Perbandingan Penentuan Jenis Kelamin pada Manusia dan Buah Terbang Drosophila Melanogaster

Penentuan jenis kelamin mengacu pada mekanisme di mana seorang individu berkembang sebagai laki-laki atau perempuan. Dalam banyak spesies organisme, pria dan wanita berbeda dalam jenis kromosom seks; itu adalah struktur mirip batang yang mengandung materi genetik yang mereka miliki. Kromosom ini dapat menentukan jenis kelamin karena mengandung gen; unit material keturunan yang mengarahkan perkembangan struktur reproduksi satu jenis kelamin sambil menekan perkembangan struktur seks lainnya. Penelitian ilmiah telah menunjukkan bahwa, jenis kelamin dengan dua kromosom dari jenis yang berbeda adalah seks heterogametic dan yang lainnya dengan dua kromosom seks yang sama adalah seks homogametic. Pada semua mamalia, jantan adalah heterogametic sex, sedangkan betina pada burung, ngengat dan kupu-kupu adalah heterogametik. Penentuan jenis kelamin pada manusia benar-benar berbeda dari lalat buah.

H von Winiwarter adalah ilmuwan pertama yang telah melakukan upaya signifikan untuk menghitung jumlah kromosom spesies manusia. Ini dilakukan pada tahun 1912 ketika dia menghitung empat puluh tujuh kromosom dalam metafase spermatogonial; salah satu tahapan selama pembelahan sel. Pada saat itu, ahli genetika percaya bahwa penentuan jenis kelamin pada manusia didasarkan pada adanya kromosom ekstra pada wanita, yaitu, wanita dianggap memiliki empat puluh delapan kromosom.

Pada tahun 1920-an, Theophilus Painter mengamati empat puluh lima dan empat puluh delapan kromosom dalam jaringan testis dan juga menemukan kromosom Y kecil yang sekarang diketahui terjadi pada laki-laki. Selama lebih dari tiga puluh tahun, diyakini bahwa manusia memiliki empat puluh delapan kromosom sampai pada tahun 1956, ketika Joe Hin Tjio dan Albert Levan memperkenalkan perbaikan dalam teknik persiapan kromosom. Teknik-teknik ini mengarah pada penemuan bahwa jumlah kromosom yang benar pada manusia adalah empat puluh -six; dua puluh tiga pasang dan CE Ford dan John L. Hamerton mengkonfirmasikan ini akhir tahun itu ketika mereka bekerja dengan jaringan testis.

Dalam dua puluh tiga pasang kromosom manusia, satu pasang ditunjukkan bervariasi dalam konfigurasi pada pria dan wanita. Kedua kromosom itu disebut kromosom seks. Perempuan manusia memiliki dua kromosom X sedangkan laki-laki memiliki satu X dan satu kromosom Y. The Y-chromosome bertanggung jawab untuk menunjukkan kejantanan pada manusia. Ada wilayah khusus yang membentuk bagian kecil sekitar setengah persen dari kromosom Y, yang mencakup gen yang disebut SRY yang menentukan kelelakian. Gen ini menghasilkan protein yang beralih pada gen lain yang mengarahkan embrio untuk mengembangkan struktur laki-laki. Ini juga mengaktifkan gen yang mengkodekan protein yang menghancurkan struktur perempuan yang belum sempurna.

Namun, bukti sitologi mengungkapkan bahwa Drosophila laki-laki adalah heterogametic (XY) seks. Dalam hal ini, kromosom Y, yang bertanggung jawab untuk menentukan kelelakian pada manusia, tidak melakukannya di Drosophila. Di sini, kelelakian ditentukan oleh rasio satu kromosom X ke autosom yang dipasangkan; pasangan kromosom lain selain pasangan kromosom seks.

Studi yang dilakukan oleh Calvin Bridges pada tahun 1916 mendefinisikan sebuah istilah yang disebut nondisjunction yang berarti kegagalan kromosom berpasangan untuk memisahkan atau memisahkan selama tahap anafase dari divisi meiosis pertama dan kedua; satu jenis pembelahan sel. Dia mempelajari lalat buah yang merupakan produk gamet yang dibentuk oleh nondisjunction kromosom X. Selain pelengkap normal enam autosom, orang-orang ini memiliki kromosom XXY atau kromosom X0. Nol menunjukkan bahwa kromosom kedua tidak ada. Lalat XXY adalah betina normal sedangkan lalat X0 adalah pejantan steril. Kehadiran kromosom Y pada lalat XXY tidak menyebabkan kelelakian dan ketidakhadirannya pada lalat X0 tidak menghasilkan keperempuanan. Dari data tersebut, Bridges menyimpulkan bahwa kromosom Y di Drosophila tidak memiliki faktor penentu laki-laki tetapi ternyata mengandung informasi genetik yang penting untuk kesuburan pria sejak pria X0 steril.

Penelitian lebih lanjut oleh Bridges menunjukkan bahwa, perempuan yang memiliki rasio kromosom X dengan jumlah autosom yang ada sama dengan satu untuk menjadi subur. Ketika rasio melebihi kesatuan, seorang wanita super dengan karakteristik yang agak tidak subur dan lemah dihasilkan. Karena telah menurunkan viabilitas, jenis ini sekarang lebih tepat disebut metafemale. Dia lebih lanjut menemukan bahwa faktor penentu laki-laki tidak terlokalisasi pada kromosom seks tetapi malah ditemukan pada autosom. Faktor penentu perempuan, bagaimanapun, terlokalisasi pada kromosom X. Di sisi lain, pada manusia, XXY individu adalah laki-laki tetapi mereka memiliki payudara seperti perempuan dan perkembangan testis yang buruk dan orang-orang ini steril.

Singkatnya, penentuan jenis kelamin pada manusia sama sekali berbeda dari pada Drosophila melanogaster meskipun kedua organisme tersebut adalah eukariota dan penentuan terjadi selama pembuahan.