Upload
evitia-yuliani-part-ii
View
223
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 1/17
Kemajuan variasi genetik
Agustus Weismann pada tahun 1889 mengusulkan penjelasan mengenai evolusi
seks, di mana keuntungan dari seks adalah penciptaan variasi antara saudara
kandung. George C. Williams mencontohkan berdasarkan pada pohon elm. i
contohkan bah!a, terdapat lubang kecil kosong antara pohon "ang dapatmendukung satu individu masing#masing. Ketika lubang menjadi tersedia karena
kematian pohon, biji pohon lain akan bersaing untuk mengisi lubang "ang ada di
pohon tersebut . Karena peluang sukses benih dalam menduduki lubang tergantung
pada genotipe, dan orang tua tidak bisa mengantisipasi genotipe "ang paling
sukses, setiap orang tua akan mengirim ban"ak bibit, menciptakan persaingan
antara saudara kandung. $leh karena itu seleksi alam nikmat orang tua "ang dapat
menghasilkan berbagai keturunan.
Sebuah hipotesis serupa bernama hipotesis “tangled bank hypothesis” setelah Charles Darwinmenempuh perjalanannya dan membuat sebuah buku yang berjudul “The Origin of Species”
"Sangat menarik untuk merenungkan tumpukan yang terjerat berpakaian dengan banyak
tanaman dari berbagai jenis dengan burung bernyanyi di semak!semak dengan berbagai
serangga melayang sekitar dan dengan cacing merangkak melalui tanah yang lembab dan untukmencerminkan bahwa bentuk!bentuk rumit dibangun sehingga berbeda satu sama lain dan
bergantung pada satu sama lain dalam cara yang begitu kompleks semuanya telah diproduksi
oleh hukum bertindak di sekitar kita "
%ipotesis, "ang diusulkan oleh &ichael Ghiselin dalam bukun"a tahun 19'(,
)konomi Alam dan )volusi *eks, menunjukkan bah!a beragam rangkaian saudara
mungkin dapat mengekstrak lebih ban"ak makanan dari lingkungann"a dari klon,karena masing#masing saudara menggunakan sedikit berbeda niche. *alah satu
pendukung utama hipotesis ini adalah Graham +ell dari &cGill niversit". %ipotesis
telah dikritik karena gagal untuk menjelaskan bagaimana spesies aseksual
dikembangkan jenis kelamin. alam bukun"a, )volution and %uman +ehavior -&/
0ress, 2223, komentar 4ohn Cart!right5
6&eskipun pernah populer, hipotesis +ank kusut sekarang tampakn"a menghadapi
ban"ak masalah, dan mantan penganut jatuh jauh. /eori akan memprediksi minat
"ang lebih besar dalam seks antara he!an "ang menghasilkan ban"ak keturunan
kecil "ang saling bersaing. +ahkan, jenis kelamin adalah selalu dikaitkan dengan
organisme "ang menghasilkan keturunan besar sedikit, sedangkan organismemenghasilkan keturunan kecil sering terlibat dalam partenogenesis 7reproduksi
aseksual. *elain itu, bukti dari osil menunjukkan bah!a spesies pergi untuk !aktu
"ang besar 7geologi !aktu tanpa mengubah ban"ak. 6
+erbeda dengan pandangan bah!a seks mempromosikan variasi genetik, %eng 719
dan Gorelick dan %eng 72 lasan bukti bah!a seks sebenarn"a bertindak sebagai
kendala pada variasi genetik. &ereka menganggap bah!a seks bertindak sebagai
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 2/17
:lter kasar, men"iangi perubahan genetik utama, seperti penataan ulang
kromosom, tetapi memungkinkan variasi kecil, seperti perubahan pada nukleotida
gen atau tingkat -"ang sering netral3 untuk mele!ati saringan seksual.
KEUNTUNGAN YANG DIBERIKAN OLEH SEKS
%al ini penting untuk men"ebutkan bah!a konsep seks mencakup dua enomena
mendasar5 proses seksual -usi inormasi genetik dari dua individu3 dan dierensiasi
seksual -pemisahan inormasi ini menjadi dua bagian3. /ergantung pada ada atau
tidak adan"a enomena ini, cara#cara "ang ada reproduksi dapat dibagi menjadi
aseksual, hermaprodit dan bentuk dioecious. 0roses seksual dan dierensiasi seksual
adalah enomena "ang berbeda, dan, pada dasarn"a, "ang bertentangan. 0ertama
menciptakan -kenaikan3 keragaman genotipe, dan "ang kedua berkurang menjadi
dua.
Keuntungan reproduksi bentuk aseksual dalam jumlah keturunan dan keuntungan
dari bentuk hermaprodit # dalam keragaman maksimum. /ransisi dari hermaprodit
ke negara dioecious men"ebabkan hilangn"a setidakn"a setengah dari
keanekaragaman. 4adi, pertan"aan utama adalah untuk menjelaskan keuntungan
"ang diberikan oleh dierensiasi seksual, "aitu manaat dari dua jenis kelamin "ang
terpisah dibandingkan dengan hermarodit bukan untuk menjelaskan manaat dari
bentuk seksual -hermaprodit ; dioecious3 lebih dari "ang aseksual. *udah dipahami
bah!a sejak reproduksi seksual tidak terkait dengan keuntungan reproduksi "ang
jelas, dibandingkan dengan aseksual, harus ada beberapa keuntungan penting
dalam evolusi.
