Kromosom homolog adalah dua potong DNA dalam organisme diploid yang membawa gen yang sama, satu dari masing-masing sumber orangtua. Secara sederhana, kedua orang tua Anda menyediakan genom lengkap.
Setiap orangtua memberikan 23 kromosom yang sama, yang menyandikan gen yang sama. Jadi, sel-sel kami membawa 46 kromosom total, dalam dua salinan.
Namun, setiap kromosom homolog dapat memberikan versi berbeda dari masing-masing gen. Dua versi dari masing-masing gen menciptakan lebih banyak variasi, menurunkan efek negatif dari mutasi negatif, dan umumnya menstabilkan populasi.
Dalam genetika, kromosom homolog mengandung gen untuk karakteristik yang sama dari suatu organisme. Lebih khusus, setiap salinan dari kromosom memiliki gen untuk karakteristik yang terletak di tempat yang sama, atau lokus. Homolog berasal dari bahasa Yunani di mana homo berarti seperti dan logous berarti proporsional atau sebanding dengan. Kromosom homolog adalah sepasang kromosom yang mengandung sekuens gen yang sama, masing-masing berasal dari satu induk.
Kromosom homolog berbaris dan sinapsis (berpasangan) selama meiosis. Kromosom homolog telah sesuai urutan DNA dan berasal dari orang tua yang terpisah; satu homolog berasal dari ibu dan yang lainnya berasal dari ayah.
Fungsi Kromosom Homolog
Organisme diploid, seperti manusia, membawa dua salinan genom di masing-masing selnya. Memiliki dua salinan dari masing-masing kromosom, yang disebut kromosom homolog yang fungsinya membantu meningkatkan variasi dan stabilitas suatu spesies. Sementara setiap kromosom homolog membawa gen yang sama, mereka dapat membawa versi gen yang berbeda. Versi gen yang berbeda disebut alel.
Ini berarti bahwa sel-sel Anda biasanya akan menghasilkan 2 versi setiap protein yang dikodekan oleh DNA. Beberapa versi akan bekerja lebih baik daripada yang lain. Lebih lanjut, kombinasi protein baik dan buruk menghasilkan efek fenotipik berbeda yang meningkatkan variasi dalam suatu populasi. Beberapa alel memiliki hubungan yang dominan / resesif, di mana gen dominan adalah satu-satunya yang menunjukkan. Yang lain memiliki hubungan yang lebih kompleks, dan kombinasi alel yang berbeda dapat menghasilkan efek yang sangat berbeda pada suatu organisme. Ini penting karena variasi membantu populasi bertahan dalam menghadapi perubahan lingkungan.
Fungsi kromosom homolog berikutnya adalah rekombinasi homolog selama pembentukan gamet. Proses ini juga dikenal sebagai ““crossing over”, karena bagian-bagian dari kromosom homolog dipertukarkan ketika mereka terjadi kontak dekat. Kromosom mengandung gen yang sama, yang umumnya memiliki panjang dan ukuran yang sama. Bagian-bagian ini dapat dengan mudah ditransfer antar kromosom. Gambar di bawah ini menunjukkan rekombinasi:
Dalam gambar ini, masing-masing kromosom telah direplikasi untuk persiapan meiosis. Namun, dua kromatid telah bertukar materi genetik. Proses ini sangat penting untuk penciptaan dan pemeliharaan varietas dalam suatu populasi. Misalnya, jika merah adalah kromosom paternal dan biru adalah maternal, gen yang mereka bawa tidak akan lagi terhubung. Hanya karena ayahmu memiliki mata biru dan rambut hitam tidak berarti kamu akan secara otomatis mewarisi sifat-sifat ini. Rekombinasi homolog memastikan bahwa sifat-sifat tercampur secara acak, dari kedua sumber orangtua.
Contoh Kromosom Homolog
Dalam Organisme Sederhana
Gambar di bawah ini menunjukkan organisme sederhana. Organisme ini diploid, tetapi hanya memiliki 1 pasang kromosom. Ini adalah kromosom homolog, karena mereka membawa gen yang sama. Namun, mereka dapat membawa alel yang berbeda dari masing-masing gen, yang ditunjukkan oleh pola internalnya. Organisme ini dapat bereproduksi secara aseksual, hanya dengan menduplikasi DNA dan membelah sel. Dalam hal ini, organisme tetap haploid. Ini ditunjukkan di bagian atas diagram.
