MAKALAH CASE II

“GENETIKA”

Disusun oleh:Kelompok Tutorial D4

ANGGORO SANREYO ( 1010211135 )DEWI APRIYANI ( 1110211118 )ABDUL AZIS B ( 1210211003 )IKHSAN PRATAMA ( 1210211008 )LUTHFI RAYINDRA ( 1210211171 )RACHMALIA NUR ( 1210211209 )DINI REULINA ( 1210211122 )SARAH ITSNINA ( 1210211167 )LISPRAPIKASARI ( 1210211121 )TITI NURBAITI ( 1210211193 )FITRIANISYA WAHYU I P ( 1210211029 )YUNITA PADMASARI ( 1210211168 )

TUTORIAL D-4Nurfitri Bustamam, Ssi, Mkes

FAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA

TAHUN AJARAN 2012/20131

LEMBAR PENGESAHAN

TUTOR

Nurfitri Bustamam, Ssi, Mkes

2

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb.

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Kuasa, karena atas rahmat dan

karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan makalah ini. Kami mengucapkan terima kasih kepada Nurfitri

Bustamam, Ssi, Mkes, selaku tutor dalam tutorial kami, yang telah memberikan bimbingan dan arahan

sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Makalah ini adalah sebuah intisari dari hal-hal yang telah kita pelajari selama tutorial

berlangsung. Makalah ini dibuat supaya kita dapat mengerti lebih dalam tentang bahasan kita dalam

tutorial dan sebagai acuan pembelajaran bagi kita semua. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi

kita semua dan dapat diambil hikmahnya.

Kami sadar makalah ini masih jauh dari sebuah kata kesempurnaan, namun mudah-mudahan

kita semua dapat mengambil semua ajaran yang terdapat di dalamnya.Kami mengucapkan terima kasih

atas perhatian saudara.

Waalaikumsalam wr.wb

Oktober 2012

Penyusun

3

DAFTAR ISI

1. Lembar pengesahan …...…………………………………………………………………………22. Kata pengantar ...……………………………………………………………………...…………33. Daftar isi ...……………………………………………………………………………………….44. Tutorial case II…………………………………………………………………………………...55. Learning Progress Report………………………………………………………………………...66. Genetika DNA…………………………………………………………………………………....87. RNA…………………………………………………………………………………………….178. Kromosom………………………………………………………………………………………199. Mutasi..………………………………………………………………………………………….3010. Kelainan Genetika………………………………………………………………………………4911. Pedigree…………………………………………………………………………………………5112. Ekspresi Gen……………………………………………………………………………………6213. Dogma Central………………………………………………………………………………….6614. Kesimpulan ……………………………………………………………………………………7015. Daftar Pustaka………………………………………………………………………………….71

4

TUTORIAL CASE II ( FBS I )

Page I : Dion My Son

Ny. Geni, 29 tahun dating ke RSPAD Gatot Subroto Jakarta dan berkonsultasi dengan dokter spesialis anak, karena sejak beberapa bulan terakhir ini Ny Geni khawatir melihat perkembangan anak pertamanya yang bernama Dion berusia 5 bulan. Wajah anaknya sangat tidak mirip dengan Ny. Geni. Sejak awal ia sudah khawatir mengingat lingkungan kerjanya yang akrab dengan bahan-bahan mutagenic. Tetapi ia mengingat-ingat bahwa dalam keturunannya tak ada satupun keluarganya yang lahir cacat. Dokter sempat menyarankan ia untuk melakukan pemeriksaan amnionsintesis, tetapi ia abaikan karena keterbatasan biaya. Ny. Geni disarankan memeriksakan kromosom anaknya untuk memastikan ada tidaknya kelainan kromosom. Pengambilan darah vena dan dilanjutkan dengan kultur darah serta pemetaan Kariotipe akan dapat memastikan keadaan anaknya

Page II : Kariotipe

Hasil dari pemeriksaan kromosom Dion sebagai berikut:

Page III : Ekspresi Gen

Hasil pemeriksaan kromosom Dion terlihat bahwa keadaannya disebabkan karena terjadi mutasi. Ny. Geni khawatir akan mewariskan sifat ini ke keturunannya, karena yang ia baca dari majalah kromosom manusia terdapat factor yang dapat mewariskan sifat seseorang yang disebut DNA dan Gen, dimana DNA dapat dijumpai pada inti sel dan mitokondria. Namun, Ny. Geni kurang memahami apa proses selanjutnya sehingga Gen itu dapat terekspresi?

5

LEARNING PROGRESS REPORT

A. TERMINOLOGI1. Mutagenic2. Amnionsintesis3. Kromosom4. Kariotipe5. Mutasi6. Gen7. DNA8. Ekspresi gen

B. PROBLEM1. Mengapa wajah Dion tidak mirip dengan orangtuanya?2. Apa yang termasuk bahan mutagenic dan apa pengaruhnya?3. Mengapa disarankan melakukan pemeriksaan amnionsintesis dan kromosom anaknya ke

laboratorium biologi molekuler?4. Kenapa pemetaan kariotipe dapat memastikan keadaan anaknya?5. Kenapa darah vena yang diambil untuk sample?6. Apa yang dimaksud dengan kelainan kromosom?7. Kenapa parental yang di duga normal dapat melahirkan anak cacat?8. Apa yang terjadi dengan Dion?9. Dimana letak kromosom?10. Bagaimana DNA bisa menjadi kromosom?11. Bagaimana struktur DNA dan Kromosom?12. Bagaimana pewarisan pada kelainan genetic?13. Apa interpretasi kariotipe?14. Mutasi apa yang terjadi pada Dion?15. Apa saja jenis-jenis mutasi?16. Mengapa DNA dan Gen bisa menjadi faktor pewarisan sifat?17. Apa yang disebut ekspresi gen?18. Bagaimana mekanisme sintesis protein?19. Apakah DNA bereplikasi?20. Apakah bedanya DNA dan RNA?

C. HIPOTESIS1. Terjadi mutasi2. Bahan alami dan bahan buatan3. Untuk mengetahui kelainan bawaan4. Karena terlihat jenis-jenis kromosom5. Lebih dekat dengan permukaan kulit untuk diambil sel darah putihnya6. Jumlah atau struktur kromosom yang tidak normal7. Adanya mutasi atau Ibu bersifat carrier8. Sindrome Down9. Di nucleus dan mitokondria10. IDK

6

11. IDK12. IDK13. Syndrome down mozaik14. Mutasi kromosom autosomonal15. Mutasi DNA,Gen, Kromosom16. Gen mengandung informasi genetic17. Ekspresi menjadi polipeptida18. IDK19. Transkripsi dan translasi20. IDK

D. I DON’T KNOW1. Mutagen (klasifikasi, contoh)2. Mekanisme Sindrome Down3. Amnionsintesis (tujuan, siapa yg dianjurkan, video)4. Kromosom manusia (bentuk, kelompok)5. Kapan kromosom terbentuk6. Macam-macam kelainan kromosom7. Perbedaan kromosom inti dan mitokondria8. DNA (kromosom, struktur, gambar)9. Jenis kromosom10. Jenis Sindrome Down11. Sintesis protein12. Macam-macam mutasi13. Perbedaan DNA dan RNA

E. LEARNING ISSUES1. Kromosom2. DNA3. RNA4. Mutasi5. Replikasi DNA6. Sintesis Protein

7

GENETIKA

Genetika (dipinjam dari bahasa Belanda:genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani γέννω, genno, yang berarti "melahirkan") adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organisme maupun suborganisme.

Fungsi

Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hingga populasi. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan

material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan

genetik).

DNA

Merupakan dasar kimiawi dari suatu hereditas dan merupakan unit dasar suatu informasi genetik.

Merupakan pengganti bahan genetik utama sel organisme dan virus DNA, serta berlangsung secara predominan dalam inti

Letak DNA

Letak DNA ada di Inti sel dan ada juga di Mitokondria. Hanya saja DNA lebih banyak terdapat di Inti sel daripada di Mitokondria. DNA di Mitokondria hanya kemungkinan ada 1% dari DNA di Inti sel. Berikut ini adalah perbedaan DNA di Inti sel dengan DNA di Mitokondria :

Perbedaan DNA di inti DNA di mitokondriaUkuran 3 Milyar Pb 16569 PbCopy Sel 2 Bisa > 1000Struktur Linier SirkularPewarisan Paternal dan Maternal MaternalRekombinasi Ya TidakLaju Mutasi Rendah TinggiKemampuan Untuk Repair

Ada Tidak bisa

8

Figure 1. DNA Mitokondria Figure 2. DNA Nukleus

Struktur

DNA merupakan unit polmer yang tersusun dari unit monomer yang disebut dengan nukleotida. Nukleotida terpolimerisasi membentuk ikatan antara satu nukleotida dengan nukleotida lainnya.

9

Struktur :

1. Gula gula ribosa, salah satu pentosa kehilangan gugus hidroksil (OH) yang terikat di atom nomor 2 sehingga dinamakan 2 deoksiribosa.

2. Gugus Fosfat

3. Basa Nitrogen dibagi menjadi dua yaitu :

a. Purin : Adenin dan Guanin (disiklik)b. Pirimidin : Timin dan Sitosin (monosiklik)

Menurut Watson, Crick, Wilkins, model molekul DNA berbentuk double helix (untai ganda) yang dipertahankan oleh ikatan hidogen di antara basa purin dan pirimidin molekul linear yang bersesuaian.

Gula berikatan dengan basa nitrogen (ikatannya dinamakan β-N-Glikosida yang terbentuk melalui pengikatan melalui atom C no. 1 pada struktur gula dengan atom N terdapat di tiap basa nitrogen), struktur ini dinamakan nukleosida.

Gula + Adenin: Deoksiadenosin

Gula + Guanin: Deoksiguanosin

Gula + Timin : Deoksitimidin

Gula + Sitosin : Deoksisistidin

10

Gugus fosfat pertama berikatan (ikatan ester) dengan gugus hidroksil yang terikat di atom C nomor 5 dari gula. Gugus fosfat pertama berikatan (ikatan anhidrida) dengan gugus fosfat kedua.