KEUNTUNGAN KARENA VARIASI GENETIC
ntuk keuntungan karena variasi genetik, ada tiga kemungkinan alasan ini mungkin
terjadi. 0ertama, reproduksi seksual dapat menggabungkan eek dari dua mutasi
"ang menguntungkan pada individu "ang sama -"aitu alat bantu seks dalam
pen"ebaran siat menguntungkan3. 4uga, mutasi "ang diperlukan tidak harus terjadi
satu demi satu dalam satu baris keturunan. 7 7sumber tidak bisa diandalkan<
Kedua, seks bertindak untuk memba!a bersama#sama mutasi saat merusak untuk
membuat individu sangat la"ak "ang kemudian tersingkir dari populasi -"aitu alat
bantu seks dalam penghapusan gen merusak3. =amun, dalam organisme "ang
han"a berisi satu set kromosom, mutasi "ang merusak akan dihilangkan segera,
dan karena penghapusan mutasi "ang berbaha"a adalah manaat tidak mungkin
untuk reproduksi seksual. /erakhir, seks menciptakan kombinasi gen baru "ang
mungkin lebih cocok dari "ang sebelumn"a sudah ada, atau han"a dapat
men"ebabkan berkurangn"a persaingan di antara kerabat.
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 3/17
ntuk keuntungan karena perbaikan =A, ada manaat besar segera menghapus
kerusakan =A oleh perbaikan =A rekombinasi saat meiosis, karena penghapusan
ini memungkinkan kelangsungan hidup lebih besar dari keturunan dengan =A
rusak. Keuntungan dari komplementasi untuk masing#masing pasangan seksual
adalah menghindari eek buruk dari gen resesi merugikan mereka dalam keturunan
oleh eek masking gen dominan "ang normal disumbangkan oleh pasangan lain.
Kelas hipotesis didasarkan pada penciptaan variasi "ang lebih rusak ba!ah. Adalah
penting untuk men"adari bah!a sejumlah hipotesis ini mungkin benar dalam setiap
spesies tertentu -mereka tidak saling eksklusi3, dan bah!a hipotesis "ang berbeda
mungkin berlaku pada spesies "ang berbeda. =amun, kerangka penelitian
berdasarkan penciptaan variasi belum ditemukan "ang memungkinkan seseorang
untuk menentukan apakah alasan untuk seks universal untuk semua spesies
seksual, dan, jika tidak, "ang mekanisme bertindak dalam setiap spesies.
i sisi lain, pemeliharaan seks berdasarkan pada perbaikan =A dan
komplementasi berlaku secara luas untuk semua spesies seksual.
ntuk keuntungan karena perbaikan =A, ada manaat besar segera menghapus
kerusakan =A oleh perbaikan =A rekombinasi saat meiosis, karena penghapusan
ini memungkinkan kelangsungan hidup lebih besar dari keturunan dengan =A
rusak. Keuntungan dari komplementasi untuk masing#masing pasangan seksual
adalah menghindari eek buruk dari gen resesi merugikan mereka dalam keturunan
oleh eek masking gen dominan "ang normal disumbangkan oleh pasangan lain.
Genotip yang tidak diketahi
iagram ini menggambarkan bagaimana seks dapat membuat genotipe baru lebih
cepat. ua alel menguntungkan A dan + terjadi secara acak. Kedua alel "angdigabungkan dengan cepat pada populasi seksual -atas3, tetapi dalam populasi
aseksual -ba!ah3 dua alel harus independen timbul karena gangguan klonal.
*eks bisa menjadi metode "ang genotipe baru diciptakan. Karena seks
menggabungkan gen dari dua individu, populasi "ang bereproduksi secara seksual
dapat lebih mudah menggabungkan gen menguntungkan daripada kaleng populasi
aseksual. 4ika, pada populasi seksual, dua alel menguntungkan "ang berbeda
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 4/17
muncul pada lokus "ang berbeda pada kromosom pada anggota "ang berbeda dari
populasi, kromosom "ang berisi dua alel menguntungkan dapat diproduksi dalam
beberapa generasi oleh rekombinasi. =amun, harus sama dua alel muncul pada
anggota "ang berbeda dari populasi aseksual, satu#satun"a cara "ang satu
kromosom dapat mengembangkan alel lainn"a adalah untuk secara independen
mendapatkan mutasi "ang sama, "ang akan memakan !aktu lebih lama. +eberapastudi telah membahas counterarguments, dan pertan"aan apakah model ini cukup
kuat untuk menjelaskan dominasi seksual terhadap reproduksi aseksual.
>onald ?isher juga men"arankan bah!a seks mungkin memasilitasi pen"ebaran
gen menguntungkan dengan memungkinkan mereka untuk lebih melarikan diri
lingkungan genetik mereka, jika mereka harus muncul pada kromosom dengan gen
merusak.
0endukung teori ini menanggapi argumen keseimbangan bah!a individu#individu
"ang dihasilkan oleh reproduksi seksual dan aseksual mungkin berbeda dalam hallain juga # "ang dapat mempengaruhi kegigihan seksualitas. *ebagai contoh, di kutu
air heterogamous dari genus Cladocera, keturunan seksual membentuk telur "ang
lebih mampu bertahan hidup musim dingin dibandingkan dengan mereka "ang kutu
menghasilkan aseksual.
