PROFIL SITOGENETIK KROMOSOM Y PADA LAKI-LAKI NORMAL

Mandala of Health. Volume 4, Nomor 2, Mei 2010

Wasilah, Sitogenetik Kromosom Y

PROFIL SITOGENETIK KROMOSOM Y PADA LAKI-LAKI NORMAL Siti Wasilah 1

Fakultas Kedokteran Universitas Lambung Mangkurat E-mail: [email protected]

ABSTRACT Normal prenatal developments of male and female genitalia are very complicated. Some crucial loci on Y chromosome have a role in normal sexual development. Descriptive study about cytogenetics profile of Y chromosome presented in 30 normal male was done using G-banding and C-banding techniques to described the mean length and heterochromatin profile of y chromosome. Cytogenetics method using Gbanding show 30 male with normal karyotype (46,XY) and there is no structure aberration of Y chromosome, the mean length of Y chromosome in normal male was 2,54 µm (SD 0.31). Heterochromatin profile of Y chromosome analyzed by C-banding technique show that all normal male has C-band positive. Key words: cytogenetics profile, Y chromosome, normal male

menjadi seorang wanita dan sebaliknya

PENDAHULUAN Perkembangan prenatal organ genital

seorang dengan kariotipe 45, X yang disertai

memerlukan peran krusial dari kromosom

insersi SRY akan berfenotip seperti seorang

Y1,2. Kromosom Y adalah

kromosom

laki-laki. Aberasi struktural kromosom Y

terkecil pada manusia yang diperlukan untuk

pada penderita ambigus genitalia yang

perkembangan seksual dan spermatogenesis

pernah dilaporkan adalah kromosom cincin,

karena mengandung sejumlah lokus krusial

disentrik,

yang berperan dalam perkembangan seksual

kromosom Y, dan delesi sebagian besar

1

normal .

Faktor transkripsi pada lengan

pendek

kromosom

penting

dalam

(SRY),

lengan

pendek

lengan panjang kromosom Y5,6,7. Sejumlah

berperan

kasus dengan delesi kromosom Y yang

testis.

pernah dilaporkan, menimbulkan dugaan

Sedangkan, gen-gen pada regio eukromatik

bahwa kromosom ini memiliki kerentanan

lengan

(Yq11)

untuk kehilangan spontan materi genetik

berperan dalam spermatogenesis normal

yang dikandungnya. Delesi kromosom dapat

yaitu azoospermia factors yang terdiri atas

terjadi karena beberapa mekanisme berikut,

panjang

Y

isodisentrik

pembentukan

kromosom

Y

3,4

AZFa, AZFb, dan AZFc . Struktur

kromosom

yaitu: aberasi rekombinan antara daerah Y

diduga

homolog atau sejumlah sekuen yang mirip

mempunyai pengaruh terhadap fenotip seks

antara

secara tidak langsung1,3. Beberapa laporan

rekombinan

kasus

pada

pertukaran sister chromatid yang tidak

individu-individu dengan anomali fenotip

seimbang, atau penyisipan pada saat replikasi

seks mendukung hal ini. Mutasi pada regio

DNA8.

