pewarisan ekstrakromosomal resume.doc

7/25/2019 PEWARISAN EKSTRAKROMOSOMAL resume.doc

1/8


2/8

D5A meru"akan materi genetik yang "aling "enting. &eluruh se7arah

tentang genetika, la"oran s"oradi8 menun7ukkan bah4a elemen sito"lasmik atau

ekstranuklear 7uga bertindak sebagai agen dalam transmisi "e4arisan. 9ebera"a

kasus yang bergantung "ada gen sito"lasmik dan telah diklasifikasikan dalam

"e4arisan maternal ditun7ukkan oleh in6estigasi terdahulu memiliki hubungn

dengan gen ibu. :enoti" dieks"resikan dalam keturunannya, dan kasus tersebut

digolongkan dalam efek maternal. Pe4arisan ekstrakromosomal didefinisikan

sebagai "e4arisan non-Mendelian, umumnya melibatkan D5A dalam re"likasi

sito"lasmik misalnya mitokondria dan "lastid. &ebagian ke8il bakteri dan 6irus

7uga meru"akan agen "e4arisan ekstranuklear.

Pa!"a# $"ri%ria& 'ala( p%)ari*a# %"*ra#+"l%ar

Ada lima kriteria utama yang da"at digunakan untuk membedakan antara

sifat yang dikontrol oleh gen nu8lear dan sifat yang dikontrol oleh gen

ekstranuklear, yaitu

%. Perbedaan dalam hal hasil dari reciprocal crosses akan

menyebabkan "enyim"angan dari "ola transmisi gen autosom Mendelian.

-. &el re"roduktif betina umumnya memiliki lebih banyak sito"lasma

dan organel sito"lasmik dari"ada sel 7antan dan akan di"erluas untuk

mem"engaruhi sifat non;Mendelian.

). Gen kromosomal menem"ati sebagian tem"at tertentu dengan

memetuhi gen lain.

. !ekurangan "emisahan Mendelian dan karakteristik rasio

Mendelian yang tergantung "ada transmisi kromosomal "ada meiosis akan

mendukung transmisi ekstrakromosomal.

#. Penggantian eks"erimental "ada nu8lei da"at mem"er7elas

"engaruh relatif "ada nu8leus dan sito"lasma.

Ora#%l Si!pla*(i" Da# Si(-i!#Organel;organel hanya digambarkan sebagai "ro"orsi sangat ke8il dari

materi genetik, mungkin bebera"a ratus gen, berdasarkan 7umlah D5A fungsional

yang dilibatkan. Organel sito"lasmik memiliki khususnya fungsi yang dasar dan

signifikan, tentu sa7a, hingga eksistensi kehidu"an yang berkelan7utan. D5A

se8ara langsung berhubungan dengan fenoti" yang dasar dan 6ital tersebut.


3/8

"e4arisan dengan inang sel eukariot dan akhirnya ditem"elkan dalam organel sel

he4an dan tumbuhan. Mereka mengambil dari unit hidu" bebas "ada D5A

mereka dan alat lain untuk mekanisme genetik.

Mitokondria meru"akan organel sito"lasmik yang ke8il yang memiliki

la"isan;la"isan interna (cristae/ yang dibentuk dari in6aginasi membran dalam

mitokondria. Mitokondria memiliki ukuran yang ham"ir sama dengan bakteria

dan ada "ada sel eukariot namun tidak ditemukan "ada bakteri dan 6irus.

Mitokondria terdiri atas D5A unit ke8il dan banyak yang ada di luar genom

nu8lear. Genom mitokondria ke8il dan mengkode se7umlah struktur dan fungsi

yang terbatas. Mitokondria terdiri atas a""aratus khusus yang mensintesis "rotein

denga ribosom s"esifik, t'5A, t'5A asam amino sintetase.Mutan "ertama ditemukan dalam ragi, 7enis koloni ke8il disebut petite,

Petites kurang mam"u untuk memanfaatkan oksigen dalam metabolisme

karbohidrat. &train "etite yang telah dianalisis menun7ukkan hanya "ro"orsi ke8il

dari G dan C dan "eristi4a "asangan basa AT yang berulang. D5A sema8am ini

tidak mengkodekan informasi biologis yang bermakna. Tidak adanya sitokrom

oksidase dari mitokondria tidak berarti bah4a en=im ini dikodekan oleh D5A

mitokondria, teta"i ini menun7ukkan bah4a "erubahan mutasi D5A mitokondria

akan menyebabkan selang;seling yang turun temurun dalam fenoti"e mitokondria.