!eningkatan "e#i#ten#i te"hadap pa"a#it
*alah satu "ang paling ban"ak dibahas teori untuk menjelaskan kegigihan seks
"ang dipertahankan untuk membantu individu seksual dalam mela!an parasit, juga
dikenal sebagai >atu &erah %ipotesis Ketika perubahan lingkungan, "ang
sebelumn"a alel netral atau merusak dapat menjadi menguntungkan. 4ika
lingkungan berubah cukup cepat -"aitu antara generasi3, perubahan#perubahan
dalam lingkungan dapat membuat seks menguntungkan bagi individu. 0erubahan
"ang cepat seperti di lingkungan disebabkan oleh co#evolusi antara host dan
parasit.
+a"angkan, misaln"a bah!a ada satu gen pada parasit dengan dua alel p dan 0
berunding dua jenis kemampuan parasit, dan satu gen di host dengan dua alel h
dan %, berunding dua jenis resistensi parasit, sehingga parasit dengan alel p bisa
menempel host dengan alel h, dan 0 untuk %. *ituasi seperti ini akan men"ebabkanperubahan siklik rekuensi alel # sebagai p kenaikan rekuensi, h akan disavoured.
#ada kenyataannya akan ada beberapa gen yang terlibat dalam hubungan antara host dan parasit
Dalam populasi aseksual dari host keturunan hanya akan memiliki resistensi parasit berbeda jikamutasi muncul Dalam populasi seksual host bagaimanapun anak akan memiliki kombinasi baru
dari alel resistensi parasit
Dengan kata lain seperti $ewis Carroll %atu &erah host seksual terus beradaptasi untuk tetap di
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 5/17
depan parasit mereka
'ukti untuk penjelasan ini untuk e(olusi seks disediakan oleh perbandingan laju e(olusi
molekuler gen untuk kinase dan imunoglobulin dalam sistem kekebalan tubuh dengan gen pengkodean protein lainnya )en mengkode protein sistem kekebalan tubuh berkembang jauh
lebih cepat
+ukti lebih lanjut untuk hipotesis >atu &erah diberikan dengan mengamatidinamika jangka panjang dan parasit evolusi bersama dalam 6campuran6 populasi
-seksual dan aseksual3 siput -0otamop"rgus antipodarum3. 4umlah se@uals, "ang
ase@uals nomor, dan tingkat ineksi parasit untuk kedua dipantau. itemukan
bah!a klon "ang berlimpah pada a!al penelitian menjadi lebih rentan terhadap
parasit dari !aktu ke !aktu. neksi parasit meningkat, klon sekali berlimpah
berkurang drastis jumlahn"a. +eberapa jenis klonal menghilang seluruhn"a.
*ementara itu, populasi bekicot seksual tetap jauh lebih stabil dari !aktu ke !aktu.
79 72
=amun, %anle" et al. 71 mempelajari inestasi kutu dari spesies partenogenesis
tokek dan dua spesies leluhur seksual terkait. +ertentangan dengan harapan
berdasarkan hipotesis >atu &erah, mereka menemukan bah!a prevalensi,kelimpahan dan berarti intensitas tungau di tokek seksual secara signi:kan lebih
tinggi daripada di ase@uals berbagi habitat "ang sama.
0ada tahun 211, peneliti menggunakan mikroskopis elegans Caenorhabditis cacing
gelang sebagai tuan rumah dan bakteri patogen *erratia marcescens untuk
menghasilkan sistem coevolutionar" host#parasit dalam lingkungan "ang terkendali,
"ang memungkinkan mereka untuk melakukan lebih dari '2 percobaan evolusi
menguji %ipotesis >atu &erah. &ereka genetik dimanipulasi sistem perka!inan C.
elegans, men"ebabkan populasi untuk ka!in baik secara seksual, dengan diri#
ertilisasi, atau campuran keduan"a dalam populasi "ang sama. Kemudian mereka
terkena populasi tersebut ke *. marcescens parasit. itemukan bah!a populasi diri
pemupukan C. elegans dengan cepat didorong punah oleh parasit coevolving
sementara seks diperbolehkan populasi untuk mengikuti parasit mereka, hasil "ang
konsisten dengan %ipotesis >atu &erah. 7 7
Kritik dari >atu &erah hipotesis pertan"aan apakah lingkungan "ang terus berubah
dari host dan parasit cukup umum untuk menjelaskan evolusi seks. *ecara khusus,
$tto dan =uismer 7( mempresentasikan hasil "ang menunjukkan bah!a interaksi
spesies -misaln"a tuan rumah vs interaksi parasit3 biasan"a pilih terhadap seks.
&ereka men"impulkan bah!a, meskipun hipotesis >atu &erah nikmat seks dalam
kondisi tertentu, itu saja tidak memperhitungkan di mana#mana seks. $tto danGerstein 7B lebih lanjut men"atakan bah!a 6tampakn"a meragukan bagi kita
bah!a seleksi "ang kuat per gen cukup lumrah untuk hipotesis >atu &erah untuk
menjelaskan di mana#mana seks.6 0arker 7 lasan studi genetik sejumlah tahan
pen"akit tanaman dan gagal untuk mengungkap satu contoh "ang konsisten
dengan asumsi hipotesis >atu &erah.
!e$%e"#ihan &ta#i
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 6/17
&utasi dapat memiliki ban"ak eek "ang berbeda pada suatu organisme. %al ini
umumn"a perca"a bah!a ma"oritas mutasi non#netral "ang merusak, "ang berarti
bah!a mereka akan men"ebabkan penurunan kebugaran secara keseluruhan
organisme. 7' 4ika mutasi memiliki eek merusak, itu akan kemudian biasan"a
dihapus dari populasi dengan proses seleksi alam. >eproduksi seksual di"akini lebihe:sien daripada reproduksi aseksual dalam menghilangkan mutasi dari genom. 78
Ada dua hipotesis utama "ang menjelaskan bagaimana seks dapat bertindak untuk
menghapus gen merusak dari genom.
