Laporan Dasar-dasar genetika (Preparasi Kromosom)

LEMBAR KERJA MAHASISWA

(LKM)

PRAKTIKUM DASAR-DASAR GENETIKA

Laboratorium Genetika dan Pembenihan Ikan

Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada

 

                       Tanggal : 31 Maret 2015                                       

Nama               :  Haditiya Rayi Setha Ahmad

NIM/Prodi      :  13308/Teknologi Hasil Perikanan

Asisten            :  Bagash P Kurniadi

                           Delliana Puspitasari H

A.    ACARA

Preparasi Kromosom

B.     TUJUAN

1.      Untuk mengetahui sedang memasuki fase apa pembelahan sel pada sampel ikan.

2.      Untuk mengetahui cara kerja preparasi kromosom.

C.    TINJAUAN PUSTAKA

Bagian terkecil dari makhluk hidup dinamakan sel. Sel dari makhluk hidup multiseluler terdiri atas membran, sitoplasma dan inti sel. Di dalam inti sel terdapat kromosom yaitu benda-benda halus yang berbentuk batang, panjang atau pendek, lurus atau bengkok. Kromosom menempatkan diri dibidang tengah sel (Suryo, 1997). Kromosom dapat terlihat jelas selama tahap-tahap tertentu dari pembelahan inti, yang biasanya digambarkan pada tahap metaase (Crowder, 1997).

Meiosis atau pembelahan reduksi adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom setengah jumlah kromosom sel induk. Pembelahan meiosis sangat penting bagi organisme yang berkembang biak secara seksual, yaitu dalam proses pembentukan gamet (gametogenesis). Pembelahan meiosis berlangsung dalam dua tahap pembelahan, yaitu meiosis I dan meiosis II. Pada meiosis I terjadi reduksi (pengurangan) jumlah kromosom, sedangkan pada meiosis II terjadi proses sama dengan pembelahan mitosis. Pembelahan mitosis adalah pembelahan sel yang terjadi pada sel somatis (sel-sel penyusun tubuh). Pada pembelahan mitosis setiap sel induk yang diploid (2n) menghasilkan dua sel anak yang tetap diploid (2n). Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya. Pada pembelahan mitosis, sel tidak langsung membelah menjadi dua, tetapi melalui beberapa fase (tahap), yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase (Yatim, 1983)

Kromosom adalah sekumpulan gen (DNA) dalam inti sel yang yang berperan dalam pewarisan sifat keturunan. Gen-gen menempati posisi tertentu (lokus) dalam kromosom dan mengandung cetak biru berupa kode sifat biologis untuk memproduksi fenotipe. Panjang rangkaian DNA akan menentukan ukuran kromosom dan hal ini bervariasi antara suatu spesies dengan spesies yang lain. Panjang kromosom berkisar antara 0,2-20 mikron. Kromosom yang terdapat dalam sebuah sel haploid tidak pernah sama ukurannya. Kromosom yang memiliki bentuk yang sama disebut homoloog dan biasa terdapat pada sel diploid (Denton, 1973).

Berdasarkan tipe, kromosom terdiri dari autosom dan gonosom (kromosom seks). Kromosom seks digunakan untuk menentukan jenis kelamin. Sepasang kromosom seks ikan jantan dan betina berbeda secara morfologi. Kromosom seks ini sangat sulit dideteksi, oleh karena itu sebelum pembuatan preparat kromosom sebaiknya telah diketahui jenis kelamin ikan yang digunakan. (Suryo, 2007).

D.    ALAT DAN BAHAN

Alat :                                                        Bahan:

1.      Secting set                                          1.  Sampel jaringan ikan (lamella)

2.      Piring preparat                                    2.  Aquadest

3.      Pipet tetes                                          3.  NaCl 0.5 %

4.      Object glass                                        4.  Kolkhisin 0,01 %

5.      Microskop                                          5.  Carnoy (3  methanol : 1 asam asetat)

6.      Sentrifuge                                          6.  Giemsa 3%

7.      Microtube                                           7.  Kertas label dantisu

                                                           8.  KCL 0,36 %

E.     CARA KERJA

F.     HASIL DAN PEMBAHASAN

Kelompok	Sampel I	Sampel II
I (Profase)	Interfase	Telofase
II (Metafase)	Profase	Interfase
III (Anafase)	Metafase	Telofase dan Anafase
IV (Telofase)	Profase	Interfase
V (Interfase)	Interfase	Interfase