abnormalitas

kromosom

Y

kromosom

X

dan

Y,

intrakromosomal

aberasi karena

determinasi seksual (SRY) kromosom Y

Penelitian terdahulu pada beberapa

dapat menyebabkan seorang individu XY

kelompok ras telah melaporkan tentang

69



ukuran kromosom Y yang bervariasi di

profil sitogenetik kromosom Y pada laki-laki

antara berbagai individu dan populasi etnik

normal diharapkan bisa menjadi alternatif

yang berbeda9. Secara sitogenetik, ukuran

aspek sitogenetik yang dapat dianalisa dan

kromosom Y mendekati ukuran kromosom

menjadi dasar acuan untuk menganalisa

22, walaupun seringkali ukuran kromosom Y

abnormalitas kromosom Y pada kasus-kasus

10

dengan anomali fenotip seks. Berdasarkan

lebih besar . Ukuran kromosom Y pada berbagai

hal ini maka dilakukan penelitian untuk

fenotip ambigus genitalia tampaknya juga

mengetahui profil sitogenetik kromosom Y

bervariasi. Pada kasus ambigus genitalia

pada

dengan delesi dan duplikasi lengan panjang

bertujuan untuk mengetahui gambaran profil

kromosom Y, ditemukan panjang kromosom

sitogenetika kromosom Y, meliputi analisa

Y dalam batas normal tetapi dengan C-band-

adanya aberasi struktur dan pengukuran

negatif. Hal ini diduga karena adanya delesi

panjang kromosom Y, serta analisa profil

regio

regio heterokromatin kromosom Y pada laki-

heterokromatin

lengan

panjang

kromosom Y sekaligus duplikasi regio

laki-laki

normal.

Penelitian

ini

laki normal.

eukromatin lengan pendek kromosom Y penderita11.

Preliminary

study

yang

dilakukan di Pusat Riset Biomedik FK

METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan di Pusat Riset

UNDIP untuk mengukur panjang kromosom

Biomedik FK

UNDIP,

Y pada 20 orang bukan penderita ambigus

Februari 2007 sampai dengan Mei 2008.

genitalia, memperlihatkan panjang rata-rata

Penelitian ini menggunakan metode dekriptif

2,88µm dan simpang baku 0,53.

dengan

sampel

yang

Semarang, dari

diambil

secara

Sebagaimana telah diketahui bahwa

consecutive random samplings sebanyak 30

pada kromosom Y terdapat faktor penentu

orang. Laki-laki normal yang datang ke Pusat

fertilitas (gen AZFa, AZFb, dan AZFc),

Riset Biomedik FK UNDIP dan bersedia

maka diduga laki-laki dewasa normal tidak

menjadi subyek penelitian diminta data status

mengalami kelainan pada gen ini sehingga

marital dan fertilitasnya.

memiliki kromosom Y yang normal secara

Bahan yang

digunakan yaitu darah

struktural. Laki-laki dewasa normal yang

penderita masing-masing sebanyak 5 cc

mengandung kromosom Y normal pada sel

dalam tabung heparin, media MEM, PHA,

tubuhnya dapat ditunjukkan dengan tidak

FBS, colcemid, thymidin, KCL 0.075M, serta

adanya riwayat infertilitas primer maupun

larutan carnoy’s untuk proses preparasi

sekunder.

kromosom.

Pengecatan

G-banding

Berdasarkan hal tersebut di atas, dalam

menggunakan reagen – reagen berikut: H2O2

kondisi sarana pemeriksaan sitogenetik dan

30%, larutan Trypsin 1% stok dalam buffer

molekuler yang masih terbatas, deskripsi

Hanks, larutan buffer Hanks (HBSS) pH 6,8-

70



7,2, dan phosphate Buffer Saline (PBS) pH 6,8.

Pengecatan C-banding menggunakan

reagen-reagen berikut: HCl 0,2 N, 5% Ba(OH)2 ; 5 g Ba(OH)2 dalam 100mL aqua

- Pada kromosom 10 terdapat split antara 10q21, 10q23, dan 10q25 - Pada kromosom 7, 7q33 dan 7q35 terlihat dengan jelas

bidest, 2 x SSC (0.3M sodium klorid, 0.03

- Pada kromosom 22, 22q13.2 dapat terlihat.

M sodium sitrat, pH 7.0): 17.53 g NaCl dan

Analisa profil regio heterokromatin

8.82 sodium sitrat dalam 1 L aqua bidest, dan

kromosom Y dilakukan pada metafase hasil

Cat Giemsa 2% dalam buffer fosfat pH 6.8.

pengecatan

C-banding

dengan

cara

Pemeriksaan sitogenetik konvensional

mengamati bagian bawah lengan panjang

dilakukan dengan menggunakan limfosit

kromosom Y yang berwarna gelap. Ada atau

darah

tidaknya bagian bawah lengan panjang

perifer

dari

subyek

penelitian.