Da6id >9 membandingkan D5A mitokondria dalam kultur sel mamalia

yang berbeda, termasuk tikus dan manusia, ia 7uga menghibrid sel mamalia yang

berbeda dalam kultur. Dalam sel tikus dan hibrida manusia, misalnya, dia telah

menun7ukkan bah4a tidak hanya D5A mitokondria dari tikus yang homogen dan

manusia yang homogen yang da"at dideteksi teta"i 7uga D5A hibrid yang

heterogen. Dalam satu rangkaian "er8obaan, -* "ersen dari setia" unit D5A

sirkular adalah milik tikus dan +* "ersen adalah D5A mitokondria manusia.

MtD5A ini biasanya keluar sebagai molekul sirkuler yang relatif ke8il,

yang da"at dengan mudah diisolasi dan ditandai. sehingga informasi 8uku"

tersedia mengenai struktur genom mitokondria. MtD5A biasanya hadir dalam

bebera"a salinan "er organel. &el ?e3a Manusia mengandung sekitar %* salinan

mtD5A "er mitokondria dan memiliki sekitar +** mitokondria "er sel. &truktur

mtD5A sangat kekal "ada he4an yang tingkat tinggi.


4/8

Genom mitokondria seluruh mamalia ditranskri"si sebagai salah satu unit

dari sisi "romotor tunggal, dan transkri" "rimer raksasa membelah

endonu8leolyti8ally untuk mem"roduksi masing;masing molekul t'5A, r'5A,

dan m'5A. Dengan demikian, seluruh mtD5A, berlaku, setara dengan satu

o"eron "ada bakteri. Mitokondria meru"akan organel kom"leks yang

mengandung se7umlah besar "rotein yang berbeda 7auh melebihi dari %)

ber"otensi dikode oleh genom mitokondria mamalia mayoritas "rotein

mitokondria harus dikode oleh gen inti.

DNA Pa'a Pla*i'a

!loro"las timbul dari "artikel sito"lasma yang disebut proplastida yang

mengandung DNAdan du"likasi sendiri yang tidak tergantung "ada bagian sel

lain. D5A didistribusikan kurang lebih sama selama "embagian sel. 9ebera"a

karakteristik "e4arisan kloro"las dari sito"lasma bi7i induk

9anyak 6arietas tidak ter4ariskan, bebera"a dikontrol oleh gen nu8lear

dan hal lain "ada "e4arisan "lastida. Plastida 4arna normal dan mutan mungkin

tergantung dengan mutasi "lastida. !loro"las diisolasi dan dida"atkan dari sintesis

"rotein dengan adanya adenosine tri"os"at atau 8ahaaya.

DNA Kl!r!pla* 'a# P%ra.a#a# O-a

Mutasi D5A nonkromosomal mengeks"resikan fenotif yang sama se"erti

kromosom D5A mutan. Pertukaran resi"rok menun7ukkan bah4a "ertahanan

antibioti8 dikontrol oleh gen nonkromosom, uni"arental "ada "e4arisan. &emua

keturunan dari masing;masing resi"rok melakukan "erka4inan (mating/ se"erti,

"lus (@/ ty"e mating dengan memasuki ke famili lain yang melakukan "ertahanan

stre"tomy8in, kemudian menun7ukkan "e4arisan maternal. ?asil dari "ertukaran

resi"rok menun7ukkan "e4arisan non mendel yang disertai "asangan tunggal dari"ertukaran sifat.

