Penggandaan set kromosom dapat dilakukan melalui triploidisasi dan tetraloidisasi. Secara sederhana, saya gambarkan bahwa triploidisasi pada ikan merupakan bentuk pemanfaatan sifat biologis organisme akuatik. Sebagian besar oraganisme, memiliki dua set kromosom di tiap selnya. Kita kemudian mengenalnya sebagai dua set kromosom atau diploid (2N). Dan karena selama proses regenerasi organisme melibatkan faktor reproduksi, maka gamet haploid yang dihasilkannya adalah 1N.

Penggandaan set kromosom melalui triploidisasi pada ikan - ilustrasi kromosom

Lalu, bagaimana ikan triploid itu dapat dihasilkan?
Memahami triploidisasi pada ikan, sebenarnya sama saja dengan proses ginogenesis miotik. Pada ginogenesis miotik, pelaksanaan shock (kejutan)-nya dilakukan pada saat pembelahan sel miosis II. Kok miosis II? Ya, karena miosis I sudah terjadi pada saat ovulasi.

Jadi, pemahaman prosesnya memang perlu dicermati dulu. Saya uraikan lagi dari awal…. Pada saat oogenesis (proses pembentukan sel telur hingga siap untuk ovulasi), sel telur belumlah dalam keadaan 2N; melainkan 4N. Saat pembelahan sel miosis I terjadi, kita kemudian mengenalnya bahwa sel telur telah matang. Saat itulah ada ”loncatan” polar body I (2N), sehingga sel telur yang awalnya 4N menjadi 2N. Nah… di sinilah pemahaman tentang miosis perlu dipahami bahwa selama pembelahan sel terjadi, ada pengurangan set kromosom menjadi setengah dari semula. Dan di sini pulalah letak perbedaannya dengan pembelahan sel mitosis (pembelahan yang ditandai dengan penggandaan atau perbanyakan jumlah sel).

Sekarang, kita telah (anggap saja) memiliki satu buah sel telur yang memiliki dua set kromosom (2N) dan satu buah sel sperma (1N). Jika keduanya kita pasangkan, maka terjadilah pembuahan. Umumnya, pembuahan pada ikan terjadi secara eksternal. Karenanya, maka air dapat digunakan sebagai media terjadinya pembuahan. Karena pada saat itulah, sperma akan bergerak (motil) menuju mikrofil (lubang berukuran mikro pada telur). Apakah semua bagian sperma, masuk ke sel telur melalui mikrofil? Menurut beberapa peneliti, hanya bagian kepala sperma saja yang masuk; sedangkan bagian ekornya hanya sebagai pengantar dan tidak ikut masuk. Pada bagian ekor inilah tempatnya komponen mitokondria (cadangan energi) sperma.

Dan dalam pemahaman keilmuan yang lebih tinggi, itulah alasannya kenapa analisa DNA mitokondria didasarkan kepada individu betinanya saja. Pada paragraf ini, pikiran saya mulai ngelantur (semua informasi tentang sperma, kandungan sperma, kromosom di dalamnya, apa saja yang dapat menyebabkan sel telur terbuahi oleh selain sperma, dll sepertinya ingin keluar dan ingin agar saya tuliskan). Namun, saya stop saja; karena semua itu akan memperlebar daerah jangkauan pembahasan. Dan sebagai saran saya, silahkan Anda sempatkan juga untuk sekedar membuka buku biologi/genetik yang berisi gambar tentang pembelahan sel selama oogenesis dan spermatogenesis pada ikan. Ingat… pada ikan, bukan pada manusia.

Setelah sel telur dibuahi oleh sperma, maka satu set kromosom sperma memasangkan diri terhadap satu set kromosom pada sel telur. Dan sebagai akibatnya, ada satu set kromosom sel telur yang tidak mendapatkan pasangan. Itulah yang kemudian dipahami oleh beberapa peneliti, bahwa polar body II yang berisi satu set kromosom (1N) akan ”ke luar” dari sistem. Beberapa peneliti sering mengistilahkan sebagai ”ke luar dari telur”, walaupun saya sendiri belum menemukan jawaban tentang bagaimana ia keluar atau apa pintu keluarnya? Saya hanya memahami berdasarkan logika bahwa ada mekanisme denaturasi terhadap satu set kromosom yang tidak menemukan pasangannya itu. Nah… dengan keluarnya polar body II, maka sel telur yang sudah dibuahi tersebut, kembali pada kondisi normal (2N) dan menyiapkan diri untuk melakukan proses berikutnya; yakni pembelahan sel mitosis.

