Resume Sitoplasmik

7/25/2019 Resume Sitoplasmik

1/13

AMIRUL HASAN 23 Maret 2009

207341409186 GENETIKA

BB TUGAS RESUME INDIVIDUAL

PEARISAN SI!AT EKTRANUKLEAR

(EXTRANUKLEAR INHERITANCE)

Pembahasan mengenai transmisi genetik dalam eukariot sejauh ini telah

mempelajari tentang kromosom inti (nuclear) dan gen. Jelasnya, inti DNA adalah

material genetis terpenting yang sifatnya hampir universal. Meski begitu, di sepanjang

sejarah genetika, hanya sedikit laporan yang mengindikasikan baha elemen

sitoplasmik atau ekstranuklear juga bisa bertindak sebagai agen transmisi herediter.

!ebanyakan "ontoh yang asalnya #ditambahkan$ dalam pearisan sifat se"ara

ekstranuklear (extranuclear inheritance) terkadang sudah dijelaskan leat gen%gen

inti (nuklear&. 'eberapa kasus yang aalnya tampak bergantung pada gen%gen

sitoplasmik dan diklasifikasikan dalam kasus pearisan sifat se"ara maternal

(maternal inherintance), setelah diselidiki memang berkaitan dengan gen dari ibu.

Nampak fenotip berada di dalam progeny%nya, sehingga kasus sema"am ini

diklasifikasi ulang sebagai efek maternal.

!riteria untuk memilah kelompok heterogen ini bisa didapatkan dari definisi

pearisan ekstranuklear atau pearisan sitoplasmik dan juga dari ma"am%ma"am

organisme dan mekanisme yang terlibat. Pearisan ekstrakromosom didefinisikan

sebagai pearisan non mendelian) (non mendelian inheritance) umumnya

melibatkan DNA saat replikasi organela sitoplasmik, "ontohnya pada mitokondria dan

plastida. Ada juga bakteri dan virus (dalam skala ke"il& yang juga bertindak sebagai

agen pearisan ekstranuklear.

Kr"ter"a Pe#ar"$a% E&$tra%'&(ear )E*tra%'+(ear "%,er"ta%+e-

Ada * kriteria utama yang bisa dipakai untuk membedakan "iri keturunan

yang dikontrol oleh gen%gen nuklear dan "iri keturunan yang dikontrol oleh gen

ekstranuklear. Disimpulkan seperti di baah ini +

(& Perbedaan hasil pada persilangan resiprokal menunjukkan adanya penyimpangan

pola transmisi gen Mendel. -ntuk melakukan persilangan resiprokal, betina strain


2/13

A dikainkan dengan jantan strain ', dan jantan strain A dikainkan dengan

betina dari strain '. Jika hubungan antar jenis kelamin dikesampingkan,

perbedaan hasil persilangan akan mengindikasikan baha salah satu induk

(biasanya maternal& memiliki pengaruh yang lebih besar ketimbang induk satunya

dalam sifat turunan tertentu.

(& /el reproduktif betina biasanya membaa sitoplasma dan organela sitoplasmik

lebih banyak ketimbang sel jantan, sehingga diharapkan dapat mempengaruhi sifat

turunan Mendel. 0rganella dan simbion di dalam sitoplasma terisolir akan

dianalisa untuk men"ari bukti yang lebih spesifik tentang transmisi maternal yang

diariskan.

(1& 2en%gen kromosom menempati lo"i3lo"i tertentu dan berkelompok dalam lokasi

khusus. !egagalan men"ari keterkaitan untuk mengetahui jenis gen inti akan

mengesampingkan kemungkinan adanya pearisan kromosom, sedangkan

pearisan ekstranuklear dapat berlangsung jika "ukup data.

(4& !urangnya segregasi Mendel dan rasio karakteristiknya, yang bergantung pada

transmisi kromosom dalam proses meosisnya, akan mengarah pada transmisi

ekstrakromosom.