&enghinda"i %e"%ahaya $ta#i %i'd(p
*ementara =A mampu bergabung kembali memodi:kasi alel, =A juga rentan
terhadap mutasi dalam urutan "ang dapat mempengaruhi suatu organisme secara
negati. $rganisme aseksual tidak memiliki kemampuan untuk bergabung kembaliinormasi genetik mereka untuk membentuk alel baru dan berbeda. *etelah mutasi
terjadi pada =A atau urutan tercatat genetik lainn"a, tidak ada cara untuk mutasi
untuk dihapus dari populasi sampai mutasi lain terjadi "ang pada akhirn"a
menghapus mutasi primer. ni jarang terjadi di antara organisme. %ermann 4oseph
&uller memperkenalkan gagasan bah!a mutasi membangun dalam organisme
reproduksi aseksual. &uller dijelaskan kejadian ini dengan membandingkan mutasi
"ang terakumulasi sebagai ratchet a. *etiap mutasi "ang muncul dalam organisme
reproduksi aseksual tern"ata ratchet sekali. >atchet tidak mampu diputar mundur,
han"a ke depan. &utasi berikutn"a "ang terjadi tern"ata ratchet sekali lagi. &utasi
tambahan dalam suatu populasi terus putar ratchet dan mutasi, sebagian besar
merusak, terus menumpuk tanpa rekombinasi. 79 &utasi ini dile!atkan ke
generasi berikutn"a karena keturunann"a klon genetik "ang tepat dari orang tua
mereka. +eban genetik organisme dan populasi mereka akan meningkat karena
penambahan beberapa mutasi "ang merusak dan mengurangi keberhasilan
reproduksi secara keseluruhan dan kebugaran.
ntuk mereproduksi populasi seksual, mutasi pada =A "ang lebih mungkin untuk
dihapus karena rekombinasi dalam proses meiosis. Keturunann"a juga tidak
langsung klon genetik dari orang tua tunggal. Alel dari kedua orang tua
berkontribusi kepada keturunann"a. %al ini menciptakan kemampuan untuk
menutupi mutasi dalam bentuk heteroDigot. *eleksi juga dapat bekerja dalammenghilangkan mutasi dari populasi seksual. 4umlah itu berkurang dari mutasi "ang
berbaha"a dalam suatu organisme dapat men"ebabkan peningkatan keberhasilan
reproduksi. *eleksi alam akan memilih untuk berkurangn"a jumlah mutasi "ang
merusak. +an"ak "ang perca"a bah!a kemampuan ini untuk menghindari
akumulasi mutasi "ang berbaha"a dan mungkin mematikan menghasilkan
keuntungan "ang cukup besar untuk mereproduksi populasi seksual.
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 7/17
Penghapusan gen merusak
Diagram yang menggambarkan hubungan yang berbeda antara jumlah mutasi dan kebugaran&odel *ondrasho( mengharuskan epistasis sinergis yang diwakili oleh garis merah +,-. +,/. !
masing mutasi memiliki efek disproproportionately besar pada kebugaran organisme
0ipotesis ini diajukan oleh 1le2ey *ondrasho( dan kadang!kadang dikenal sebagai mutasi
hipotesis deterministik +34. 5ni mengasumsikan bahwa mayoritas mutasi yang merusak hanya
sedikit merusak dan mempengaruhi indi(idu seperti bahwa pengenalan masing!masing mutasitambahan memiliki semakin besar efek pada kebugaran organisme 0ubungan antara jumlah
mutasi dan kebugaran dikenal sebagai epistasis sinergis
Dengan cara analogi pikirkan mobil dengan beberapa kesalahan kecil Setiap tidak cukup sendiriuntuk mencegah mobil dari berjalan tetapi dalam kombinasi kesalahan menggabungkan untuk
mencegah mobil dari berfungsi
iagram "ang menggambarkan hubungan "ang berbeda antara jumlah mutasi dan
kebugaran. &odel Kondrashov mengharuskan epistasis sinergis, "ang di!akili olehgaris merah 7(2 7(1 # masing mutasi memiliki eek disproproportionatel" besar
pada kebugaran organisme.
