Aneuploidy : monosomi dan trisomi serta Penyakit yang Ditimbulkannya

Mekanisme Terjadinya Aneuploidy (Monosomi dan Trisomi )

Perubahan jumlah maupun susunan kromosom dalam sel organisme akan mempengaruhi fenotipe atau karakter yang muncul. Perubahan jumlah kromosom pada suatu spesies atau individu terjadi pada saat pembelahan meiosis dalam pembentukan sel sperma atau sel telur. Gangguan fisik atau kimia dapat mengganggu proses pemisahan kromosom saat pembelahan meiosis.

Baca Juga :
Genetika Penentuan Jenis Kelamin, Pola Pewarisan Kromosom Sex dan Gen yang Terpaut Kromosom Sex

Penyakit Kelain Genetik yang Diwariskan Berdasarkan Sifat Resesif dan Cara Deteksinya

Genetika Pola Pewarisan Sifat Yang Lebih Kompleks Dari Hukum Mendel

Idealnya, saat pembelahan meisos, meiotic spindle akan menempel pada kromosom homolog (meiosis I) dan kromatid (meiosis II). Meiotic spindle kemudian menarik masing-masing kromosom / kromatid ke kutub yang berbeda sehingga di akhir pembelahan meiosis tiap gamet mendapat 1 copi kromosom (haploid). Namun ketika terjadi gangguan fisik atau kimia, meiotic spindle gagal menempel pada kromosom / kromatid sehingga kromosom homolog / kromatid sister tidak tertarik ke kutub yang berbeda.

Aneuploidy : monosomi dan trisomi serta Penyakit yang Ditimbulkannya, Mekanisme Terjadinya Aneuploidy (Monosomi dan Trisomi), Penyakit Akibat Aneuploidy (monosomi dan trisomi), mutasi kromosom, nondisjunction adalah, aneuploidy adalah, monosomi adalah, down syndrome adalah, trisomi 21 adalah, peluang terkena down syndrome, Klinefelter syndrome adalah, genotipe XYY, genotipe XXX, Turner syndrome adalah, Delesi adalah, Duplikasi adalah, Inversi adalah, Translokasi adalah, Sindrom cri du chat (“cry of the cat”) adalah, chronic myelogenous leukemia (CML) adalah

Gambar 1. Trisomi dan monosomi terjadi karena nondisjunction saat pembelahan meisosis

Peristiwa gagalnya meiotic spindle menarik salah satu kromosom / kromatid ke kutub yang berlawanan tersebut dinamakan nondisjunction. Ketika dalam pembelahan meiosis terjadi nondisjunction, gamet yang dihasilkan ada yang menerima 2 copy kromosom yang sama dan ada pula yang tidak menerima copy kromosom. Jika gamet yang kelebihan atau kekurangan copy kromosom tersebut menyatu dengan gamet normal (terjadi pembuahan) maka akan dihasilkan zigot dengan kromosom abnormal. Zigot dengan kromosom abnormal sering kali disebut dengan aneuploidy.

Fertilisasi pada gamet yang tidak menerima suatu copy kromosom menghasilkan zigot yang kehilangan sebuah kromosom atau sering disebut dengan istilah monosomi (2n – 1). Sedangakan Fertilisasi pada gamet yang menerima 2 copy kromosom yang sama menghasilkan zigot dengan kromosom 3 kromosom homolog (triplet) atau sering disebut dengan istilah trisomi. Perubahan jumlah kromosom tersebut (monosomi dan trisomi) mengakibatkan janin gugur sebelum terlahir. Namun jika dapat berhasil terlahirkan dari kandungan, bayi bersebut akan menderita berbagai kelainan metabolisme atau muncul suatu karakter tertentu yang seringkali disebut dengan sindrom (syndrome).

Penyakit Akibat Aneuploidy (monosomi dan trisomi)

Salah satu kelainan genetik yang telah banyak diketahui orang adalah down syndrome. Down syndrome adalah kelainan genetik yang disebabkan karena dalam tiap sel dari individu tersebut terdapat kelebihan kromosom (trisomi) pada kromosom nomer 21 sehingga down syndrome sering kali disebut dengan trisomi 21. Penderita down syndrome mempunyai karakteristik khas pada wajah, perawakan pendek dan gangguan pertumbuhan. Penderita down syndrome lebih beresiko terkena penyakit leukemia dan Alzheimer. Penderita down syndrome rata-rata mempunyai umur lebih pendek dari pada usia manusia normal. Namun medical treatment yang tepat, penderita down syndrome dapat berumur lebih panjang.

Frekuensi anak terlahir yang menderita down syndrome dari perempuan hamil dibawah usia 30 tahun adalah 0,04 %. Frekuensi anak terlahir yang menderita down syndrome meningkat ketika dikandung oleh wanita dengan umur lebih dari 30 tahun.

