikasi
penghentian. Sebagian kecil dari bakteri kromosom (seperti Streptomyces dan
Borrelia) linear dan memiliki telomer, yang sangat berbeda dari orang-orang
kromosom eukariota dalam struktur dan fungsi.
Struktur dikenal bakteri telomer
mengambil bentuk protein yang terikat ke ujung kromosom linear, atau hairpin
loop tunggal DNA di ujung kromosom linear.
Dalam organisme eukariotik paling
multisel, telomerase aktif dalam sel nutfah, stem cells dan sel darah putih.
Ada teori bahwa the pemendekan
mantap telomer dengan setiap banyaknya replikasi di dalam sel-sel somatik
(tubuh) mungkin memiliki peran dalam kompleks dan pencegahan kanker. Hal ini
karena telomer bertindak seperti waktu-tunda "sekering", akhirnya
habis setelah sejumlah sel Divisi dan mengakibatkan hilangnya akhirnya
informasi genetik yang vital dari sel kromosom dengan Divisi masa depan.
Telomer panjang sangat bervariasi
spesies, dari sekitar 300-600 pasangan basa dalam ragi (Shampay '' et al.'',
1984) untuk banyak kilobases pada manusia, dan biasanya terdiri array
guanina-kaya, enam sampai delapan mengulangi basis-pasangan-panjang. Telomer
eukariotik biasanya berakhir dengan 3 ' satu-terdampar-DNA overhang yang
penting untuk pemeliharaan telomer dan capping.
Beberapa protein mengikat satu - dan
double-terdampar telomer DNA telah diidentifikasi (Blackburn, 2001;
Smogorzewska dan de Lange, 2004; Robert Cech, 2004; De Lange '' et al.'', 2005;
Kota dan Runge, 1999).
Ini fungsi telomer pemeliharaan dan
pembatasan. Telomer membentuk struktur loop besar yang disebut telomer loop,
atau T-loop.
Di sini, DNA tunggal Segarkan
sekitar dalam lingkaran panjang stabil oleh protein mengikat telomer.Pada akhir
dari T-loop, telomer tunggal DNA dipercayai ke wilayah ganda-terdampar DNA
untai telomer mengganggu DNA heliks ganda dan basis pemasangan ke salah satu
helai dua.
Struktur triple-terdampar ini
disebut perpindahan loop atau D-loop.
Telomer memperpendek pada manusia
dapat menyebabkan penuaan replikasi yang blok pembelahan sel. Mekanisme ini
muncul untuk mencegah genom ketidakstabilan dan perkembangan kanker di sel umur
manusia dengan membatasi jumlah sel divisi.
Sel-sel ganas yang memotong
penangkapan ini menjadi diabadikan oleh telomer ekstensi sebagian besar karena
untuk aktivasi telomerase, enzim reverse transcriptase bertanggung jawab untuk
sintesis telomer.
Namun, 5-10% manusia kanker
mengaktifkan jalur alternatif pemanjangan dari telomer (ALT) yang bergantung
pada ditengahi rekombinasi elongasi.
Telomer manusia Telomer manusia,
kanker, dan ALT
Sel-sel somatik manusia yang kurang
telomerase secara bertahap kehilangan telomeric urutan sebagai akibat dari
lengkap replikasi (Counter '' et al.'', 1992).
Sebagai manusia telomer tumbuh lebih
pendek, akhirnya sel mencapai batas replikasi kapasitas dan kemajuan mereka ke
kompleks. Penuaan melibatkan p53 dan pRb jalur dan mengarah pada penangkapan
proliferasi sel (Campisi, 2005).
Diperkirakan bahwa senescence
memainkan peran penting dalam penindasan munculnya kanker. Namun, lebih lanjut
proliferasi sel dapat dicapai oleh inaktivasi jalur p53 dan pRb.
Sel-sel yang memasuki proliferasi
setelah inaktivasi jalur p53 dan pRb mengalami krisis. Krisis dicirikan oleh
penataan ulang kromosom yang kotor dan ketidakstabilan genom, dan hampir semua
sel mati.
Sel-sel yang jarang muncul dari
krisis yang diabadikan melalui telomer elongasi telomerase diaktifkan atau ALT
(Colgina dan Reddel, 1999; Reddel dan Bryan, 2003).
Gambaran pertama dari garis ALT sel
menunjukkan bahwa telomer sangat heterogen panjang dan meramalkan mekanisme
yang melibatkan rekombinasi (Murnane et al., 1994).
Penelitian berikutnya telah
mengkonfirmasi peran rekombinasi dalam pemeliharaan telomer oleh ALT (Dunham et
al., 2000), namun, mekanisme yang tepat dari lintasan ini belum ditentukan.
ALT sel menghasilkan berlimpah
t-lingkaran, produk intratelomeric rekombinasi dan t-loop resolusi (Tomaska ''
et al.'', 2000; 2009; Cesare dan Griffith, 2004; Wang '' et al.'', 2004).
