13
Virdan Reynaldi Limbong [email protected] Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510 Menentukan Identitas Sesesorang dengan Melakukan Tes DNA Abstrak Dna merupakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. DNA yang terdapat dalam kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang saling melilit sebagai heliks rangkap. Kunci pada struktur DNA heliks- ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara basa-basa di kedua untai molekul. DNA juga mempunyai kemampuan untuk menggandakan replikasi yaitu memperbanyak atau memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA awal. Disini juga akan dibhas tentang hukum mendel 1 dan 2, dimana hukum mendel 1 dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak. Dan hukum mendel yang ke 2 dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Untuk mengetahui DNA seseorang dapat dilakukan dengan tes PCR. PCR 1 | Page

Dna

Embed Size (px)

DESCRIPTION

dna

Citation preview

Page 1: Dna

Virdan Reynaldi Limbong

[email protected]

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510

Menentukan Identitas Sesesorang dengan Melakukan Tes DNA

Abstrak

Dna merupakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah

molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. DNA yang terdapat dalam

kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang saling melilit sebagai heliks

rangkap. Kunci pada struktur DNA heliks-ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara

basa-basa di kedua untai molekul. DNA juga mempunyai kemampuan untuk menggandakan

replikasi yaitu memperbanyak atau memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu

membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA awal. Disini juga akan dibhas tentang

hukum mendel 1 dan 2, dimana hukum mendel 1 dikenal juga dengan Hukum Segregasi

menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan 

dalam dua sel anak’. Dan hukum mendel yang ke 2 dikenal dengan Hukum Independent

Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang

sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan

lainnya’. Untuk mengetahui DNA seseorang dapat dilakukan dengan tes PCR. PCR merupakan

suatu system pemeriksaan untuk replikasi DNA yang memungkinkan suatu rangkaian DNA

target spesifik mengalami aplifikasi secara selektif atau bertambah beberapa juta kali dalam

waktu beberapa jam saja.

Kata kunci: DNA, replikasi, translasi, hukum mendel

Abstrack

DNA is a molecule that is amazing, but in retrospect, it is simply a molecule that is composed of

atoms that have chemical bonds. DNA contained in the chromosomes shaped as two strands of

nucleotides that are wrapped around the group as a double helix. The lock on the double-helix

1 | P a g e

Page 2: Dna

structure of DNA is the formation hydrogen bonds between the bases on both strands of the

molecule. DNA also has the capability to reproduce or duplicate replication that multiply. With

DNA, capable of forming a new DNA that exactly matches the initial DNA. Here also will be

discussed about the law Mendel 1 and 2, where the law of Mendel 1is also known as the Law of

Segregation states: 'the second gamete formation genes that constitute the pair will be separated

into two daughter cells'. And law Mendel's 2nd Law of Independent Assortment known, stated:

'when two individuals differ from one another in two or more pairs of properties, then the

revelation of the nature of the pair that does not depend on the nature of the other spouse'. To

determine a person's DNA can be performed by PCR. PCR is an inspection system for DNA

replication that allows a specific target DNA sequence experiencing aplifikasi selectively or

increased several million times within a few hours.

Key words: DNA, replication, translation, the law Mendel

Pendahuluan

I. Latar belakang

DNA (Deoksirybose Nucleid Acid) merupakan komponen penyusun kehidupan. Zat inilah yang

membuat lebah adalah seekor lebah dan kanguru adalah kanguru. DNA adalah apa yang

membuat tiap-tiap individual (apapun jenis dan spesiesnya) unik. Setiap manusia juga memiliki

DNA yang berbeda-beda karena DNA seringkali dirujuk sebagai molekul hereditas, ia

bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada

manusia, ciri-ciri ini misalnya dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama

pembelahan sel, DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.

Ketika ahli forensik tak bisa melakukan sidik jari atau sidik gigi, tes DNA menjadi alternatif.

Dokter atau petugas lab bisa menggunakan bagian tubuh mana saja asalkan punya inti sel.