(*& Per"obaan dengan mengganti nuklei mungkin bisa menjelaskan pengaruh dari

nukleus dan sitoplasma. 5ransmisi sifat turunan tanpa ada perpindahan gen%gen

inti akan mengarah pada pearisan ekstranuklear. 2en dan virus profilnya banyak

yang serupa. Dibutuhkan garis pemisah yang jelas untuk memilah infeksi

persisten dan sitoplasmik DNA.

/ra%e(a S"t(a$"& a% S"5"%

Perlu diingat baha organela sitoplasmikadalah fungsi yang sangat signifikan

dan mendasar yang diperlukan untuk kelangsungan eksistensi mahluk hidup. 6n7im

untuk respirasi seluler dan produksi energi misalnya, berlokasi di dalam mitokondria,

dan bahan makanan akan dioksidasi untuk menghasilkan A5P (adenosin trifosfat&,

yaitu bahan bakar untuk reaksi biokimia. !lorofil dan pigmen tanaman lainnya

disintesiskan di dalam plastida.

!emungkinan menarik yang dikatakan oleh peneliti terdahulu, dan baru%baru

saja dijabarkan mendetil oleh Margulis adalah mitokondria dulunya adalah bakteri

yang hidup bebas. /elama periode aktu yang amat panjang, mereka membentuk


3/13

simbiosis herediter dengan sel induk eukariot yang pada akhirnya berubah bentuk

menjadi organela di dalam tubuh binatang dan sel tanaman. Mereka membaa sifat

#hidup bebas$ dari DNA mereka sendiri ditambah dengan perangkat hidup lainnya

untuk melakukan mekanisme genetis. Mereka membangun pabrik, separuhnya

independen dari kontrol gen inti, jenis gen yang disukai oleh proses evolusi dan

terhitung bernilai untuk kelangsungan hidup sel eukariot.

/erupa dengan itu, kloroplas dalam sel%sel tanaman hijau ditetapkan berasal

dari alga yang bebas (free living algae)yang membentuk relasi simbiotik dengan sel%

sel eukariot aal. 'anyak yang disumbangkan kepada sel induk dari mereka ini.

!lorofil, pigmen esensial untuk fotosintesa dengan perangkat sintesisnya (termasuk di

dalamnya DNA spesifik, m8NA, t8NA, ribosom, dan perangkat untuk produksi

klorofil sudah tersusun dalam alga bebas ini&.

Bakteri simbion ditemukan dalam sitoplasma dari proto7oa Paramecium

aurelia, menghasilkan substansi bera"un yang membunuh paramecia lain yang

ditaruh dalam kultur media yang sama. /imbion ini, sekarang diistilahkan dengan

nama 9atin khusus Caedobacter taeniospiralis,berhasil membangun jalannya sendiri

ke dalam sistem genetik milik induknya tapi hanya bisa bereproduksi jika ada

kehadiran genotip (induk& tertentu.

DNA a(a M"t&%r"a

Mitokondria yang ada dalam organisme hidup berasal dari mitokondria yang

sudah ada sebelumnya. -mumnya berbentuk organela sitoplasmik yang berukuran

ke"il (gambar :.&, dengan lapisan internal seperti kerang (kristae& yang men"olok,

hasil dari invaginasi membran mitokondria bagian dalam. -kurannya hampir sama

seperti bakteri, mun"ul dalam sel eukariot namun tidak dalam bakteri dan virus.

Mitondria menyediakan energi seluler penopang hidup untuk tanaman dan

binatang dalam kelas yang lebih tinggi, leat proses oksidasi asam sitrik dan juga

siklus asam lemak, serta beberapa proses fosforilasi oksidatif dan juga transport

elektron. Mitokondria berisi DNA unik dalam jumlah ke"il yang sifatnya tetap

otonom di luar genom inti (nuclear) sepanjang sejarah evolusi tanaman dan mahluk

hidup. Mitokondria mengandung perangkat pensintesis protein (protein synthesizing

apparatus) khusus dengan ribosom, t8NAs, aminoaktil%t8NA sintetase tertentu;

perangkat ini bersifat sensitif terhadap antibiotik seperti di dalam bakteri.