Ora#i*a*i pa'a %#!( pla*i'

Ma8am dari ti"e genom adalah "lastid;8loro"las, amilo"las, dan kromo"las

yang dimiliki oleh lebih dari -** s"esies yaitu tumbuhan tinggi dan hi7au. Pada

D5As mitokondria, kloro"las sering mengandung "enggandaan 8o"ian 8"D5As.

&emua genom kloro"las yang dianalisis mengandung kum"ulan gen yang sama.


5/8


6/8

yang berasosiasi dengan sema8am "artikel sema8am ka""a yang ter7adi "ada lebih

dari -* "ersent "o"ulasi ka""a. 0irus toi8 "ada "arame8ium sensitif ta"i tidak

bera8un "ada nonbrightB bakteri.

9akteri ka""a hanya mengabdikan diri "ada organismee yang memba4a

nu8lear alel k dominan, yang memeta"kan lingkungan yang di"erlukan untuk

bakteri bere"roduksi. !etika killer kon7ugasi dengan sensitif diba4ah kondisi

yang te"at (untuk menghidari membunuh "asangan/ dan tidak ter7adi "ertukaran

sito"lasmik. Ada dua ma8am 8lones mu8ul, yaitu satu dari sel killer asli yang

mengandung alelK (Kk)dan bakteri ka""a, dan yang lain dari sel sensiti6e asli,

yang memb4a alel K (Kk)dan kekurangan ka""a. Autogami selan7utnya, se"aruh

keturunan dari killer adalah killer dan se"aruh E"arame8ium sensiti6e. &elama

tidak ada sito"lasmik yang ditransfer "ada kon7ugasi, hanya sel dari killer asli

yang menerima 4ariasan dari bakteri ka""a. !a""a tidak da"at bere"roduksi di

sel. Autogami menghasilkan sel homo=igot !! dank k, yang yang menghasilkan

8lone killer atau nonkiller, se8ara res"e8ti6e.

DNA PLASMIT DAN TRANSFOMASI TUMOR

Molekul ekstrakromosom D5A da"at mere"likasi dengan bebas dan

mem"ertahankan dirinya sendiri di dalam sito"lasma sel tumbuhan yang disebut

dengan "lasmid. Plasmid biasanya berada bersamaan dengan kromosom

mitokondria dan "lastid, teta"i "lasmid tidak da"at diorganisasikan men7adi

organel yang 6ital di dalam sel inangnya. Plasmid memiliki kemam"uan da"at

melakukan re"likasi dengan bebas untuk melakukan kombinasi dengan D5A lain,

dan memba4a D5A inti sel untuk melekukan aktifitas sinsesis, "lasmid

digunakan untuk rekayasa genetika.

S%liria* Si!pla*(a Pa'a Ta#a(a#Contoh lain dari "e4arisan sito"lasma adalah dihubungkan dengan

kegagalan "olen. Ini ter7adi "ada banyak bunga "ada tanaman dan mengakibatkan

sterilnya 7antan. &terilitas 7antan meu"akan bagian yang "enting ketika melelui

"roses "embentukan bi7i. tanaman hybrid di"roduksi se8ara komersial "ada

7agung, timun, ba4ang merah, sorghum, dan tanaman hybrid yang lain.

Ja#a# S%ril "%i"a (%l%)ai Pr!*%* P!li#a*i Ta#a(a#


7/8

Contoh mekanisme "e4arisan meteri adalah transmit 7antan steril "ada

7agung,yang diteliti dan dianalisa dengan hati;hati oleh M.M. 'hoades. Polen

digugurkan "ada ke"ala "utik "ada tanaman 7agung, mengakibatkan "olen

men7adi 7antan yang steril. Teta"i struktur betina masih normal. Gen nu8lear tidak

mengontrol ma8am sterilnya, meski"un gen ditransmisasikan dari generasi ke

generasi berasal dari telur sito"lasma.

