*)Kelompok 5B 1 Laporan Praktikum Genetika
PENGAMATAN KROMOSOM POLITEN
Drosophila melanogaster
Diki Prawisuda*
, A. R. Widyaningrum, E. R. Utami, G. M. Imantaka, H. N. Fitri, M. I. Niam, N. Hanifah, T.
Puspadianti, W. Suffan, D. I. Sam, E. L. U. B. Sunny, R. J. Pranoto
Universitas Indonesia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Departemen Biologi
Maret 2014
Abstrak
Kromosom politen adalah kromosom berukuran raksasa relatif dari ukuran kromosom pada umumnya. Kromosom ini terbentuk melalui proses endoreduplication, yaitu proses replikasi DNA tanpa proses pembelahan sel. Kromosom politen memiliki fungsi untuk memproduksi protein secara belimpah secara singkat. Praktikum pengamatan kromosom politen menggunakan kelenjar ludah larva instar III Drosophila melanogaster sebagai subjek pengamatan, karena pada organ ini proses replikasi terjadi hingga 10 kali. Ukuran kromosom politen juga relatif lebih besar dari organ tubuh lain. Praktikan berhasil mengenali kromosom politen pada organ yang diamati, namun struktur kromosom politen, seperti interband, band, chromocenter, dan puff, tidak dapat diamati dengan jelas. Hal ini mungkin disebabkan oleh keterbatasan alat bantu praktikum, yaitu mikroskop yang memiliki perbesaran terbatas.
Kata kunci: chromocenter, endoreduplication, larva instar III Drosophila melanogaster, puff
I. Pendahuluan
Kromosom adalah untai kromatin yang terkondensasi, sehingga membentuk struktur materi genetik yang lebih pendek dan tebal. Kromatin adalah untai DNA yang disimpulkan oleh protein histon (King
dkk. 2006: 79-81). Satu kromosom terdiri dari tiga bagian, yaitu sentromer, lengan kromosom, dan telomer (Ahluwalia 2009: 268).
2 Heterochromatin adalah bagian kromosom berwarna gelap yang mengandung sedikit gen dan biasanya berada dekat dengan sentromer. Euchromatin adalah bagian kromosom berwarna relatif lebih terang dari heterochromatin yang mengandung lebih banyak gen untuk transkripsi protein (Lewin 2004: 554).
Kromosom adalah materi genetik yang membawa informasi genetik pada semua makhluk hidup. Kromosom kemudian terbukti mempunyai bentuk lain selain bentuk umumnya, seperti kromosom Lampbrush dan kromosom politen. Kromosom Lampbrush adalah kromosom yang berbentuk seperti sikat tabung reaksi. Kromosom Lampbrush memungkinkan terjadinya transkripsi pada saat meiosis (Lewin 2004: 556).
Kromosom politen adalah kromosom berukuran raksasa relatif terhadap ukuran kromosom pada umumnya. Struktur kromosom politen dibagi menjadi tiga bagian, yaitu band, interband, puff, dan chromocenter. Band adalah bagian dari struktur kromosom politen yang terkondensasi dan mengandung banyak heterochromatin. Interband adalah bagian dari struktur kromosom politen yang kurang terkondensasi relatif dari band dan mengandung banyak euchromatin. Puff adalah bagian dari struktur kromosom politen yang menggembung karena benang kromatin yang terelaksasi. Puff berperan sebagai tempat terjadinya transkripsi materi genetik (Pierce 2004: 9). Chromocenter adalah bagian struktur kromosom yang menjadi tempat melekatnya centromere kromosom yang bergabung. Chromocenter hampir seluruhnya terdiri dari heterochromatin (Lewin 2004: 557).
Kromosom politen terbentuk dari proses endoreduplication pada materi genetik tanpa proses pembelahan sel (endomitosis). Kromosom yang
mengalami endoreduplication menjadi lebih besar dari sebelumnya dan saling terikat satu sama lain. DNA pada kromosom mengalami endoreplication, namun dengan alasan yang tidak diketahui, bagian sentromer dari kromosom ini tidak ber-endoreduplication dengan baik. Bagian kromosom yang tidak ber-endoreduplication dengan baik ini mengakibatkan semua kromosom terikat pada sebuah massa yang dinamakan chromocenter (University of California, San Fransisco 2012: 1).
Kemungkinan utama terbentuknya kromosom politen adalah untuk amplifikasi gen. Kromosom politen menghasilkan lebih banyak protein daripada kromosom normal. Kromosom politen mengandung banyak salinan gen, sehingga membuat proses transkripsi dan translasi semakin berlimpah. Hal ini juga memperkuat alasan ditemukannya kromosom politen hanya pada sel yang aktif melakukan metabolisme, seperti kelenjar ludah dan gut pada larva instar III Drosophila melanogaster (Kimbal 2011: 1). Lokasi lain tempat ditemukannya kromosom politen pada larva Drosophila melanogaster adalah midgut, hindgut, and the badan lemak (Henderson 2004: 249).
3 sel. Proses replikasi ini akan menghasilkan kromosom dengan banyak lengan berukuran raksasa, kromosom politen (Clark 2014: 1).
Tujuan dari praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster adalah untuk mengetahui definisi, struktur, fungsi, dan proses terbentuknya kromosom politen. Praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster juga bertujuan untuk mengetahui cara isolasi salah satu organ sumber kromosom politen (kelenjar ludah Drosophila melanogaster) dan mengamati kromosom politen secara langsung.
II. Metodologi
Alat yang digunakan pada praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster adalah mikroskop stereo, mikroskop cahaya, object glass, cover glass, jarum sonde, pinset, cawan petri, dan pipet. Bahan yang digunakan pada praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster adalah larutan NaCl 0,9 M, Asetokarmin, larva instar III, dan tisu.
