Catatan berguna tentang mekanisme penyeberangan!
Menurut Morgan keterkaitan tersebut disebabkan karena gen terkait dilakukan oleh kromosom yang sama. Dia juga menunjukkan bahwa fenomena pertalian lengkap jarang terjadi karena terkadang gen yang tertaut menunjukkan kecenderungan untuk berpisah selama meiosis. Dengan cara ini, persilangan dapat didefinisikan sebagai “mekanisme rekombinasi gen karena pertukaran segmen kromosom pada saat berpasangan.”
Sumber Gambar : wikilectures.eu/images/1/1e/Crossing-over-2.jpg
Persilangan antara gen yang terhubung memungkinkan rekombinasi mereka selama meiosis. Mekanisme cross-over adalah sebagai berikut:
Mekanisme pindah silang:
Gambar tersebut menunjukkan bahwa persilangan, yang mengarah ke rekombinasi gen terkait, disebabkan oleh pertukaran bagian kromosom homolog. Pada meiosis, kromosom homolog (ibu dan ayah) bersatu dan berpasangan, atau sinaps, selama profase. Pasangan ini sangat tepat dan jelas disebabkan oleh ketertarikan timbal balik dari bagian-bagian kromosom yang serupa atau homolog karena mengandung gen alelik.
Selanjutnya, selama transisi antara pachytene dan diplotene dari profase meiosis, kromosom berpasangan membagi masing-masing menjadi dua kromatid, sehingga bivalen sekarang terdiri dari empat kromatid. Kira-kira pada saat kromosom pertama kali terlihat membelah, kromatid membentuk satu atau lebih pertukaran, atau Chiasmata, per bivalen.
Pada setiap kiasma, dua kromatid telah pecah dan kemudian bergabung kembali, sehingga kromatid baru sekarang terbentuk dari bagian-bagian yang asli. Karena pembentukan kiasma, kromosom ibu dan ayah tidak ditransmisikan sebagai unit yang tak terpisahkan; mereka bertukar bagian, dan kromosom baru yang muncul akibat meiosis membawa gen yang sebelum meiosis terletak di anggota berbeda dari pasangan kromosom homolog. Janssens (1909) untuk pertama kalinya menemukan proses pembentukan chiasma. Ini adalah proses yang sangat tepat karena dua kromatid pada kiasma bertukar segmen yang persis sama, sehingga, dengan pengecualian yang sangat jarang, tidak ada kromatid yang memperoleh atau kehilangan gen apa pun.
Tidak adanya persilangan pada Drosophila jantan:
Di sebagian besar organisme, rekombinasi gen terkait terjadi baik pada wanita maupun pria. Demikian pula, di sebagian besar organisme, pembentukan Chiasmata terjadi pada meiosis betina dan jantan. Tapi di Drosophila situasinya sangat berbeda. Di Drosophila, persilangan jarang atau tidak pernah terjadi pada jantan. Namun pada ngengat ulat sutera tampaknya tidak ada pada betina.
Rekombinasi dan pindah silang:
Pengamatan sitologi telah menetapkan satu fakta penting tentang persilangan bahwa pertukaran segmen kromosom yang menyebabkan rekombinasi gen terkait terjadi pada tahap empat untai, atau tetrad, dalam profase pembelahan meiosis. Di sini kromosom homolog telah berpasangan, setiap homolog telah terpecah menjadi dua kromatid yang disatukan oleh sentromer yang tidak terbagi, dan Chiasmata diamati dalam tetrad.
Diungkapkan oleh pengamatan yang cermat bahwa pada setiap kiasma hanya dua dari empat kromatid yang menyilang sedangkan dua kromatid lainnya mempertahankan kesinambungan aslinya. Secara genetik itu berarti bahwa dari empat kromosom yang muncul dari meiosis, hanya dua yang dapat memperlihatkan persilangan pada satu tingkat.
Rekombinasi adalah proses yang dapat terjadi dalam berbagai situasi tetapi yang paling populer adalah dalam kaitannya dengan meiosis. Jadi, ini adalah proses meiosis yang menghasilkan produk haploid yang genotipenya berbeda dari dua genotipe haploid yang merupakan diploid. Produk rekombinasi adalah rekombinan.
Chiasma – jenis hipotesis:
Morgan menyarankan bahwa pembentukan rekombinan dapat dijelaskan dengan terjadinya persilangan (yaitu pembentukan chiasma) selama meiosis I. Hal ini menyebabkan hipotesis tipe chiasma. Hal-hal yang mendukung hipotesis ini adalah sebagai berikut:
- Selama profase I (yaitu, zigoten), pasangan kromosom homolog (yaitu, sinapsis), dengan masing-masing kromosom terdiri dari dua kromatid.
- Selama pachytene dari profase I, dua kromatid non-sister pecah di situs homolog dan kemudian bergabung kembali.
- Penggabungan kembali tersebut terjadi antara kromatid non-saudara perempuan dan mengarah pada pertukaran fisik.
- Pertukaran fisik ini menyebabkan perombakan gen dan dengan demikian terjadi rekombinasi.
Kompleks sinaptonemal dan proses pindah silang:
Karena merupakan fakta yang mapan bahwa DNA adalah bahan gen, menjadi jelas bahwa persilangan melibatkan pemutusan dan penyatuan kembali DNA. Selama sinapsis, perancah molekuler yang dikenal sebagai kompleks Synaptonemal menyelaraskan molekul DNA dari dua kromosom homolog secara berdampingan.
Dengan hasil untai DNA dari satu kromosom, yaitu, kromatid dapat berpasangan dengan untaian DNA yang sesuai dari yang lain di mana urutan basa mereka cocok. Pemutusan dan sintesis baru dari satu untai DNA menggunakan untaian DNA kromatid lain sebagai cetakan menghasilkan persilangan.
Crossing-over melibatkan pemecahan dan penyatuan kembali kromosom di kompleks Synaptonemal, yang dapat diamati dengan metode sitologi. Namun, tidak ada persilangan yang diamati pada Drosophila jantan selama pembentukan sperma. Demikian juga tidak ada rekombinasi gen yang terjadi selama meiosis.