1


4/13

Dalam sel ragi (yeast), : 3 : < dari DNA seluler terlokalisir dalam sebuah

mitokondrion tunggal. Mitokondrial DNA memiliki properti yang berbeda dibanding

dengan mitokondrial yang ada dalam inti DNA dalam kepadatan (densitas& dan

proporsi pasangan basis (basepairs) 2= dan A5. /ebuah studi tentang ragi

menunjukkan baha mitokondrial DNA memiliki kepadatan .>?1g@"m1 dan

kandungan 2= sebanyak kb pada mamalia sampai beberapa ratus kilobase per pasang

pada tanaman dengan kelas lebih tinggi ("ontohnya *: kb dalam tanaman jagung).

!etika struktur mtDNA telah diketahui banyak sekali tersimpan di dalam

mahluk hidup berkelas lebih tinggi, terdapat variasi berbeda yang sedang diteliti di

dalam tanaman khususnya dalam eukariot berkelas lebih rendah. 'entuk mtDNA dari

berberapa proto7oa bersilia umumnya linear (lurus&, tidak bundar.

!andungan struktur dari genom mitokondria dari beberapa spesies terkait bisa

digambarkan leat perbandingan dengan susunan mtDNA manusia, tikus dan sapi 1

4


5/13

mtDNA pertama tersebut bisa disusun in toto. /usunan mtDNA dari manusia, tikus

dan sapi adalah >,*>, >,*, dan >,11? pasang nukleutida. Eang terpenting

adalah, ketiga mtDNA menunjukkan susunan informasi genetik dasar yang sama

(gambar :.&. /etiap mtDNA mengandung gen r8NA, t8NA, dan 1 struktur

gen protein yang sudah diduga.

/eluruh genom mitokondrial mamalia dijelaskan sebagai satu unit yang

berasal dari satu lokasi promoter tunggal, dan transkrip primer raksasanya kemudian

meme"ah endonukleositisuntuk menghasilkan molekul individu t8NA, r8NA, dan

m8NA. /ehingga, seluruh mtDNA sebanding (ekuivalen& dengan satu operon dalam

bakteri.

2enom mitokondria bundar (circular) dari ragi accharomycetes cerevisiae

berukuran lima kali lebih besar (sekitar ?4 kb& ketimbang mtDNA milik mamalia.

5etapi, genom mitokondria ragi menunjukkan susunan yang serupa dengan mtDNA

milik mamalia. Dua gen mtDNA ragi, menyandikan sitokrom b dan sub unit dari

sitokrom oksidase, berukuran sangat besar serupa dengan seluruh mtDNA pada

mamalia. !edua gen ini mengandung beberapa urutan intron yang sangat panjang.

mtDNA pada ragi mengandung kelompok (cluster) gen t8NA > dalam satu segmen

pendek genom, plus : gen t8NA yang menyebar di seluruh bagian genom. 0leh

sebab itu dalam gen mitokondria t8NA ragi penyebarannya tidak seragam seperti

penyebaran mitokondrial t8NA pada mamalia yang merata.

DNA a(a P(a$t"a

=arl =orrens (:?& menelaah perbedaan hasil dari persilangan resiprokal dan

menjadi orang pertama yang menjelaskan deviasi (penyimpangan& hereditas

Mendelian. 5urunan arna yang berbeda mulai dari putih (albino& sampai hijau gelap

pada daun tanaman mulai diselidiki. =orrens menunjukkan hasil penelitian pada

!irabilis "alapa yang mearisi beberapa sifat turunan tertentu saja, yang sepenuhnya

datang dari benih tanaman induk. Barna yang berbeda dikaitkan dengan plastida

sitoplasmik, paling utama adalah kloroplas. !loroplas berasal dari partikel

sitoplasmik yang dikenal dengan nama proplastida yang mengandung DNA, yang

bisa menduplikasi dirinya sendiri se"ara independen leat bagian sel lainnya. Mereka

akan disebar se"ara merata maupun tidak merata selama proses pembagian sel (cell

division)berlangsung.