Demikian pula suatu organisme mungkin dapat mengatasi beberapa cacat tetapi kehadiran banyak mutasi bisa membanjiri mekanisme backup!nya
*ondrasho( berpendapat bahwa sifat sedikit merugikan mutasi berarti bahwa penduduk akancenderung terdiri dari indi(idu dengan sejumlah kecil mutasi Seks akan bertindak untuk
bergabung kembali genotipe ini menciptakan beberapa indi(idu dengan mutasi yang merusak
lebih sedikit dan beberapa lebih *arena ada kelemahan selektif besar untuk indi(idu dengan
lebih mutasi orang!orang mati #ada dasarnya jenis kelamin compartmentalises mutasimerugikan
Telah ada banyak kritik dari teori *ondrasho( karena hal itu bergantung pada dua kondisimembatasi kunci 6ang pertama mensyaratkan bahwa tingkat mutasi merusak harus melebihi
satu per genom per generasi untuk memberikan keuntungan yang cukup besar untuk seks
Sementara ada beberapa bukti empiris untuk itu 7misalnya dalam Drosophila +,8. dan 9 coli+,3.: ada juga bukti kuat terhadap itu ;adi misalnya untuk spesies seksual Saccharomyces
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 8/17
cere(isiae 7ragi: dan <eurospora crassa 7jamur: tingkat mutasi per genome per replikasi adalah
---8= dan ---3- masing!masing >ntuk nematoda cacing Caenorhabditis elegans tingkat
mutasi per genome efektif per generasi seksual adalah --3? +,,. *edua harus ada interaksiyang kuat antara lokus 7epistasis sinergis: hubungan mutasi!kebugaran yang ada hanya bukti
terbatas Sebaliknya ada juga jumlah yang sama bukti bahwa mutasi tidak menunjukkan
epistasis 7murni model aditif: atau interaksi antagonis 7masing!masing mutasi tambahanmemiliki efek tidak proporsional kecil:
Seks Dalam Panggung Evolusi Kehidupan
*ehidupan itu dimulai dari lembaran Terdengar agak puitis tapi memang kehidupan mulai hadir di muka bumi sekitar 34 milyar tahun lalu dalam bentuk lembaran!lembaran mikroba
*ehidupan berkembang perlahan menyesuaikan dengan lingkungan bumi yang keras dan tidak
stabil ketika itu #ada masa ini kehidupan berkembang biak dengan cara membelah diri7aseksual:
*emudian satu milyar tahun yang lalu sel eukariot menemukan cara bereproduksi secaraseksual %eproduksi seksual membutuhkan keterlibatan dua jenis seks yang berbeda %eproduksi
seksual ini ternyata meningkatkan (ariasi makhluk hidup dan membantu penyebaran sifat
kehidupan yang unggul dan menghilangkan sekaligus menghilangkan mutasi genetis yang berbahaya *elemahannya reproduksi seksual berproses lebih lambat boros energi dan beresiko
menghilangkan campuran gen yang baik &eskipun begitu ternyata alam mendukung
mekanisme reproduksi seksual ini sehingga bisa bertahan hingga saat ini
@@@
#ertanyaannya lantas mengapa hanya ada dua jenis seksA 'ayangkan kalau ada seratus jenisseks yang berbeda mestinya proses reproduksi seksual akan lebih mudah Sembilan puluh
sembilan dari seratus jenis seks dari spesies yang sama akan lebih mudah dicari dan dikawini
7BB: dibandingkan satu dari dua jenis yang dapat dikawini 7-:
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 9/17
Saintis 5nggris bernama $aurence 0urst mengajukan teori bahwa mengapa hanya ada dua jenis
seks dipengaruhi oleh penurunan gen mitokondria Tidak seperti gen yang pada umumnya yang
terletak pada inti sel gen mitokondria terletak pada organ sel 7organel: yang bernamamitokondria
&itokondria dapat bereproduksi sangat cepat dengan cara membelah diri seperti bakteri 'ahkan
banyak saintis yang mempercayai mitokondria awalnya adalah sejenis bakteri yang masuk kedalam sel eukariot dan akhirnya bersimbiosis dengan sel eukariot ini #eristiwa endosimbiotik
antara eukariot dengan mitokondria ini diperkirakan terjadi sekitar 8 milyar tahun yang lalu
)en mitokondria ini dapat direplikasi sangat cepat 1pabila BB populasi dapat kawin mawin
antara satu dengan lainnya maka mutasi gen mitokondria ini dapat menyebar sangat cepat 'ilamutasi gen mitokondria ini merusak maka seluruh populasi inang akan punah dengan cepat pula
Oleh karena itu e(olusi membatasi jenis seks hanya ada dua saja agar resiko penyebaran gen
mitokondria ini dapat dibatasi *etika sistem reproduksi seksual dengan dua jenis seks dimulai
sistem sperma dan telur semakin berkembang *eduanya akan bertemu dan terjadilah pembuahan *edua jenis seks jantan dan betina akan mentransfer gen kepada inti sel anak
1kan tetapi gen pada mitokondria hanya berasal induk betina saja
#enurunan D<1 mitokondria yang hanya berasal dari induk betina saja 7melalui sel telur:
merupakan pendekatan yang paling sukses dalam e(olusi 0al ini membatasi penyebaran gen
mitokondria yang memiliki resiko membahayakan populasi makhluk inangnya #embatasan
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 10/17
resiko kepunahan ini menjelaskan mengapa hanya ada dua jenis seks dalam perjalanan e(olusi
'anyak kehidupan dengan jenis seks yang lebih dari dua tidak sintas 7 survive: dalam perjalanan
e(olusinya
0en"ebaran setiap he!an di planet ini adalah hasil dari aktivitas seksual antara pria
dan !anita dari spesies tertentu. /api bagaimana hal#hal seperti ini< &engapa dua
jenis kelamin, bukan satu< &engapa sperma diperlukan untuk reproduksi dan
bagaimana mereka berkembang<
su#isu "ang belum terselesaikan#mempesona /imotius Karr, ahli genetika
perkembangan dan biologi evolusi di AriDona *tate niversit" +iodesign nstitute.
ntuk men"elidiki mereka, ia menggunakan lalat buah umum, rosophila
melanogaster, organisme "ang telah memberikan ilmu dengan harta karun#besar
inormasi genetik.
60enelitian sa"a berokus pada evolusi seks dan dalam ungsi gamet,6 kata Karr.
6*a"a okus terutama pada sisi sperma dari persamaan seksual. *a"a tertarik pada
bagaimana mereka berasal dan bagaimana mereka diselenggarakan dalam
populasi. 6
*tudi saat ini Karr, dalam kolaborasi dengan para peneliti di niversitas Chicago,
baru#baru ini muncul dalam jurnal +&C +iolog". *tudi ini ree@amines makalah
sebelumn"a "ang menganalisa kromosom seks lalat buah selama spermatogenesis# proses "ang menghasilkan sperma matang dari sel germinal.