Preparasi kromosom merupakan sebuah kegiatan membuat preparat kromosom dari sel yang aktif membelah. Kromosom dapat diamati pada sel jaringan yang kecepatan pembelahan selnya tinggi. Prinsip preparasi kromosom adalah untuk mendapatkan sel pada tahap metafase dengan cara menghentikan pembelahan sel (Pack & Constantinte, 2002). Preparasi kromosom dapat dilakukan dengan menggunakan metode Levan. Prinsip kerja dari acara preparasi ini adalah membuat preparat kromosom dengan cara menghentikan proses pembelahan sel yang terjadi dengan menggunakan larutan kolkhisin. Perlakuan yang dilakukan pada proses preparasi kromosom meliputi penghentian pembelahan sel, perlakuan dengan hipotonik, fiksasi, pewarnaan, dan pembuatan preparat. Masing-masing perlakuan tersebut memiliki tujuan tertentu.

Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut, mula-mula sampel diambil dari jaringan insang ikan sebanyak 2 lamella. Jaringan insang dipilih karena merupakan salah satu jaringan yang cukup aktif melakukan pembelahan, sehingga pada jaringan ini akan banyak dijumpai sel-sel yang aktif membelah. Kemudian preparat digenangi dengan larutan NaCl 0,05% selama 15 menit. Perlakuan ini berfungsi untuk membersihkan jaringan dari bakteri dan yang lainnya karena larutan ini bersifat desinfektan. Selanjutnya preparat direndam dalam kolkhisin 0,01% selama 5 menit yang bertujuan untuk menghentikan pembelahan sel. Setelah itu preparat direndam dengan larutan KCl 0,36% sambil dicacah selama 30 menit. Perlakuan ini bertujuan untuk membuat sel membengkak agar mudah diamati dalam mikroskop. Hal ini dapat terjadi karena KCl bersifat hipotonis. Pencacahan dilakukan untuk mencegah terjadinya penumpukan sel sehingga sel akan lebih mudah untuk diamati.

 Kemudian preparat dipindah ke mikrotube dan disentrifuge dengan kecepatan 800 rpm selama 5 menit. Hal ini bertujuan untuk memisahkan sel dari larutan dengan mengandlakan prinsip pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenis yang terdapat pada alat sentrifuge. Lalu supernatan diganti dengan larutan carnoy, setelah itu di sentrifuge dengan kecepatan 800 rpm selama 5 menit. Larutan carnoy berfungsi untuk fiksasi yaitu untuk mempertahankan bentuk dan keutuhan kromosom. Setelah itu ambil pellet dari preparat tersebut dan dioleskan pada cover glass. Lalu dilakukan pewarnaan dengan giemsa 20% selama kurang lebih 3 menit. Fungsi dari larutan giemsa adalah untuk memberikan warna pada  sampel agar lebih mudah diamati pada mikroskop. Giemsa merupakan pewarna yang paling sering digunakan untuk mewarnai kromosom meskipun mekanisme pewarnaannya tidak bersih (Kirpichnikov, 1981). Kemudian ditungu hingga cat giemsa benar-benar kering agar menempel pada objek gelas lalu dicuci dengan akuades untuk menghilangkan bahan lain yang tidak diinginkan.

Hasil pengamatan preparasi kromosom, didapatkan sel sedang memasuki fase profase, metafase, anafase, telofase dan interfase. Berikut ini adalah gambar hasil pengamatan dan penjelasannya :

1.      Profase

Pada gambar tampak sel sedang memasuki tahap profase. Profase adalah proses awal pembelahan mitosis yang ditandaidengan memendek dan menebalnya kromosom dan meleburnya inti. (Hartl & Jones, 2005). Tahap profase adalah tahap awal dimulainya pembelahan. Profase ditandai dengan mulai menghilangnya membran inti sel dan benang kromatin mulai mengalami penebalan dan pemendekan membentuk kromosom. Kromosom membentuk pasangan dari hasil duplikasinya membentuk kromatid. Pada tahap ini dengan menggunakan mikroskop cahaya, Anda dapat melihat dengan jelas bentuk kromosom. Membran inti yang menghilang akan diikuti dengan terbentuknya benang gelendong yang berasal dari mikrotubula di sitoplasma. Benang spindel ini akan membentang dari kutub-kutub pembelahan sel dan memegang sentromer dari setiap kromosom. Bagian sentromer yang berikatan dengan spindel ini dinamakan kinetokor yang merupakan bagian dari protein sentromer. Benang spindel akan berusaha untuk menarik kromosom menuju bidang pembelahan (bidang ekuator).