*


6/13

0vula seperti juga sel somatik dari tanaman yang burik (belang%belang&

("ontohnya tanaman four o clock#bunga pukul empat) bisa saja membaa kloroplas

abnormal (plastida yang hampir tak berarna& dan juga kloroplas normal (plastida

berarna hijau& di dalam sitoplasmanya. 6fek belang disebarkan leat garis maternal

dari generasi ke generasi. !arena serbuk saribunga hanya memiliki sedikit (jika ada&

sitoplasma, pengaruhnya terhadap variasi hasil sifatnya amat lemah.

Pada tanaman seperti Primrose sinensis, "himera (sektor yang mengandung

tipe plastida yang berbeda& kadangkala terbentuk dengan hanya sebagian klorofil.

Area plastida abnormal yang kekurangan krolofil ini bisa bergantung pada bagian

berarna hijau (dalam tanaman& untuk melakukan fotosintesis sehingga mampu untuk

terus hidup.

/aat ini kloroplas sudah bisa diisolir dan berhasil dibuktikan baha ia mampu

melakukan sintesis protein saat ada sinar ataupun A5P (adenosine triphosphate&. Fasil

produknya sama dengan protein kloroplas yang asli, menunjukkan baha kloroplas

yang diisolir tersebut masih memiliki perangkat sintesis protein yang berfungsi penuh

di mana m8NA masih bisa diterjemahkan se"ara akurat.

DNA K(r(a$ a% Re$"$te%$" /5at

/aat 8uth /ager menempatkan sel alga Chlamydomonas dalam kultur media

yang berisi antibiotik streptomysin, hampir semua sel mati, tetapi ada seperjuta sel

yang hidup dan menggandakan diri, tiap bagiannya membentuk koloni streptomycin

resisten. Mutan dengan resistansi terhadap streptomysin lalu dipilih dari jenis alga

yang mampu menerimastreptomysin. /ekitar : < bagian mutan melibatkan gen%gen

inti (sr$%) dan tiap mutasi hanya bisa ditunjukkan leat tantangan antibiotik. /ekitar

: < dari mutasi (sr$&) bersifat uniparental dan non kromosomal. Mutan

nonkromosomal bisa ditemukan di hampir semua koloni yang ada.

/eluruh progeni dari tiap hasil perkainan silang resiprokal "enderung

dikontrol oleh tipe perkainan (G& jika dibandingkan dengan resistensi relatif

terhadapstreptomisin, sehingga menunjukkan adanya pearisan se"ara maternal. /aat

tipe kain (G@betina& bersifat resisten, semua progeny%nya resisten; saat (G@betina&

bersifat non resisten, seluruh progeni%nya non resisten. 'erbagai hasil persilangan

resiprokal ini menunjukkan bentuk turunan @ pearisan non Mendelian, melibatkan

sepasang sifat turunan kontras tunggal.

>


7/13

S'$'%a% Ge% P(a$t"a

2enom plastida dari sekitar :: spesies tanaman kelas tinggi dan berbagai

jenis alga hijau, biru kehijauan dan merah setidaknya telah dikarakteristikkan

sebagian. Dalam satu spesies, genom dari berbagai tipe plastida kloroplas,

amiloplastida (plastida pengumpul dedak (starch) dalam jaringan penyimpanan& serta

"romoplastida (plastida yang mengandung pigmen& semuanya identik @ sama di dalam

semua organisme yang dipelajari.

Pada tanaman kelas tinggi, ukuran "pDNA berkisar mulai : sampai >: kb.