*ementara makalah sebelumn"a, dengan E"udmila & &ikha"lova dan mitr" sa"a
=urminsk", menentang pembungkaman se@#linked gen pada kromosom F pada
rosophila selama meiosis sebuah proses "ang disebut sebagai kromosom seks
naktivasi meiosis -&*C3 # "ang reanalisis disajikan oleh Karr menunjukkan &*C
memang terjadi.
0ekerjaan men"oroti baru pada evolusi struktur sperma dan ungsi, melalui analisis
gen rosophila dan produk gen. *ebagai Karr menjelaskan, penelitian ini memiliki
implikasi penting bagi manusia juga5 6Aspek, lebih langsung biomedis adalah bah!a
ketika kita belajar tentang ungsi dari gen "ang mengkode protein dalam sperma
rosophila, kita bisa langsung melihat apakah ada hubungan antara gen dan ungsi
mereka dan masalah "ang dikenal dengan kesuburan pada manusia. 6
*uper "
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 11/17
&ungkin tidak ada organisme model lainn"a telah menghasilkan inormasi lebih
lanjut mengenai genetika manusia dari lalat buah rosophila melanogaster kecil.
0ada tahun 192, /homas %unt &organ dari Columbia niversit" mulai bekerja pada
. melanogaster, -salah satu dari lebih dari 1B22 spesies "ang terdapat dalam
genus rosophila3 memanaatkan kemudahan Hspesies pemuliaan, !aktu generasi
"ang cepat dan kemampuan "ang siap untuk menghasilkan mutan genetik untukbelajar. pa"a &organ dengan rosophila men"ebabkan identi:kasi kromosom
sebagai vektor untuk gen !arisan, dan mendapat dia 19 =obel dalam
Kedokteran.
rosophila ber!arna kuning kecoklatan, memiliki mata kemerahan dan cincin hitam
melintang di perut mereka -lihat gambar3. Wanita adalah sekitar ,B milimeter
panjang, sementara laki#laki sedikit lebih kecil dan dapat dengan mudah
diidenti:kasi dengan !arna lebih gelap.
Iang paling penting, kesamaan dalam sistem genetik lalat buah dan organisme
eukariotik lainn"a termasuk manusia membuat organisme model analog ini sangat
berguna untuk studi proses genetik umum termasuk transkripsi dan translasi.
*ekitar 'B persen dari gen pen"akit manusia "ang diketahui memiliki korelasi
dikenal dalam genom lalat buah dan B2 persen urutan protein lalat memiliki
homologn"a mamalia. -Genom lengkap dari . melanogaster selesai pada 222.3
Kromosom5 genetik gudang
&anusia memiliki pasang kromosom, atau ( kromosom dalam semua. ari
jumlah tersebut, (( "ang dikenal sebagai autosom dan terdiri dari matched pairkromosom, "ang dikenal sebagai kromosom homolog. *etiap kromosom homolog
berisi set "ang sama gen di lokasi "ang sama sepanjang kromosom, meskipun
mereka dapat muncul dalam alel "ang berbeda, "ang dapat mempengaruhi
berjalann"a siat genetik.
*tudi saat ini bagaimanapun, tidak berokus pada autosom tapi pada pasangan
kromosom "ang tersisa, "ang dikenal sebagai kromosom seks. Wanita mengandung
dua kromosom F, "ang homolog, seperti dalam kasus autosom. *ebalikn"a, laki#laki
diidenti:kasi memiliki satu kromosom F dan satu -lebih kecil3 kromosom I.
*ementara rosophila han"a memiliki total empat kromosom, mereka juga
menampilkan dimor:sme seksual, dengan perempuan "ang memba!a kromosom F
ganda dan laki#laki memba!a FI. 0ara dua kromosom F pada lalat buah betina,
seperti pada mamalia, membuat mereka homoDigot seks dibandingkan dengan
kondisi FI pada laki#laki, "ang dikenal sebagai heteroDigot.
6Ada aspek#aspek tertentu dengan komposisi kromosom seks "ang telah tertarik
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 12/17
ahli biologi evolusi untuk !aktu "ang lama,6 Karr catatan. *alah satu isu tersebut
melibatkan pengurangan jelas dalam jumlah atau tingkat ekspresi se@#linked gen
pada kromosom F selama spermatogenesis. %al ini di"akini bah!a penurunan atau
pembungkaman gen pada kromosom F mungkin memiliki implikasi "ang besar bagi
evolusi kromosom seks.
*elama pengembangan meiosis sel sperma, upa"a alam untuk mengimbangi
ken"ataan bah!a perempuan memiliki dua kromosom F dan oleh karena itu
menikmati keuntungan nomor dalam hal gen, dibandingkan dengan laki#laki. ntuk
mengatasi bias untuk perempuan terkait#F gen, kromosom F mengalami inaktivasi
selama dierensiasi seksual meiosis gamet jantan, "ang mengakibatkan kurangn"a
per!akilan seks spesi:k gen pada kromosom F. +eberapa gen, "ang mungkin
bermanaat bagi laki#laki, dipindahkan dari kromosom F, untuk autosom, di mana
mereka dapat din"atakan.