Pengemasan DNA

Pada organisme prokariotik seperti bakteri, DNA tidak dikemas secara khusus melainkan langsung dalam bentuk telanjang (Naked form). Terlihat pada struktur kromosom bakteri dan memiliki struktur sirkuler.

Pada organisme eukariotik, pengemasan DNA lebih rumit.

DNA untai ganda mengelilingi 8 protein histon yang terususun terbentuk seperti kubus (terdiri dari masing-masing dua protein H2A, H2B, H3 dan H4) yang kemudian dikunci oleh protein lain yang dinamakan protein H1. Struktur seperti ini dinamakan nukleosom.

Nukleosom satu dengan yang lain terpisah dengan DNA untai ganda yang tidak mengelilingi histon. Panjangnya ± 20-200 pasang nukleotida.

Nukleosom-nukleosom ini membentuk sebuah struktur koli (kumparan) yang disebut soleonida dengan jumlah 6 hingga 8 nukleosom tiap putarannya.

Soleonida membentuk struktur benang kromatin yang mana saat pembelahan sel akan mengalaim penebalan sehingga nampak bentuk kromosom.

Figure 3. Nukleosom

Fungsi

Membawa informasi genetik Secara langsung maupun tidak langsung mengontrol semua aktivitas sel

11

Mengatur sintesis protein RNA berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis protein (yaitu memindahkan informasi genetik dari DNA ke mesin pembuat protein dalam proses ekspresi genetik)

Konsep penyusunan pasangan basa pada asam nukleat

Di dalam sel DNA terbentuk jalin ganda (double helix). Gugus pospat berada di luar dan basanya berada di bagian dalam.

Sususan basa nitrogen pada double helix tidaklah sembarangan

Guanin (G) – Sitosin (C)

Adenin (A) – Timin (T)

Dan antara 1 basa nitrogen dengan basa nitrogen yang lainya dihubungkan dengan ikatan hidrogen

12

Jumlah adenine kurang lebih sama dengan jumlah timin, dan guanosin kurang lebih sama dengan sitosin dalam tubuh manusia

A = 30,9%

T = 29,4%

G = 19,9%

C = 19,8%

Hal ini kemudian dikenal sebagai aturan Chargaff

Basa nitrogen dari heliks ganda ini berpasangan dalam kominasi spesifik :

Adenosin dengan Timin

Guanin dengan Sitosin

Adenin dan guanine adalah purin basa nitrogen dengan 2 cincin organik sebaliknya sitosin dan timin adalah anggoota basa pirimidin yang mempunyai 1 cincin tunggal. Oleh karena itu, purin ( A &

13

G ) kutang lebih 2x lebih lebar sedangkan pasangan pirimidin –pirimidin terlalu sempit untuk heliks ganda. Maka jalan keluarnya adalah selalu memasangakan 1 purin dan 1 pirimidin

Setiap basa memiliki gugus – gugus samping kimiawi yang kemudian membentuk ikatan hidrogen

Adenin – Timin => 2 ikatan hidrogen

Guanin – Citosin => 3 ikatan hydrogen

Replikasi DNA

Replikasi DNA adalah proses perbanyakan dari 1 DNA menjadi 2 komplementer DNA yang baru

Terdapat 3 model dalam replikasi DNA

a) Model konservatif : 2 rantai DNA yang bereplikasi tanpa memisahkan rantai- rantainya

b) Model semi konservatif : 2 rantai DNA mula-mula berpisah kemudian bereplikasi

c) Model dispersif : DNA terpecah menjadi potongan-potongan kecil kemudian bereplikasi

14

Ketika sebuah sel menyalin 1 molekul DNA, setiap untai berfungsi sebagai pola cetakan untuk menyusun nukleutida-nukelutida menjadi 2 komplemeter DNA yang baru. Setiap untai merupakan replica dari molekul induknya.

Proses replikasi

Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak. sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Protein yang berperan dalam proses replikasi :

Protein Fungsi

DNA polimerase Polimerisasi deoksinukleotida

Helikase Pembukaan lilitan DNA secara prosesif

Topoisomerase Mengurangi tegangan torsional yang terjadi akibat pembukaan lilitan yang diinduksi helikase

15

DNA primase Memulai sintesis unsur primer DNA

Protein pengikat Mencegah penyatuan prematur dsDNA

DNA ligase Menyegel celah untai tunggal di antara rantai nasen dengan fragmen okasaki pada untai lambat

RNA

16

Definisi : Sebuah molekul yang terdiri dari banyak nukleotida-nukleotida berbentuk seperti rantai. Tiap nukleotida terdiri dari satu gula ribose,satu gugus fosfat dan salah satu dari basa-basa nitrogen.

Fungsi : - sebagai cetakan untuk sintesis protein

- sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik

- sebagai penyimpan informasi genetic misalnya pada materi genetik virus,

terutama golongan retro virus

- sabagai penyalur informasi genetik misalnya pada proses translasi untuk

sintesis protein

- sebagai enzim(ribozim) yang dapat mengkatalis formasi RNA nya sendiri atau

Molekul RNA lain.

Letak RNA : nukleus, sitoplasma, kloroplas, dan mitokondria.

Struktur :

RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida. Setiap ribonukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu :

5 karbon

Gugus fosfat

Basa nitrogen yang terdiri dari : purin (adenine dan guanine) , pirimidin (sitosin dan urasil)

Jenis-jenis RNA :

mRNA (messengerRNA) atau RNAd (RNAduta) terdapat didalam nukleus. RNA yang memiliki tugas utama menjadi “pembawa pesan” kode dari DNA kepada rRNA untuk “dibaca” dan selanjutnya diterjemahkan (translasi) menjadi urutan protein .

tRNA (transferRNA) atau RNAt (RNAtransfer) terdapat disitoplasma. Suatu polimer yang mengandung 75-95 nukleotida. tRNA membawa asam amino yang spesifik yang dibutuhkan untuk membuat protein. tRNA membawa asam amino bentuk aktif ke ribosom untuk membentuk ikatan peptide sesuai urutan yang ditentukan oleh mRNA.

rRNA (ribosomalRNA) atau RNAr(RNAribosomal) terdapat diribosom. Suatu polimer yang mengandung 100-3100 nukleotida yang membentuk sebagian ribosom, granul protein RNA yang berfungsi pada biosintesa protein. rRNA komponen utamanya adalah ribosom yang mempunyai pesan katalik dan srtuktural pada sintesis protein.

17

Ukuran dan bentuk :

RNA lebih pendek dari DNA

Berbentuk pita tunggal

Ada yang double tapi tidak berpilin

Susunan kimia : gula penyusunnya ribosa , basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin tapi urasil.

Perbedaan DNA dan RNA

Aspek DNA RNA

Letak Nukleus , mitokondria , plastida , kloroplas

Nukleus , mitokondria , kloroplas , sitoplasma , ribosom

Bentuk rantai Double helix (pita ganda)yang berpilin , panjang

Pita tunggal , polinukleotida

Gula pentosa Deoxiribosa Ribosa

Basa nitrogen Purin : A , G

Pirimidin : S ,T

Purin : A ,G

Pirimidin : S , U

Fungsi Informasi genetik Sintesa protein

Sifat dalam sel Mampu berkembangbiak , membuat RNA

Tidak mampu berkembang biak , membuat DNA

KROMOSOM

Definisi Kromosom :18

Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang). (www.organisasi.org/komunitas pepustakaan online indonesia)

Suatu struktur dalam inti yang mengandung DNA linier yang mnghantarkan informasi genetik yang berkaitan dengan RNA dan Histon. (Kamus Dorlan).

Benda-benda halus seperti batang atau bengkok dan terdiri dari zat yang mudah mengikat zar warna di dalam nukleus (Suryo 1984)

Basa kuat protein yang di temukan di eukariotik inti sel yang berfungsi memadatkan untaian DNA agar sesuai dengan besar genom eukariota dalam inti sel (www.wikipedia.org).

Fungsi Kromosom :

Pengikat DNA

Pengemas DNA

Penyimpan DNA

Pewaris sifat-sifat genetik

Pada kondisi sel tidak aktif membelah, kromosom terkemas sebagai kromatin

Pada saat akan membelah, kromosom mengalami duplikasi atau replikasi.

Pada saat pembelahan sel, pasangan kromatid akan terpisah dan akan di hasilkan 2 sel anak yang

masing-masing mengandung kromosom yang identik.

Struktur Kromosom:

19

1. SentromerBagian kromosom yang merupakan wilayah DNA biasanya di temukan di tengah-tengah kromosom dimana dua kromatid identik bertemu. Tempat melekatnya benang-benang spindel.Sentromer terdiri dari:

KinetokorProtein plate tempat di mana mikrotubulus

tumbuh Mikrotubulus

Tempat jatuhnya benang spindel pada saat mitosis

Posisi Sentromer: Metasentris Submetasentris Akrosentris Telosentris

2. TelomerWilayah DNA yang repetitif pada ujung kromosom yang melindungi ujung kromosom dari

20

kerusakan/terurai.

Telomer

3. KromatidSalah satu dari 2 lengan hasil replikasi kromosom

4. MatrikCairan yang Mengisi Seluruh lengan kromosom, terdiri dari cairan bening.

5. SelaputLapisan Tipis yang menyelaputi badan kromosom

6. KromatinKombinasi Kompleks DNA dan protein yang membentuk kromosom.Terdiri atas:

1. Histon protein2. Histon H13. DNA

Berdasarkan daya serap warnanya terbagi atas: Heterokromatin : Kuat menyerap warna Eukromatin : Kurang Kuat menyerap warna

Berdasarkan Peranannya di bedakan menjadi : Heterokromatin fakultatif : DNA tidak selamanya dalam keadaan padat(mampat), tetapi pada

saat tertentu kromatin bisa terurai pada saat di terurai, kromatin dapat di salin (duplikasi) Heterokromatin konstitutif : DNA selamanya tidak aktif dan tetap berada dalam keadaan Padat

(mampat) terletak di sentromer

7. NukleosomeTubuh berbentuk Bola di bentuk oleh gulungan kromatin. Pada giliranya merupakan bahan untuk membentuk serat-serat yang membentuk kromosom.1. Nukleosome Terdiri atas:

2 Histon nukleosom yang dikelilingi oleh DNA double helix yang berputar 2 kali Histon Nukleosom

21

DNA

8. SolenoidBenruk Nukleosom yang di kemas lagi dengan Histon H1 untuk membentuk suatu struktur yang lebih padat membentuk segi 6.

