Penentuan jenis kelamin adalah sebuah sistem biologis yang menentukan perkembangan karakteristik seksual organisme. Kebanyakan organisme yang menciptakan keturunannya menggunakan reproduksi seksual mempunyai dua jenis kelamin.
Pada manusia dan hewan mamalia lainnya, jenis kelamin ditentukan oleh sepasang kromosom kelamin: XY pada pria dan XX pada wanita. Kromosom adalah sebuah struktur di dalam nukleus yang berupa deret panjang molekul DNA dan informasi genetik suatu organisme. (Baca: Alat Reproduksi Manusia)
Pada manusia, kebanyakan kromosom kita berpasangan secara homolog. Dua kromosom dari pasangan homolog mengandung informasi dasar yang sama (gen yang sama dalam urutan yang sama), tetapi mungkin membawa versi berbeda dari gen-gen tersebut.
Manusia laki-laki memiliki dua kromosom kelamin, X dan Y. Tidak seperti 44 autosom (kromosom non kelamin), kromosom X dan Y tidak membawa gene yang sama dan tidak termasuk homolog. Berbeda dengan manusia wanita, wanita mempunyai dua kromosom X (XX). Kromosom X ini membentuk pasangan homolog. (Baca: Proses Reproduksi Manusia)
Penentuan Jenis Kelamin
Semua hewan mempunyai set DNA koding untuk gen yang terdapat pada kromosom. Pada manusia, dan kebanyakan mamalia, kromosom X dan Y mengkode untuk kelamin. Pada spesies ini, ada satu atau lebih gen pada kromosom Y yang menentukan kelelakian. Pada proses ini, kromosom X dan kromosm Y bertindak untuk menentukan jenis kelamin keturunan. (Baca: Fungsi Kelenjar Prostat dan Cowper)
- Sistem Penentuan Jenis Kelamin XY
Sistem penentuan kelamin XY ini dtemukan di manusia, kebanyakan mamalia, beberapa serangga dan beberapa tanaman. Pada sistem ini, kelamin suatu individu ditentukan oleh sepasang kromosom kelamin (gonosom). Wanita umumnya mempunyai dua jenis kromosom kelamin (XX) yang sama, dan disebut kelamin homogametik. Pria biasanya mempunyai dua kromosom kelamin yang berbeda (XY) dan disebut kelamin heterogametik.
Sebuah sperma memasuki sel telur dan sel telur terbuahi. Seperti semua sel telur lainnya di tubuh wanita, sel ini mengandung kromosom X (kromosom yang menentukan karakteristik kewanitaan). Tetapi, sel sperma mungkin mengandung kromosom X atau kromosom Y. Jika sel sperma mengandung kromosom X, maka sel telur akan berkembang menjadi wanita. Sebaliknya, jika sel sperma mengandung kromosom Y, maka sel telur akan berkembang menjadi pria. (Baca: Pewarisan Sifat)
- Sistem Penentuan Jenis Kelamin ZW
Sistem penentuan jenis kelamin ZW ini ditemukan biasanya di burung, beberapa reptil, dan beberapa serangga. Sistem ZW ini kebalikannya jika dibandingkan dengan sistem XY: wanita atau betina mempunyai dua jenis kromosom yang berbeda atau heterogametik (ZW), dan pria atau jantan mempunyai dua jenis kromosom yang sama atau homogametik (ZZ). huruf Z dan W pada sistem ini untuk membedakan dengan sistem XY. (Baca: Bagian-Bagian Membran Embrio)
Berbeda dengan sistem penentuan kelamin XY, di mana sperma menentukan jenis kelamin, pada sistem ZW, ovum yang menentukan jenis kelamin keturunan. Kromosom Z lebih besar dan mempunyai lebih banyak gen dibanding kromosom W, seperti kromosom X pada sistem XY.
