GENETIKAILMU YANG MEMPELAJARI CARA-CARA PEWARISAN SIFAT ATAU KARAKTER DARI ORANG TUA KEPADA KETURUNAN ATAU ANAK ATAU GENERASI PENERUS

TAHAP PERTAMA DALAM MEMPELA-JARI GENETIKA ADALAH DENGAN MEMPE-LAJARI GENETIKA DASAR.

TUJUAN: AGAR SETELAH MENGIKUTI KULIAH GENETIKA DASAR INI MAHASISWA MAMPU:1. MEMAHAMI PEWARISAN KARAKTER DARI ORANG TUA KE ANAK.2. MEMAHAMI HUBUNGAN ANTARA GENOTIP DENGAN PENYAKIT BAWAAN “MENDELIAN CARÁCTER” PADA SUATU INDIVIDU, SEHINGGA KELAK DAPAT DIGUNAKAN UNTUK MEMBANTU MENEGAKKAN DIAGNOSIS.

DALAM GENETIKA DASAR INI KITA PELAJARI HUKUM MENDEL. HUKUM MENDEL DITEMUKAN OLEH GREGOR JOHANN MENDEL (MENDEL), BERDASAR- KAN HASIL PENELITIANNYA (1856-1863) TENTANG PENURUNAN KARAKTER/ SIFAT DARI BERBAGAI PERSILANGAN TANAMAN-TANAMAN KAPRI/ERCIS/Pisum sativum YANG MEMPUNYAI PERBEDAAN KARAKTER YANG MENYOLOK MENDEL ADALAH ORANG YANG PERTAMA KALI MENARUH PERHATIAN BESAR DAN RAJIN MELAKUKAN PENELITIAN TEN-TANG CARA-CARA PEWARISAN SIFAT ATAU KARAKTER DARI ORANG TUA KE ANAKNYA. BELIAU DISEBUT SEBAGAI BAPAK GENETIKA.

AGAR DAPAT MEMAHAMI PEWARISAN KARAKTER DENGAN MUDAH, PERLU DIKETAHUI BEBERAPA ISTILAH PENTING DALAM GENETIKA.1. P, SINGKATAN DARI PARENTAL, YANG BERARTI ORANG TUA, TERDIRI ATAS AYAH DAN IBU.2. F, SINGKATAN DARI FILIAL, ARTINYA KETURUNAN. F1 BERARTI KETURUNAN I; F2, BERARTI KETURUNAN II DST.3. KROMOSOM: SUATU STRUKTUR DIDALAM NUKLEUS, TERUTAMA MENGANDUNG MOLEKUL DNA YANG BERUPA DUA UNTAI POLINUKLEOTIDA YANG MEMBENTUK PILIN GANDA DAN MENGGULUNG RAPAT, TAMPAK JELAS PADA METAFASE & ANAFASE. PADA SETIAP ORGANISME NORMAL DI DALAM SATU SPESIES MEMPUNYAI JUMLAH KROMOSOM TERTENTU. MANUSIA MEMPUNYAI 46 KROMOSOM (DIPLOID=2N) PADA SETIAP SEL SOMATIKNYA, YANG TERDIRI ATAS 22 PASANG KROMOSOM AUTOSOM DAN SEPASANG KROMOSOM SEKS. KROMOSOM SEKS MENENTUKAN JENIS KELAMIN SESEORANG (KROMOSOM SEKS XX UNTUK WANITA DAN KROMOSOM SEKS XY UNTUK PRIA). KROMOSOM JUGA MENGANDUNG RNA DAN HISTON.