9. Histon H1Molekulnya lebih Besar kira-kira 220 asam aminoPengikat antar Nukleosom

10. Histon NukleosomMolekul kecil (102-135 asam amino) berpetan untuk membuat putaran(coil) DNATerdiri atas 4 bagian Hisron nukleosom = H2A, H2B, H3, H4

Jenis-jenis kromosom:

22

AUTOSOM

Autosom, yaitu kromosom biasa yang tidak berperan dalam menentukan jenis kelamin atau sering disebut juga sel tubuh.Jumlahnya banyak karena terdapat di seluruh tubuh kecuali di sel gamet.

Jumlah kromosom manusia adalah khas yaitu:46 buah (23 pasang),22 pasang autosom, 1 pasang gonosom .

Formula kromosom manusia adalah:

Untuk laki-laki adalah 46, XY atau dapat ditulis 44 + XY.

Untuk wanita adalah  46, XX atau dapat ditulis 44 + XX.

Sel autosom bersifat homozigot.Terdapat dua pasang kromosom dalam satu lokus.Bila dalam satu lokus terdapat kromosom yang lebih atau bahkan kurang,maka akan terjadi Mutasi dimana individu yang mengalaminya dikatakan tidak normal.

Penyakit yang disebabkan karena mutasi autosom, misalnya:

- SINDROM DOWN (TRISOMI 21)——> + autosom no.21- SINDROMA PAATAU (TRISOMI 13) ——> + autosom no.13- SINDROMA EDWARDS (TRISOMI18) ——> +autosom no.18- SINDROMA "CRI-DU-CHAT" ——> delesi no. 5

Dalam pewarisan sifat, ada berbagai pola tergantung dari sifat gen-nya. Secara garis besar digambarkan sebagai berikut :

1. Pewarisan sifat gen tunggal yang dominan baik autosomal maupun terangkai kromosom X, umumnya sifat tersebut diwariskan langsung dari satu generasi ke generasi selanjutnya.

Ciri pada pewarisan autosomal dominan antara lain :- Sifat tersebut mungkin ada pada sang pria atau wanitanya- Sifat itu juga terdapat pada salah satu orang tua pasangan- Sekitar 50 % dari anak yang dilahirkan akan memiliki sifat ini walaupun salah satu pasangan tidak memiliki sifat ini- Pola pewarisan bersifat vertikal artinya tiap generasi yang ada pasti ada yang memiliki sifat ini- Bila sifat yang diwariskan berupa suatu penyakit keturunan maka anak-anak yang tidak menderita penyakit ini bila menikah dengan pasangan yang normal, maka keturunan yang dihasilkan akan normal juga.

23

Contoh kelainan genetik yang ada : anonikia ( tidak memiliki kuku ), deformitas / kelainan pada jari-jari tangan dan kaki, katarak kongenital, thalasemia dll

Ciri pada pewarisan sifat terkait rangkai X dominan :- Sifat yang ada bisa berasal dari wanita atau pria, tetapi lebih sering dibawa oleh sang wanita.- Bila sifat yang diturunkan berupa penyakit keturunan dan wanita yang menderita, maka 50 % anaknya akan menderita pula ( baik pria maupun wanita )- Bila sang pria yang menderita maka semua anak yang berjenis kelamin wanita akan menderita pula, sedangkan anak laki-laki normalContoh sifat di atas : golongan darah Xg, rakhitis resisten vitamin D dll.

2. Pewarisan sifat gen tunggal autosomal resesif

Ciri pewarisan sifat autosomal resesif :- Sifat tersebut mungkin ada pada pria maupun wanita- Sifat ini mungkin ada juga pada saudara kandung tetapi umumnya tidak terdapat ada orang tua (orang tua normal atau membawa sifat tapi tidak muncul ke permukaan) dan anggota keluarga lainnya- Insiden munculnya penyakit akan meningkat terutama bila anda dan pasangan anda masih ada hubungan keluarga- Pola pewarisan hoizontal artinya sifat hanya muncul pada satu generasi tertentu saja.Contoh kelainan genetiknya : albino (tidak ada pigmen pada kulit, rambut dan mata), anemia sel sabit, penyakit kistik fibrosis (penyakit yang mengenai kelenjar pada tubuh seperti pankreas, usus dan paru-paru), penyakit Tay-Sachs (ditandai kelainan mental dan keadaan fisik cepat memburuk, kebutaan, dan biasanya meninggal pada usia 2 tahun) dll

Ciri pewarisan sifat terangkai X resesif :- Orang tua (anda dan pasangan anda) biasanya tidak menunjukkan sifat ini ( normal)- Bila sifat yang diturunkan berupa penyakit keturunan maka penderita terutama pria- Pihak ibu biasanya normal atau membawa sifat tapi tidak muncul ke permukaan (karier asimptomatik)- Anak perempuan dapat terkena bila sang ayah adalah penderita dan sang ibu adalah karier- Tidak ada penurunan sifat dari ibu ke anak wanitacontoh penyakitnya : distrofi otot duchene (ditandai kelemahan otot mulai dari kaki hingga ke atas, biasanya meninggal pada usia 20 tahun), hemofili A ataupun B (gangguan pembekuan darah), G6PD (defisiensi enzim Glukosa-6-Phophatase pada sel darah merah), sindroma X rapuh (ditandai mental retardasi dll), buta warna, dll

Ciri pewarisan sifat terangkai Y :- Bila sifat berupa penyait keturunan maka penderitanya hanya anak laki-laki- Ayah sang anak merupakan pemilik sifat (penderita)- Semua anak laki-laki yang dilahirkan memilki sifat ini.Contoh sifat ini adalah daun telinga yang memiliki rambut (hairy pinna), Ag HY yang menentukan seks dll.

24

Penyakit genetik yang disebabkan autosom pada manusia biasanya "bersifat resesif" artinya dalam keadaan homozigot resesif baru menampakkan penyakit misalnya :

- Albinisma,- Polidaktili,- Gangguan mental,- Diabetes mellitus,- dsb.

25

GONOSOM

Definisi:

Kromosom Kelamin atau allosom yang berperan dalam menentukan jenis kelamin. Jumlahnya hanya 2 buah riap sel individu

Bagian-bagian gonosom

1. Kromosom X :

Satu diantara dua kromosom yang membawa factor kelamim, pada wanita kromosom X nya homolog (XX) dan pada pria pasangannya ridak homolog (XY).

2. Kromosom Y :

Satu diantara dua kromosom yang berfungsi sebagai penentu jenis kelamin itu sendiri

Mutasi :

1. Sindrom Turner : ditemukan oleh H.H Turner 1938

Ciri-ciri :

a. Kariotipe : 45 XO (44 autosom + 1 kromosom X) diderita oleh wanita

b. Tinggi badan cenderung pendek

c. Alat kelamin terlambat perkembangannya (infantil)

d. Sisi leher tumbuh tambahan daging

e. Bentuk kaki X

f. Kedua puting susu berjarak melebar

g. Keterbelakangan mental.

26

2. Sindrom Klinefelter : ditemukan oleh Klinefelter 1942

a. Kariotipe : 47, XXY (kelebihan kromosom sex X) diderita oleh pria

b. Bulu badan tidak tumbuh

c. Testis mengecil, mandul (steril)

d. Buah dada membesar

e. Tinggi badan berlebihan

f. Jika jumlah kromosom X lebih dari dua, mengalami keterbelakangan mental

3. Sindrom Jacobs/sindrom Super male : ditemukan oleh P.A. Jacobs 1965

a. Kariotipe : 47, XYY (kelebihan sebuah kromosom sex Y) diderita

oleh pria

b. Berperawakan tinggi

c. Bersifat antisosial, agresif

d. Suka melawan hukum

4. Sindrom triple X/sindrom Super female :

Kariotipe : 47, XXX (Kelebihan kromosom X) diderita oleh Wanita.

1. Sukar di bedakan dengan perempuan normal

2. Mental abnormal

3. Menstruasi sangat tidak teratur

4. Ovarium seperti dalam keadaan menopause

5. Kelainan pada pembentukan folikel ovarium

27

Perbedaan autosom dan gonosom

Autosom Gonosom

Autosom ( atau biasa disebut kromosom tubuh)

Semua kromosom selain kromosom kelainan.

Kromosom biasa, yang tidak berperan dalam mengatur jenis kelainan.

Gonosom ( atau biasa disebut kromosom kelamin )

Kromosom yang hanya terdapat pada sel gamet saja.

Berperan dalam menentukan jenis kelamin makhluk hidup.

Tersebar di seluruh tubuh makhluk hidup, kecuali pada sel-sel gamet ( sperma dan ovum ).

Biasanya terdapat sepanjang kromosom.

Autosom biasanya selalu berpasangan satu sama lain sehingga disebut kromosom homolog.

Melihat macamnya dapat dibedakan atas : kromosom X dan kromosom Y.

Dari 46 kromosom di dalam nucleus sel tubuh manusia maka yang 44 buah ( 22 pasang ) adalah Autosom.

Determinasi seks pada manusia juga ditentukan oleh kromosom X dan Y. Karena jumlah kromosom manusia adalah khas yaitu 46 buah ( 23 pasang ).

yang terdiri dari 22 pasang autosom dan 1 pasang gonosom .

untuk laki-laki adalah 44 + XY

untuk perempuan adalah 46 + XX

Penyakit genetik yang disebabkan autosom pada manusia biasanya bersifat resesif .

Dalam keadaan homozigot resesif baru menampakkan penyakit, yaitu

albinisme

polidaktili

gangguan mental

diabetes melitus

Rasio untuk memperoleh anak laki-laki/ perempuan adalah sama, 50%.

