BAB 8REKOMBINASI PADA MAKHLUK HIDUP EUKARIOTIKPindah Silang pada Meiosis Makhluk HidupPeristiwa pindah silang sudah diketahui terjadi selama sinapsin dari kromososm-kromosom homolog pada cygoten dan pachiten dari profase I meiosis (Gardner, dkk., 1984). Dalam hal ini tentu saja yang dimaksud adalah pindah silang pada makhluk hidup yang pembelahan reduksinya berlangsung selama meiosis I. Gardner, dkk., (1984) menyatakan bahwa replikasi kromososm berlangsung selama interfase, maka peristiwa pindah silang itu terjadi pada tahap tetrad pascareplikasi pada saat tiap kromosom telah mengganda, sehingga telah terbentuk empat kromatid untuk tiap pasang kromosom homolog. Peristiwa pindah silang itu terjadi antara keempat kromatid itu, tetapi yang terjadi antara dua kromosom sesaudara (dari satu kromosom) jarang dapat dideteksi karena identik. Pada individu jantan dalam banyak jenis Diptera, termasuk dalam marga Drosophila, peristiwa pindah silang tidak pernah terjadi (Ayala, dkk., 1984).Bukti bahwa peristiwa pindah silang sering terjadi setelah duplikasi kromosom daripada mendahului duplikasi yaitu dengan mempelajari jamur Ascomycota, khususnya N crassa. Ascospora-ascospora dalam tiap askus dapat dipilah-pilah dan dikaji. Dalam hubungan ii tiap askospora dapat diisolasi, ditumbuhkan, dipelajari cirri-ciri (miselium). Oleh karena itu, dapat dibayangkan bahwa dari satu askus diperoleh empat data (dari empat askospora yang sudah ditumbuhkan). Gardner, dkk (1984) menyebut data semacam ini sebagai data tetrad. Analisis data tetrad menunjukkan bahwa peristiwa pindah silang lebih sering terjadi sesudah replikasi/duplikasi (pada tahap tetrad) daripada mendahului replikasi (pada tahap dua benang, antara kromosom-kromosom dalam tiap pasangan homolog). Apabila peristiwa pindah silang terjadi sebelum replikasi (ataupun duplikasi), semua hasil (semua askospora) dari suatu meiosis (peristiwa pindah silang terjadi antara dua faktor penanda) memperlihatkan cirri tipe rekombinan. Akan tetapi, jika peristiwa pindh silang terjadi setelah replikasi (pada tahap tetrad) maka hanya dua dari empat suatu meiosis yang memperlihatkan tipe rekombinan. Pemetaan kromosomA. H. Sturtevant berhasil memanfaatkan data frekuensi rekombinan (akibat peristiwa pindah silang) untuk kepentingan pembuatan peta kromosom. Pertukaran bagian-bagian anatara kromosom-kromosom hmolog, memang menyebabkan perubahan posisi faktor (gen) tertentu dari suatu kromosom ke pasangan homolognya. Keadaan ini berakibat munculnya tipe turunan yang bukan tipe pariental. Tipe turunan yang bukan tipe pariental ini disebut tipe rekombinan. Frekuensi tipe rekombinan sebesar 6, 25% adalah sangat jauh dari frekuensi 50%, suatu batas besar frekuensi tipe-tipe rekombinan yang menjamin berlangsungnya proses pilihan bebas, andikata faktor-faktor (gen) itu terletak pada kromosom berbeda (tidak terpaut). Adanya tipe-tipe rekombinan (sebesar 6,25%) itu merupakan akibat dari peristiwa pindah silang selama meiosis. 1. Pemetaan Kromosom yang Memanfaatkan Sarana Persilangan TrihibridisasiSatu contoh persilngan trihibridisasi pada D melanogaster yang memperlihatkan ketiga faktor (gen) terdapat pada satu kromosom (dalam hal ini terpaut pada kromosom kelamin X). persilngan hibridiasasi itu berlangsung antara strain +++ >< strain ymw. Data persilangan testcross memperlihatkan delapan kombinasi gamet, seolah-olah ke tiga faktor (y, m, w) terletak pada kromosom berlainan. Akan tetapi perhitungan frekuensi tipe-tipe rekombinan menunjukkan gambaran yang jelas kurang dari 50%. Jelaslah bahwa gambaran frekuensi tipe-tipe rekombinan semacam itu terjadi karena faktor-faktor itu (y, m, w) memang terletak pada satu kromosom (dalam hal ini pada kromosom kelamin X). Macam-macam tipe rekombinan yang muncul dari persilangan testcross ini membuktikan bahwa telah terjadi pindah silang pada individu betina selama meiosis. Dalam hal ini terlihat bahwa pindah silang terjadi antara w dan m, y dan w serta antara y dan m. Data tipe-tipe trekombinan itu terbentuk sebagai akibat dua pristiwa pindah silang selama periode meiosis yang sama. Dalam hal ini terbukti bahwa semua tipe rekombinan tidak dapat terbentuk sendiri-sendiri satu sama lain. Bukti ini pun mempertegas konsepsi bahwa faktor-faktor (gen) ini (tiga) tersusun secara linier. 