PENYAKIT GENETIKPENYAKIT GENETIK

RahmayaniRahmayani

SELSEL

KROMOSOMKROMOSOM

►Bahasa yunani Bahasa yunani Cromos=terwarnaiCromos=terwarnai soma=badansoma=badan

►Setiap sel memiliki 1 set kromosomSetiap sel memiliki 1 set kromosom►Setiap kromosom terdiri dari DNASetiap kromosom terdiri dari DNA►Setiap sel manusia terdiri dari 46 Setiap sel manusia terdiri dari 46

kromosom autosoma yang berpasangan kromosom autosoma yang berpasangan menjadi 22 pasang (diploid)menjadi 22 pasang (diploid)

KROMOSOMKROMOSOM

►memiliki sepasang kromosom seks XY memiliki sepasang kromosom seks XY untuk laki-laki, sepasang XX untuk untuk laki-laki, sepasang XX untuk wanitawanita

►Kromosom memiliki pinggang yang Kromosom memiliki pinggang yang kosongkosongdisebut disebut centromere.centromere.

►Ada 3 bentuk letak Ada 3 bentuk letak centromerecentromere:: AcrocentricAcrocentric SubmetacentricSubmetacentric metacentricmetacentric

KROMOSOMKROMOSOM

►Pada Pada centromerecentromere dibagi menjadi bagian dibagi menjadi bagian tangan pajang dan tangan pendek (tangan pajang dan tangan pendek (long long arm and short armarm and short arm).). Long arm Long arm dikode p (bahasa perancis petit)dikode p (bahasa perancis petit) Short arm Short arm dikode q dikode q Masing masing tangan disebut Masing masing tangan disebut telomere.telomere.

►MetacentricMetacentric kromosom 1,3,16,19,20 kromosom 1,3,16,19,20►Acrocentric Acrocentric kromosom 13,14, 15, 22 dan kromosom 13,14, 15, 22 dan

YY►Sisanya Sisanya submetacentricsubmetacentric

DNADNA

►Masing2 DNA terdiri dari rantai Masing2 DNA terdiri dari rantai nukleotida yang tersusun nukleotida yang tersusun double helixdouble helix

►Nukleotida terdiri dari: Nukleotida terdiri dari: Nitrogen baseNitrogen base Molekul deoxyriboseMolekul deoxyribose Molekul fosfatMolekul fosfat

DNADNA

DNADNA

►Nitrogen base terdiri dua tipe Nitrogen base terdiri dua tipe Purine Purine PyrimidinePyrimidine

►Dalam DNA ada 2 Dalam DNA ada 2 purine basepurine base Adenin Adenin (A)(A) Guanin Guanin (G)(G)

►Pyrimidine basePyrimidine base Thymine Thymine (T)(T) Cytosine (C)Cytosine (C)

DNADNA

►Dua rantai nukleotida berhadapan Dua rantai nukleotida berhadapan dengan ikatan hidrogen dengan ikatan hidrogen A dan T (pada RNA diganti Urasil atau U)A dan T (pada RNA diganti Urasil atau U) G dan CG dan C

►Satu strand dibaca AATTGC maka strand Satu strand dibaca AATTGC maka strand komplemen akan membaca TTAACG.komplemen akan membaca TTAACG.

►Semua protein dikode oleh DNA.Semua protein dikode oleh DNA.►Protein: enzym, molekul pembawa, Protein: enzym, molekul pembawa,

hormon, atau reseptor hormon, atau reseptor terdiri dari terdiri dari asam amino.asam amino.

DNADNA

►Unit DNA yang mengkode protein disebut Unit DNA yang mengkode protein disebut gengen

►Sintesis protein dimulai di intiSintesis protein dimulai di inti transkripsi transkripsi 2 strand terbelah2 strand terbelah satu area pembawa satu area pembawa

kodekode diterjemahkan oleh mRNA diterjemahkan oleh mRNA Translasi terjadi disitoplasmaTranslasi terjadi disitoplasma

►Bagian gen yang terdiri segmen kode Bagian gen yang terdiri segmen kode proteinproteinEXONSEXONS

►Segmen kode non-proteinSegmen kode non-protein INTRON Fx? INTRON Fx?

DNADNA

DNADNA

►U tjd transkripsi Gen diawali oleh U tjd transkripsi Gen diawali oleh promoterpromoter

►Aktivitas promoter dimodulasi oleh Aktivitas promoter dimodulasi oleh enhancerenhancer

►Dalam proses pengaturan ekspresi gen Dalam proses pengaturan ekspresi gen dapat terjadi dapat terjadi Methylation.Methylation. Contoh: gen kalsitonin mengkode prekursor Contoh: gen kalsitonin mengkode prekursor

kalsitonin tetapi ok alternatif kalsitonin tetapi ok alternatif splicing splicing dihasilkan produk neuropeptid yang berbeda.dihasilkan produk neuropeptid yang berbeda.