28

Ada pula penyakit yang disebabkan karena mutasi autosom.

sindroma Down/ mongoloid syndrom ( trisomi 21 ) + autosom no. 21

sindroma Patau ( trisomi 13 ) + autosom no. 13

sindroma Edwards ( trisomi 18 ) + autosom no. 18

sindroma “ CRI-DU-CHAT “ yaitu delesi no. 5

Penyakit yang disebabkan kelainan gonosom :

sindroma Turner ( 45, XO )

sindroma Klinefelter ( 47, XXY; 48, XXXY )

sindroma Superfemale/ Triple X atau Trisomi X ( 47, XXX )

sindroma Supermale ( 47, XYY )

29

MUTASI

Definisi: Perubahan yang terjadi pada bahan genetik, baik pada taraf urutan gen maupun kromosom

Mutasi dikarenakan karena terjadinya:

• Kesalahan pada proses replikasi

dan kerusakan DNA dapat mengakibatkan perubahan DNA yang permanen (mutasi)

• Mutasi dapat terjadi secara spontan maupun akibat induksi oleh faktor luar, seperti radiasi, mutagen

• Mutagen adalah senyawa yang meningkatkan frekuensi mutagenesis

• Sel memiliki mekanisme perbaikan

untuk mengembalikan konfigurasi DNA setelah mutagenesis

Jenis-jenis Mutasi:

Mutasi DNA

• Dapat disebabkan oleh:

• Mutagen kimia

• Radiasi UV

• Radiasi yang menyebabkan ionisasi

• Kesalahan pada replikasi

Perubahan struktur basa

Kerusakan ikatan fosfodiester

Mutasi DNA terdiri atas:a. Mutasi transisi, yaitu suatu pergantian basa purin dengan basa purin lain atau pergantian basa pirimidin dengan basa pirimidin lain; atau disebut juga pergantian suatu pasangan basa purin-pirimidin dengan pasangan purin-pirimidin lainMisalnya:

AT-GS, GS-AT, SG-TA.

30

b. Mutasi tranversi, yaitu suatu pergantian antara purin dengan pirimidin pada posisi yang sama.

c. Insersi, yaitu penambahan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen.

d. Delesi, yaitu pengurangan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen.

31

MUTASI GEN

Mutasi gen adalah perubahan permanen pada urutan DNA yang membentuk gen. Mutasi mencakup mulai dari satu basa DNA hingga segmen besar pada kromosom.Mutasi dapat muncul melalui dua cara:1. Diturunkan dari orang tua, disebut mutasi herediter: mutasi yang diturunkan dari orang tua ke anak

(mutasi gen seks)2. Didapat dalam sejarah hidup orang tersebut (melalui faktor eksternal)

Jenis Mutasi de novo (de novo : baru) : mutasi yang baru terjadi sesudah fertilisasi (mutasi berasal dari

gen seks orang tua (mutasi pada ovum atau sperma)), sehingga tidak ditemukan mutasi yang sama pada anggota lain keluarga orang yang terkena mutasi). Mutasi ini terjadi pertama kali dalam sejarah keluarga.

Mutasi somatik (mutasi yang didapatkan) : mutasi DNA yang didapat ketika orang tersebut hidup. Mutasi didapat melalui faktor lingkungan, seperti sinar UV, atau apabila terjadi kesalahan pengkopian DNA ketika pembelahan sel. Mutasi yang didapat pada sel somatik tidak dapat diturunkan ke generasi selanjutnya.

Mosaicism : mutasi yang terjadi pada satu sel pada tahap awal embrio. Ketika semua sel membelah, beberapa sel akan memiliki gen yang telah termutasi dan sel lainnya tidak mengalami perubahan gen.

Mutasi polimorf : perubahan genetik yang kemungkinan terjadinya lebih dari 1 % pada sebuah populasi. Contoh mutasi ini adalah perbedaan warna mata, rambut, dan golongan darah pada tiap orang.

Mekanisme1. Mutasi titik : mutasi pada satu basa DNA, terdiri dari:

a) Substitusi, terdiri dari : Transisi : Berubahnya basa DNA dari purin ke purin, atau pirimidin ke pirimidin. Transversi : Berubahnya basa DNA dari purin ke pirimidin dan sebaliknya.

Sifat mutasi titik :a) Mutasi missense : Perubahan pada satu basa pasangan DNA yang menghasilkan substitusi

satu asam amino dan menyebabkan protein jenis lain yang dihasilkan.b) Mutasi nonsense : Perubahan pada satu basa pasangan DNA . Perubahan basa ini akan.

menyebabkan munculnya kode “stop” yang menghentikan pembentukan protein. Mutasi ini menyebabkan pemendekan protein sehingga fungsinya tidak sempurna atau tidak dapat berfungsi sama sekali.

c) Mutasi diam (silent mutation) : Perubahan pada satu basa pasangan DNA yang menghasilkan protein sama dengan protein hasil sebelum basa DNA terkena mutasi.

2. Mutasi rangka (frameshift mutation), terdiri dari:a) Mutasi insersi : menambahkan sebuah pasangan basa DNA pada gen. Menyebabkan

perubahan (bertambah) jumlah basa, yang menyebabkan perubahan protein yang akan dihasilkan.

b) Mutasi delesi : perubahan jumlah basa DNA dengan mengurangi basa DNA. Delesi kecil akan mengurangi satu atau hanya beberapa basa pada gen, sedangkan delesi besar akan menghilangkan seluruh gen atau beberapa gen tetangganya. Menyebabkan perubahan protein yang dihasilkan.

32

c) Mutasi duplikasi : merupakan pengkopian abnormal sebuah basa DNA yang dilakukan satu kali atau lebih. Mutasi ini akan menyebabkan berubahnya protein yang dihasilkan

3. Mutasi pengulangan trinukleotida (trinucleotide repeat mutation) adalah mutasi yang ditandai dengan amplifikasi urutan basa tiga nukleotida. Mutasi ini memiliki nukleotida guanin (G) dan sitosin (C). Mutasi bersifat dinamik (derajat amplifikasinya meningkat saat gametogenesis).

33

34

35

Sindrom MarfanTerjadi karena mutasi dominan autosomal jaringan ikat, yakni adanya kelainan biokimia dasar mengenai fibrilin I. Glikoprotein yang dikeluarkan fibroblas merupakan komponen utama mikrofibril yang terdapat dalam matriks ekstrasel. Mikrofibril berfungsi sebagai perancah untuk pengendapat elastin dan dianggap merupakan bagian integral serat elastik.Fibrilin dikode oleh gen FBN1 yang ada pada kromosom 15q21. Mutasi ini yang menyebabkan sindrom marfan. Pasangan gen heterozigot memperlihatkan gejala klinis, protein fibrilin 1 mutan berfungsi sebagai negatif dominan dengan menghambat pembentukan fibrilin normal. 75% kasus ini bersifat familial, timbul akibat mutasi baru di sel germinativum orang tua. Manifestasi penyakit ini yang utama adalah pada tulang, mata, dan sistem kardiovaskular.

Morfologi Kelainan tulang : habitus langsing memanjang dengan tungkai, lengan, dan jari sangat panjang

abnormal (araknodaktil); langit2 melengkung tinggi; hiperekstensibilitas sendi. Mungkin timbul berbagai kelainan tulang belakang seperti kifosis berat. Dada mengalami deformitas, memperlihatkan pektus ekskavatum (sternum cekung kedalam) atau deformitas dada burung dara.

Kelainan mata : dislokasi atau subbluksasi, bilateral lensa akibat lemahnya ligamentum suspensorium. Zonula siliaris yang menopang lensa tidak mengandung elastin dan hanya terbentuk oleh fibrilin.

Kelainan sistem kardiovaskular : fragmentasi serat elastik di tunika media aorta memudahkan terjadinya dilatasi aneurisma dan aorta disekans. Katup jantung, utamanya katup mitra (dan trikuspid (jarang)), dapat mengalami peregangan berlebihan dan regurgitasi sehingga terjadi gagal jantung kongestif. Ruptur (Runtuh) aorta dapat terjadi setiap saat dan merupakan penyebab tersering kematian.

36

Pasien sindrom marfan juga mengalami kelainan di kulit, otot rangka, dan paru. Terdapat strieatrofikans (stretch marks) pada bagian lipana yang mendapat tekanan; otot tampak miopatik dan menciut diserta hipotonia; kerusakan jaringan ikat di paru bermanifastasi sebagai pneumotoratks spontan.

37

MUTASI KROMOSOM

Perubahan sifat keturunan secara umum disebut mutasi, yakni perubahan-perubahan genetis yang terjadi dalam genom suatu individual. Istilah khusus untuk mutasi kromosom adalah aberasi. Mutasi kromosomal ini dapat dibagi dua, menjadi mutasi yang disebabkan oleh penyimpangan jumlah kromosom dan yang menyangkut perubahan dalam struktur kromosom individual.

Mutasi akibat penyimpangan jumlah kromosom

1. Euploid, yaitu bila variasi mutasinya menyangkut seluruh set kromosom. Individu euploid memiliki set kromosom yang lengkap.

Tipe Euploid

Jumlah Genom (n)

Komplemen Kromosom: A, B, C

Monoploid satu (n) A B C

Diploid dua (2n) AA BB CC

Poliploid:

Triploid tiga (3n) AAA BBB CCC

Tetraploid empat (4n) AAAA BBBB CCCC

Pentaploid lima (5n) AAAAA BBBBB CCCCC

Poliploid lengkap pada manusia tidak pernah ditemukan. Ada beberapa kasus, tetapi selalu mengalami keguguran spontan atau lahir mati. Ada juga yang lahir tetapi hanya hidup beberapa jam saja.

2. Aneuploid, yaitu bila variasi mutasinya menyangkut hanya kromosom-kromosom tunggal di dalam suatu set kromosom. Individu aneuploid memiliki kekurangan atau kelebihan kromosom bila dibandingkan jumlah kromosom diploid dari individu itu.