Pembuatan kariotip dilakukan dengan teknik

kromosom

pengecatan

dinyatakan sebgai C-band positive atau c-

G-banding

dan

C-banding.

Kariotip dari hasil pengecatan G-banding

Y

yang

berwarna

gelap

band negative.

digunakan untuk menganalisa adanya aberasi

Data penelitian ini disajikan secara

struktur dan mengukur keseluruhan panjang

deskriptif, meliputi hasil kariotipe dan analisa

kromosom Y. Analisa struktur kromosom Y

struktur kromosom Y. Data ukuran panjang

dilakukan pada 8 metafase dan menghitung

kromosom Y dari seluruh sampel dihitung

20 metafase, jika ditemukan mosaic maka

reratanya, selanjutnya ditampilkan dalam

penghitungan

tabel distribusi frekuensi meliputi kariotipe,

dilanjutkan

hingga

40

metafase.

rerata panjang kromosom Y dan profil regio

Ukuran panjang kromosom Y adalah keseluruhan

panjang

kromosom

yang

meliputi lengan panjang dan lengan pendek kromosom Y, dinyatakan dalam satuan mikrometer (µm). dengan

Pengukuran dilakukan

menggunakan

program

heterokromatin kromosom Y.

Leica

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil kariotip dan ukuran panjang kromosom

Y

pada

subyek

penelitian

ditampilkan pada Tabel 1. Pengukuran

CW4000 pada 3 metafase berbeda hasil

panjang

pengecatan

memenuhi

metafase yang memenuhi kriteria banding

kriteria banding level 550 berdasarkan

level 550. Contoh kariotipe dari hasil

G-banding

yang

indikator kualitas banding ISCN, yaitu:

12

kromosom

pewarnaan

- Pada lengan panjang kromosom 18 (18q)

Y

G-banding

dilakukan

yang

pada

memenuhi

kriteria banding level 550 disajikan pada Gambar 1.

terdapat 4 pita gelap

Tabel 1. Hasil Kariotipe dan ukuran panjang kromosom Y sampel penelitian Kariotip 46,XY

Minimum 1,79

Panjang kromosom Y (µm) Maksimum Rata-rata 3,12 2,54

SD 0,31

71



Gambar 1. Contoh kariotipe dari hasil pewarnaan G-banding yang memenuhi kriteria banding level 550 Hal ini menunjukkan kesesuaian data Gambaran contoh kromosom Y pada

riwayat

fertilitas

yang

menjadi

dasar

laki-laki normal dalam beberapa ukuran

pengambilan sampel. Sebagaimana dipahami,

berbeda ditampilkan pada Gambar 2. Analisa

perkembangan prenatal organ genital laki-

regio heterokromatin kromosom Y sampel

laki

penelitian, menunjukkan semua kromosom Y

memerlukan peran krusial dari kromosom Y

memiliki C-band positive (Gambar 3).

(Gambar 4).

dan

perempuan

dan

perempuan

Gambar 3. Kromosom Y pada laki-laki normal dalam ukuran berbeda

Tabel

1

memperlihatkan

hasil

pemeriksaan kromosom pada 30 orang sampel penelitian adalah normal, yaitu semua memiliki kariotip 46XY dan pada sampel tidak ditemukan aberasi struktur kromosom Y.