MutasiMutasi►Perubahan permanen DNA.Perubahan permanen DNA.►Klasifikasi:Klasifikasi:

Genome mutationsGenome mutations : melbatkan hilangnya : melbatkan hilangnya atau penambahan keseluruhankromosematau penambahan keseluruhankromosem monosomy or trisomy monosomy or trisomy

Chromosome mutationsChromosome mutations Hasil dari Hasil dari terbentuknya material genetik dan terbentuknya material genetik dan menimbulkan perubahan struktur yang menimbulkan perubahan struktur yang nyata dalam kromosome nyata dalam kromosome

Mutations Melibatkan perubana jumlah Mutations Melibatkan perubana jumlah atau struktur kromosom.(biasanya jarang atau struktur kromosom.(biasanya jarang ok tidak dapat hidup) ok tidak dapat hidup)

MutasiMutasi

►Beberapa efek mutasi genetikBeberapa efek mutasi genetik Point mutations within coding sequencesPoint mutations within coding sequences Mutations within noncoding sequencesMutations within noncoding sequences Deletions and insertionsDeletions and insertions Trinucleotide repeat mutationsTrinucleotide repeat mutations

Point mutations within coding Point mutations within coding sequencessequences

►Substitusi base tunggal Substitusi base tunggal ►Merubah kode triplet baseMerubah kode triplet base

menghasilkan asam amno lain.menghasilkan asam amno lain.►Merubah kode genetikMerubah kode genetikmissense missense

mutationsmutations► Jika substitusi menimbulkan perubahan Jika substitusi menimbulkan perubahan

kecil pada fungsi proteinkecil pada fungsi proteinconservative conservative ►nonconservative nonconservative bila bila missense mutation missense mutation

merubah asam amino dengan yang lain.merubah asam amino dengan yang lain.

Schematic illustration of a point mutation resulting from a single base pair change in the DNA. In the example shown, a CTC to CAC change alters the meaning of the genetic code (GAG to GUG in the opposite strand), leading to replacement of glutamic acid by valine in the polypeptide chain. This change, affecting the sixth amino acid of the normal β-globin (βA) chain, converts it to sickle β-globin (βS).

Point mutation leading to premature chain termination. Partial mRNA sequence of the β-globin chain of hemoglobin showing codons for amino acids 38 to 40. A point mutation (C➙U) in codon 39 changes glutamine (Gln) codon to a stop codon, and hence protein synthesis stops at the 38th amino acid.

Mutations within noncoding Mutations within noncoding sequencessequences

►Point mutations or deletions Point mutations or deletions melibatkan rangkaian melibatkan rangkaian promoter and promoter and enhancer enhancer menimbulkan reduksi atau menimbulkan reduksi atau hilangnya transkripsi.hilangnya transkripsi.

►Contoh pada anemia hemolitik: Contoh pada anemia hemolitik: point point mutation mutation menimbulkan menimbulkan defek padadefek pada splicingsplicing

Deletions and insertionsDeletions and insertions

►Melibatkan rangaian kode Melibatkan rangaian kode perubahan perubahan reading frame reading frame frameshift frameshift mutationsmutations

►Beberapa pasang base Beberapa pasang base frameshift frameshift tidak terjadi -> protein yang disintesis tidak terjadi -> protein yang disintesis kehilangan beberapa asam aminokehilangan beberapa asam amino

Single-base deletion at the ABO (glycosyltransferase) locus, leading to a frameshift mutation responsible for the O allele.  (From Thompson MW, et al: Thompson and Thompson Genetics in Medicine, 5th ed. Philadelphia, WB Saunders, 1991, p 134.)

Three-base deletion in the common cystic fibrosis (CF) allele results in synthesis of a protein that is missing amino acid 508 (phenylalanine). Because the deletion is a multiple of three, this is not a frameshift mutation.  (From Thompson MW, et al: Thompson and Thompson Genetics in Medicine, 5th ed. Philadelphia, WB Saunders, 1991, p. 135.)

Four-base insertion in the hexosaminidase A gene in Tay-Sachs disease, leading to a frameshift mutation. This mutation is the major cause of Tay-Sachs disease in Ashkenazi Jews.  (From Nussbaum, RL, et al: Thompson and Thompson Genetics in Medicine, 6th ed. Philadelphia, WB Saunders, 2001, p. 212.)

Trinucleotide repeat Trinucleotide repeat mutationsmutations

►Mutasi dengan amplfikasi tiga Mutasi dengan amplfikasi tiga rangakian nukleotida. rangakian nukleotida.