Jika proses keluarnya polar body II kita ganggu hingga mengalami kegagalan, maka tentu saja sel telur yang sudah dibuahi itu akan tetap memiliki tiga set kromosom; dua set dari sel telur dan satu set dari sel sperma. Inilah yang kemudian kita kenal sebagai triploid atau individu yang memiliki tiga set kromosom (3N).

Penjelasan berikutnya adalah untuk menjawab pertanyaan Anda tentang kejutan panas dan proses triploidisasi. Kejutan panas, hanyalah salah satu contoh saja yag dapat dilakukan jika hendak memproduksi ikan triploid. Anda dapat saja menggunakan perlakukan kejutan dingin (cold shock), chemical shock atau pun pressure shock. Kenapa memilih kejutan panas? Karena teknik inilah yang diyakini lebih sederhana dalam pengerjaannya dan lebih murah. Walaupun jarang terjadi, individu triploid dapat saja terbentuk secara alamiah tanpa campur tangan manusia atau karena mutasi. Beberapa ikan hibrid, ada juga yang memiliki tiga set kromosom. Dan sampai di sini, saya teringat dengan tulisan-tulisan saya tentang poliploidisasi dan lainnya yang terkait dengan hal ini. Karenanya, saya berharap tidak terjadi tumpang tindih atau duplikasi dalam penulisan. Jika dari pengunjung lain ada yang berkenan menambahkan atau menanyakan beberapa hal terkait dengan tulisan ini, silahkan memanfaatkan form komentar. Bagaimana analisa keberhasilan triploidisasi? Saya berharap, semoga penjelasan pada artikel ini bermanfaat.

Penggandaan set kromosom melalui triploidisasi
Tagged on:         

8 thoughts on “Penggandaan set kromosom melalui triploidisasi

  • September 12, 2012 at 23:49
    Permalink

    I’m extremely impressed with your writing skills as well as with the layout on your blog. Is this a paid theme or did you modify it yourself? Either way keep up the excellent quality writing, it’s rare to see a nice blog like this one these days.

    • September 13, 2012 at 02:24
      Permalink

      Thank you.
      This theme is free. I just modify the layout by my self

  • October 11, 2012 at 21:55
    Permalink

    Sangat menarik artikel Bapak, tentang ikan triploid kenapa jadinya mandul? mohon penjelasan proses2 nya

    Thank’s

    • October 11, 2012 at 23:28
      Permalink

      Ada penjelasan saya tentang ikan triploid mandul? Di mana ya? He he.

      Ok. Tidak semua ikan triplod akan bersifat mandul. Minimal begitulah yang masih saya ingat dalam beberapa jurnal. Pada ikan nila, sudah ada kajian bahwa triploidnya mandul; namun pada koan, mas, lele, dan beberapa ikan lainnya tidak menyebabkan mandul. Mandul dalam pengertian ini tidak dapat membuahi (untuk sel sperma) atau dibuahi (untuk sel telur).

      Mengapa? Jawaban sederhana saya kurang lebih begini. Penambahan set kromosom ini memungkinkan terjadinya gangguan terhadap proses perkembangan sel telur dan sel sperma. Pada jantan misalnya, sperma akan mampu membuahi sel telur jika perkembangan spermatogonianya berlangsung hingga menjadi spermatozoa. Kalau kita ingat, proses spermatogenesis itu kan terdiri dari beberapa fase (spermatogonia==>spermatosit primer==>spermatosit sekunder==>spermatid==>spermatozoa. Nah, perkembangan sperma nila triploid jantan biasanya terhenti hanya sampai fase spermatosit sekunder saja. Karenanya, maka tidak mampu membuahi sel telur.

      Kesimpulannya, perkembangan sel sperma dan sel telur pada nila triploid tidak sempurna. Demikian dari saya. Semoga bermanfaat.