:akta dari 6arietas 7antan steril di"roduksi hanya dari keturunan 7antan

steril ketika diadakan fertilisasi dengan "olen dari tanaman 7agung normal. >antan

steril "ada tanaman bi7i akan terus mengalami "erulangan dalam bentuk "olen

hingga terbentuk 7antan yang fertil. Dalam genetika bentukan steril dirubah, 7antan

steril teta" terbentuk, menun7ukkan bah4a "e4ariasan materi tidak da"at

dikontrol oleh gen kromosom. Dalam "emeriksaan berkembang, diantara bagian

ke8il "olen dida"atkan dari bentukan 7antan yang steril. Membuat resi"rok sangat

mungkin. Ini semua mele4ati "embentukan keturunan dari 7antan steril "ada bi7i

tanaman kemuadian berubah men7adi 7antan yang fertile. !eturunan dari materi

7antan steril tan"a mem"erhatikan "embentukan "ada umumnya.

9esar sekala menngunakan 7agung 7antan yang steril untuk "embentukan

bi7i memba4a "enyakit dalam kelom"ok hasil "ertanian 7agung di tahu %1*.

!arena keuntungan keseragaman 7agung dan keuntungan besar 7antan steril dalam

"embentukan bi7i, sumber "ertama sito"lasma, diketahui di Teas (T* sito"lasma

7antan steril, yang telah digunakan dalam "roduksi bi7i untuk hibrid 7agung

ditanam tahun de"an.

Ba.a/a "%*%raa(a#

A"a yang menyebabkan "enyakit "ada hasil 7agungF &ebuah mutans baru

berbentuk 7amur ?elminthos"orium maydis (nisikado dan miyake/ mulai men7adi"athogen yang mematikan "ada khusus 7agung hibrida. >amur ini merusak 7agung

dengan (T/ sito"lasma 7antan steril. Ahli "athogen dan keturunan tanaman

memenukan 4abah ini berasal dari 6arietas 7agung yang resistan dengan 7amur.

!arena sebelumnya, mun8ul "enyakit daun tanaman yang ber4arna kuning,

tahun %1* "roduksi bi7i telah digeser dengan 7agung tan"a T sito"lama. >agung

ini dibutuhkan detasseling teta"i se8ara luas digunakan untuk tanaman musim

dingin tahun %1%. Ini 7uga mem"roduksi bebera"a bi7i yang resistens untuk


8/8

tanaman umum "ertanian. 9ebera"a tanaman di"rediksi sekitar -*;)* "ersen hasil

"ertanian mati bahkan resiko lebih banyak lagi tanaman hybrid mudah rentan.

&ebagian besar "roduksi bi7i tahun %1% diselesaikan tan"a menggunakan

steril 7antan dan T sito"lasma. Penyebaran T "adaH. maydistidak terlalu "arah

"ada tahun %1-. PerkembanganH.maydisyang lain da"at mun8ul atau salah satu

"enyakit tamanan 7agungda"at men7adi an8aman untuk 7agung hibrida dengan T

7antan steril sito"lasma. 9ebera"a 6arietas dari 7agung resistan dengan "ersebaran

T "ada H. maydis yang sekarang telah diidenti6ikasi dan telah tersedia untuk

"roduksi benih.

Pertanyaan

%. 9agaimana transmisi materi genetik "adaParameciumF

Paramecium melakukan transmisi genetik dengan 8ara re"roduksi seksual.

Taha" seksual, "arame8ium berkon7ugasi se8ara "eriodik dan mentransfer

materi genetik dari satu sel ke sel lain. Paramecium mem"unyai dua

ma8am nu8lei, yaitu makronukleus 6egetati6e besar dan mikronukleus

ke8il. Meiosis berikutnya, menghasilkan sel ha"loid, teta"i sam"ai

autogami men7adi homo=igot di"loid.

-. 9agaimana hubungan antara mitokondria dengan "e4arisan

ekstrakromosomalF

Mitokondria memiliki D5A unit ke8il dan banyak yang ada di luar genom

nu8lear. Genom mitokondria mengkode se7umlah struktur dan fungsi yang

terbatas. Mitokondria terdiri atas a""aratus khusus yang mensintesis

"rotein denga ribosom s"esifik, t'5A, t'5A asam amino sintetase.

pewarisan ekstrakromosomal resume.doc

Documents