Rambut yang tertinggal di kemeja pun bisa dijadikan acuan. Demikian pula air liur atau percikan

darah pada pakaian. Dengan sedikit darah saja yang diperlukan untuk memperoleh profil DNA

seseorang. Dalam makalah ini penulis akan membahas tentang apa itu DNA, struktur DNA,

2 | P a g e

Page 3: Dna

trnaskripsi, dan replikasi DNA, hukum mendel, dan lain-lain. Untuk itu, pemehaman

selengkapnya mengenai DNA akan dibahas dalam makalah ini. Dalam kasus ini sedikit

ditemukan kesulitan dalam mencari literature.

isi

A. DNA

Dna merupaakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah

molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. Kalau dilihat sebagai

molekul, ukurannya memang sangat panjang. Apabila kamu merentangkannya DNA dari sebuah

sel manusia, panjangnya mencapai kurang lebih 1,5 meter, kira-kira 100.000 kai lebih panjang

daripada ssel itu sendiri! Tidak mengherankan kalau DNA harus terlipat dan terpilin sedemikian

rupa supaya muat dalam inti sel. DNA (asam deoksiribonukleat) merupakan materi genetic dari

sebagian besar organisme. Setiap kromosom adalah suatu molekul DNA yang sangat panjang.

Molekul kimia penyusun DNA dinamakan nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari satu molekul

gula dan satu molekul fosfat yang terkait pada salah satu basa DNA. Yaitu timin, adenine,

guanine, dan sitosin.1

DNA yang terdapat dalam kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang

saling melilit sebagai heliks rangkap. Setiap untaian merupakan rangkaian molekul-molekul

nukleotida daam bentuk deoksiribonukleotida, sedangkan setiap molekul nukleotida tersebut

terdiri dari 3 gugus yaitu: 1) gugus basa, diantaranya adenine (A), sitosin (C), timine (T) dan

guanine (G). 2) gugus gula dalam bentuk deoksiribosa. 3) gugus fosfat. Seperti ditunjukkan pada

gambar 1.1.2

3 | P a g e

Page 4: Dna

Gambar 1.1 struktur molekul DNA. (sumber : http://science.howstuffworks.com)

1. Struktur DNA

Kunci pada struktur DNA heliks-ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara

basa-basa di kedua untai molekul. Walaupun ikatan hydrogen dapat terbentuk diantara

sebarang dua basa, dinamakan pasangan basa, waltson dan crick menemukan bahwa

pasangan terbaik adalah antara adenine dan timin dan antara sitosin dan guanine. Skema

ini konsisten dengan aturan cargaff, sebab setiap basa purin berikatan hydrogen dengan

basa pirimidin, dan sebaliknya (A+G=C+G). Gaya tarik menarik lain seperti interaksi

dipol-dipol dan gaya van der waals diantara pasangan basa juga membantu menstabilkan

heliks ganda ini.3

2. Replikasi DNA

DNA mempunyai kemampuan untuk menggandakan replikasi yaitu memperbanyak atau

memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu membentuk DNA baru yang sama

persis dengan DNA awal. Replikasi DNA berlangsung pada sel-sel muda saat interfase

(mitosis), yaitu saat sel setiap melakukan pembelahan. Replikasi DNA merupakan suatu

proses menurunkan sifat genetic sehingga suatu jasad hidup tetap menurunkan jenisnya.

Sapi tetap menurunkan sapi, kelinci tetap menurunkan kelinci, dan manusia tetap

menurunkan manusia. Replikasi DNA diawali dengan membukanya pilinan salah satu

ujung DNA karena kerja enzim. Pilinan memisah menjadi benang atau untaian tunggal