Gambar 3. Metafase dengan pewarnaan C-banding, tanda panah menunjukkan kromosom Y dengan C-band positive

72



Berdasarkan penelitian terdahulu, telah diketahui bahwa ukuran panjang kromosom Y berbeda di antara berbagai populasi. Sedangkan, sampel dalam penelitian ini tidak ditentukan secara khusus berdasarkan suku atau populasinya, hanya mewakili populasi laki-laki normal. Berdasarkan hal ini perlu dilakukan penelitian dengan sampel yang Gambar 4. Bagan pengaruh kromosom Y pada diferensiasi gonad

dibatasi berdasarkan etnis, sehingga dapat diketahui ada atau tidaknya perbedaan ini di

Kromosom Y adalah

kromosom

antara populasi yang berbeda.

terkecil pada manusia yang diperlukan untuk perkembangan seksual dan spermatogenesis 14

Analisa

struktur

kromosom

Y

dilakukan dengan teknik pewarnaan C-

. Kromosom Y sangat sedikit mengandung

banding yang merupakan teknik primer

gen aktif dan sebagian besar strukturnya

untuk mengidentifikasi variasi polimorfisme

3,14

terdiri atas heterokromatin

. Kromosom Y

kromosom, seperti untuk memeriksa adanya

merupakan penentu kelamin pada manusia

penambahan atau pengurangan panjang regio

yang mengandung 58 juta pasang basa dan

heterokromatin

merupakan 0,38% dari total DNA dalam sel

3,14

.

pada

kromosom

1qh,

12

9qh,16qh, dan Yqh . Regio heterokromatin sebuah kromosom adalah regio yang tercat

Sebuah

penelitian

pada

beberapa

9

gelap

(heteropiknosis

positif)

pada

kelompok ras melaporkan tentang ukuran

pemeriksaan

kromosom Y yang bervariasi di antara

kromatin

berbagai individu dan populasi etnik yang

heterokromatin fakultatif dan konstitutif

berbeda.

Heterokromatin

Secara

sitogenetik,

ukuran

12,14

sitogenetika

terdiri

atas

dua

konstitutif

.

Heterotipe,

kaya

yaitu 12

.

dengan

Penelitian profil kromosom Y pada laki-laki

DNA repetitif yang mengandung sangat

normal perlu dilakukan dengan membatasi

sedikit gen-gen struktural dan bersifat sangat

populasi

polimorfik.

berdasarkan

mengetahui kromosom

etnis

adanya Y

agar

perbedaan

antar

populasi

dapat panjang

etnis

di

Indonesia.

sitogenetik dengan teknik pengecatan Cbanding

atau

disebut

sebagai

C-bands

12

positive .

Kromosom

Y

mendekati

ukuran

kromosom 22, walaupun seringkali ukuran kromosom Y lebih literatur

Regio ini dapat dilihat secara

besar

menyebutkan

3,14

.

Hasil

penelitian

ini

menunjukkan

kromosom Y pada seluruh sampel memiliki

Beberapa

c-band positive. Sebagaimana telah diketahui

rata-rata

bahwa kromosom Y pada individu normal

estimasi

ukuran kromosom Y adalah ~60 mbp

13,14,15

.

memperlihatkan

setengah

dari

lengan

73



panjangnya bersifat C-band positive. Pada

struktur kromosom Y dilakukan pada 8

manusia regio ini bersifat sangat polimorfik

metafase berbeda, tetapi secara kualitatif

15,16

tidak ditemukan perbedaan

. Gambar 5 memperlihatkan gambaran

skematik

regio

eukromatik

dan

panjang regio

heterokromatin kromosom Y antar metafase yang berbeda.

heterokromatik pada kromosom Y.

Gambar 5. Idiogram kromosom Y yang memperlihatkan regio eukromatin dan heterokromatin 9.

Pengukuran

panjang

regio

KESIMPULAN

heterokromatin lengan panjang kromosom Y

Berdasarkan hasil penelitian ini dapat

tidak dilakukan pada penelitian ini, karena

disimpulkan gambaran profil sitogenetik

keterbatasan

sarana

kromosom Y pada laki-laki normal adalah:

pengukuran

tersebut.

untuk

melakukan sejumlah

-

Tidak ada aberasi struktur kromosom Y

penelitian terdahulu menyebutkan bahwa

-

Rerata panjang kromosom Y adalah 2,54

Laporan

µm (SD 0.31)

panjang regio heterokromatin lengan panjang kromosom Y di antara berbagai populasi

-

Regio heterokromatin pada bagian bawah

berbeda-beda. Panjang regio heterokromatin

lengan panjang kromosom Y tercat gelap

ini dinyatakan sebagai Yqh + (positif) atau

(C-band positive).