Dalam alga, ukuran genom kloroplasnya jauh lebih besar 3 dari ?* sampai kb

untuk spesies yang sudah dikenal, mempunyai "pDNA berbentuk bundar. Pada dua

spesies alga hijau dari genus'cetabularia, "pDNAs, ukurannya besar sekitar ::: kb,

dan masih belum dapat dipastikan apakah genom kloroplas ini berbentuk lurus atau

bundar. /atu jenis kloroplas tunggal yang berukuran besar Chlamydomonas

reinhardtii mengandung sekitar :: "opy "pDNA. Clagela bersel tunggal uglena

gracilis mengandung sekitar * kloroplas, dimana tiap kloroplas berisi 4: "opy

"pDNA, dengan total keseluruhan berjumlah >:: "opy per organisme.

/eluruh genom kloroplas yang telah dianalisa se"ara garis besar mengandung

rangkaian geen yang sama dengan urutan gennya (pada "pDNA%nya& yang sangat

berbeda. 2en yang ada pada "pDNA bisa dikelompokkan ke dalam dua kelas utama +

(& gen yang mensandikan komponen perangkat biosintesis protein kloroplas (sub unit

polimerase 8NA, struktur komponen ribosom kloroplas, dan satu set t8NA& dan (&

gen yang memastikan jenis komponen dari perangkat fotosintesis (fotosistem H dan HH

serta rantai transport elektron&.

2enom kloroplas adalah genom yang bertugas menyandikan berbagai

komponen kun"i dari fotosistem H dan HH serta rantai transport elektron, informasi @

pengetahuan tentang struktur dan fungsi "pDNA menjadi sangat penting dan men"uri

perhatian sangat besar. -rutan pasangan nukleutida komplit "pDNA dari tanaman

liveorth (!archantia polymorpha) dan tembakau (*icotiana tobacum) sudah

dipastikan. "pDNAs milik !archantia polymorpha dan tembakau berjumlah

sepanjang ,:4 dan **,?44 pasang nukleutida.

Hnformasi tentang bentuk mekanisme pasti dimana fotosistem H dan HH

berfungsi mungkin suatu hari bisa memudahkan ilmuan dan insinyur untuk


8/13

#membangun# sebuah sistem sintesis yang benar%benar mampu menduplikasi seluruh

kapasitas tanaman hijau untuk menangkap energi matahari @ sinar dan mengubahnya

ke dalam bentuk kimiai yang berguna bagi organisme hidup.

Ba&ter" S"5"% " a(a $"t(a$aParamecium

Paramecia menjadi organisme yang dipilih untuk penyelidikan genetis.

Mereka adalah proto7oa berukuran besar, uniseluler yang bereproduksi leat proses

aseksual maupun seksual. 8eproduksi aseksual terjadi leat pembelahan sel,

menghasilkan klon sel%sel yang identik se"ara genetis. /edangkan dalam proses

seksualnya,parameciaakan melakukan konjugasi se"ara periodik dan memindahkan

materi genetis dari satu sel ke sel yang lain.

Di dalam laboratorium, membuat persilangan se"ara seksual bisa dilakukan,

leat DNA nu"lear yang ditransfer dari donor ke penerima, yang akan menghasilkan

progeni hetero7ygot yang disebut autogamy,bentuk homo7igot komplit dari progeny

yang terkait, yaitu'' x aa + 'a.

2.F 'eale menemukan baha resistensi erytromisin pada Paramecium,

seperti yang ditemukan pada ragi, adalah hasil dari pearisan sifat non Mendelian.

Ada beberapa sitoplasmik tambahan dan juga mutasi nuklear yang mempengaruhi

resistensi terhadap antibiotik yang sudah dipelajari oleh 'eale dan J.'eisson. Mereka

bersama peneliti lain mentransfer sitoplasma dan mitokondria terisolir antar strain

parame"ia dan menunjukkan baha mitokondria (diperkirakan mitokondria DNA&

menjadi pengontrol resistensi tersebut.