1

4. GEN: UNIT HEREDITER ATAU FAKTOR KETURUNAN, BERUPA SUATU SEGMEN DNA YANG MENYANDI SUATU POLIPEPTIDA/PROTEIN FUNGSIONAL ATAU PRODUK RNA. GEN/FAKTOR KETURUNAN DINYATAKAN DENGAN SIMBOL YANG BERUPA HURUF AWAL DARI SUATU KARAKTER/SIFAT. Mis. B= SIMBOL UNTUK GEN BIJI BULAT b= SIMBOL GEN BIJI KRIPUT KARAKTER BULAT ADALAH DOMINAN ATAU MENANG TERHADAP KRIPUT, MAKA DIBERI SIMBOL HURUF BESAR. SEDANG KARAKTER YG DIKALAHKAN /RESESIP DIBERI SIMBOL HURUF KECIL5. GENOTIP: SUSUNAN GENETIK SUATU INDIVIDU ATAU ORGANISME. GENOTIP SUATU INDIVIDU DIBERI SIMBOL HURUF DOBEL SEBAB JUMLAH KROMOSOM INDIVIDU ADALAH DIPLOID. Mis. BB: GENOTIP UNTUK TANAMAN BERBIJI BULAT bb: GENOTIP UNTUK TANAMAN BERBIJI KRIPUT 6. HOMOZIGOT: GENOTIP INDIVIDU TERDIRI ATAS GEN-GEN YANG SAMA UNTUK SETIAP JENIS GEN (GEN PENENTU BENTUK BIJI, GEN PENENTU WARNA BUNGA). MIS. BB; bb; BBRR; bbrr.7. HETEROZIGOT: GENOTIP INDIVIDU TERDIRI ATAS GEN-GEN YANG BERLAINAN UNTUK SETIAP JENIS GEN. MIS. Bb; Rr; BbRr. 8. ALEL: ANGGOTA DARI SEPASANG GEN B dan b SATU SAMA LAIN: ALEL B DAN r BUKAN ALEL9. LOKUS: LOKASI/POSISI GEN PADA DNA/KROMOSOM 10. FENOTIP IALAH KARAKTER/SIFAT YANG DAPAT DILIHAT, DIAMATI, DIUKUR (MIS. WARNA, BENTUK, UKURAN (TINGGI, RENDAH), YANG MERUPAKAN HASIL INTERAKSI ANTARA GENOTIP DAN FAKTOR-FAKTOR LINGKUNGAN. F=G+L

HUKUM MENDEL, TENTANG PEWARISAN SIFAT-SIFAT KETURUNANMENDEL MENCOBA MENYILANGKAN ATAU MENGAWINKAN DUA TANAMAN KAPRI YANG MEMPUNYAI PASANGAN KARAKTER ATAU SIFAT YANG BERBEDA, KEMUDIAN MENGAMATI KARAKTER HIBRID ATAU KETURUNANNYA (F1, F2, F3).MIS. IA MENYILANGKAN TANAMAN YANG MEMPUNYAI PERBEDAAN KARAKTER:* BUNGA KUNING DAN HIJAU* BIJI BERKULIT BULAT DAN DAN KRIPUT* BATANG PANJANG DAN PENDEK * KULIT BIJI PUTIH DAN ABU-ABU, DLL.

ALASAN DIPILIH TANAMAN KAPRI:*DAPAT DISERBUKKAN

2

*MEMPUNYAI BEBERAPA BAGIAN TANAMAN YANG BERBEDA KARAKTER BERPASANGAN *PERTUMBUHAN, REPRODUKSI CEPAT => COCOK SEBAGAI BAHAN PENELITIAN

MENDEL SETELAH MENYILANGKAN GENERASI PARENTAL (P), KEMUDIAN MELAKUKAN OBSERVASI TERHADAP HASIL PERSILANGANNYA (HIBRID), SETERUSNYA MENDEL MENYILANGKAN SESAMA HIBRID (F1) DAN MELAKUKAN OBSERVASI PADA F2

KITA IKUTI PENELITIAN MENDEL:PERSILANGAN MONOHIBRIDMENDEL MENGAMBIL SERBUK SARI TANAMAN KAPRI BERBUAH KUNING KEMUDIAN DISERBUKKAN PADA PUTIK KAPRI BERBUAH HIJAU, TERNYATA SEMUA HIBRID BERBUAH KUNING

