Meiosis

Meiosis adalah salah satu jenis pembelahan sel yang terjadi pada organisme yang bereproduksi secara seksual untuk memproduksi sel gamet seperti sperma maupun sel telur. Ciri utama dari meiosis adalah prosesnya terjadi dalam dua tahapan pembelahan. Pada akhirnya, sel yang mengalami meiosis akan menghasilkan empat sel dengan setiap sel hanya memiliki satu salinan dari kromosom induknya (haploid). Selain itu, sebelum pembelahan pertama, kromosom dari sel yang mengalami meiosis akan saling berbagi materi genetik dalam suatu proses yang disebut pindah silang sehingga akan menghasilkan kombinasi materi genetik pada setiap kromosom sel tersebut. Nantinya, ketika sel hasil meiosis yang haploid ini menyatu dengan sel haploid lainnya dalam suatu proses yang disebut fertilisasi, sel yang memiliki dua pasangan kromosom (diploid) akan terbentuk kembali sebagai zigot. Mekanisme meiosis ini memungkinkan organisme yang melakukan reproduksi secara seksual untuk tetap mempertahankan jumlah kromosomnya. Pada manusia dan hewan, meiosis terjadi di dalam gonad dan menghasilkan sel gamet seperti spermatosit atau sel telur .Pada tumbuhan, meiosis terjadi pada antheridium dan ovarium dan menghasilkan meiospor yang nantinya akan terdiferensiasi menjadi sel gamet juga. Tahapan pertama yang terjadi dalam proses meiosis adalah replikasi DNA. Replikasi DNA ini akan menghasilkan kromatid baru untuk setiap kromosom. Selanjutnya, pembelahan meiosis pertama akan menghasilkan sel haploid namun masih memiliki kromatid bersaudaranya sehingga pembelahan sekali lagi dibutuhkan untuk melepaskan kromatid saudaranya. Sel haploid ini merupakan produk akhir meiosis yang memiliki setengah kromosom dari induknya. Pembelahan pertama disebut meiosis I dan pembelahan kedua disebut meiosis II. Sebelum meiosis dapat dimulai, sel akan mengalami terlebih dahulu interfase. DNA dari setiap kromosom akan direplikasi sehingga menghasilkan dua kromatid bersaudara yang identik dan terikat. Replikasi ini terjadi pada fase-S. Setelah replikasi DNA, sel akan memasuki fase G2. Selanjutnya, kromosom homolog akan saling berpasangan membentuk tetrad dan saling berbagi materi genetik dalam suatu proses yang disebut rekombinasi genetik. Proses ini dibantu dengan jembatan fisik yang dibentuk antara dua kromosom homolog tersebut yang disebut dengan kiasmata. Pada banyak organisme, ikatan ini akan mengarahkan setiap pasangan kromosom homolog untuk saling berpisah pada proses meiosis I, sehingga menghasilkan sel haploid yang memiliki setengah dari jumlah kromosom namun kromatid bersaudaranya masih menempel. Pada meiosis II, kohesi antara kromatid bersaudara ini mulai terlepas dan mereka mulai bersegregasi dari satu sama lain seperti pada proses mitosis. Proses ini menghasilkan empat jenis sel yang memiliki kromosom haploid dan tidak lagi memiliki kromatid bersaudara. Pada beberapa organisme, keempat sel ini akan berubah menjadi gamet seperti sperma, spora, maupun pollen. Pada hewan betina, tiga dari empat sel ini akan tereliminasi menjadi badan polar sehingga hanya satu sel yang akan berkembang menjadi gamet membentuk sel telur (ovum). Karena jumlah kromosomnya terbagi menjadi setengah saat proses meiosis, gamet-gamet ini dapat berfusi (fertilisasi) untuk membentuk zigot yang diploid yang terdiri dari dua salinan kromosom, satu dari masing-masing orang tua. Sehingga, siklus yang berulang-ulang antara meiosis dan fertilisasi memungkinkan terjadinya reproduksi seksual. Melalui siklus ini, generasi selanjutnya dapat mempertahankan jumlah kromosom yang sama seperti induknya. Sebagai contoh, manusia memiliki kromosom diploid yang memiliki 23 pasangan kromosom termasuk 1 pasang kromosom kelamin (sehingga semuanya berjumlah 4. 23 dari kromosom ini berasal dari ayah, sedangkan 23 sisanya berasal dari ibu. Proses meiosis dari sel gamet akan menghasilkan gamet yang memiliki 23 kromosom. Ketika dua gamet berfusi, zigot akan terbentuk yang akan memiliki 23 pasangan kromosom, sehingga zigot tersebut kembali diploid. Pola siklus seperti ini terjadi pada semua organisme yang memiliki meiosis, tapi dengan jumlah kromosom yang berbeda. Kesalahan dalam proses meiosis akan menghasilkan kondisi yang disebut aneuploidi, yaitu sebuah kondisi dimana sel hasil meiosis-nya memiliki jumlah kromosom yang tidak sesuai. Aneuploidi merupakan salah satu penyebab utama dari keguguran dan salah satu penyebab paling utama pada kelainan perkembangan janin. Meiosis terjadi pada semua organisme eukariot yang bereproduksi secara seksual, baik itu organisme sel tunggal maupun multiseluler.