5.M /oneeborn dan ahli lainnya telah menyelidiki efek ekstranuklear yang

terus bertahan di dalam Paramecium. 'eberapa strain dari P. aurelia menghasilkan

sebuah substansi yang berefek mematikan untuk anggota strain jenis yang lain di

dalam spesies yang sama.Parameciadari strain yang mampu memproduksi substansi

bera"un disebut dengan killer (pembunuh&. Jika killer ditempatkan dalam

temperatur rendah, kapasitas membunuhnya perlahan%lahan menghilang. 6fek

toksiknya juga menurun setelah terjadi divisi sel yang berulang%ulang. 6lemen

terpisah dalam sitoplasma dibentuk untuk memproduksi substansi bera"un.

/ubstansi bera"un (paramecin& yang dihasilkan oleh bakteri pembunuh bisa

larut dalam media "air. /aat killer diperbolehkan tetap bertahan dalam media selama

beberapa aktu dan kemudian baru diganti dengan bakteri senstif, bakteri sensitif lalu

?


9/13

akan mati. Paramecin, yang terbukti tak berefek pada killer, dihubungkan dengan

jenis kappa tertentu yang mun"ul sebanyak : < dari total populasi kappa.

P(a$"a DNA a% Per'5a,a% Be%t'& Me%a" T'r

Molekul DNA ekstrakromosom yang bisa bereplikasi sendiri dan

mempertahankan dirinya di dalam sitoplasma sel%sel tanaman disebut dengan

plasmida ('ab ?&. 'anyak "iri yang serupa dengan kromosom di dalam mitokondria

dan plastida tapi mereka tidak disusun dalam bentuk organela%organela yang vital bagi

sel induknya. 'eberapa jenis plasmida merupakan fragmen dari sebuah kromosom

bakteri sedangkan lainnya merupakan rekombinasi dari fragmen DNA. !ebanyakan

plasmida tak esensial bagi sel induknya, tetapi ada beberapa yang mengontrol reaksi

terhadap antibiotik. !arena mereka mampu ber%replikasi se"ara independen, bisa

bergabung dengan DNA lain, dan mampu membaa DNA menuju sentral sel

pengatur aktivitas sintesis, mereka sangat berguna dalam rekayasa genetik.

/ebuah plasmida yang disebut 5i (tumor inducing - pemicu tumor) membaa

urutan DNA yang mengubah sel%sel tanaman dikotil (tembakau, bunga matahari,

ortel, tomat, dsb& menjadi sel%sel tumor. 5ransformasi ke bentuk tumor dikaitkan

dengan penyakit cron gall disease. Penyakit ini dipi"u oleh bakteri 'grobacterium

tumofaciens. Jenis penyakit yang termasuk berat, khususnya untuk buah panen dan

juga stok yang disimpan disebabkan oleh bakteri aktif yang masuk ke dalam

permukaan badan tanaman yang terluka, biasanya di bagian mahkota (pertemuan

antara akar dan tanah&. Namun bakteri yang memi"u penyakit ini tak perlu

#membiakkan$ tumor, karena mereka bisa dimatikan setelah beberapa hari sedangkan

tumor akan terus tumbuh. /atu fragmen plasmida 5i yang dibaa oleh bakteri akan

bergabung dengan segmen DNA dari sel tanaman yang terinfeksi. 2en yang dibaa

oleh plasmida, sekarang berkembang dan memasuki sel tanaman menjadi code enzim

yang mendukung perkembangan tumor yang terus tumbuh tak terkontrol yang

melampaui kerja bakteri pemi"u penyakitnya..