TipeJumlah Kromosom

Contoh

Disomi (normal)

2n AA BB CC

Monosomi 2n-1 AA BB C

Nullisomi 2n-2 AA BB

Polisomi:

Trisomi 2n+1 AA BB CCC

Dobel trisomi 2n+1+1 AA BBB CCC

38

Tetrasomi 2n+2 AA BB CCCC

Pentasomi 2n+3AA BB CCCCC

Heksasomi 2n+4AA BB CCCCCC

Septasomi 2n+5AA BB CCCCCCC

Monosomi pada manusia Sindrom Turner

Ciri-ciri:Penderita sindrom turner adalah wanita dengan jumlah kromosom 45 yang terdiri atas 44 kromosom tubuh dan 1 kromosom kelamin. Penderita ini bertubuh pendek sekitar 120 cm untuk usia dewasa, letak telinga agak ke bawah, leher pendek, kulit pada leher sangat kendur, dada lebar, payudara tidak berkembang, tidak memiliki ovarium, tidak beroogenesis, uterus kecil, rambut kelamin tidak tumbuh, bersifat steril, dan tingkat kecerdasan di bawah normal. Mekanisme:Sindrom turner dapat terjadi karena adanya non-disjunction pada saat meiosis, yang maksudnya bahwa pasangan kromosom gagal untuk memisah. Apabila non-disjunction terjadi pada wanita normal, maka kedua kromosom-X mungkin

tetap berada dalam ovum, atau mungkin juga kedua kromosom bergerak menuju badan polar, sehingga menyebabkan terbentuknya satu sel telur tanpa kromosom-X.

Apabila terjadi pada pria, pada pembelahan meiosis pertama dapat mengakibatkan terbentuknya spermatozoa yang mengandung kromosom-X dan kromosom-Y, atau terbentuk spermatozoa yang tanpa kromosom-X dan kromosom-Y. Apabila terjadi pada pembelahan meiosis kedua, akan menghasilkan spermatozoa yang mengandung dua kromosom-X atau dua kromosom-Y, atau sebaliknya tanpa kromosom-X dan tanpa kromosom-Y.

39

Trisomi pada manusia untuk gonosom

Sindrom KlinefelterCiri-ciri:Penderita sindrom klinefelter adalah pria yang menunjukkan kariotipe dengan 2 buah kromosom-X dan sebuah kromosom-Y, sehingga keseluruhannya memiliki jumlah kromosom 47. Penderita ini memperlihatkan tanda-tanda wanita seperti tumbuhnya payudara, pertumbuhan rambut kurang, lengan dan kaki ekstrim panjang, suara tinggi seperti wanita, testis dan kelenjar prostat kecil, bersifat steril, dan tuna mental.Mekanisme:Apabila terjadinya fertilisasi yang berlangsung antara sel telur XX dengan spermatozoa Y, atau antara sel telur X dengan spermatozoa XY. Namun, sindrom ini lebih banyak disebabkan oleh disjunction XX selama oogenesis.

Sindrom Super FemaleCiri-ciri:Penderita sindrom super female atau triple-X memiliki jumlah kromosom 47, terdiri dari 44 autosom dan 3 kromosom-X. Penderita ini biasanya berumur pendek dan bersifat steril, serta mengalami gangguan mental.Mekanisme:Wanita triple-X kebanyakan dihasilkan karena adanya non-disjunction pada waktu sang ibu membentuk gamet.

40

Sindrom JacobsCiri-ciri:Penderita sindrom jacobs memiliki formula kromosom 47,XYY. Penderita biasanya memperlihatkan watak kriminal dan memiliki tinggi badan di atas rata-rata.Mekanisme:Berlangsungnya non-disjunction pada saat sang ayah membentuk protozoa. Non-disjunction ini berlangsung selama meiosis II, sehingga ada spermatozoa yang memiliki 2 kromosom-Y.

Trisomi pada manusia untuk autosom

Sindrom Down41

Terdapat 3 tipe: 1. S. Down Trisomi +21

Ciri-ciri:Untuk penderita laki-laki, formula kromosomnya 47,XY,+21. Sedangkan untuk penderita perempuan, formula kromosomnya 47,XX,+21. +21 menunjukkan kelebihan autosom nomor 21. Penderita sindrom down menunjukkan tanda-tanda keterbelakangan mental, tubuh pendek, lengan atau kaki kadang bengkok, kepala lebar, wajah membulat, mulut selalu terbuka, ujung lidah besar, hidung lebar dan datar, dan kelopak mata memiliki lipatan epikantus.Sebab terjadinya non-disjunction:Karena adanya virus atau kerusakan akibat radiasi dan adanya kandungan antibodi tiroid pada ibu yang tinggi. Selain itu, sel telur yang mengalami kemunduran bila setelah satu jam berada dalam tuba fallopii tidak dibuahi juga mempengaruhi terjadinya non-disjunction.

2. S. Down TranslokasiPada umumnya, terjadi pada ibu yang mengandung pada usia diatas 35 tahun. Pada sindrom Down translokasi, lengan panjang dari autosom nomor 21 melekat pada autosom lain, kadang-kadang dengan autosom 15 tetapi yang lebih sering dengan autosom 14. Dengan demikian, individu yang menderita sindrom Down translokasi memiliki 46 kromosom (ibu memiliki 45 kromosom/ carrier). 3-4% dari kasus Sindrom Down Lahir dari ibu yang usianya tua diatas 35 tahun Mempunyai 46 kromosom, kromosom 21q bertranslokasi ke kromosom 14/akrosentrik. Konstitusi kromosomnya 46, XX/XY, rob(14;21),+ 21; atau translokasi 22q21q (46,XX/XY, rob(22q;21q).

42

3. S. Down Mozaik-Mempunyai kromosom mosaik (sebagian 46 dan sebagian lagi 47)-2-3% dari kasus Sindrom DownLahir dari ibu yang usianya tidak tua dibawah 35 tahun-Konstitusi kromosomnya 46,XX / 47,XX, +21

43

Sindrom PatauCiri-ciri:Penderita memiliki formula kromosom 47,+13. Gejalanya yaitu cacat mental dan tuli, celah bibir, polidaktil, mata kecil, serta mempunyai kelainan otak, jantung, ginjal, dan usus.Mekanisme:Penyebab terjadinya sindrom patau adalah karena adanya non-disjunction, sehingga terjadi 3 buah autosom pada kromosom nomor 13.

Sindrom EdwardsCiri-ciri:Penderita dengan formula kromosom 47,+18 memiliki beberapa kelainan, seperti telinga dan rahang bawah rendah, mulut kecil, tuna mental, dan tulang dada pendek. 90% penderita meninggal dunia dalam 6 bulan pertama setelah lahir.

44

Sindrom Cri-du-ChatCiri-ciri:Penderita laki-laki memiliki formula kromosom 46,XY,5p- dan penderita perempuan memiliki formula kromosom 46,XX,5p-. Gejala yang terlihat pada penderita adalah kepala kecil, muka lebar, kedua mata letaknya berjauhan, kelopak mata memiliki lipatan epikantus, mengalami gangguan mental, dan penderita biasanya meninggal pada waktu masih bayi atau masih anak-anak.Mekanisme:Kariotipe penderita cri-du-chat menunjukkan adanya delesi pada lengan pendek dari autosom nomor 5.

45

Mutasi akibat perubahan struktur kromosom

1. DelesiDelesi adalah peristiwa hilangnya sebagian dari sebuah kromosom karena kromosom itu patah. Potongan kromosom itu akan tertinggal dalam anafase dan hancur di dalam plasma. Delesi dapat dikategorikan menjadi: Delesi terminal, apabila kromosom patah di satu tempat dekat ujung kromosom. Delesi interkalar, apabila kromosom patah di dua tempat, dan kromosom kehilangan suatu

segmen di bagian tengah kromosom.

2. DuplikasiDuplikasi adalah peristiwa dimana suatu bagian dari sebuah kromosom memiliki gen-gen yang berulang.

46

3. InversiInversi adalah peristiwa dimana suatu bagian dari sebuah kromosom memiliki urutan gen yang terbalik. Inversi dibagi menjadi: Inversi parasentris, apabila sentromer terletak di sebelah luar dari bagian yang mengalami

inversi. Inversi perisentris, apabila sentromer terletak di dalam bagian yang mengalami inversi.

4. Insersi

47

Insersi merupakan tipe mutasi kromosom yang terjadi karena salah satu patahan menempel pada kromosom lain.

5. TranslokasiTranslokasi merupakan tipe mutasi kromosom yang terjadi karena patahan kromosom tidak menempel pada kromosom homolognya, tetapi menempel pada kromosom lain yang bukan homolognya.

6. Kromosom CincinKromosom cincin adalah sebuah kromosom yang mengalami patah di dua tempat secara perisentris. Setelah bagian yang patah itu lepas, bagian kromosom itu melekuk, membulat, dan ujung-ujungnya yang luka saling melekat.

48

KELAINAN GENETIK

Penyakit yang disebabkan oleh kelainan dalam genom individu. kelainan ini dapat berkisae dari sangat kecil sampai besar.Sebuah diskrit dalam mutasi tunggal di dasar DNA tunggal yang melibatkan abnormalitas kromosom , baik penambahan atau pengurangan dari seluruh kromosom atau kromosom set kromosom. Beberapa kelainan genetik diwarisi oleh orang tua, sementara penyakit genetik lainnya disebabkan oleh perubahan atau mutasi pada gen yang sudah ada atau kelompok-kelompok dari gen. Mutasi terjadi baik secara acak atau karena paparan lingkungan.Jenis-Jenis Warisan

1) Warisan Gen TunggalWarisan gen tunggal atau disebut juga mendelian atau warisan monogenetik. jenis warisan yang

disebabkan oleh perubahan atau mutasi yang terjadi dalam urutan DNA suatu gen tunggal. Ada lebih dari 6.000 kelainan gen tunggal yang diketahui pada sekitar 1 dari setiap 200 kelahiran. Gangguan ini dikenal sebagai gangguan monogenetik.

Contoh penyakit: -Cystic Fibrosis -Anemia Sel Sabit -Hemochromatosis - Marfan Sindrom -Penyakit Huntington

Kelainan gen tunggal yang diwarisakan dikenali juga dalam pola: autosomal dominan, autosom resesif dan terkait-X

2) Warisan MultifaktoralWarisan multifaktoral atau disebut juga warisan polygenic kompleks. Gangguan warisan

multifaktoral disebabkan oleh kombinasi factor lingkungan dan mutasi pada beberapa gen. sebagai contoh, gen yang berbeda yang mempengaruhi kanker payudara telah ditemukan pada kromosom 6, 11, 13, 14, 15, 17, dan 22. Gangguan ini dikenal sebagai gangguan multifaktoral

Contoh penyakit: -Penyakit Jantung -Arthritis -Kanker- Tekanan darah Tinggi -Diabetes -Obesitas- Alzheimer -Diabetes

Warisan multifaktoral juga dikaitkan dengan sifat-sifat diwariskan seperti pola sidik jari, tinggi badan, warna mata, dan warna kulit.