Cara kerja praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster yaitu pertama larva instar III diambil dari medium lalu diletakkan di dalam cawan petri menggunakan pinset. Kedua, larva instar III yang telah berada di dalam cawan petri diberi larutan NaCl 0,9 M dengan menggunakan pipet. Ketiga, larva instar III dipisahkan bagian badan dengan kepalanya untuk mendapatkan organ kelenjar ludah dengan jarum sonde. Jarum sonde ditusukkan pada bagian badan dan kepala, kemudian ditarik berlawanan arah. Keempat, organ kelenjar ludah yang telah terpisah keluar dari larva diletakkan pada object glass. Kelima, organ kelenjar
ludah ditetesi asetokarmin lalu didiamkan selama 10-15 menit. Keenam, kelenjar ludah ditekan secara perlahan dengan jari dengan cover glass diantara jari dan subjek pengamatan, lalu sisa-sisa asetokarmin dibersihkan dengan kertas tisu. Ketujuh, preparat jaringan organ kelenjar ludah larva instar III Drosophila melanogaster diamati dengan mikroskop cahaya melalui perbesaran bertahap.
III. Hasil dan Pembahasan
Praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster menggunakan larva instar III Drosophila melanogaster, karena tubuhnya transparan sehingga kelanjar ludah mudah untuk diisolasi, organ tubuh telah lengkap, dan telah memiliki banyak kromosom politen (Henderson 2004: 252). Praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster menggunakan kelenjar ludah karena selain mudah untuk diisolasi, organ ini memiliki sejumlah sel yang aktif melakukan metabolisme. Sel pada organ kelenjar ludah aktif melakukan metabolisme dibuktikan dengan terdapatnya hingga paling tidak 1024 untai kromatin, atau 512 pada tiap homolognya (Brody 1996: 1).
4 Drosophila melanogaster. Pipet alat bantu pengamatan yang berfungsi sebagai penyalur larutan.
Praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster menggunakan bahan berupa larutan NaCl 0,9 M, Asetokarmin, larva instar III Drosophila melanogaster, dan tisu. Tisu adalah bahan praktikum pengamatan yang digunakan untuk menyeka larutan yang berlebih pada preparat. Larutan NaCl 0,9 M
sebagai pengganti larutan Ringer adalah bahan praktikum pengamatan yang memiliki fungsi mempertahankan suatu sel atau organ pengamatan secara in vitro agar tidak dehidrasi (King dkk. 2006: 391). Asetokarmin adalah bahan praktikum pengamatan yang berguna untuk mengindentifikasi kromosom atau materi genetik pada sel yang sedang diamati (Sabnis 2010: 88).
Gambar 1. Foto hasil praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster Perbesaran : 10 x 40
Sumber : Dokumentasi pribadi
Gambar 2. Foto literatur praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster
Sumber :
http://web.augsburg.edu/~capman/photoofmonth/Chromosome-D-virilis-wide.jpg
Hasil praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster yang praktikan lakukan adalah menemukan kromosom politen dari organ kelenjar ludah larva instar III Drosophila melanogaster (Gambar 1). Kromosom politen yang praktikan temukan memiliki ciri berukuran relatif raksasa sesuai dengan literatur (Gambar 2). Ciri lain kromosom politen yaitu interband, band, dan puff tidak terlihat jelas pada kromosom yang praktikan amati. Interband, band, chromocenter dan puff tidak terlihat jelas pada subjek pengamatan mungkin dikarenakan perbesaran mikroskop yang terbatas.
IV. Kesimpulan
5 Praktikum pengamatan kromosom politen Drosophila melanogaster yang praktikan lakukan menggunakan organ kelenjar ludah sebagai subjek pengamatan. Kelenjar ludah dari larva instar III Drosophila melanogaster diisolasi dengan cara menusukkan kepala dan badan larva dengan jarum sonde, lalu jarum sonde diseret berlawan arah menjauhi satu sama lain. Kelenjar ludah memiliki ciri berbentuk seperti huruf V dan berjumlah sepasang.
V. Daftar Acuan
Ahluwalia, K. B. 2009. Genetics. 2nd ed. New Age
International Publisher, New Delhi: ix + 451 hlm. Brody, T. B. 1996. Polytene chromosomes,
endoreduplication and puffing. 1 hlm. http://www.sdbonline.org/sites/fly/aimorph/puffin g.htm, diakses 19 Maret 2014, pk 23.10 WIB. Clark, J. 2014. Polytene Chromosomes in Drosophila. 4
hlm.
http://faculty.weber.edu/jclark1/Cell%20Biology %20Labs/Polytenechsomes.pdf, diakses 19 Maret 2014, pk 20.21 WIB.
Henderson, D.S. 2004. Drosophila cytogenetics protocols. Humana Press. United States: 468 hlm. Kimbal, J. W. 2011. Endoreplication. 1 hlm.
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/Biology Pages/E/Endoreplication.html, diakses 19 Maret 2014, pk 19.21 WIB.
King, R. C., W. D. Stansfield & P. K. Mulligan. 2006. A Dictionary of Genetics. 7th ed. Oxford University Press, New York: 596 hlm.
Lewin, Benjamin. 2004. Genes VIII. Pearson Prentice Hall, United States of America: xxii + 1003 hlm. Pierce, B. A. 2004. Genetics: A Conceptual Approach. 2nd
ed. W. H. Freeman, New York: 709 hlm.
Sabnis, R. W. 2010. Handbook of Biological Dyes and Stains: Synthesis and Industrial Applications. John Wiley and Sons Inc., New Jersey: xix + 521 hlm. University of California, San Fransisco (=UCSF). 2012.