P ♂ genotip KK X ♀ kk fenotip Buah kuning buah hijau homozigot homozigotF1 genotip Kk fenotip Buah kuning heterozigotF1XF1 ♂ genotip Kk X ♀ Kk fenotip kuning kuning heterozigot heterozigot GAMET: K & k K & kUNTUK MENUNJUKKAN F2, SUPAYA MUDAH, DIBUATLAH DIAGRAM PER-KAWINAN DENGAN KOTAK PUNNETT

F2 ♂ ♀

K k

K KK kuning Kk kuning

k Kk kuning kk hijau

KARAKTER KEDUA ORANG TUANYA (P) MUNCUL PADA F2 DENGAN PROPORSI FENOTIP: buah kuning : buah hijau=3 : 1

3

GENOTIP PADA F2 ADA 3 MACAM:KK: homozigot Kk: heterozigot kk: homozigot MENDEL MEMBUAT POSTULAT:

KARAKTER WARNA BUNGA, BUAH, DAN BENTUK BIJI DIKONTROL OLEH SUATU FAKTOR, YANG DIPINDAHKAN KE ANAK-ANAKNYA MELALUI GAMET-GAMET FAKTOR KETURUNAN ATAU FAKTOR HEREDITER TERSEBUT SEKARANG DIBERI NAMA GEN

PADA FILIAL PERTAMA (F1), GEN K DAN GEN k ADA SEMUA, TETAPI YANG TAMPAK HANYA K, SEBAB GEN K YANG DOMINAN. GEN k TERSEMBUNYI ATAU TIDAK DAPAT MENAMPILKAN DIRI, SEBAB BERSIFAT RESESIF. PADA HIBRID F1, SETIAP GEN DIPISAHKAN DAN DIBAWA OLEH GAMET YANG BERBEDA. JADI 50% GAMET MEMPUNYAI GEN K DAN 50% GAMET LAGI MEMPUNYAI GEN k. FILIAL1 INI MASING-MASING MEMPUNYAI 2 JENIS GAMET. BILA SESAMA F1 DISILANGKAN, BILA TERDAPAT DOMINANSI PENUH, MAKA F2 AKAN MEMPUNYAI 4 KOMBINASI, DENGAN PROPORSI FENOTIP: 3 : 1 (25% BUAH KUNING MURNI (KK), 50% BUAH KUNING HIBRID (Kk), DAN 25% BUAH HIJAU MURNI (kk)). TERNYATA INDIVIDU YANG BERFENOTIP SAMA (MIS. BUAH KUNING), DAPAT MEMILIKI GENOTIP YANG BERLAINAN (KK DAN Kk)KESIMPULAN MENDEL:PADA SAAT INDIVIDU MEMBENTUK GAMET-GAMET, GEN-GEN/FAKTOR-FAKTOR HEREDITER MENGADAKAN SEGREGASI, SEHINGGA SETIAP GAMET HANYA MENERIMA SATU GEN SAJA (HUKUM SEGREGASI ATAU HUKUM MENDEL I).. MENDEL MENEMUKAN BAHWA WALAUPUN TANAMAN-TANAMAN PADA F2 75% DENGAN BIJI KUNING, NAMUN TANAMAN-TANAMAN TERSEBUT MEMPUNYAI SUSUNAN GENETIK YANG BERBEDA-BEDA. BUKTINYA: BILA 1/3 DARI F2 DARI KELOMPOK BIJI KUNING DISILANGKAN SESAMANYA, MAKA F3 SEMUA MEMPUNYAI BIJI KUNING. TETAPI BILA 2/3 YANG LAIN DARI F2 YANG JUGA BERBIJI KUNING DISILANGKAN SATU SAMA LAIN, HASILNYA, F3, ADA YANG BERBIJI KUNING DAN ADA YANG BERBIJI HIJAU DENGAN PERBANDINGAN 3 : 1. BILA 25% DAR F2 YANG BERBIJI HIJAU DISILANGKAN SATU SAMA LAIN, MAKA F3 SEMUA BERBIJI HIJAU.