>elokasi gen laki#laki bias ke autosom mungkin karena keuntungan selekti
mendukung gen "ang bergerak dari kromosom F dan karena itu menghindari F#
inaktivasi selama meiosis. /eori#teori tersebut tetap kontroversial namun, seperti
analisis statistik "ang digunakan untuk mengevaluasi rekuensi gen dan tingkat
ekspresi, membuat kategorisasi "ang tepat dari gen sangat menantang. 6ata "ang
kami membuat dan menghasilkan untuk mendukung ide dan hipotesis "ang
berantakan, ada suara di dalamn"a,6 kata Karr. 6=oise tersebut melekat dalam
sejarah evolusi.6
*elain aliran !a!asan evolusi kromosom, rosophila "ang digunakan sebagai
model genetik untuk berbagai pen"akit manusia termasuk AlDheimer, gangguan
neurodegenerative, 0arkinson, %untington, serta pengetahuan memperluasmekanisme "ang mendasari terlibat dalam penuaan, oksidati stres, kekebalan,
diabetes, dan kanker.
;JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ
!e$%iakan #ek#aripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 13/17
alam peringkat pertama, iaitu HmeiosisH, bilangan kromosom dikurang daripada
nombor diploid -n3 ke nombor haploid -n3. *e!aktu Hpersen"a!aanH, gamet haploid
bergabung untuk membentuk Digot diploid, dan bilangan kromosom "ang asal -n3
dipulihkan.
Pembiakan seks ialah sejenis pembiakan yang menyebabkan kepelbagaian genetik keturunan
yang semakin bertambah 5a dicirikan oleh dua prosesE
• &eiosis "ang men"ebabkan bilangan kromosom dikurangkan menjadisetengah
• 0ersen"a!aan "ang men"ebabkan pertaupan dua gamet dan pemulihankromosom kepada bilangann"a "ang asal.
Sewaktu meiosis kromosom setiap pasangan biasanya berpindah silang untuk mencapai
gabungan semula genetik
9(olusi seks masih merupakan teka!teki yang utama dalam biologi e(olusi moden 'ukti fosil
pertama untuk organisma yang membiak secara seks ialah daripada eukariot di Faman Steniaiaitu antara satu hingga /8 bilion tahun dahulu
#embiakan seks ialah kaedah pembiakan yang utama untuk kebanyakan organisma yang dapat
dilihat termasuknya hampir kesemua haiwan dan tumbuhan #engkonjugatan bakteria iaitu
pemindahan D<1 antara dua bakteria sering salah dianggapi sebagai pembiakan seks kerana
selok!beloknya adalah serupa
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 14/17
!e$%iakan #ek# %agi p"oti# dan k'at
*ebanyakan protis dan kulat membiak secara seks walaupun mereka merupakan sel tunggal
Sewaktu membiak sel "bapa" dan sel "ibu" akan bertemu dan maklumat genetik akan bergabung
untuk menjadi bentuk yang baru &elalui pembahagian sel anak!anaknya dilahirkan
!e$%iakan t$%hanRencana utama: Pembiakan seks bagi tumbuhan
>ntuk tumbuhan berbunga suatu stamen akan menghasilkan gamet!gamet yang digelarkan butir
debunga 'utir!butir debunga itu akan melekat pada pistil yang menempatkan gamet!gamet
betina 7o(ul: Di sini gamet!gamet betina didebungakan dan mengembang menjadi biji!biji
O(ari yang menghasilkan gamet!gamet itu kemudian bertumbuh menjadi buah yang meliputi
biji!biji itu
Tumbuhan boleh mendebungakan sendiri ataupun mendebungakan kacuk
!e$%iakan a"ko#a" )"epti'ia dan %"ng* Bahagian ini perlu dikembangkan.
'urung dan reptilia baik jantan ataupun betina kedua!dua mempunyai kloaka 'etina
mengeluarkan telur amniot yang disenyawakan oleh jantan Di telur ini anaknya akan
bertumbuh
!e$%iakan $a$a'ia
'agi mamalia berplasenta anaknya dilahirkan sebagai ju(enil iaitu binatang yang lengkap
7termasuknya organ seks walaupun masih belum berupaya: Selepas beberapa bulan ataupuntahun organ seksnya akan berkembang sehingga menjadi matang dan binatang itu dikatakan
mencapai kematangan seks
*ebanyakan mamalia betina hanya subur pada tempoh yang tertentu #ada waktu itu mereka
dikatakan "berahi" dan bersedia untuk mengawan &amalia jantan dan betina akan bertemu
untuk bersanggama 'agi kebanyakan mamalia kedua!dua jantan dan betina akan bertukar!tukar
pasangan mereka sepanjang hayat dewasanya
&amalia jantan
Untuk maklumat lanjut, sila lihat Sistem pembiakan lelaki (manusia).
Sistem pembiakan jantan mengandungi dua bahagian utamaE
• Dakar "ang disisip ke dalam betina untuk memasukkan sperma dan
• testis "ang menghasilkan sperma.
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 15/17
'agi manusia kedua!dua organ ini terletak di luar rongga abdomen tetapi ia juga boleh
disimpan dalam abdomen bagi binatang yang lain >mpamanya Gakar anjing tersimpan kecuali
sewaktu mengawan #erletakan testis di luar abdomen membantu pengawalaturan suhu sperma
yang memerlukan suhu yang tertentu untuk menghidup
Di antara kedua!dua gamet 7iaitu jantan dan betina: sperma merupakan gamet yang lebih kecil
dan secara amnya mempunyai jangka hidup yang amat pendek Oleh sebab itu ia memerlukan
penghasilannya yang berterusan dari waktu jantan mencapai kematangan seks sehingga
kematiannya Sperma adalah motil dan berenang melalui kemotaksis
&amalia betina
Untuk maklumat lanjut, sila lihat Sistem pembiakan perempuan (manusia).
