Sejarah Sitogenetika Menurut Beberapa Ahli

 

Theodor Boveri (1862-1915).

Profesor dari universitas Wurzburg Jerman, bersama Oscar Hertwig (1890) menemukan sifat alami pada pengurangan pembelahan.  Pada tahun 1892 dia menjabarkan tentang meiosis dan sinapsis Ascaris.  Dia juga mengeksplorasi pertanyaan tentang sumber perpindahan keturunan pada hewan sebagaimana oleh Strasburger pada studi tanamannya.  Dengan mengaduk telur ikan urchin pada saat kritikal perkembangannya, dia memproduksi beberapa telur dengan inti dan tanpa inti.  Setiap telur dibuahi oleh sperma normal dari spesies lain ikan urchin.  Telur yang kekurangan inti menghasilkan larva dengan spesies yang sama dengan asal sperma donor, tetapi telur yang dengan inti menghasilkan spesies hybrid yang menunjukan karakteristik kedua spesies.  Sitoplasma kedua jenis telur tidak diubah dan ini bisa diasumsikan bahwa inti dan bukan sitoplasma yang bertanggung jawab pada perpindahan ciri keturunan.  Melalui percobaannya pada pembuahan ganda telur ikan urchin (Toxopneusters spp.) (1902, 1904, 1907) Boveri juga berkontribusi pada formulasi teori pewarisan kromosom.

Hermann Henking (1858-1942).

Zoologis kebangsaan Jerman, Pada tahun 1891 menjelaskan pada serangga hemiptera Pyrrhocoris, elemen kromatin yang diberi tanda X dan sekarang dikenal sebagai kromosom seks atau X.  Dia menemukan elemen kromatin yang aneh pada saat pembelahan pertama spermatosit tertinggal pada perpisahan kromosom anaphase dan kemudian lolos tidak terbagi/pisah menuju satu kutub sementara sebelas kromosom lainnya terbagi rata.  Kemudian terjadi perbedaan dua jenis sperma berdasarkan ada atau tidaknya elemen kromosom ini.  Elemen ini sangat berkaitan erat dengan penentuan jenis kelamin.  Jika telur dibuahi dengan jenis sperma tertentu maka jenis jantan yang terbentuk dan jika dibuahi oleh jenis sperma yang lain maka jenis betina yang terbentuk.  Semua penjabaran Henking ditemukan juga pada hewan lain oleh penelitian lain.  Mekanisme ini sekarang disebut sebagai sistem XO dari penentuan jenis kelamin.

Edmund Beecher Wilson (1856-1939).

Biologis Amerika dan professor universitas Columbia, pada tahun 1896 dia berhasil mengorganisasikan pengetahuan sitologi dan embriologi dengan menerbitkan buku klasik yang berjudul Sel dalam Perkembangan dan Pewarisan.  Dia tidak hanya memperjelas kembali prinsip Mendel tetapi juga menjelaskan bahwa kromosom bukan hanya sekedar unit pembelahan akan tetapi kemungkinan chromomer pada kromosom dapat berasimilasi, tumbuh dan terbagi tanpa kehilangan karateristik spesifik mereka melalui teori yang disebut sebagai Pewarisan Kromosom.  Teori Pewarisan Kromosom meliputi empat prinsip, sebagai berikut :  

1.      Pembelahan panjang yang pasti dari kromosom pada saat mitosis membuat distribusi merata yang secara linear mengatur partikel ke sel anak.

2.      Diasumsikan kehadiran material dari kromosom pada inti antar mitosis memberikan kebutuhan kontinuitas genetika untuk keturunan organisme.

3.      Kenyataan bahwa inti sebagai pengatur kerja pada sel.

4.      Kesetaraan kromosom pada saat pengabungan sel induk berkaitan dengan kesetaraan jantan dan betina dalam keturunan.

Hugo de Vries (1848-1935).

Biologis Belanda, pada tahun 1901 menerbitkan buku tentang teori mutasi yang menjelaskan bahwa mutasi merupakan sumber dari variasi pada evolusi, berlawanan dengan proses berkala seperti yang diusulkan oleh Lamarck dan Darwin.    Mutasi dianggap sebagai langka di alam tetapi ada sebagai penyedia variasi pembeda ras dan spesies.  De Vries secara hati-hati membedakan antara variasi akibat  keturunan dan lingkungan.

Walter S. Sutton (1876-1916).

