Gagal Berpisah: Kenapa Sel Telur Bisa Kelebihan Kromosom?
Kromatid Saudara Sebelum Membelah
Sebelum tahap Meiosis II dimulai, kromosom di oosit sekunder sudah berupa dua kromatid saudara yang menempel.
Setelah pembelahan Meiosis I selesai secara normal, sel anak yang terbentuk mewarisi satu kromosom X dari pasangan homolognya. Namun, kromosom X ini tidak berdiri sebagai seutas benang tunggal, melainkan berwujud huruf "X" lengkap yang tersusun atas dua salinan identik yang saling berikatan pada bagian sentromer.
Dalam pembelahan Meiosis II yang normal, staples sentromer ini semestinya dilepas agar masing-masing lembar dokumen dapat dipisahkan secara adil ke dua sel anak yang berbeda. Modal awal materi genetik di oosit sekunder tepat berjumlah $2$ kromatid saudara.
Arti Non-disjunction
Non-disjunction hanya berarti gagal memisahkan pasangan yang sudah ada, bukan menciptakan kromatid baru.
Secara harfiah, istilah ini berasal dari bahasa Latin: disjunction berarti berpisah, dan awalan non- berarti gagal atau tidak. Peristiwa gagal berpisah ini sama sekali tidak memfotokopi atau mencetak materi genetik tambahan. Total kromatid yang terlibat dari awal hingga akhir tetap $2$, tidak pernah bertambah secara tiba-tiba menjadi $3$.
Kembali ke analogi dokumen: saat terjadi non-disjunction, staples pengunci macet total. Ketika kedua kutub pembelahan menarik ke arah berlawanan, staples tersebut tidak terlepas. Akibatnya, kedua lembar dokumen itu ikut terseret bersamaan ke salah satu sisi tanpa terbagi dua.
Sebuah sel yang memiliki 1 kromosom terduplikasi (terdiri atas 2 kromatid saudara) mengalami non-disjunction sempurna pada tahap Meiosis II. Bagaimanakah pembagian jumlah kromatid di kedua kutub pembelahan tersebut?
- Kedua kutub masing-masing menerima satu kromatid.
- Satu kutub menerima dua kromatid, kutub lainnya menerima nol kromatid.
- Satu kutub menerima dua kromatid, kutub lainnya menerima satu kromatid.
- Satu kutub menerima nol kromatid, kutub lainnya menerima satu kromatid.
Jawaban: Satu kutub menerima dua kromatid, kutub lainnya menerima nol kromatid.
Non-disjunction pada Meiosis II adalah kegagalan kromatid saudara untuk berpisah. Karena kromatid awal berjumlah 2 dan staples sentromernya macet, keduanya ikut tertarik ke satu kutub (menerima 2 kromatid), sedangkan kutub pasangannya tidak menerima materi genetik sama sekali (0 kromatid). Pilihan A adalah pembelahan normal. Pilihan C keliru mengasumsikan kromatid bertambah dari 2 menjadi 3, sedangkan pilihan D keliru mengasumsikan satu kromatid lenyap.
Total jumlah materi genetik yang terlibat tidak berubah walau terjadi gagal berpisah; kedua kromatid terbawa ke satu kutub dan kutub pasangannya kosong.
Siapa Dapat Apa: Ovum vs Badan Kutub
Kromosom yang gagal berpisah di oogenesis akan ditarik ke dalam Ovum karena tarikan pembelahannya sangat condong ke sel fungsional yang lebih besar.
Salah satu keunikan utama oogenesis dibanding spermatogenesis adalah pembelahan sitoplasmanya yang sangat asimetris. Oosit sekunder tidak terbelah rata menjadi dua sel identik, melainkan menghasilkan satu sel raksasa fungsional (Ovum) dan satu sel kerdil (Badan Kutub II) yang nantinya akan lisis atau terdegenerasi.
Melanjutkan analogi kita: Ovum bertindak seperti Laci Utama yang menyerap hampir seluruh mesin seluler dan sitoplasma, sementara Badan Kutub bertindak seperti Laci Sampah berukuran mini. Ketika staples sentromer macet saat Meiosis II, tarikan fungsional dan materi seluler berpusat pada Ovum. Akibatnya, paket ganda berisikan kedua kromatid tersebut ditarik utuh masuk ke dalam Ovum, meninggalkan Badan Kutub II tanpa materi kromosom sama sekali.
Prinsip tarikan asimetris dan gagal berpisah ini tidak hanya berlaku pada kromosom seks, tetapi juga menjadi dasar pembentukan kelainan numerik lainnya, seperti sindrom Down (Trisomi 21) maupun sindrom Klinefelter (XXY).
Tentukan kebenaran dari pernyataan berikut mengenai alokasi materi genetik saat terjadi non-disjunction pada Meiosis II oogenesis:
- Karena badan kutub adalah sisa pembelahan, kromosom berlebih akibat non-disjunction umumnya dibuang ke arah badan kutub. — Salah
- Ovum memiliki sitoplasma yang lebih besar sehingga seluruh kromatid yang gagal berpisah menetap di dalamnya. — Benar
Pernyataan 1 Salah: Mekanisme oogenesis tidak 'membuang' kromosom berlebih ke badan kutub; aparatus spindel fungsional mempertahankan materi kromosom di dalam sel utama. Pernyataan 2 Benar: Oogenesis menghasilkan pembelahan sitoplasma yang sangat asimetris, dan paket kromatid yang gagal berpisah di Meiosis II menetap di dalam Ovum fungsional.
Kromosom ganda yang gagal terpisah dialokasikan secara fungsional ke dalam Ovum, membiarkan Badan Kutub kosong.