Ster"("$a$" S"t(a$"& a%ta% aa Ta%aa%

=ontoh lain dari pearisan sifat leat sitoplasmik dikaitkan dengan

kegagalan (lumpuhnya& serbuk sari. Fal ini banyak terjadi pada tanaman berbunga

dengan hasil jantan yang steril. Pada jagung, gandum, gula bit, baang, dan beberapa


10/13

jenis tanaman panenan lainnya, fertilitas dikontrol (setidaknya sebagian ke"il& oleh

faktor%faktor sitoplasma. Pada tanaman lainnya jantan yang steril dikontrol

sepenuhnya oleh gen%gen inti. Dibutuhkan observasi dan tes yang mendetail terhadap

setiap kasus untuk memastikan mekanisme penurunan sifatnya. /terilitas pada

pejantan perlu dipertimbangkan ketika hendak dilakukan persilangan dalam skala

besar untuk menghasilkan benih hibrida. 5anaman hibrida diproduksi se"ara komersil,

"ontohnya pada tanaman jagung, ketimun, baang, sorghum (tanaman yang

menyerupai gandum& dan dan jenis lainnya (lihat bab &.

a%ta% Ster"( Paa Ta%aa% Per$"(a%a% Le#at Ser5'& Sar"

=ontoh klasik dalam mekanisme penurunan sifat se"ara maternal, dengan "ara

memindahkan jantan steril pada tanaman jagung ditemukan dan dianalisa se"ara teliti

oleh M.M 8hoades. /erbuk sari difertilkan (dilumpuhkan& padabeberapa tanaman

jagung tertentu, sehingga membuat jantan menjadi steril, tetapi struktur betina dan

fertilitasnya tetap normal. 2en%gen inti tidak mengontrol tipe steril ini, karena hal ini

diturunkan dari generasi ke generasi leatsitoplasma sel telur.

Ada ma"am steril jantan tertentu yang menghasilkan progeni jantan steril saja

saat difertilisasi dengan serbuk sari dari tanaman jagung yang normal. 'ibit dari induk

yang jantannya steril kemudian disilang ulang berulang%ulang dengan serbuk sari dari

garis keturunan subur sampai semua kromosom dari garis keturunan jantan yang steril

berubah dalam kromosom garis keturunan jantan yang subur.

!andungan genetis yang tersimpan pada garis keturunan yang steril, jantan

tetap steril, menunjukkan baha penurunan sifat mengikuti garis maternal dan tidak

dikontrol oleh gen%gen kromosom. Persilangan ini menghasilkan progeni dari bibit

tanaman dari garis jantan steril dengan jantan yang subur. /ehingga disimpulkan

penurunan sifat jantan steril mengikuti garis maternal, tanpa melihat arah

persilangannya. /terilitas pada jantan seperti dalam "ontoh ini ditambahkan pada gen%

gen sitoplasmik (plasmagen& yang nantinya akan ditransmisikan ke gamet betina.

Namun begitu, efek sitoplasmik bukanlah satu%satunya faktor dalam sterilitas

pada jantan. Ada gen inti (nuclear) tertentu yang sekarang sudah diketahui mampu

menekan sterilitas yang diturunkan se"ara maternal pada tanaman jagung. 2en

kromosom dominan tunggal, "ontohnya, bisa menyimpan fertilitas serbuk sari dalam

sitoplasma yang biasanya dipakai untuk memastikan kondisi steril.

:


11/13

Pemakaian jenis jagung pejantan steril untuk produksi bibit dalam skala besar

membaa ben"ana pada panen tahun : di Amerika /erikat. !arena ada

keunggulan dalam bentuk keseragaman hasil panen dan juga dalam hal jantan

sterilnya dalam produksi bibit jagungnya, satu sumber sitoplasma tunggal yang

dikenal dengan 5eIas (5& dengan bentuk sitoplasma dengan jantan steril dipakai untuk

memproduksi hampir seluruh bibit hibrida yang ditanam pada tahun itu.