Yqh – (negatif) atau C- band positive dan Cband negative.

Sebuah laporan penelitian

juga menyebutkan adanya satu individu

DAFTAR PUSTAKA 1.

dengan panjang regio heterokromatin yang berbeda dalam 2 populasi selnya, yaitu Yqh positive dan Yqh negative.

Hasil ini

diperoleh dengan memeriksa

kromosom

pada 30 metafase berbeda dari 2 media kultur yang berbeda. Pada penelitian ini, analisis

2.

3.

MacLaughlin DT and Donahoe PK. Sex Determination and Differentiation. Review article in N Engl J Med 2004; 350:367-378 Berkovitz GD, Seeherunvong T. Abnormalities of gonadal differentiation. Bailliere’s clinical endocrinology and metabolism 1998; 12 (1) : 133-142 Jobling MA and Smith CT. The Human Y Chromosome: An Evolution marker Comes of Age. Review Article in Nature 2003; available on www.nature.com

74


4.

Passarge E. Color Atlas of Genetics 3rd Edition. Thieme Stuttgart, New York 2007: 200-204 5. Ferlin A, Moro E, Rossi A, Dallapiccola and Foresta. The human Y chromosome’s azoospermia factor b (AZFb) region: sequence, structure, and deletion analysis in infertile men. J Med Genet 2003; 40: 18-24 6. Mundhofir FEP, Winarni TI, Juniarto AZ, Faradz SMH. Ring Chromosome Y in a boy with genital anomaly, a case report. Publish in PAAI, Semarang 2006 7. Kim S, Jung S, Kim H. Chromosome Abnormalities in a referred Population for Suspected Chromosomal Aberrations: A Report of 4117 Cases. J Korean Med Sci 1999; 14: 373-376 8. Göllü G, Yildiz RV, Bingol KM, Yagmurlu A,Senyu¨ cel, Tanju A, Go¨kcora H, Dindar H. Ambiguous Genitalia: An Overview of 17 years Experience. J Ped Surg, 2007; 42: 840844 9. Barbosa AAL, Cavalli IJ, Abel K, Santos M and Azevêdo ES. Family names and the length of the Y chromosome in Brazilian blacks. Braz. J. Genet 1997; vol. 20(1) 10. Liow SL, Yong EL, and Ng SC. Prognostic value of Y Deletion Analysis. Hum. Reprod. 2001; 16 (1): 9-12


11. Thangaraj K, Subramanian S, Reddy AG, Singh L. Unique Case of Deletion and Duplication in the Long Arm of the Y Chromosome in an Individual With Ambiguous Genitalia. Research Letter in Am J Med Gen 2003;116A: 205–207 12. Barch MJ. The AGT Cytogenetics Laboratory Manual. Lippincot-Raven Publisher, Philadelpia, New York 1991; 10-11; 180183 13. Sadler TW. Langman’s Medical Embriology. 9th ed. Pennsylvania: Lippincott Williams & Wilkins 2000: 319-339 14. Jobling MA, et al. Structural variation on the short arm of the human Y chromosome: recurrent multigene deletions encompassing Amelogenin Y. Human Mol Gen 2007;16 3:307-316 15. Duell T, et al. Interstitial and terminal deletion of chromosome Y in a male individual with cryptozoospermia. Molecular Human Reproduction 1998;4: 325–331 16. Jakubowski L, et al. Molecular analysis of Y chromosome long arm structural instability in patients with gonadal dysfunction. Clin Genet 2000: 57: 291–295

75

PROFIL SITOGENETIK KROMOSOM Y PADA LAKI-LAKI NORMAL

Recommend Documents