Mahasiswa pasca Amerika, pada tahun 1902 dan 1903 membuat jurnal tentang pengurangan pembelahan dan pengajuan teori keturunan kromosom.  Dia menyadari hubungan antara prilaku kromosom dan hukum segregasi gen Mendel.  Jurnal pertama (1902) berisikan tentang demonstrasi detail pertama tentang kromosom somatic pada belalang besar (Brachystola magna), pengurangan pembelahan yang terjadi menjadi cirri yang khusus pada pasangan yang berbeda pada kromosom.  Jurnal yang kedua (1903) berisikan pengembangan penuh dari hipotesisnya, termasuk pandangan tentang masing-masing pasangan kromosom berorientasi secara acak pada benang meiotic, kemudian perhitungan untuk segregasi bebas dari pasangan gen yang terpisah seperti hukum Mendel.  Sitologi berdasarkan teori genetika ini disebut juga sebagai teori Pewarisan kromosomal Sutton-Boveri.  Melalui jurnal kedua Sutton (1903) fase dimana pemisahan sejarah sitologi dan genetika telah usai.  Kesimpulan ini tidak bisa cepat diterima, tetapi kemudian sitologi dan genetika mulai saling mempengaruhi dan bisa dikatakan secara umum sebagai kelahiran ilmu sitogenetika .

            Thomas Hunt Morgan

adalah genetikawan Amerika Serikat yang dikenal karena menemukan kromosom (1908) sebagai pembawa sifat (gen) dan pautan gen. Morgan memperluas bidang genetika dengan kajiannya pada Drosophila melanogaster, sejenis lalat buah, di Institut Teknologi California ("Caltech"), bersama-sama dengan Calvin Bridges dan Alfred Sturtevant. Dalam teori genetika, ia menemukan bahwa faktor-faktor keturunan (gen) tersimpan di dalam lokus yang khas, dalam kromosom. Ia menemukan kenyataan itu setelah menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) sebagai objek penelitian, dan hal itu menandai era awal sitogenetika.

 

            Barbara McClintock

Barbara McCintock dilahirkan di Hartford, Connecticut, USA pada tanggal 16 Juni 1902 dengan nama baptis Eleanor McClintock. Namun, orangtuanya segera mengganti namanya menjadi Barbara karena nama Eleanor dirasa terlalu feminim untuk anaknya. Barbara merupakan anak ketiga dari empat bersaudara pasangan Thomas Henry McClintock dan Sara Handy.  McClintock berfokus pada Sitogenetika tanaman yang artinya ia menggunakan mikroskop untuk meneliti genetika tanaman pada tingkat sel -- kromosom, potongan kode genetika yang berada di dalam sel. Dibandingkan dengan metode genetika tradisional, sitogenetika lebih mengungkapkan rahasia kehidupan. Metode genetika tradisional melibatkan perkembangbiakan organisme dan meneliti perbedaanya dengan mata biasa. Riset yang dilakukan oleh Gregor Mendel tentang keturunan merupakan contoh dari metode genetika tradisional. Sitogenetika mencakup segala hal yang dilakukan metode genetika tradisional, dengan menambahkan observasi terhadap perubahan sel.

Watson dan Crick

DUA peneliti dari Universitas Cambridge, James D Watson dan Frances H C Crick, hari ini pada 1953 mengumumkan mereka sudah menemukan struktur helix ganda deoxyribonucleic acid (DNA), molekul yang mengandung gen manusia. Meskipun DNA ditemukan pada 1869, fungsi utama yang menentukan warisan genetik tidak dijelaskan sampai 1943. Pada awal 1950-an, hanya Watson dan Crick yang meneliti struktur DNA.

Tjio Joe Hin   

Seorang ilmuan itu bernama Joe Hin Tjio, yang menemukan bahwa kromosom manusia berjumlah 23 pasang. Kelurganya merupakan keturunan Tionghoa yang hidup pada zaman Hindia Belanda. Tjio yang dilahirkan di Pulau Jawa pada 2 November 1919, lebih sering dikenal sebagai ahli sitogenetika Amerika karena selama 23 tahun terakhir hidupnya dihabiskan di Institut Kesehatan Nasional (National Institute of Health), Amerika Serikat.

Pada tahun 1921, Theophilus Painter secara tidak sengaja menemukan cara untuk mengamati dan menghitung jumlah kromosom pada manusia. Dia mengamati sel testis dari dua pria kulit hitam yang meminta dikebiri dengan cara membuat sayatan tipis dan diproses dengan larutan kimia. Setelah diamati di bawah mikroskop, Painter menemukan adanya serabut-serabut kusut yang ternyata adalah kromosom tak berpasangan pada sel testis dan jumlahnya 24 pasang. Selama hampir 30 tahun, para ilmuwan menyakini temuan tersebut dan mereka juga melakukan penghitungan dengan cara lain yang juga mendapatkan hasil 24 pasang kromosom manusia.