Sistem pembiakan betina juga mengandungi dua bahagian utamaE
• araj dan uterus, "ang bertindak sebagai bekas untuk sperma jantan dan
• ovari "ang menghasilkan ovum.
*esemua ini sentiasa merupakan bahagian!bahagian dalaman Haraj bersambung dengan uterus
melalui ser(iks sedangkan uterus bersambung dengan o(ari melalui salur falopia #ada jarak
waktu yang tertentu o(ari akan mengeluarkan o(um yang sampai ke uterus melalui salur falopia
;ika dalam perjalanan ini o(um bertemu dengan sperma sperma akan menembus dan bergabung
dengannya #roses ini yang digelarkan persenyawaan biasanya terjadi di dalam saluran o(um
tetapi boleh juga terjadi di dalam uterus Figot yang dihasilkan akan melekat pada dinding
uterus di mana ia bermula proses embriogenesis dan morfogenesis Sewaktu perkembangannya
mencapai tahap untuk berhidup di luar rahim ser(iks akan mengembang dan pengecutan uterus
akan menggerakkan fetus ke luar melalui salur lahir iaitu faraj
O(um adalah lebih besar daripada sperma dan secara amnya kesemuanya dicipta sewaktu
dilahir 5a mengandungi nutrien untuk Gigot dan embrio dan biasanya tidak bergerak kecuali
dalam perjalanannya ke uterus #ada jarak waktu yang tertentu proses oogenesis akan
mematangkan sebiji o(um dan menghantarkannya ke salur falopia untuk persenyawaan ;ika
tidak disenyawakan o(um itu akan dikeluarkan daripada sistem betina melalui haid dalam
manusia dan ep ataupun diserapkan semula dalam kitaran estrus untuk kesemua mamalia yang
lain
Gestati
Rencana utama: Gestasi mamalia dan Kehamilan
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 16/17
)estasi iaitu kehamilan dalam manusia ialah tempuh sewaktu fetus berkembang melalui
pembahagian mitosis di dalam betina Semasa ini fetus menerima kesemua pemakanan dan
darah beroksigennya 7yang ditapiskan oleh plasenta yang terlekat pada abdomen fetus: daripada
betina melalui tali pusat #enyusutan nutrien boleh melemahkan ibu yang memerlukan kalori
yang lebih banyak Tambahan pula (itamin dan nutrien yang lain juga diperlukan dalam jumlah
yang lebih banyak berbanding biasa dan seringnya menyebabkan tabiat makan yang luar biasa
#anjangnya tempoh gestasi berbeGa!beGa secara besar!besaran dari spesies ke spesiesI 34 minggu
untuk manusia ?!?- untuk Girafah dan /? hari untuk hamster
Kelahiran
Rencana utama: Kelahiran anak
Sewaktu fetus berkembang ke tahap yang mencukupi isyarat kimia memulakan proses kelahiran
yang bermula dengan pengecutan uterus dan pengembangan ser(iks Hetus kemudian turun ke
ser(iks dan ditolak ke dalam faraj #ada akhirnya anak yang baru 7digelar bayi untuk manusia:akan keluar dari ibunya dan bermula respirasinya sendiri Tidak lama kemudian plasenta akan
dikeluarkan juga daripada ibu *ebanyakan mamalia akan makan plasentanya kerana ia
merupakan sumber yang kaya untuk protein dan nutrien!nutrien utama yang diperlukan untuk
dapat menjaga anak #enghujung tali pusat yang terlekat pada abdomen anak akan jatuh pada diri
sendiri
&arsupial
*anggaru merupakan marsupial yang paling terkenal 5a membiak dengan cara yang sama akan
tetapi anak!anaknya dilahir pada peringkat perkembangan yang jauh lebih awal berbanding
mamalia yang lain Selepas kelahiran anak!anak kanggaru akan merangkak ke dalam saku
ibunya dan setiap anak akan melekat pada satu puting untuk menerima khasiat sehingga menjadi
binatang yang mampu diri
&onotrem
&onotrem bertelur and hanya mempunyai satu bukaan 7digelarkan "kloaka": untuk kedua!dua
perkumuhan dan pembiakan &ereka menyimpankan telur di dalam tubuh selama beberapa
minggu untuk pembekalan nutrien sebelum mengeluarkannya Selepas dikeluarkan telur!telur itu
akan diliput seperti dengan burung Selepas lebih kurang dua minggu anak!anak monotrem
akan menetas dan merangkak ke dalam saku ibunya 7serupa dengan marsupial: untuk disusui
selama beberapa minggu
Terdapatnya hanya lima spesies yang masih hidup pada masa kini kesemuanya dari 1ustralia
dan <ew )uinea
8/16/2019 Kemajuan variasi genetik.docx
http://slidepdf.com/reader/full/kemajuan-variasi-genetikdocx 17/17
Lihat +ga
• +urung
• /umbuhan berbunga
• &amalia
• 0embiakan
• >eptilia
• $rgan seks
R+kan
1. 0ang, K. 6+iologi *ijil5 &enguasai Konsep Asas +aru6, %ong Kong, 22(
. 4urnal 0embiakan, dicapai pada $gos 22B.
http5LLbiomed.bro!n.eduLCoursesL+$(8L19.)vol.o.*e@.%/&E
r!et
r!et
https5LL!!!.edmodo.comLhomeMLuser<uidN882''29