PERSILANGAN DIHIBRID: PERSILANGAN INDIVIDU DENGAN 2 PERBEDAAN SIFATTANAMAN KAPRI BERBIJI BIJI BULAT, WARNA KUNING DISILANGKAN DENGAN KAPRI BERBIJI KRIPUT WARNA HIJAU

4

B: GEN UNTUK BIJI BULATb: GEN UNTUK BIJI KRIPUTK: GEN UNTUK BIJI WARNA KUNINGk: GEN UNTUK BIJI WARNA HIJAU P ♂ BBKK X ♀ bbkk bulat, kuning kriput, hijaugamet: BK bk F1 BbKk (bulat, kuning)

F1 X F1 ♂ BbKk X ♀ BbKk Bulat,kuning bulat,kuning

Gamet: BK; Bk; bK; bk BK; Bk; bK; bkF1

♂ ♀

BK Bk bK bk

BK BBKKBulat, kuning

BBKk bulat, kuning

BbKKbulat, kuning

BbKkbulat, kuning

Bk BBKkbulat, kuning

BBkkbulat, hijau

BbKkbulat, kuning

Bbkkbulat, hijau

bK BbKKbulat, kuning

BbKkbulat, kuning

bbKKkriput, kuning

bbKkkriput, kuning

bk BbKkbulat,kuning

Bbkkbulat, hijau

bbKkkriput,kuning

bbkkkriput, hijau

SEMUA F1 BERBIJI BULAT, KUNING. PERSILANGAN F1 X F1 MENGHASILKAN F2 DENGAN 16 KOMBINASI, YANG MEMPERLIHATKAN 4 MACAM FENOTIP: BULAT,KUNING; BULAT,HIJAU; KRIPUT,KUNING; KRIPUT,HIJAU.KESIMPULAN MENDEL: SELAMA PEMBEN-TUKAN GAMET PADA MEIOSIS, ANGGOTA SEPASANG GEN BERSEGREGASI BEBAS DAN BERKELOMPOK SECARA BEBAS PULA.PRINSIP INI DISEBUT HUKUM MENDEL II ATAU HUKUM PENGELOMPOKAN GEN SECARA BEBAS.

“MENDELIAN CARÁCTER”EKSPRESI KARAKTER PADA MANUSIA TAMPAKNYA MEMBUTUHKAN SEJUMLAH BESAR GEN DAN FAKTOR LINGKUNGAN. TETAPI SERINGKALI HANYA DIBUTUHKAN SATU GEN SAJA, DAN DUKUNGAN LINGKUNGAN YANG SESUAI , SUDAH CUKUP UNTUK MENGEKSPRESIKAN SUATU KARAKTER. KARAKTER DEMIKIAN DISEBUT: “MENDELIAN CARÁCTER”BERKAITAN DENGAN MENDELIAN CARÁCTER INI, KITA AKAN MEMPELAJARI PEWARISAN PENYAKIT-PENYAKIT MENDELIAN PADA MANUSIA.

5

PENYAKIT MENDELIAN: PENYAKIT YANG DISEBABKAN OLEH GEN MUTAN TUNGGAL YANG MEMPUNYAI EFEK BESAR TERHADAP FENOTIP YANG DIWARISKAN MELALUI POLA SEDERHANA, SESUAI DENGAN HUKUM MENDEL (YANG DIDESKRIPSIKAN MENDEL).PENYAKIT MENDELIAN ADALAH AUTO-SOMAL, BILA PENYAKIT ITU DITENTUKAN OLEH GEN PADA SALAH SATU DARI 22 PASANG AUTOSOM, TERANGKAI SEKS, BILA PENYAKIT ITU DITENTUKAN OLEH GEN YANG TERANGKAI-X ATAU Y. MANUSIA SELAIN DIBATASI OLEH ETIKA, JUGA JUMLAH ANAK SEDIKIT, DAN WAKTU REPRODUKSI LAMA.=> MANUSIA TIDAK IDEAL UNTUK PENELITIAN GENETIKA.PENURUNAN SIFAT PADA MANUSIA DAPAT DITELUSUR KE BELAKANG, DENGAN CARA MEMBUAT DIAGRAM SILSILAH/PEDIGREE.