- Sistem Penentuan Jenis Kelamin X0
Sistem penentuan jenis kelamin X0 adalah sistem yang menentukan jenis kelamin keturunan pada organisme serangga sepert kriket dan kecoa. Pada sistem ini, hanya ada satu kromosom kelamin, yaitu X. Jantan hanya mempunyai satu kromosom X (X0) sementara betina mempunyai dua kromosom (XX). Angka 0 menandakan tidak adanya kromosom X kedua. (Baca: Kelainan Genetik)
Gamet maternal selalu mengandung kromosom X, jadi jenis kelamin keturunan bergantung pada apakaha kromosom kelamin hadir di gamet jantan. Spermanya umumnya mengandung antara satu kromosom X atau tanpa kromosom kelamin sama sekali. Sindrom Turner adalah kondisi pada manusia yang hanya mempunyai satu kromosom X, dan kebanyakan terjadi pada wanita karena manusia mempunyai sistem XY. (Baca: Perbedaan Pembelahan Mitosis dan Meitosis)
- Temperature-dependent sex determination (TSD)
Temperature-dependent sex determination atau penentuan jenis kelamin bergantung pada suhu adalah jenis penentuan jenis kelamin yang mana lingkungan (dalam hal ini suhu) menentukan jenis kelamin keturunan. Sistem ini hanya diobservasi di hewan reptil dan ikan teleosei. TSD berbeda dari sistem penentuan kelamin secara kromosom pada vertebrata.
Thermosensitive period (TSP) atau adalah periode saat perkembangan dimana jenis kelamin ditentukan. Ada dua alur yang telah ditemukan, yaitu Alur I dan Alur II. Alur I kemudian dibagi lagi menjadi Alur IA dan IB.
- Alur IA: Alur IA mempunyai satu zona transisi, di mana telur menetas jantan jika diinkubasi di bawah zona suhu ini, yaitu sekitar 1 – 2 derajat Celcius. Alur IA terjadi pada kebanyakan penyu.
- Alur IB: Alur IB juga mempunyai satu zona transisi, perbedaannya dengan Alur IA adalah, telur akan menetas betina jika di bawah zona transisi. Alur IB terjadi pada tuatara.
- Alur II: Alur II mempunyai dua zona transisi, dengan penetasan jantan mendominasi pada suhu sedang sedangkan betina pada suhu ekstrem. Alur II terjadi pada beberapa penyu, kadal, dan buaya.
- Haploidiploid
Haploidiploid adalah sistem penentuan jenis kelamin yang mana jantan berkembang dari telur yang tidak terbuahi dan haploid, dan betina berkembang dari telur yang dibuahi dan diploid. Haploidiploid menentukan jenis kelamin semua member ordo serangga Hymenoptera (lebah, semut dan tawon). Pada sistem ini, jenis kelamin ditentukan oleh jumlah set kromosom yang suatu individu terima. (Baca: Alat Reproduksi Wanita)
Keturunan yang terbentuk dari sperma dan telur berkembang sebagai jantan, dan telur yang tak terbuahi berkembang sebagai betina. Ini berarti, betina mempunyai setengah jumlah kromosom yang betina punya, dan haploid.
Haploidiploid berbeda dengan sistem penentuan jenis kelamin X0. Pada haploidiploid, jantan menerima satu setengah krosomom yang betina terima, termasuk autosom (krosomom non seks). Pada sistem penentuan jenis kelamin X0, jantan dan betina menerima jumlah autosom yang sama, tetapi untuk kromosom kelamin, betina akan menerima 2 kromosom X sementara jantan hanya menerima satu kromosom X.
- Testis-determining factor (TDF)
Testis-determining factor (faktor penentu testis) adalah protein pengikat DNA (faktor transkripsi) yang dikode oleh gen SRY. Protein ini bertanggung jawab terhadap inisiasi penentuan jenis kelamin jantan pada manusia. Mutasi pada gen ini mengakbatkan gangguan yang terkait kelamin dengan efek bervariasi pada fenotipe dan genotipe individu. Efek gen SRY biasanya terjadi 6 sampai 8 minggu setelah pembentukan janin dan mencegah pertumbuhan struktur anatomi betina pada jantan. Gen ini juga terlibat dalam perkembangan karakteristik dominan jantan.
Kesimpulannya, sistem penentuan jenis kelamin pada organisme bermacam-macam dan kebanyakan dipengaruhi oleh kromosom kelamin (kromosom X dan Y pada manusia). Secara umum, kromosom terbagi menjadi dua yaitu alosom (kromosom kelamin) dan autosom (kromosom yang tidak menentukan kelamin), kromosom Y ini bertindak sebagai penentu jenis kelamin di kebanyakan spesies, karena kehadiran kromosom Y akan menentukan jenis kelamin dari keturunan.
Meskipun faktor genetik (kromosom) berperan banyak terhadap penentuan jenis kelamin organisme, tetapi faktor lingkungan juga turut mempengaruhi penentuan jenis kelamin ini. Contohnya pada hewan reptil, dimana suhu lingkungan pada saat telur diinkubasi mempengaruhi jenis kelamin keturunannya.