3) Kelainan KromosomKromosom, struktur yang berbeda terdiri dari DNA dan protein, yang terletak di inti setiap sel.

Kromosom adalah pembawa bahan genetik, sehingga kelainan jumlah kromosom atau struktur biasanya dapat mengakibatkan penyakit. kelaianan kromosom terjadi karena masalah dengan pembelahan sel.

Misalnyam sindrom down atau trisomi 21 adalah gangguan umum yang terjadi ketika seseorang memiliki tiga kopi kromosom 21. Ada banyak kelainan kromosom, contohnya:

49

- Sindrom Turner (45,X) Monosomi- Sindrom Klinefelter (47,XXY) Trisomi- Sindrom Cri Du Chat (46,XX atau XY,5p-) Delesi

Penyakit juga dapat terjadi karena translokasi kromosom dimana bagian-bagian dari dua kromosom saling bertukar

4) Warisan MitokondriaJenis gangguan yang disebabkan oleh mutasi pada DNA mitokondria non-kromosomal. Setiap

mitokondria dapat berisi 5 hingga 10 lembar melingkar DNA sel. ketika terjadi fertilisasi, mitokondria sel sperma tidak masuk ke dalam sel telur, sehingga DNA mitokondria selalu diwariskan dari induk betinannya.

Contoh Penyakit: -Penyakit mata keturunan yang disebut LHON (Leber’s hereditary optic neuropathy)- Jenis Epilepsi yang disebut MERRF (Myoclonus Epilepsy with Ragged Red Fibers)- Bentuk Demensia yang disebut MELAS (Mitochondrial Encephalopathy , Lactic Acidosis and Stroke)

50

PEDIGREE

1. Garis silsilah ; 2. Daftar nenek moyang ; Bagan atau diagram nenek moyang sesorang yang digunakan dalam genetika manusia untuk analisis pewarisan sifat yang spesifik ~Dorland edisi 31~

Symbol-simbol pedigree

Perempuan normal

Laki-laki normal

Garis penghubung berarti ada perkawinan

Seorang laki-laki mempunyai 2 istri

Orang tua normal mempunyai anak normal,dua anak perempuan dan seorang anak laki- laki. Angka romawi menunjukkan urutan generasi sedangkan angka arab menunjukkan urutan individu dalam tiap generasi.

Jika orang tua hanya digambar satu berarti pasangannya normal atau dianggap tidak penting dalam analisis itu.

Dua garis penghubung menunjukkan ada perkawinan keluarga (“inbreeding”)

Kembar dua telur (dizigotik)

Kembar satu telur (monozigotik)

Jumlah anak untuk tiap sex

Individu yang memiliki sifat/penyakit/kelainan yang dimaksud,anak panah menunjukkan individu yang dimaksud

Heterozigotik untuk gen resesif autosom

Pembawa (“carrier”) gen terangkai X

Meninggal dunia

Abortus atau meninggal dunia waktu lahir

51

2

Nomer romawi (I, II, III) menyimbolkan generasi Nomer arab (1,2,3) menyimbolkan urutan kelahiran tiap generasi.Pedigree digunakan untuk mengetahui apakah sebuah penyakit merupaan penyakit keturunan. Cara melihat apakah penyakit tersebut merupakan penyakit keturunan atau tidak adalah dengan melihat apakah penyakit yang sama diderita oleh anggota keluarga yang lain. Semakin banyak generasi yang diketahui dalam pedigree, akan semakin baik.

Dengan menggunakan prinsip genetika, informasi yang ada dalam pedigree dapat dianalisa untuk menentukan apakah sebuah ciri fisik diturunkan atau tidak dan bagaimana alur penurunan sifat/ciri tersebut. Ciri tersebut bisa dari gen dominan atau resesif. Gen dominan diturunkan ke anak laki-laki atau perempuan hanya dari bapak atau ibu. Karakteristik yang memiliki gen dominan dalam pedigree:

1. Individu yang terpengaruh gen dominan memiliki ibu atau bapak yang memiliki gen yang sama2. Individu yang mendapat gen dominan apabila menikah dengan individu yang tidak memiliki gen

tersebut memiliki kemungkinan 50% akan menurunkan sifat yang sama ke anaknya.3. Apabila kedua ayah dan ibu memiliki gen dominan, sang anak memiliki kemungkinan mendapat

gen normal (tidak ada gen dominan)

Penurunan gen resesif pada anak asalnya dari orang tua yang secara fenotip terlihat “normal”.

Karakteristik pedigree resesif antara lain :

1. Individu yang mendapatkan ciri kelainan memiliki orang tua yang tidak terjangkiti2. Semua anak dari ibu dan ayah yang memiliki gen resesif akan terjangkiti3. Pada ciri yang jarang ditemui, ayah dan ibu yang tidak terjangkiti dari anak yang terjangkiti

mungkin memiliki hubungan darah (saudara)

52

Alasan perbedaan yang signifikan dari alur penurunan gen dominan dan resesif merupakan pengaruh dari gen penyakit yang diturunkan kepada individu tersebut. Gen memiliki bentuk yang berbeda dinamakan dengan alel. Setiap alel berbeda antara satu dengan yang lain, dan memiliki sifat yang berbeda juga. Individu yang memiliki pasangan alel gen yang sama disebut homogen, sedangkan apabila terdapat dua alel berbeda dalam pasangan gen, individu tersebut disebut heterozigot. Sifat dominan muncul pada kondisi heterogen, sedangkan resesif hanya muncul pada kondisi homozigot.

Penetrasi : kemungkinan sebuah penyakit muncul ketika ada alel pembawa penyakit. Contohnya : apabila pada semua individu pada suatu generasi memiliki alel dominan suatu penyakit, maka alel tersebut dikatakan memiliki 100% penetrasi (individu tersebut 100% akan sakit). Apabila hanya seperempat dari semua individu yang membawa alel penyakit menunjukkan dirinya sakit, maka kemungkinan penetrasi alel adalah 25%.

Ekspresivitas: Jangka dari sebuah gejala penyakit yang diturunkan. Contohnya pada penyakit sindrom marfan, gejala berjangka antara ringan ke berat.

Penyakit gen pada keluarga tidak semuanya diturunkan, ada yang berasal dari virus atau karena terekspos pada agen penyebab penyakit (contoh : asbetos). Petunjuk akan hal ini adalah tidak adanya alur yang sesuai dengan teori prinsip penurunan genetik (dominan dan resesif)

POLA PEWARISAN SIFAT

1. Pewarisan Sifat Autosomal pada ManusiaSifat autosomal adalah sifat keturunan yang ditentukan oleh gen pada autosom, dominan atau resesif, dan dapat dijumpai pada laki-laki atau perempuan.

a. Pewarisan Gen Autosomal DominanGen autosomal yang dominan, tidak pandang sifat yang ditentukannya, normal atau abnormal, akan memperlihatkan pola pemindahan yang karakteristik dari semua gen autosomal yang dominan.

Polydactyly Polydactyly adalah terdapatnya jari tambahan pada satu atau kedua tangan/kaki. Pada individu heterozigotik (Pp), derajat ekspresi gen dominan itu dapat berbeda-beda, sehingga lokasi tambahan jari dapat bervariasi. Bila laki-laki Polydactyly heterozigotik menikah dengan perempuan normal, maka dalam keturunannya kemungkinan timbulnya Polydactyly ialah 50%.

53

Kemampuan Mengecap Phenylthiocarbamida (PTC)Phenylthiocarbamida (PTC) atau Phenylthiouracil merupakan suatu zat kimia dengan rumus :

Wanita lebih sensitif terhadap PTC dari pada pria. Akan tetapi belum ada penelitian yang menyatakan adanya perbedaan dalam jumlah maupun struktur alat pengecap pada pria dan wanita. Bila seorang laki-laki taster (homozigotik) menikah dengan seorang pereempuan nontaster, maka semua keturunannya akan menjadi taster dengan tidak membedakan jenis kelamin.

ThalassemiaDitemukan baik pada laki-laki maupun pada perempuan. Orang yang mempunyai genotipe homozigot ThTh adalah Thalassemia mayor, genotipe homozigot Thth berfenotipe Thalassemia minor, sedangkan orang sehat bergenotipe thth.

Seseorang berpenampilan thalassemia mayor, sering tidak dapat hidup sampai dewasa, sedangkan thalassemia minor dapat hidup sampai dewasa dan berketurunan. Apabila terjadi perkawinan antara dua orang yang sama-sama mempunyai kelainan thalassemia minor maka :

Katarak Merupakan suatu kelainan pada mata yang menyebabkan orang menjadi buta. Penyebabnya gen dominan K.

b. Pewarisan Gen Autosomal Resesif

54

Suatu sifat keturunan yang ditentukan oleh sebuah gen resesif pada autosom akan terihat bilamana mendapat gen dari kedua orang tuanya. Biaasanya kedua orang tuanya adalah heterozigot dan terlihat normal. Beberapa sifat keturunan atau penyakit keturunan yang ditentukan oleh gen resesif autosomal ialah :

Mata biruOrang yang memiliki genotype bb hanya mampu membentuk sedikit melanin, sehingga matanya berwarna biru. Orang yang homozigot dominan BB mampu membentuk melanin dalam jumlah besar, sehingga matanya berwarna coklat tua sampai hitam.

Dengan demikian bilamana ada orang bermata coklat tua atau hitam homozigotik, (BB) menikah dengan orang bermata biru (bb), maka keturunannya akan bermata hitam heterozigot (Bb), sebab warna hitam menunjukkan dominasi penuh.

Cystic Fibrosis (CF)Merupakan penyakit keturunan yang ditandai dengan adanya kelainan dalam metabolism protein, sehingga mengakibatkan kerusakan / kemunduran pada beberapa organ seperti pancreas, infeksi pernapasan yang kronis dari paru-paru, dan biasanya penderita meninggal pada umur 18 tahun.

Genotype penderita adalah homozigotik resesif yang mendapatkannya dari kedua orang tua yang heterozigot.