Pada 22 Desember 1955, Joe menghasilkan suatu penemuan secara kebetulan ketika dia sedang memisahkan kromosom dari inti sel (nukleus) sejumlah sel. Dia mencoba mengembangkan suatu teknik untuk memisahkan kromosom di preparat (slide) kaca. Ketika preparat tersebut diamati di bawah mikroskop, dia menemukan hasil yang mengejutkan, yaitu terdapat 46 kromosom (23 pasang) pada jaringan embrionik paru-paru manusia. Joe kemudian menuliskan temuannya dalam Scandinavian journal Hereditas, pada 26 January 1956. Pada masa itu, merupakan suatu kewajiban di Eropa untuk menuliskan nama kepala lab sebagai penulis utama sebagai pengakuan/penghormatan atas bimbingan dan dukungan yang diberikan lab tersebut, namun Tjio menolak untuk melakukannya. Dia mengancam akan membuang karyanya bila tidak ditempatkan sebagai penulis utama pada jurnal temuan tersebut hingga akhirnya nama Tjio tercantum sebagai penulis utama (first author), sedangkan Albert Levan sebagai penulis pendamping (co-author).

Teknik yang dikembangkannya untuk pengamatan kromosom  pada manusia merupakan salah satu temuan besar di bidang sitogenetika (cabang ilmu genetika yang mempelajari hubungan antara hereditas dengan variasi dan struktur kromosom). Tjio membantu pengembangan sitogenetika menjadi salah satu bidang penting dalam bidang medis pada tahun 1959 seiring dengan penemuan kromosom tambahan pada penderita sindrom down yang menghasilkan. Dia menunjukkan bahwa ada kaitan antara kromosom abnormal dengan penyakit tertentu.

Tjio meninggal pada tanggal 27 November 2001, 25 hari setelah ultahnya yang ke-82 di Gaithersburg, Maryland, Amerika. Kita boleh berbangga sekaligus prihatin, bangga karena ilmuwan kelahiran Indonesia mampu memberi sumbangsih besar untuk ilmu pengetahuan, tapi juga prihatin karena di negeri kita belum menjadi tempat bagi ilmuwan luar biasa.

Banyak potensi besar orang-orang cerdas yang kurang diperhatikan, sehingga mereka dibajak oleh negara-negara lain yang sudah maju dan mau menghargai prestasi mereka, bahkan sejak masih muda. Sebenarnya sangat disayangkan jika orang sehebat Joe-Hin Tjio yang asli Jawa pada akhirnya dikenal sebagai ahli genetik Amerika. 

 

Herman Joseph Muller

ialah ahli genetika Amerika Serikat yang menemukan pada 1926 bahwa mutasi dapat secara buatan disebabkan sinar X. Ini menunjukkan bahwa mutasi tidak lain daripada perubahan kimiawi. Ia mendapat Penghargaan Nobel untuk bidang kedokteran pada 1946. Muller dilahirkan di New York City dan belajar di Universitas Columbia. Pada 1919 Muller menemukan bahwa tingkat mutasi meningkat karena panas, dan bahwa panas tak selalu memengaruhi kromosom dalam suatu pasangan kromosom. Dari sini ia menyimpulkan bahwa mutasi melibatkan perubahan pada tingkat molekul atau submolekul.

Berikutnya ia melakukan eskperimen dengan sinar X sebagai cara untuk menginduksi mutasi. Pada tahun 1926 ia telah membuktikan keberhasilan metode itu. Penelitian Muller meyakinkan dia bahwa hampir seluruh mutasi bersifat berbahaya. Dalam proses evolusi yang normal, mutan yang berbahaya akan mati dan hanya sedikit saja yang berguna yang akan bertahan hidup, tetapi ia percaya bahwa jika tingkat mutasi terlalu tinggi, jumlah individu tak sempurna mungkin akan terlalu besar untuk spesies sebagai keseluruhan untuk bisa bertahan.

Pada 1920 ia bergabung dengan Universitas Texas, Austin, kemudian menjadi profesor zoologi. Muller bergerak terhadap tiada gunanya sinar X dalam diagnosis dan perawatan, dan menekankan pada peraturan keselamatan untuk memastikan orang yang secara berkala tersinari pada sinar X cukup terlindungi. Ia juga menentang uji bom nuklir.