Ke$eraaa% :a% Me5a,a:a&a%

Apa yang menyebabkan ben"ana dalam panen jagung tahun itu /ebuah

jamur mutan elminthosporium maydis (Nisikado dan Miyake& menjadi patogen

berbahaya pada jagung hibrida jenis tertentu. 'ersifat sangat destruktif pada jenis

jagung (5& yang memiliki sitoplasma jantan steril. Ahli patologi dan petani jagung

mengalami epidemik dan harus men"ari jenis jagung yang resisten terhadap jamur itu.

!arena jenis bibit sebelumnya dengan daun yang tak terlampau kuning, produksi bibit

jagung tahun itu diganti dengan produksi bibit tanpa sitoplasma 5. Jenis ini

membutuhkan peraatan manual tetapi akhirnya dipakai se"ara meluas pada saat

tanam di musim dingin tahun . Jagung ini juga menghasilkan beberapa bibit yang

resisten jika langsung ditanam di ladang.

E;e&


12/13

orientasi kumparan yang nantinya mempengaruhi divisi sel pada tahap selanjutnya

dan menghasilkan pola galur deasa. !arakteristik fenotip yang asli dipengaruhi

langsung oleh gen ibu, tanpa relasi langsung terhadap gen di dalam sel telur, sperma

atauprogeny.

2. E;e& Mater%a( aaDrosophila

Di -niversitas 5eIas, pertumbuhan abnormal pada bagian kepala 0rosophila

melanogaster mun"ul se"ara sporadis dalam sampel yang diambil dari populasi liar

yang dikumpulkan dari A"ahui7otla, Meksiko. /edangkan di -niversitas -tah, lalat

ini dibiakkan dan dipilih yang mempunyai kepala abnormal setelah meleati periode

beberapa tahun. Proporsi lalat yang menunjukkan turunan sifat abnormal ini dinamai

kepala bertumor) (tumorous head 1 tu$h) semakin meningkat (sampai > 4.* pada

kromosom I yang mengontrol efek maternal dan (& gen struktural pada unit peta *?

pada kromosom ketiga yang mengontrol fenotip kepala bertumor.

Ke$"'(a%

=iri keturunan yang bisa diariskan kebanyakan dikontrol oleh gen

kromosom inti (nuclear), tetapi ada beberapa yang bergantung pada DNA yang

terkandung dalam organella sitoplasmik. Mitokondria dan kloroplas membaa hanya

sedikit DNA unik yang bisa bertindak se"ara independen tanpa dipengaruhi oleh gen

inti (nuclear gene). 0rganela sitoplasmik ini diperkirakan berkembang dari bakteri

dan alga yang hidup bebas (free living bacteria and alga), yang melakukan relasi

simbiosis dengan sel%sel eukariotik. 8esistensi terhadap streptomisin pada beberapa

jenis alga yang ada masa sekarang ini tergantung pada plastida yang membaa DNA.

PadaParamecium, simbion dengan DNA mereka sendiri berkembang baik di dalam

sitoplasma, tapi mereka dapat bereproduksi ketika ada kemun"ulan genotip inti

tertentu (2).

0rganella sitoplasmik yang membaa DNA dan dikembangkan dari simbion

prokariota bisa terus hidup leat proses evolusi dan memperoleh #operasi$ genetis


13/13

terbatas sehingga menjadi lebih bergantung atau lebih independen terhadap kehadiran

gen inti. Plasmida adalah molekul DNA di dalam sitoplasma yang bisa merubah sel

normal menjadi sel tumor. /terilitas pejantan pada tanaman jagung dan jenis panenan

lain dan juga tanaman jenis bunga dikontrol oleh faktor%faktor sitoplasmik.

6fek%efek maternal dikontrol oleh gen inti milik induk betina sehingga tidak

bisa dijadikan "ontoh pearisan sifat turunan se"ara ekstranuklear. !andungan

ekstranuklear dari sel telur men"erminkan kekuatan pengaruh genotip induk betina,

dan pola penurunan sifatnya serupa dengan pola pearisan sifat se"ara ekstranuklear.

1

Resume Sitoplasmik

Documents

Transcript of Resume Sitoplasmik