Bagian bawah gambar menunjukkan produksi gamet untuk reproduksi generatif. Meiosis adalah proses yang digunakan untuk membuat gamet. Meiosis menciptakan sel haploid, yang dapat dikombinasikan dengan gamet dari organisme lain untuk membentuk organisme diploid baru. Organisme haploid hanya memiliki satu salinan DNA, oleh karena itu, mereka tidak memiliki kromosom homolog. Saat gamet ini berpasangan dan bergabung bersama, mereka akan kembali berada di sel yang sama dengan pasangan homolog baru.
Dalam Manusia
Seperti halnya organisme hipotetis sederhana di atas, manusia juga memiliki kromosom homolog. Separuh dari masing-masing pasangan berasal dari ibu, sementara yang lain berasal dari ayah. Kromosom ini dibawa dalam sel gamet haploid, sperma, dan telur. Ketika sperma bertemu sel telur, pembuahan terjadi dan organisme diploid terbentuk. Zigot ini, seperti organisme di atas, akan membelah berkali-kali untuk membuat semua sel tubuh kita.
Setiap sel dalam tubuh Anda, kemudian, mengandung 23 pasang kromosom homolog, atau 46 kromosom total. Gambar di bawah ini menunjukkan kariotipe manusia, atau visualisasi kromosom yang terkondensasi. Perhatikan bagaimana masing-masing pasangan memiliki bentuk dan pola pewarnaan yang serupa. Ini karena masing-masing kromosom homolog ini membawa gen yang sama.
Ketika kita menjadi dewasa secara kelamin, tubuh manusia mulai memproduksi dan melepaskan gamet. Gamet-gamet ini telah direduksi menjadi sel-sel haploid, setelah pertama-tama dicampurkan dan digabungkan kembali dalam pengaturan yang berbeda. Ini berarti bahwa anak-anak akan memiliki campuran sifat yang belum tentu terlihat pada orang tua atau kakek-nenek mereka. Faktanya, beberapa kombinasi sifat akan sepenuhnya baru berkat kromosom homolog dan bagaimana mereka membantu kita bereproduksi.
Penyusun Kromosom
Kromosom terdiri dari protein dan DNA, asam deoksiribonukleat, yang membawa instruksi untuk pewarisan karakteristik dalam organisme. Hampir semua sel dari organisme individu memiliki jumlah dan jenis DNA yang sama. DNA kebanyakan ditemukan dalam inti dalam benang melingkar erat, yang merupakan kromosom. Tergantung pada jenis sel, bagian yang berbeda dari kromosom yang digunakan untuk membuat zat yang berbeda, yang menentukan fungsi sel.
Apa itu gen
Petunjuk untuk karakteristik suatu organisme sebenarnya terletak di dalam gen. Gen adalah bagian dari DNA, sehingga banyak gen dapat ditemukan di sepanjang panjang DNA yang membentuk kromosom. Semua gen memiliki lebih dari satu versi, jadi ketika kromosom diwariskan dari sel induk, versi gen, atau alel, tidak selalu sama. Meskipun kromosom homolog memiliki gen yang sama, mereka tidak harus memiliki alel yang sama untuk setiap gen.
homozigot dan heterozigot
Jika setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog memiliki alel yang sama untuk gen tertentu, maka dikatakan homozigot. Jika alel yang berbeda, maka sel disebut sebagai heterozigot. Cara di mana alel berinteraksi menentukan karakteristik keturunan. Alel dapat menjadi dominan atau resesif dan, jika alel yang berbeda yang hadir, alel dominan akan menentukan karakteristik keturunan.
Dalam sel somatik, non-reproduksi, masing-masing organisme, ada dua salinan dari setiap kromosom. Sel-sel yang memiliki dua salinan dari setiap kromosom yang disebut sel diploid dan orang-orang yang hanya memiliki satu salinan yang disebut sel haploid. Sel reproduksi, atau gamet, hanya memiliki satu salinan dari setiap kromosom, sehingga mereka haploid. Hal ini memastikan bahwa sel-sel yang dibentuk melalui fusi dari dua sel gamet memiliki jumlah yang benar kromosom setelah pembuahan.
Sebagai contoh, sel-sel somatik manusia memiliki 46 kromosom dalam inti mereka, atau 23 pasang kromosom homolog. Salah satu masing-masing pasangan berasal dari ibu dan satu dari ayah. Sel-sel gamet manusia, sperma dan ovum (telur), masing-masing hanya mengandung 23 kromosom. Selama fertilisasi, satu sperma dan satu ovum bersatu menciptakan sel yang memiliki kromosom lengkap 46.