Determinasi seks adalah proses penentuan jenis kelamin pada makhluk hidup berdasarkan kromosom kelamin (gonosom) yang diwariskan secara bebas oleh gamet parental kepada keturunannya melalui proses meiosis1. Dalam penentuan jenis kelamin, sangat dipengaruhi oleh adanya kromosom seks.
Kromosom seks adalah kromosom yang berperan dalam menentukan jenis kelamin suatu organisme. Kromosom seks dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kromosom autosom dan kromosom allosom. Kromosom autosom adalah kromosom yang tidak terlibat dalam penentuan jenis kelamin, sedangkan kromosom allosom adalah kromosom yang terlibat dalam penentuan jenis kelamin2.
Macam-Macam Sistem Determinasi Seks
Terdapat beberapa sistem determinasi seks yang berbeda-beda pada makhluk hidup, di antaranya adalah:
Sistem XY
Sistem XY adalah sistem determinasi seks yang paling umum ditemukan pada mamalia, termasuk manusia, beberapa jenis serangga, dan beberapa jenis tumbuhan berumah dua. Pada sistem ini, betina memiliki kromosom seks berupa XX, sedangkan jantan memiliki kromosom seks berupa XY. Kromosom Y inilah yang menentukan jenis kelamin jantan, karena mengandung gen SRY (sex-determining region Y) yang mengkode protein TDF (testis-determining factor) yang merangsang diferensiasi gonad menjadi testis3. Sehingga, apabila ovum (X) bertemu sperma (X) maka akan menjadi betina (XX), sebaliknya apabila ovum (X) bertemu dengan sperma (Y) maka akan menjadi jantan (XY).
Sistem XO
Sistem XO adalah sistem determinasi seks yang terjadi pada beberapa jenis serangga, seperti belalang dan cacing nematoda. Pada sistem ini, hanya melibatkan kromosom X saja. Betina memiliki kromosom seks berupa XX, sedangkan jantan memiliki kromosom seks berupa X saja. Kromosom X jantan inilah yang bertindak sebagai penentu jenis kelamin. Apabila sperma (X) bertemu sel telur (X) maka akan menjadi betina (XX), sementara itu apabila sperma yang kosong bertemu dengan sel telur (X) akan menjadi jantan (X)3.
Sistem ZW
Sistem ZW adalah sistem determinasi seks yang terjadi pada burung, beberapa ikan, dan beberapa serangga. Pada sistem ini, betina memiliki kromosom seks berupa ZW, sedangkan jantan memiliki kromosom seks berupa ZZ. Kromosom W inilah yang menentukan jenis kelamin betina, karena mengandung gen DMRT1 (doublesex and mab-3 related transcription factor 1) yang mengkode protein DM-W yang menghambat diferensiasi gonad menjadi testis3. Sehingga, apabila sperma (Z) bertemu sel telur (W) maka akan menjadi betina (ZW), sementara itu apabila sperma (Z) bertemu sel telur (Z) akan menjadi jantan (ZZ).
Sistem Haplodiploid
Sistem haplodiploid adalah sistem determinasi seks yang terjadi pada beberapa serangga sosial, seperti lebah dan semut. Pada sistem ini, betina bersifat diploid (memiliki dua set kromosom), sedangkan jantan bersifat haploid (memiliki satu set kromosom). Betina diploid terbentuk dari fertilisasi antara sperma dan sel telur, sedangkan jantan haploid terbentuk dari perkembangan sel telur tanpa fertilisasi atau disebut juga sebagai partenogenesis3. Sehingga, apabila sel telur difertilisasi maka akan menjadi betina (2n), sementara itu apabila sel telur tidak difertilisasi maka akan menjadi jantan (n).
Faktor-Faktor Lain yang Mempengaruhi Determinasi Seks
Selain faktor genetik yang ditentukan oleh kromosom seks, terdapat juga faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi determinasi seks pada makhluk hidup, di antaranya adalah:
Faktor Lingkungan
Faktor lingkungan adalah faktor yang berasal dari luar organisme yang dapat mempengaruhi penentuan jenis kelamin. Faktor lingkungan yang paling umum adalah suhu lingkungan. Suhu lingkungan dapat mempengaruhi determinasi seks pada beberapa jenis reptil, seperti kura-kura dan buaya. Pada kura-kura, suhu tinggi akan menghasilkan betina, sedangkan suhu rendah akan menghasilkan jantan. Sebaliknya, pada buaya, suhu tinggi akan menghasilkan jantan, sedangkan suhu rendah akan menghasilkan betina3. Faktor lingkungan lain yang dapat mempengaruhi determinasi seks adalah pH, salinitas, nutrisi, dan hormon.
Faktor Epigenetik
Faktor epigenetik adalah faktor yang mempengaruhi ekspresi gen tanpa mengubah urutan basa DNA. Faktor epigenetik dapat mempengaruhi determinasi seks pada beberapa jenis ikan, seperti ikan guppy dan ikan nila. Pada ikan guppy, terdapat gen yang disebut gen feminisasi (f) yang dapat menyebabkan jantan berubah menjadi betina. Gen f ini dapat diaktifkan atau dinonaktifkan oleh metilasi DNA, yaitu penambahan gugus metil (-CH3) pada sitosin DNA. Apabila gen f dimetilasi maka akan menjadi tidak aktif dan tidak menghasilkan protein feminisasi, sehingga jantan tetap menjadi jantan. Sebaliknya, apabila gen f tidak dimetilasi maka akan menjadi aktif dan menghasilkan protein feminisasi, sehingga jantan berubah menjadi betina4.
Pada ikan nila, terdapat gen yang disebut gen aromatase (cyp19a1a) yang dapat menyebabkan betina berubah menjadi jantan. Gen cyp19a1a ini mengkode enzim aromatase yang mengubah testosteron menjadi estrogen. Apabila gen cyp19a1a diekspresikan dengan tinggi maka akan menghasilkan estrogen yang tinggi, sehingga betina tetap menjadi betina. Sebaliknya, apabila gen cyp19a1a diekspresikan dengan rendah maka akan menghasilkan estrogen yang rendah, sehingga betina berubah menjadi jantan4.
Kesimpulan
Determinasi seks adalah proses penentuan jenis kelamin pada makhluk hidup berdasarkan kromosom kelamin. Terdapat beberapa sistem determinasi seks yang berbeda-beda pada makhluk hidup, yaitu sistem XY, sistem XO, sistem ZW, dan sistem haplodiploid. Selain faktor genetik yang ditentukan oleh kromosom seks, terdapat juga faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi determinasi seks pada makhluk hidup, yaitu faktor lingkungan dan faktor epigenetik.
Sumber:
(1) Determinasi seks pada manusia ditentukan oleh krom… – Roboguru. https://roboguru.ruangguru.com/question/determinasi-seks-pada-manusia-ditentukan-oleh-kromosom-seks-yang-terkandung-di-dalam_QU-3PD2H56Y.
(2) BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Determinasi dan Diferensiasi Seks. http://eprints.undip.ac.id/46289/3/Pirsa_Hatpri_Nur_Ira_22010111120022_Lap_KTI_Bab_2.pdf.
(3) Determinasi Seks dan Penentuan Jenis Kelamin Makhluk Hidup – Materi …. https://www.zenius.net/blog/determinasi-seks-penentuan-jenis-kelamin.
(4) Penentuan Jenis Kelamin pada Makhluk Hidup | Biologi Kelas 12. https://www.ruangguru.com/blog/penentuan-jenis-kelamin-pada-makhluk-hidup.