4 | P a g e

Page 5: Dna

karena ikatan hydrogen yang lemah. Selanjutnya, masing-masing benang ini berlaku

sebagai cetakan tempat menempel benang kedua berikutnya. Jadi, benang pertama

menjadi cetakan benang baru dan benang kedua juga menjadi cetakan benang kedua yang

baru juga. Kedua untaian heliks ganda membuka dan masing-masing menentukan untaian

anak yang baru, dengan memasangkan basanya. Sementara pilinan benang rangkap ini

terurai, nukleotida baru (dalam hal ini dATP, dCTP, dGTP dan dTTP), terpasang berjajar

sepanjang tiap benang (untaian). Nukleotida-nukleotida ini digabungkan satu-persatu,

dengan cara saling melengkapi secara tepat, timin bersebrangan dengan adenine dan

sitosin bersebrangan dengan guanine. Polymerase nukleotiida-nukleotida ini dikatalisis

oleh enzim DNA polymerase dan secara bersamaan dibebaskannya difosfat.4

3. Transkripsi

Proses transkripsi adalah peristiwa penyalinan molekul DNA menjadi mRNA.

Mekanisme transkripsi dengan cara menyusun rengakaian nukleotida sesuai dengan jenis

basa yang dimiliki DNA yang disalin. Gugus T diubah menjadi A dari RNA. G menjadi

C, C menjadi G, tetapi A menjadi U. rRNA yang akan membentuk ribosom dalam proses

penyandian protein pasca transkripsi mRNA disandi oleh sejumlah besar gen yang

menghasilkan untai RNA dengan intron atau bagian tanpa kode. Bagian tanpa kode ini

nantinya akan dibuang oleh enzim.2

4. Translasi

Proses translasi suatu pesan RNA ke dalam rantai polipeptida terjadi melalui tiga tahap

yaitu tahap: inisiasi, elongasi, dan terminasi. Inisiasi melibatkan subunit 30s di daerah

terdepan pada mRNA, yaitu sekitar lebih dari 20 atau lebih kode inisiasi yaitu AUG.

tRNA inisiator khusus yang dimuati dengan metionin menempati tapak peptidil (tapak P)

pada ribosom. GTP yang terikat kedalam kompleks inisiasi 30s akan terhidrolisis dan

terlepas ketika berikatan dengan subunit 50s. Pada tahap ini tapak aminoasil tRNA (tapak

A) yang menampung aminoasil tRNA menjadi kosong. Tahap elongasi salah satu

komponen subunit mengirim metionin pertama dari tapak P ke tapak A. Untuk

membentuk ikatan peptida yang pertama maka dibutuhkan faktor elongasi G yang

berhubungan dengan hidrolisis GTP, menggeser,atau translokasi ribosom sejauh satu

kodon ke tapak P, sehingga tapak A tersedia untuk pengikatan lainnya. Proses ini

5 | P a g e

Page 6: Dna

berlanjut sampai ada kodon stop yaitu UAG,UAA, UGA yang menandakan telah seleai

pembentukan rantai polipeptida dibarengi kekosongan tapak A.5

B. Hukum mendel

Gregor Johann Mendel yang lahir tahun 1822 di Cekoslovakia. Pada tahun 1842, Mendel mulai

mengadakan penelitian dan meletakkan dasar-dasar hereditas. Ilmuwan dan biarawan ini

menemukan prinsip-prinsip dasar pewarisan melalui percobaan yang dikendalikan dengan

cermat dalam pembiakan silang. Penelitian Mendel menghasilkan hukum Mendel I dan II, yang

dijelaskan sebagai berikut: 6,2

I. Hukum mendel I (segregasi)

Dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang

merupakan pasangan akan dipisahkan  dalam dua sel anak’. Hukum ini berlaku untuk

persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Contoh dari terapan Hukum

Mendell I adalah persilangan monohibrid dengan dominansi. Persilangan dengan dominansi

adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat daripada sifat yang lain. Sifat

yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan yang lemah/tertutup disebut

sifat resesif.

Perhatikan contoh berikut ini: Disilangkan antara mawar merah yang bersifat dominan dengan

mawar putih yang bersifat resesif.

6 | P a g e

Page 7: Dna

II. Hukum mendel II (hukum berpasangan bebas)

Dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda

satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang

sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Hukum ini berlaku untuk

persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih.