2. Inferensi Gerak Inferensi (di singkat I) disini menunjuk kepada adanya pengaruh dari satu peristiwa rekombinasi atas peristiwa rekombinasi lainnya. Frekuensi peristiwa rekombinasi ganda yang diharapkan adalah sebesar 0,00231 ( 0,330 x 0,007). Akan tetapi frekuensi pindah silang ganda yang terjadi adalah sebesar 0,00086 (9/ 10,495). Frekuensi ini jauh lebih rendah dibandingkan dengan frekuensi yang diharapkan. Nilai interferensi dapat dihitung dengan cara I =1 c. Besaran c disebut koefisien koinsiden yang merupakajn hasil bagi (rasio), antara frekuensi peristiwa rekombinasi ganda yang terjadi dan yang diharapkan. Oleh karena itu berdasarkan data hasil persilangan testcross tersebut, I = 1 0,00086/0,002331 = 1- 0,347 = 0,626. Besarnya nilai interferensi sangat tergantung pada letak faktor-faktor (gen) yang terlibat pada peristiwa pindah silang. Apabila letak faktor-faktor (gen) itu sangat jauh satu sama lain atau terrpisah oleh sentromer, maka nilai I dapat menjadi 0, sebaliknya jika jarak kedua faktor (gen) semakin dekat satu sama lain maka nillai I semakin besar.Dari uraian yang telah dikemukakan terlihat bahwa rentang nilai interferensi adalah dari 0-1. Interferensi yang mempunyai nilai pada rentang itu, disebut interferensi positif. Nilai interferensi yangpositif memperlihatkan bahwa pindah silang pertama mempengaruhi (mengganggu) kejadian pindah silang kedua berlangsung didekatnya. Nilai koofisien koinsiden yang lebih besar dari 1 membuktikan bahwa pindah silang pertama meningkatkan peluang pindah silang tambahan didekatnya. Pada keadaan semacam ini jelas terlihat bahwa nilai interferensi bersifat negatif. Pemetaan Gen pada Neurospora crassa, Khamir, Chlamydomonas reinhardiiDalam hubungan ini, pemetaan gen seperti tersebut memang dapat diterapkan pada Neurospora crassa, Khamir, Chlamydomonas reinhardii yang sedang berada dalam siklus hidup haploid bahkan pelaksanaan pemetaan itu lebih sederhana. Secara teknis spora Neurospora crassa, Khamir dapat diinduksi untuk tumbuh sehingga individu haploid yang dihasilkan itu dapat dianalisis. Demikian pula produk meiosis yang berkemampuan bergerak leluasadalam air, dapat dianalisis secara langsung.Rekombinasi Somatik Pada mamalia ditemukan lima kelas protein antibodi yaitu lg A, Ig D, Ig E, Ig G, dan Ig M. Masing-masing kelompok antibodi itu mempunyai rantai H (Heavy) yang berbeda-beda yaitu (alpha), (delta), (eupsilon), (gamma), (mu). Di lain pihak diketahui ada dua tipe rantai L (light) yaitu K (kappa), dan (lamdha). Ternyata cara terbentuknya keanekaragaman rantai L maupun rantai H adalah melalui rekombinasi somatik. Pada rekombinasi genetik tersebut terjadi penataan kembali DNA yang meliputi penyambungan berbagai segmen gen membentuk suatu gen yang kemudian ditranskripsikan menghasilkan suatub rantai Ig. Proses rekombinasi genetik sudah berlangsung selam aperkembangan sel B. Rekombinasi Somatik Gen Pengkode Polipeptida Rantai H (Daerah VI)Gen pengkode polipeptida rantai H pada mencit juga dibentuk dari segmensegmen VH, JH dan CH. Dalam hubungan ini keragamann tambahan disebabkan oleh suatu segmen gen lain, yang disebut D (diversity). Segmen gen lain tersebut anta segemen VH dan JH. Bertambahnya keragaman polipeptida antibodi juga terjadi karena penggabungan yang tidak tepat dari segmen-segmen gen yang bertanggungjawab terhadap daerah variabel dari rantai 11. Rekombinasi MitosisPindah silang pada mitosis terjadi pada suatu tahap yang serupa atau mirip dengan tahap tetrad meiosis. Dalam hal ini dinyatakan bahwa (sangat jarang) sesudah kromosom mengalami replikasi, mendahului metafase, dua kromatid yang berasal dari tiap kromosom induk jantan maupun betina berkumpul membentuk suatu tetrad yang analog dengan bentukan tetrad meiosis dan pada tahap itulah pindah silang dapat terjadi. Sebagaimana pada Drosophila , selama tahap diploid ini kadang-kadang pindah silang terjadi antara gen-gen yang terpaut sehingga menghasilkan sel-sel rekombinan.

Rekombinasi pada Organel Indikasi pertama adanya rekombinasi antara gen-gen sitoplasmik dilaporkan pada Chlamydomonas oleh Sager dan Ramanis serta oleh Gillham. Dalam hal ini dilakukan persilangan antara strain Chlamydomonas yang peka terhadap antibiotik neamin dan streptomisi (nea-s sm2-s) dengan strain yang resisten (nea-r sm2-r).