BEBERAPA SIMBOL YANG BIASA DIGUNAKAN DALAM “PEDIGREE CHART” ○ PEREMPUAN NORMAL □ LAKI-LAKI NORMAL GARIS

GARIS TANDA PERKAWINAN

DUA GARIS KIRI-KANAN LAKI-LAKI: TANDA

BERISTERI DUA

DUA GARIS PENGHUBUNG: TERJADI PERKAWINAN

KELUARGA

KEMBAR 2 TELUR/DIZIGOTIK

KEMBAR SATU TELUR/MONOZIGOTIK

■ ● PENDERITA KELAINAN/PENYAKIT

6

POLA PEWARISAN MENDELIAN1. PEWARISAN AUTOSOMAL DOMINAN 2. PEWARISAN AUTOSOMAL RESESIF 3. PEWARISAN GEN TERANGKAI-X DOMINAN4. PEWARISAN GEN TERANGKAI-X RESESIF5. PEWARISAN TERANGKAI-Y

PEWARISAN KARAKTER AUTOSOMAL.PEWARISAN KARAKTER/SIFAT INI DIEKSPRESIKAN OLEH GEN YANG TERDAPAT PADA AUTOSOM, JADI BISA TERDAPAT PADA LAKI-LAKI MAUPUN PEREMPUAN. GEN INI ADA YANG HASIL EKSPRESINYA BERSIFAT DOMINAN, ADA YANG RESESIF.1.PEWARISAN GEN AUTOSOMAL DOMINAN CONTOH KARAKTER DOMINAN: POLIDAKTILI, BRAKHIDAKTILI, P. HUNTINGTON, HIPERKOLESTEROLEMIA, THALASEMIA MAYOR. DENTINOGENESIS IMPERFEKTA, ANONYCHIA, RETINA APLASIA, KATARAK, LESUNG PIPIT, DAUN TELINGA BEBAS, WARNA RAMBUT HITAM

POLIDAKTILI: KELAINAN KETURUNAN/ GENETIK, YANG BERUPA TAMBAHAN JUMLAH JARI TANGAN DAN ATAU KAKI (IBU JARI ATAU KELINGKING), YANG DISEBABKAN OLEH GEN AUTOSOM P.GENOTIP ORANG NORMAL: pp PENDERITA POLIDAKTILI: PP ATAU PpCONTOH: PRIA POLIDAKTILI HETEROZIGOT MENIKAH DENGAN WANITA NORMAL, MAKA KEMUNGKINAN ANAK-ANAKNYA MENDERITA POLIDAKTILI 50%, NORMAL 50%

P ♂ Pp x ♀ pp heterozigot homozigot polidaktili normalSPERMA: P; p TELUR: p

F1 Pp (polidaktili) 50%pp (normal) 50%

7

Diagram silsilah keluarga penderita polidaktili2.PEWARISAN GEN AUTOSOMAL RESESIF KARAKTER PADA ANAK YANG DITENTU-KAN OLEH GEN RESESIP PADA AUTOSOM BARU AKAN TAMPAK BILA IA MENERIMA WARISAN GEN TERSEBUT DARI KEDUA ORANG TUANYA. BIASANYA ORANG TUANYA TAMPAK NORMAL, WALAUPUN SEBENARNYA “CARRIER” GEN RESESIP TSB (HETEROZIGOT). MIS: PENYAKIT PKU; ALBINISME; CYSTIC FIBROSIS; TIROSINOSIS; ALKAPTONURIA; KRETINISME; WARNA MATA BIRU; TAY-SACHS