Contoh: disilangkan ercis berbiji bulat warna kuning (dominan) dengan ercis berbiji kisut

warna hijau (resesif)

C. Pemeriksaan

1) Pemeriksaan DNA dengan PCR

PCR merupakan suatu system pemeriksaan untuk replikasi DNA yang memungkinkan

suatu rangkaian DNA target spesifik mengalami aplifikasi secara selektif atau bertambah

beberapa juta kali dalam waktu beberapa jam saja. Hal inilah yang memungkinkan

metode PCR digunakan untuk pemeriksaan genetic dan penyakit infeksi. Umumnya

sampel dianalisis dengan asam nukleat dan umumnya PCR menggunakan DNA sebagai

target dibandingkan RNA karena stabilitas dari DNA dan mudahnya DNA diisolasi. PCR

dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu penyakit yang disebabkan virus atau

bakteri, kasus kematian atau tindak criminal yang dicurigai.7

2) Tes darah

Karl Landsteiner adalah seorang ahli imunologi dan ilmu penyakit yang lahir di Australia

(1868-1943). Ia menggolongkan darah manusia menjadi A,B,AB, dan O. penggolongan

tersebut didasarkan pada jenis antigen dalam eritrosit dan antibody dalam plasma darah.

Darah golongan A merupakan darah yang eritrositnya mengandung aglutinogen A

7 | P a g e

Page 8: Dna

(antigen A). Dalam plasma darahnya, terdapat agglutinin β (antibody α). Darah golongan

B merupakan darah yang dalam eritrositnya mengandung aglutinogen B (antigen B).

dalam plasma darahnya, agglutinin α (antibody α). Darah golongan AB merupakan darah

yang dalam eritrositnya tidak mengandung aglutinogen (antigen). Akan tetapi dalam

plasma darahnya membentuk aglitinin α dan β (antibody α dan β). Darah akan

menggumpal atau membeku jika antigen A bertemu dangan antiboy α, dan antigen B

bertemu dengan antibody β. Penentuan golongan darah seseoran dapat ditentukan dengan

cairan anti A (agglutinin α), anti B (agglutinin β).8

Penutup

Kesimpulan

Dalam makalah ini membahas tentang DNA sebagai materi genetic manusia. Setiap orang pasti

memiliki DNA yang khas. Dengan kata lain, tak mungkin ada dua atau lebih orang yang

memiliki DNA sama. Jadi dalam penyelesaina masalah kasus pada skenario ini adalah korban

yang tidak dapat dikenali lagi identitasnya dapat dikenali lagi dengan serangkaian tes uji DNA

dan hasil dari uji tersebut dicocokkan kepada orang tua yang melaporkan bahwa iya kehilangan

anaknya.

Daftar Pustaka

8 | P a g e

Page 9: Dna

1. Raharjo B, Andiani F, Nugraha D, Eddy MH. Editor. Genetika. Jakarta: erlangga; 2005: h

12.

2. Priastini R, Hartono B. Biologi sel dan biologi molekuler. Ed 4. Jakarta: Fakultas

kedokteran universitas krida wacana; 2014: h 105-7, 345-60

3. Chang R. Kimia dasar konsep konsep inti. Ed 3. Jakarta: Erlangga; 2004: h 302.

4. Sumardjo D. Pengantar kimia: buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program

strata 1 fakultas bioeksakta. Ed1. Jakarta: EGC; 2009:h 326.

5. Laelasari E editor, schaum’s easy outlines Biokimia. Jakarta: Erlangga; 2006: h.109-110.

6. Biologi media center. Genetika hukum mendel. Diunduh dari

biologimediacenter.com/genetika-hukum-mendel, 30 januari 2015.

7. Sudiono J. pemeriksaan patologi untuk diagnosis neoplasima mulut. Jakarta: EGC; 2008:

h 68.

8. Karmana O. Biologi. Bandung: Grapindo media pratama; 2008: h 137.

9 | P a g e