Penyakit Tay-SachsPenderita mempunyai genotype homozigot resesif. Kelainannya berupa urat saraf yang mengalami kemunduran yang biasanya terlihat pada umur 6 bulan.

Kesalahan Metabolisme Bawaan

Beadle dan Tatum mengatakan, pembentukan serta kemampuan enzim dalam merubah suatu zat ke zat lain pada proses metabolism itu diawasi oleh gen tertentu.

Apabila gen yang dibutuhkan untuk menentukan enzim tertentu itu tidakada, maka enzim tidak akan terbentuk dan terjadilah suatu blok metabolism. Akibatnya terjadi gangguan metabolism dalam tubuh dan yang bersangkutan akan menderita metabolism bawaan.

55

Phenylketonuria (PKU)

Penyakit ini disebabkan karena ketidakmampuan tubuh membentuk enzim phenylalanine hidroksilase, sehingga phenylalanine tidak dapat di ubah menjadi tirosin. Penderita memiliki genotype homozigotik resesif pp dan mempunyai timbunan asam amino phenilalanin dalam hati dan kelebihannya akan masuk ke dalam peredaran darah serta diedarkan ke seluruh tubuh. Orang normal mempunyai genotip PP atau Pp.

Albinisme

Kelainan terjadi karena tubuh tidak mampu membentuk enzim yang diperlukan untuk merubah asam amino tirosin menjadi beta-3,4-dihidroksiphenylalanin untuk selanjutnya di ubah menjadi pigmen melanin. Dengan demikian albinisme bukan karena tertimbunnya tirosin di dalam tubuh, melainkan karena tidakdapatnya tirosin di ubah menjadi melanin.

Tirosinosis

Kelainan terjadi karena ketidakmampuan membentuk enzim tirosinase (tirosin transaminase), sehingga darah megandung terlalu banyak tirosin. Hal ini mengakibatkan penyakit pada hati, kejang pada otot, gemetar, sering kacau kelakuannya, serangan jantung, dan pigmen kulit ke arah albino ; tetapi inteligensia normal.

Kretinisme

Kelainan terjadi karena penderita tidak memiliki enzim yang diperlukan untuk pembentukan hormone tiroksin dan triiodotironin dari tirosin. Genotipenya adalah homozigotik resesif cc. kekurangan hormone tiroksin dan triiodotironin mengakibatkan pertumbuhan kerdil.

Ayah dan ibu normal tetapi heterozigot dapat menurunkan anak yang kerdil seperti peta silsilah di bawah ini :

56

2. Pewarisan Sifat Gonosomonal pada Manusia

Sifat Gonosomal :

Adalah sifat keturunan yang diwariskan dari orang tua kepada anaknya-anaknya yang ditentukan oleh gen-gen yang terdapat dalam kromosom kelamin, disebut juga rangkai kelamin (“sex linkage”).

Gen-gen yang terdapat / terangkai pada kromosom kelamin, dinamakan gen terangkai kelamin (“sex-linkage genes”). Dengan demikian dapat dibedakan gen terangkai-X (“X-lingked gene”), ialah gen yang terangkai pada kromosom X dang gen terangkai Y (“Y-lingked gene”), yang terangkai pada kromosom Y.

Gen-gen yang Terdapat pada Kromosom-X

Selain fungsinya dalam menentukan jenis kelamin, maka seperti kromosom-kromosom yang lain, kromosom-X juga membawa gen-gen yang biasanya mempengaruhi semua macam struktur dan fungsi, yaitu gen-gen yang tidak mempunyai hubungan khusus untuk pemilihan jenis kelamin.

I. Disebabkan oleh Gen Resesif

1. Butawarna,

merupakan penyakit keturunan yang disebabkan oleh gen resesif c (c=color blind); yang terdapat dalam kromosom-X. perempuan normal mempunyai genotype homozigot dominant CC dan heterozigot Cc, sedangkan yang buta warna adalah homozigotik resesif cc. laki-laki hanya mempunyai sebuah kromosom-X, sehingga hanya dapat normal (C-) atau buta warna (c-) saja.

Perkawinan seorang perempuan normal dengan laki-laki butawarna mempunyai kemungkinan sebagai berikut :

57

2. Anodontia

Atau ompong ialah suatu kelainan herediter yang disebabkan oleh gen resesif pada kromosom-X. orang yang memiliki kelainan ini tidak memiliki benih gigi di dalam tulang rahangnya, sehingga gigi tidak tumbuh di kemudian hari. Gigi normal mempunya genotip homozigot AA.

3. Hemofilia

Adalah penyakit keturunan yang mengakibatkan darah seseorang sukar membeku pada waktu terjadi luka. Karena gennya terangkai-X, maka perempuan normal mempunyai genotip HH atau Hh; laki-laki normal mempunyai genotip H-; perempuan hemophilia mempunyai genotip hh dan laki-laki hemophilia adalah h-.

Gen H memberikan karakter normal, ada anti hemophilia dalam darah, sedangkan h adalah hemophilia. Perempuan normal memiliki 2 macam genotip yakni HH (homozigot dominan) dan Hh (heterozigot). Perempuan cacat memiliki genotip 1 (satu) macam yakni hh (homozigot resesif dan bersifat letal). Dengan demikian tidak ada perempuan yang menderita hemofili. Perempuan hemophilia dapat terjadi bilamana seorang laki-laki hemofili menikah dengan seorang perempuan carier hemophilia. Dan ini sangat jarang terjadi, karena laki-laki hemofili biasanya telah meninggal pada waktu anak-anak.

Contoh soal :

Seorang perempuan normal, mempunyai saudara laki-laki hemofili, sedangkan kedua orangtuanya normal. Bagaimanakah kemungkinan anak yang bakal dilahirkan bila :

1. Ia menikah dengan laki-laki hemophilia2. Ia menikah dengan laki-laki normal.

Kemungkinan 1 :

58

Saudara laki-lakinya hemophilia berarti menerima alel h dari ibunya. Karena ibu mereka normal, berarti si ibu memiliki genotip Hh (heterozigot) dan ayah normal memiliki genotip H-. karenanya genotp perempuan yang ingin kawin tersebut mempunyai 2 (dua) kemungkinan : HH atau Hh.

1. Bila menikah dengan laki-laki hemophilia

2. Bila menikah dengan laki-laki normal.

59

4. Sindroma Lesch-Nyhan

Penyakit ini timbul karena adanya pembentukan purin yang berlebihan, terutama basa guanine; yang disebabkan ketidakmampuan membentuk enzim Hipoxantin-Guanin Phospho Ribosil Transferase (HGPRT) yang diikuti dengan bertambah aktifnya enzim Adenin Phospho Ribosil Transferase (APRT). Sebagai hasil metabolism purin yang abnormal ini, penderita memperlihatkan kelakuan yang abnormal; yakni kejang otot yang tidak disadari serta menggeliatkan anggota kaki dan jari-jari tangan. Selain dari pada itu penderita juga tuna mental, menggigit serta merusak jari-jari tangan dan jaringan bibir; di samping adanya tanda-tanda kerusakan pada kelenjar, sukar menelan, dan sering muntah-muntah.

II. Disebabkan oleh Gen Dominan

Tidak Beremail (Anenamel)

Penyakit ini terdapat sejak masa kanak-kanak; menyebabkan gigi mudah rusak dan berwarna coklat karena kurang email. Kelainan ini disebabkan oleh gen dominan B yang terdapat dalam kromosom-X. alelnya resesif b menentukan gigi normal. Laki-laki hemizigot (B-) dan perempuan homozigot (BB), serta perempuan heterozigot (Bb). Semuanya kena penyakit tetapi penyakit ini lebih parah pada laki-laki.

60

Gen-gen yang terdapat pada kromosom-Y

Kromosom-Y, mempunyai ukuran yang lebih pendek dari pada kromosom-X, karenanya kromosom-Y mengandung gen-gen yang lebih sedikit.

1. Gen Resesif wt (Jari-jari Berselaput)Menyebabkan tumbuhnya kulit di antara jari-jari (terutama jari kaki), sehingga tangan atau kaki mirip dengan kaki katak atau burung air. Alelnya dominan Wt menentukan keadaan normal.

2. Gen Resesif hg (hystrixgravier) menyebabkan pertumbuhan rambut panjang dan kaku di permukaan tubuh; sehingga terlihat menyerupai hewan landak yang tubuhnya berduri.

3. Gen Resesif h (hypertrichosis) yaitu menyebabkan tumbuhnya rambut pada bagian-bagian tertentu di tepi daun telinga. Alelnya gen dominan H tidak menyebabkan hypertrichosis; dan karena gennya terdapat dalam kromosom-Y, maka hanya diturunkan pada anak laki-laki saja.

61

EKSPRESI GEN

Pemunculan informasi yang dikandung oleh suatu gen menjadi suatu bentuk organisme. Proses penerjemahan informasi yang terkandung pada struktur gen menjadi proses metabolisme

atau pola kehidupan organisme.Ekspresi Gen terdiri dari 2 tahap yaitu :

1. Transfer informasi genetik dari DNA ke dalam RNA (transkipsi)2. Penerjemahan informasi genetik yang terdapat pada RNA ke dalam polipeptida (translasi)

Ekspresi gen yang terjadi pada mahkluk hidup dapat berbeda-beda. Perbedaan ekspresi gen prokariot dengan eukariot adalah :

Aktifitas transkripsi eukariot lebih rumit dibandingkan dengan prokariot. Akses RNA polimerase tehadap DNA lebih lemah karena DNA dikemas dengan potein histon.

Molekul pre-mRNA mengalami modifikasi sebelum proses translasi (modifikasi pasca transkripsi), melalui pemasangan “tudung/cap”, penambahan poli A dan pemenggalan (splicing).

Melibatkan 3 RNA polimerase yang berbeda : RNA polimerase I : rRNA (28s,58s dan 18s) RNA polimerase II : mRNA RNA polimerase III : tRNA dan rRNA 5s

Transkripsi dan translasi pada eukariot tidak terjadi seperti halnya pada prokaiot. Molekul mNA disintesis di nukleus sedangkan translasi berlangsung di sitoplasma.