PENYAKIT FENILKETONURIA (PKU)PENYEBAB: ORANG TIDAK MEMPUNYAI GEN ATAU GEN MENGALAMI MUTASI, SEHINGGA PENDERITA TIDAK MAMPU MEMBENTUK E. FENILALANIN HIDROK-SILASE (E. FENILALANIN 4-MONO-OKSIGENASE). PENDERITA BERGENOTIP HOMOZIGOT RESESIP (pp). GENOTIP ORANG NORMAL, PP; DAN GENOTIP CARRIER, Pp.FENILALANIN TANPA FENILALANIN HIDROKSILASE TIDAK DAPAT DIRUBAH MENJADI TIROSIN,MELALUI TRANS-AMINASI DENGAN αKETOGLUTARAT DIUBAH MENJADI FENILPIRUVAT. FENILPIRUVAT YANG TINGGI MERUSAK OTAK DAN MENGHAMBAT PERKEMBANG-AN SISTEM SARAF. URIN PENDERITA MENGANDUNG FENILPIRUVAT YANG TINGGI 300-1.000 mg/100ml. Urin orang normal 30mg/100ml. CIRI-CIRI PENDERITA PKU:MATA BIRU, RAMBUT PUTIH, KULIT SEPERTI ALBINO (KARENA KURANGNYA PEMBENTUKAN MELANIN), KERAPKALI MENDERITA EKSIM (PENYAKIT KULIT), DAN CACAT MENTAL.

8

BILA DIKETAHUI SEJAK AWAL, CACAT MENTAL DAPAT DICEGAH ATAU DIKURANGI DENGAN PANTANG MAKANAN: SUSU, TEPUNG YANG TIDAK MENGANDUNG FENILALANIN.

Albinisme: Kelainan yang disebabkan karena tubuh tidak mampu memproduksi enzim untuk membentuk pigmen melanin. Produksi enzim untuk membentuk pigmen melanin ditentukan oleh gen A. Jadi orang normal memiliki genotip AA atau Aa. Orang albino tidak memiliki gen A, sehingga genotipnya adalah aa. Karena orang albino tidak memiliki pigmen melanin, maka kulit, mata, rambut berwarna putih.

Diagram perkawinan antara pria dan wanita yang masing-masing “carrier” untuk albino

P ♂ Aa X ♀ Aa heterozigot heterozigot normal normal (“carrier”) (“carrier”) F1 ♂ ♀

A A

A AA normal

Aa normal

a Aa normal

aa albino

F1: normal 75%, albino 25%

P

F1

9

GEN TERANGKAI KROMOSOM SEX:*GEN TERANGKAI-X *GENTERANGKAI-Y

GEN TERANGKAI-X : DOMINAN DAN RESESIPLEBIH DARI 150 KELAINAN PADA MANUSIA DISEBABKAN OLEH GEN TERANGKAI-X, NAMUN KEBANYAKAN DITURUNKAN OLEH GEN RESESIP.

*PEWARISAN GEN DOMINAN TERANGKAI-XCONTOH: GIGI COKLAT DAN MUDAH RUSAK KARENA KURANG EMAIL, DISEBABKAN OLEH GEN B YANG TERANGKAI-X. ALELNYA RESESIP MENGEKSPRESIKAN GIGI NORMAL.Contoh diagram perkawinan pria bergigi coklat dengan wanita bergigi normal

P ♂ XBY X ♀ XbXb bergigi coklat bergigi normal

gamet: XB Xb

Y F1 XBXb ♀ bergigi coklat

XbY ♂ bergigi normal

Ternyata pewarisan gen terangkai-X adalah menyilang (criss-cross inheritance), dari ayah ke anak perempuan.