Telomerase adalah "ribonucleoprotein
kompleks" terdiri dari komponen protein dan RNA sekuens primer yang
bertindak untuk melindungi terminal ujung kromosom.
Tindakan telomerase diperlukan
karena, selama replikasi, DNA polimerase hanya dapat mensintesis DNA dalam 5'
3' arah dan hanya dapat melakukannya dengan menambahkan polynucleotides ke RNA
primer yang sudah ditempatkan di berbagai titik sepanjang DNA.
Helai RNA ini kemudian harus diganti
dengan DNA. Penggantian ini RNA primers bukanlah sebuah masalah pada asal-usul
replikasi dalam kromosom karena DNA polimerase dapat menggunakan bentangan
sebelumnya DNA 5' template RNA sebagai template untuk backfill urutan di mana
RNA primer itu; juga di ujung terminal kromosom, namun, DNA polimerase tidak
dapat mengganti RNA primer karena tidak ada posisi 5' RNA primer di mana primer
lain dapat ditempatkan tidak ada DNA Hulu yang dapat digunakan sebagai primer
sehingga DNA polimerase dapat menggantikan RNA primer.
Tanpa telomer pada akhir DNA, urutan
genetik ini di ujung kromosom akan dihapus dan kromosom akan tumbuh lebih
pendek dan pendek di replications berikutnya.
Telomer mencegah timbulnya masalah
ini dengan menggunakan mekanisme yang berbeda untuk mensintesis DNA pada titik
ini, sehingga mempertahankan urutan pada terminal kromosom.
Ini mencegah kromosom berjumbai dan
mencegah ujung kromosom diproses sebagai istirahat DNA untai ganda, yang dapat
menyebabkan kromosom untuk kromosom telomer fusions.
Telomer diperluas oleh telomerases,
bagian dari subkelompok protein enzim transkriptase khusus yang dikenal sebagai
TERT (TElomerase reverse transcriptases) yang
terlibat dalam sintesis telomer pada manusia dan banyak lainnya, tapi tidak
semuanya, organisme.
Namun, karena dari mekanisme
replikasi DNA, Stres oksidatif, dan karena TERT ekspresi sangat rendah di
berbagai jenis sel manusia, telomer sel-sel ini menyusut sedikit setiap kali
sel membagi meskipun dalam kompartemen sel lain yang memerlukan luas pembelahan
sel, seperti sel-sel induk dan sel darah putih, TERT diungkapkan pada tingkat
yang lebih tinggi dan telomer memperpendek sebagian atau sepenuhnya dicegah.
Selain komponen protein TERT,
telomerase juga mengandung sepotong template RNA dikenal sebagai TERC (TElomerase RNA Component)
atau TR (Telomerase RNA).
Dalam manusia, urutan telomer TERC
ini adalah serangkaian berulang TTAGGG, antara 3 dan 20 kilobases panjang. Ada
tambahan 100-300 kilobases terkait telomer mengulangi antara telomer dan sisa
kromosom.
Urutan telomer bervariasi antar
spesies, tetapi biasanya satu untai kaya g dengan lebih sedikit Cs.
Urutan-urutan G-kaya ini dapat membentuk empat-terdampar struktur
(G-quadruplexes), dengan set empat basa yang diselenggarakan di pesawat dan
kemudian ditumpuk di atas satu sama lain dengan ion natrium atau kalium antara
planar quadruplexes.
Jika telomer menjadi terlalu pendek,
mereka akan berpotensi terungkap dari struktur tertutup mereka dianggap.
Diperkirakan bahwa sel mendeteksi ini uncapping sebagai kerusakan dan kemudian
memasuki kompleks selular, pertumbuhan penangkapan atau apoptosis, tergantung
pada latar belakang genetik sel (p53 status). Membuka tutup telomer juga
menghasilkan fusions kromosom.
Karena kerusakan ini tidak dapat
diperbaiki di sel somatik normal, sel mungkin bahkan pergi ke apoptosis. Banyak
penuaan yang berhubungan dengan penyakit yang berhubungan dengan telomer
singkat. Organ memburuk lebih dan lebih dari sel-sel mereka mati atau masukkan
senescence selular.
Pada akhir sangat distal telomer
adalah 300 bp tunggal porsi yang membentuk T-Loop. Loop ini analog dengan 'simpul'
yang menstabilkan telomer, mencegah ujung telomer diakui sebagai titik-titik
istirahat oleh DNA memperbaiki mesin.
Harus bergabung dengan non-homolog
akhir terjadi pada ujung telomeric, fusi kromosom akan menghasilkan. T-loop
diselenggarakan bersama oleh tujuh protein yang dikenal; terutama TRF1, TRF2,
POT1, TIN1, dan TIN2, kolektif dirujuk sebagai shelterin kompleks.
0 komentar:
Posting Komentar