2.      Metafase

Pada gambar terlihat sel sedang memasuki fase metafase. Metafase adalah fase terbentuknya benang-benang spindel. Bendang spindel berperan dalam pemisahan sister kromatid yang dicirikan dengan berjajarnya kromosom pada bidang equator sel (Hartl & Jones, 2005). Pada tahap metafase, pasangan kromatid bergerak ke arah bidang pembelahan. Kromatid terbentuk bergerak ke arah kutub yang berlawanan, namun tetap berikatan pada benang spindel. Kromatid akan membentuk garis hitam di sepanjang bidang pembelahan. Setelah kromatid tiba di bidang pembelahan, kinetokor akan memisah.

3.      Anafase

     Gambar disamping menunjukkan sel sedang mengalami fase anafase dan telofase. Anafase adalah proses pemisahan sister kromatid  yang dilakukansaat semua kromosom telah bergerak ke tengah sel dan benang spindel dari tiap kutub menarik sentromer (Hartl & Jones, 2005). Pada tahap anafase, sentromer mulai berpisah dan bergerak ke arah berlawanan menuju kutub masing-masing. Benang spindel menggerakan kedua kromosom yang berpisah ini menuju kutub berlawanan meninggalkan bidang pembelahan. Tahap ini diakhiri jika setiap kromosom yang berpisah telah mencapai kutub masing-masing.

4.      Telofase

Pada gambar disamping sel sedang memasuki tahap telofase. Telofase adalah proses penyusunan membran inti baru pada kromosom anak dan menghilangnya benang spindle (Hartl & Jones, 2005). Tahap telofase diawali dengan berhentinya gerakan kromosom menuju kutub pembelahan. Pada tahap ini, keadaan sel kembali normal. Membran inti kembali terbentuk dan benang spindel akan menghilang menjadi mikrotubula biasa. Pada bidang pembelahan akan terjadi penebalan plasma yang dilanjutkan dengan proses sitokinesis atau pembelahan sitoplasma sel.

5.      Interfase

Gambar disamping menunjukkan sel sedang memasuki fase interfase. Saat interfase sel tidak membelah melainkan aktif melakukan metabolisme untuk pertumbuhan dan pembentukan energi untuk pembelahan mitosis berikutnya. Stadium interfase dibedakan atas beberapa fase yaitu G1, S dan G2. Secara spesifik, pada tahap G­1 ukuran sel bertambah besar akibat pertumbuhan sel. Pada tahap S, terjadi duplikasi kromosom dan sintesis DNA (replikasi DNA). Kromosom yang semula tunggal akhirnya berubah menjadi ganda. Pada tahap G2, sel tumbuh sempurna sebagai persiapan untuk pembelahan sel. Pada fase ini, ADN cepat sekali bertambah kompleks dengan protein kromosom dan pembentukan ARN (asam ribonukleat) serta protein berlangsung.

G.    KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1.      Hasil pengamatan preparasi kromosom pada sampel ikan didapatkan bahwa sel sedang mengalami fase profase, metafase, anafase, telofase dan interfase

2.      Dalam pengamatan preparasi kromosom dilakukakn beberapa perlakuan yaitu jaringan insang ikan diambil, direndam dalam larutan NaCl, lalu direndam dalam larutan kolkhisin untuk menghentikan pembelahan sel, perendaman dalam larutan KCl untuk membuat sel mengembang, lau direndam dalam larutan Carnoy untuk fiksasi bentuk sel, kemudian diambil pellet dan yang terakhir pewarnaan dengan menggunakan larutan giemsa.

Saran

Dalam pelaksanaan praktikum metode yang digunakan cukup mudah, apabila memungkinkan dapat menggunakan metode lain agar didapat hasil yang bisa dibandingkan dengan metode ini.

H.    DAFTAR PUSTAKA

Crowder, L.V. 1997. Genetika Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Denton, T.E. 1973. The Fish Karyotype. In : Chromosome Methodology. Charles C. Thomas Publisher. Illinois.

Hartl, D. L. & E. W. Jones. 2005. Genetics: Analysis of genes and genomes. 6th ed. Jones and Bartlett Publishers Inc., Massachusetts.

Kirpichnikov, V.S. 1981. Genetic Bases of Fick Selection. Springer-Verlag Birlim Huidenberg. New York.

Pack, S.D. dan Constantine, A.S. 2002. Chromosomes : Methods of Preparation. Macmillan Publisher Ltd. USA.

Suryo. 1997. Genetika Manusia. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Suryo. 2007. Sitogenetika. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Yatim, W. 1983. Genetika. Tarsito. Bandung.