62

Exon dan Intron

Ukuran intron sangat bervariasi (beberapa hingga ribuan pasang nukleotida) Spekulasi : intron punya peran dalam mengatur ekspresi gen Tersebar di dalam bagian pengkode asam amino (ekson) banyak gen adalah

rangkaian panjang DNA yang tidak turut membentuk informasi genetik yang akhirnya akan ditranslasikan menjadi rangkaian asam amino molekul protein.

Rangkaian ekson memotong regio pengkode gen struktural. Rangkaian penyela (intron) ini terdapat pada sebagian besar, tetapi tidak semua, gen

organisme eukariota yang lebih tinggi. Rangkaian RNA intron aka diputus keluar dari transkrip, dan ekson transkrip secara

tepat disambung menjadi satu dalam nukleus, sebelum hasil molekul mRNA muncul di dalam sitoplasma untuk proses translasi.

Spekulasi : ekson yang sering mengkodekan domain aktivitas suatu protein, merupakan sarana untuk mengacak (shuffle) informasi genetik.

Penghilangan intron melalui splicing RNA : Terjadi setelah transkripsi Dikatalisis oleh snRNP (small nuclear ribonucleoprotein paticles) Proses splicing

Gugus OH residu adenosin ekson (dengan bantuan snRNP) menyerbu ikatan diester asam fosfat pada ujung 5’ intron dan memutuskan ikatan tersebut.Pada saat yang sama:-Terbentuk ikatan baru di dalam intron intron mirip bentuk lasso-Gugus OH terminal ekson pada posisi 5’ menyebu ikatan pada ujung 3’ intron.

5 jenis snRNP : U1,U2,U4,U5,U6 Tiap jenis: terdiri atas beberapa protein dan 1 molekul snRNA Selama splicing, spliceosom berperan dalam memotong intron Spliceosom dibentuk dari 4 jenis snRNP dan protein

63

GEN-GEN YANG EKSPRESSINYA DI UBAH OLEH SEKS

Gen-gen pada autosom maupun gonosom yang dalam memberikan ekspresinya pada fenotip dapat di ubah oleh seks. Apabila gen terletak pada autosom, maka laki-laki dan perempuan akan menerima gen dalam frekuensi yang sama; sehingga masing-masing seks mempunyai peluang yang sama besar untuk menampilkan gen tertentu. Tetapi apabila gen terletak pada kromosom-X, maka gen akan diwariskan menurut pola bersilang. Artinya gen yang terletak pada kromosom-X, tidak mungkin diwariskan langsung kepada anaknya laki-laki.

Ekspresi Gen yang Dibatasi oleh Seks

1. Pembentukan payudara dan ovarium serta kemampuan untuk membentuk sel telur pada perempuan.

2. Pembentukan kumis, prostat, dan testis serta kemampuan untuk membentuk spermatozoa pada laki-laki.

Ekspresi Gen yang Dipengaruhi oleh Seks

1. Kepala Botak (Bald)Kepala botak bukanlah penyakit atau karena kekurangan gizi di dalam makanan; tetapi karena factor keturunan. Lazim terdapat pada laki-laki, namun kadang-kadang dapat ditemukan pada perempuan.

Jika gen dominan B menentukan kepala botak dan alelnya resesif b menentukan kepala berambut normal, maka pengaruh jenis kelamin itu sedemikian rupa sehingga gen B itu dominan pada laki-laki, tetapi resesif pada perempuan bila heterozigotik.

64

Ekspresi gen dapat di lihat seperti di bawah ini :

genotip Laki-laki Perempuan

BB Botak Botak

Bb Botak Normal

Bb normal Normal

Jika seorang laki-laki berkepala botak homozigotik kawin dengan seorang perempuan tidak berkepala botak homozigotik :

2. Panjang Jari TelunjukUmumnya jari telunjuk lebih pendek bila dibandingkan dengan jari manis. Penyebabnya adalah gen yang dominan pada laki-laki, tetapi resesif pada perempuan.

Ekspresi gen dapat seperti di bawah ini :

Genotip Laki-laki Perempuan

TT Telunjuk pendek Telunjuk pendek

Tt Telunjuk pendek Telunjuk panjang

Tt Telunjuk panjang Telunjuk panjang

65

DOGMA SENTRAL

Definisi: Arus di mana informasi disalurkan dari DNA menjadi RNA dan kemudian dari RNA menjadi protein.

66

Dogma sentral merupakan/mengarah ke beberapa proses dimana informasi genomic digunakan untuk membuat protein yang dibutuhkan dalam kehidupan biologis. Beberapa proses tersebut adalah :

Transkripsi

Transkripsi merupakan tahap awal dari proses sintesis protein. Transkripsi sendiri merupakan proses penyalinan DNA menjadi RNAm. Langkah-langkah dari Transkripsi sendiri adalah sebagai berikut :

1. Inisiasi

Pada bakteri, domain dari prokariota, transkripsi dimulai dengan pengikatan RNA polimerase ke promotor dalam DNA. RNA polimerase merupakan enzim inti terdiri dari lima sub-unit: 2 α subunit, 1 subunit β, 1 β 'Subunit, dan 1 ω subunit. Pada awal inisiasi, enzim inti dikaitkan dengan faktor sigma (angka 70) yang membantu dalam menemukan yang sesuai -35 dan -10 pasangan basa sekuen promoter hilir. Transkripsi inisiasi pada eukariota lebih kompleks. RNA polimerase pada organism eukariotik tidak bisa secara langsung mengenali urutan promotor inti (urutan basa nitrogen). Sebaliknya, kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi membantu pengikatan RNA polymerase terhadap DNA hingga proses transkripsi dimulai. Selesai perakitan faktor-faktor transkripsi dan RNA polimerase mengikat promotor, membentuk kompleks inisiasi transkripsi.

Note :

Enzim helikase ikut berperan dalam proses ini, yaitu dengan membuka ikatan double helix DNA, sehingga enzim RNA polymerase II dapat memulai mengkopi DNA tersebut

2. Elongasi

67

Satu untai DNA, template untai (atau noncoding untai), digunakan sebagai template untuk sintesis RNA. Sebagai hasil transkripsi, RNA polimerase melintasi untai cetakan dan menggunakan pasangan dasar saling melengkapi dengan DNA template untuk membuat salinan RNA. Meskipun melintasi polimerase RNA untai cetakan dari 3 '→ 5', pengkodean (non-template) untai dan RNA yang baru terbentuk juga dapat digunakan sebagai titik acuan, sehingga transkripsi dapat digambarkan sebagai terjadi 5 '→ 3'.

Ini menghasilkan molekul RNA dari 5 '→ 3', sebuah duplikat yang sama persis pengkodean untai (kecuali yang thymines digantikan dengan uracils, dan nukleotida terdiri dari sebuah ribosa (5-karbon) gula di mana DNA telah deoksiribosa (satu kurang oksigen atom) dalam gula-fosfat tulang punggung).Tidak seperti replikasi DNA, transkripsi mRNA dapat melibatkan berbagai RNA polimerase pada satu cetakan DNA dan transkripsi beberapa putaran (amplifikasi mRNA tertentu), begitu banyak molekul mRNA dapat dengan cepat dihasilkan dari satu salinan gen.Elongasi juga melibatkan proofreading mekanisme yang dapat menggantikan dimasukkan salah basa. Pada eukariota, hal ini mungkin berhubungan dengan jeda pendek selama transkripsi RNA yang memungkinkan pengeditan sesuai faktor untuk mengikat. Jeda ini mungkin intrinsik ke RNA polimerase atau karena struktur kromatin.

3. Terminasi

Bakteri menggunakan dua strategi yang berbeda untuk penghentian transkripsi: Rho-independen di terminasi transkripsi, transkripsi RNA berhenti ketika molekul baru disintesis RNA membentuk loop jepit rambut kaya GC diikuti dengan menjalankan U's, yang membuatnya melepaskan dari cetakan DNA. Dalam "Rho-dependent" jenis penghentian, faktor protein yang disebut "Rho" mendestabilkan interaksi antara template dan mRNA, sehingga melepaskan mRNA baru disintesis dari pemanjangan kompleks.Transkripsi penghentian pada eukariota kurang dipahami tetapi melibatkan pembelahan transkrip baru diikuti dengan template-penambahan independen yang baru Seperti pada ujung 3 ', dalam proses yang disebut polyadenylation.

68

Translasi

Translasi adalah sintesis protein. Dalam translasi ada 3 tahap yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. DNA yang berperna dalam translasi adalah mRNA, tRNA, rRNA. rRNA terbagi menjadi sub unit besar dan sub unit kecil.

TRNA membawa asam amino di sitoplasma. Molekul tRNA tidak semuanya identik, jadi pada saat pengikatan dengan asam amino dibantu oleh enzyme yang spesifik, yaitu enzyme aminoasiltRNAsintetase. Translasi juga membutuhkan energi dari GTP.

1. Inisiasi

Melekatnya subunit kecil ribosom dengan mRNA dan tRNA. Syarat proses inisiasi adalah mRNA membawa kode AUG dan tRNA membawa kode UAC. Kode AUG dan UAC adalah asam amino metionin. Asam amino ini sebagai start kodon.

2. Elongasi

Pemanjangan rantai polipeptida. Pertambahan polipeptida dari polipeptida sebelomnya hingga stop kodon.

3. Terminasi

Stop kodon, yaitu UAG, UAA

69

KESIMPULAN

Genetika mempelajari tentang pewarisan sifat, keturunan, dan kelainan-kelainan akibat mutasi. Genetika membahas tentang DNA, RNA, kromosom, gen, kelainan, beserta fungsinya. DNA merupakan bagian yang sangat penting bagi tubuh manusia karena proses kelangsungan hidup sel bergantung pada DNA melalui dogma sentral.

Pada kasus kedua ini Dion mengalami Sindrome Down type Mozaik karena Ny. Geni berumur dibawah 35 tahun dan memiliki jumlah kromosom normal 46 kromosom.

70

DAFTAR PUSTAKA

1. Patofisiologi Sylvia Edisi VI Jilid I2. Biokimia Harper edisi 273. Biologi Campbell eece-Mitchell Edisi V Jilid I4. Biologi Sel dr. Juwono5. Biologi Kedokteran Biologi Genetika FKUPN6. Genetika Schaum’s Outlines Edisi IV

71