Gambar 2. Penderita down syndrome kelebihan kromosom pada kromosom nomer 3 (kiri): Wajah khas yang dapat ditemukan pada penderita down syndrome

Aneuploidy kromosom sex (kelebihan atau kekurangan kromosom sex) juga menyebabkan suatu kelainan pada seseorang. Sebagai contoh adalah Klinefelter syndrome. Penderita klinefelter syndrome mempunyai genotipe XXY yang artinya penderita tersebut kelebihan 1 kromosom.

Penderita klinefelter syndrome memiliki jenis kelamin laki-laki. Berdasarkan data statistik, klinefelter syndrome diderita 1 dari 500-1000 bayi laki-laki yang lahir. Walaupun berjenis kelamin laki-laki penderita klinefelter syndrome memiliki testis yang tidak normal sehingga penderita klinefelter syndrome steril. Tanda tanda kelamin skunder wanita muncul pada laki-laki klinefelter syndrome seperti membesarnya dada.

Laki-laki yang mempunyai genotipe XYY (kelebihan 1 kromosom Y) tidak menunjukkan suatu kelainan yang fatal, namun secara fisik laki-laki tersebut lebih tinggi dari laki-laki dengan genotipe normal.

Wanita yang kelebihan 1 kromosom X (genotipe XXX) atau sering disebut dengan trisomi X, secara umun terlihat sehat, hanya saja ukuran tubuhnya lebih tinggi daripada wanita normal (genotipe XX) namun wanita tersebut fertil (tidak bisa memiliki keturunan).

Wanita yang kekurangan 1 kromosom X (monosomi X) atau disebut dengan Turner syndrome juga steril tidak bisa memiliki keturunan) karena organ sex nya tidak matang sempurna. Turner syndrome adalah satu satunya monosomi pada manusia yang bisa bertahan hidup (viable). Penderita monosoni lain pada manusia akan mengalami kematian saat dalam kandungan.

Selain karena perubahan jumlah kromosom, kelainan genetik juga disebabkan oleh adanya perubahan struktur kromosom. Perubahan struktur kromosom biasanya disebabkan oleh senyawa kimia dan paparan sinar UV. Sama seperti perubahan jumlah kromosom, perubahan struktur kromosom juga terjadi ketika pembelahan meiosis

Perubahan struktur kromosom tersebut meliputi :

1. Delesi

Delesi adalah hilangnya suatu fragmen kromosom. Fragmen pada kromosom tersebut berisi gen sehingga hilangnya fragmen kromosom merupakan hilangnya suatu gen dari sebuah kromosom.

2. Duplikasi

Duplikasi adalah menempelnya suatu fragmen kromosom pada kromatid sister. Dalam fragmen kromosom yang menempel tersebut terdapat gen yang sudah ada pada kromatid sister yang ditempeli sehingga kromosom tersebut mempunyai 2 gen yang menyandikan suatu protein yang sama. Duplikasi tersebut jerjadi ketika fragmen kromosm dari peristiwa delesi yang terlepas dari suatu kromatid dan menempel pada kromatid sister.

3. Inversi

Inversi adalah berpindahnya posisi suatu fragmen kromosom dalam suatu kromatid. Inversi terjadi ketika fragmen dari suatu kromosom terputus atau memisah namun menempel lagi dengan posisi terbalik.

4. Translokasi

Translokasi adalah berpindah suatu fragmen kromosom ke kromosom lain yang non-homolog.

Banyak penyakit atau kelainan genetik yang disebabkan oleh delesi pada kromosom. Sebagai contoh sebuah sindrom yang dinamakan dengan cri du chat (“cry of the cat”). Sindrom cri du chat (“cry of the cat”) disebabkan oleh delesi pada kromosom nomer 5. Anak yang menderita Sindrom cri du chat (“cry of the cat”) memiliki kecerdasan rendah, kepala kecil dan jika menangis suaranya terdengar seperti suara kucing. Anak penderita Sindrom cri du chat (“cry of the cat”) tersebut biasanya mati dalam kandungan atau mati ketika masa anak-anak.

Gambar 3. Perubahan struktur kromosom : delesi, duplikasi, inversi dan translokasi

Beberapa translokasi kromosom memicu timbulnya kanker, termasuk chronic myelogenous leukemia (CML). Pada chronic myelogenous leukemia (CML) terjadi translokasi kromosom yang memicu aktivasi gen penyebab pembelahan tak terkontrol pada sel. Translokasi tersebut terjadi saat pembelahan mitosis pada sel yang nantinya membentuk sel darah merah. Ujung fragmen kromosom nomer 9 berpindah ke kromosom nomer 22.