►For example, in fragile-X syndrome, For example, in fragile-X syndrome, prototypical of this category of prototypical of this category of disorders, there are 250 to 4000 disorders, there are 250 to 4000 tandem repeats of the sequence CGG tandem repeats of the sequence CGG within a gene called within a gene called FMR-1FMR-1

Gangguan pada gen tunggalGangguan pada gen tunggal

►Mutasi pada gen tunggal memiliki tiga Mutasi pada gen tunggal memiliki tiga gambaran tipikal keturunannaya:gambaran tipikal keturunannaya: autosomal dominant, autosomal dominant, autosomal recessive, and autosomal recessive, and X-linked X-linked

autosomal dominantautosomal dominant

►manifested in the manifested in the heterozygous heterozygous state state ►both both males and females males and females are affected, are affected,

and both can transmit the condition and both can transmit the condition ►When an affected person marries an When an affected person marries an

unaffected one, unaffected one, every child has one every child has one chance chance in two of having the diseasein two of having the disease

autosomal recessiveautosomal recessive

►Autosomal recessive traits are Autosomal recessive traits are expressed only if both alleles of a expressed only if both alleles of a homologous autosomal gene are homologous autosomal gene are defective (i.e., the individual is defective (i.e., the individual is homozygous for the trait). homozygous for the trait).

X-linkedX-linked

► Sex-linked dominant traits require the Sex-linked dominant traits require the presence of only one allele of a homologous presence of only one allele of a homologous gene pair located on the X chromosome.gene pair located on the X chromosome.

► Sex-linked recessive traits are expressed Sex-linked recessive traits are expressed only if both alleles of a homologous gene on only if both alleles of a homologous gene on the X chromosome are defective in the the X chromosome are defective in the female (i.e., the individual is homozygous female (i.e., the individual is homozygous for the trait). Sex-linked recessive traits for the trait). Sex-linked recessive traits (such as hemophilia) are expressed in a (such as hemophilia) are expressed in a male who carries a single X chromosome male who carries a single X chromosome

Kelainan jumlah (Aneuploidi)Kelainan jumlah (Aneuploidi)► Sindrom Down atau trisomi 21 (47,XX+21 atau Sindrom Down atau trisomi 21 (47,XX+21 atau

47,XY+21)47,XY+21) Mengenai 1 dari 800 sampai 1 dari 900 kelahiran Mengenai 1 dari 800 sampai 1 dari 900 kelahiran

hiduphidup 95% tambahan kromosom 21 berasal dari ibu.95% tambahan kromosom 21 berasal dari ibu. Nondisjunction kromosom 21 saat meiosis Nondisjunction kromosom 21 saat meiosis

► Sindrom Turner (45X atau 45XO)Sindrom Turner (45X atau 45XO) 1 dari 5000 kelahiran hidup perempuan.1 dari 5000 kelahiran hidup perempuan. Nondisjunction paternal selama spermatogenesis.Nondisjunction paternal selama spermatogenesis.

► Sindrom Klinefilter klasik(47,XXY) mosaik Sindrom Klinefilter klasik(47,XXY) mosaik (46XY/47XXY)(46XY/47XXY) 1 dari 500 kelahiran hidup laki-laki.1 dari 500 kelahiran hidup laki-laki. Klasik ok nondisjunction saat gametogenesis Klasik ok nondisjunction saat gametogenesis

(60%saat oogenesis, 40% saat spermatogenesis)(60%saat oogenesis, 40% saat spermatogenesis) Mosaik ok nondisjunction setelah pembuahan di zigot.Mosaik ok nondisjunction setelah pembuahan di zigot.

Pewarisan multifaktorialPewarisan multifaktorial► Penyakit jantung koroner, Penyakit jantung koroner, neural tube defec neural tube defec

dan skizofreniadan skizofrenia cenderung tjd dlm satu cenderung tjd dlm satu keluarga.keluarga. Tidak menunjukkan pewarisan yang spesifikTidak menunjukkan pewarisan yang spesifik Kemungkinan kuatnya faktor eksternal dalam Kemungkinan kuatnya faktor eksternal dalam

perkembangan penyakit.perkembangan penyakit.

► Resiko penyakit multifaktorial bervariasiResiko penyakit multifaktorial bervariasi Resiko yang dialami anggota kleuarga meningkatResiko yang dialami anggota kleuarga meningkat

► seiring dengan banyaknya anggota keluarga yang seiring dengan banyaknya anggota keluarga yang terkena.terkena.

►Keparahan penyakit yang diderita angga keluarga.Keparahan penyakit yang diderita angga keluarga.

Penyakit multifaktorialPenyakit multifaktorial

► AlkoholismeAlkoholisme► Penyakit Alzeimer Penyakit Alzeimer ► Kanker (semua jenis)Kanker (semua jenis)► Bibir dan langit-langit Bibir dan langit-langit

sumbingsumbing► Penyakitjantung Penyakitjantung

koronerkoroner►Diabetes tipe 1 dan 2Diabetes tipe 1 dan 2

►HipertensiHipertensi► Nyeri kepala Nyeri kepala

migrainmigrain►Neural tube Neural tube

defectsdefects► KegemukanKegemukan►OsteoporosisOsteoporosis► Penyakit Penyakit

parkinsonparkinson► SkizofreniaSkizofrenia