  • October 12, 2012 at 17:04
    Permalink

    Terima kasih penjelasannya
    Selain ikan triploid ada juga ikan tetraploid yg pernah dihasilkan melalui kejut suhu dengan jumlah kromosom yg lebih banyak. Apakah bisa kita melipat gandakan lagi jumlah kromosom dengan mengulang perlakuan kejut suhu tersebut?
    misalnya ikan tetraploid untuk menghasilkan ikan octoploid
    Dan apakah dengan jumlah kromosom yg lebih banyak akan membuat individu tumbuh lebih besar dan lebih cepat dari yang memiliki jumlah kromosom normal?

    Mohon penjelasan

    • October 12, 2012 at 18:06
      Permalink

      Setahu dan sepengalaman saya, menghasilkan ikan tetraploid itu relatif tidak mudah; namun bukan berarti tidak mungkin -Secara alami (menurut beberapa literatur) juga dapat terjadi-. Beberapa kunci keberhasilannya, sudah pernah saya muat ditulisan saya yang lain di situs ini secara implisit. Saya memang tidak beberkan semuanya.

      Ada juga yang pernah mengatakan (saya mendengarnya) bahwa telah dihasilkan ikan nila tetraploid. Lalu saya tanya, dengan metode apa mengecek keberhasilkannya? Dari metode pengecekannya saja, saya meragukan kebenaran perkataan itu. Sekali lagi, saya tidak menafikan adanya kemungkinan keberhasilannya. Selain metode pengecekannya, ada juga pertanyaan saya; bagaimana menerapkan metode pengecekan itu. Mengapa pertanyaan ini saya ajukan? Semua ini akan menentukan validitas data, dan menentukan benar tidaknya hasil dan kesimpulan penelitian.

      Setelah ikan tetraploid benar-benar dihasilkan, tentu saja masih dapat dilipatkandakan lagi. Namun; jumlah kromosom yang banyak, bukan jaminan bahwa ikan tersebut akan tumbuh lebih cepat dibandingkan individu normal. Mengapa? Karena pertumbuhan dikendalikan oleh gen tumbuh hingga sampai pada level over dalam expresi [secara umum dikenal sebagai over expression]. Dan terjadinya over expresi ini erat hubungannya dengan aktif [posisi ON] gen atau gen-gen tersebu. Saya memasukkan gen-gen, karena boleh jadi bahwa expresi gen pertumbuhan tersebut dikendalikan atau berhubungan dengan gen lain. Untuk kajian over ekpresi ini, sudah berkembang level kajian yang lebih spesifik; yakni level DNA melalui transfer gen. Beberapa teknik dapat diaplikasikan, seperti injeksi (microinjection), elektroporasi, dan metode lainnya. Sepengalaman saya, dua metode tersebut telah diaplikasi di Indonesia; dan dilihat dari segi prosentase keberhasilan dan pengaplikasiannya, elektroporasi lebih tinggi dan relatif lebih mudah.

      Pernyataan saya “bukan jaminan” pada paragraf sebelumnya juga didasarkan pada belum banyaknya literatur yang membahas masalah ini, atau berlaku hanya pada ikan tertentu saja. Kalau pada nila triploid, ya tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan dengan nila normal diploid [penjelasannya sesuai komentar saya sebelumnya].

      Pada ikan nila triplod misalnya [dan juga ikan tetraploid], terdapat kecenderungan bahwa ukuran selnya lebih besar dibandingkan individu normal. Yang seringkali dijadikan objek untuk hal ini adalah sel darah merah. Namun demikian, masih memungkinkan terjadinya over lapping. Artinya, tidak semua ukuran sel darah merah individu triploid atau tetraploid itu lebih besar dibandingkan individu normal.

      Hanya demikian yang dapat saya sampaikan 🙂

  • October 15, 2012 at 16:40
    Permalink

    Masukan dari Bapak sangat berati bagi saya untuk memahami masalah ini.

    Terima kasih banyak

    • October 16, 2012 at 00:06
      Permalink

      Sama-sama Mas Hadi. Terima kasih sudah berkenan hadir dan beraktivitas di rumah ini

Comments are closed.