*PEWARISAN GEN RESESIP TERANGKAI-X MIS : BUTA WARNA MERAH-HIJAU, ANODONTIA, HEMOFILIA, SINDROMA LESCH-NYHAN, HIDROSEFALUS.

Buta warna merah-hijau: kelainan pada mata, tidak dapat membedakan warna merah dan hijau. Kelainan disebabkan oleh gen resesip c terangkai-X. Karena gen c terangkai-X, dan perempuan mempunyai 2 kromosom X maka genotip perempuan mempunyai 3 kemungkinan: XCXC normal; XC Xc normal carrier; XcXc buta warna. Sedangkan laki-laki hanya mempunyai 1 X, maka genotipnya: XCY normal, dan XcY buta warna.

Diagram perkawinan wanita normal homozigot dengan pria buta warna

P ♀ XCXC X ♂ XcYnormal buta warna

gamet: XC Xc Y

F1: XCXc ♀ normal (carrier) XCY ♂ normal

10

Diagram perkawinan wanita butawarna dengan pria normalP ♀ XcXc X ♂ XCY Butawarna normalGamet: Xc XC

YF1: XCXc ♀ normal (carrier)

XcY ♂ butawarnaTampak sifat keturunan ayah yang normal diturunkan kepada anak perempuan dan sebaliknya sifat ibu yang butawarna diwariskan kepada anak laki-laki.Pewarisan demikian disebut “criss-cross inheritance”.

PEWARISAN GEN TERANGKAI-YGEN RESESIP TERANGKAI-Y MIS.: *GEN h PENYEBAB HIPERTRIKOSIS *GEN hg PENYEBAB TUMBUHNYA RAMBUT KAKU, PANJANG DI DADA (PORCUPINE MAN) *GEN wt PENYEBAB TUMBUHNYA SELAPUT DI ANTARA JARI-JARI TERUTAMA JARI KAKI.

KARENA GEN-GEN TERSEBUT TERDAPAT PADA Y, SEDANGKAN YANG MEMPUNYAI Y HANYALAH LAKI-LAKI, MAKA SIFAT INI HANYA DITURUNKAN KEPADA ANAK LAKI-LAKI SAJA. SERING DITEMUI PADA ORANG INDIA, & PAKISTAN.

Diagram perkawinan wanita dengan pria hipertrikosis

P ♀ XX X ♂ XYh

normal hipertrikosis

gamet: X XYh

F1 XX ♀ normalXYh ♂ hipertrikosis

Semua anak perempuan normal, dan semua anak laki-laki hipertrikosis.

EKSPRESI GEN YANG DIPENGARUHI SEKSMIS. GEN KEPALA BOTAK, BIBIR SUMBING PENYAKIT AUTOIMUNGEN-GEN INI TERDAPAT PADA AUTOSOM. GEN B, MENENTUKAN KEBOTAKANGEN b, MENENTUKAN RAMBUT NORMAL.

11

PENGARUH SEKS TERSEBUT TAMPAK JELAS PADA KONDISI HETEROZIGOT:GENOTIP LAKI-LAKI PEREMPUANBB BOTAK BOTAKBb BOTAK TIDAK BOTAKBb TIDAK BOTAK TIDAK BOTAK

Diagram perkawinan antara wanita tidak botak dan pria botak, keduanya homozigot

P ♀ bb X ♂ BB tidak botak botakgamet b B

F1: Bb ♀ tidak botak, ♂ botak

.

.

.

.

RESUME1. KARAKTER/SIFAT KETURUNAN,

DIKONTROL OLEH SUATU FAKTOR HEREDITER/GEN, YANG DIPINDAHKAN KE ANAK- ANAKNYA MELALUI GAMET

2. PADA SAAT INDIVIDU MEMBENTUK GAMET-GAMET, GEN-GEN/FAKTOR- FAKTOR HEREDITER MENGADAKAN SEGREGASI, SEHINGGA SETIAP GAMET HANYA MENERIMA SATU GEN SAJA3. SELAMA PEMBENTUKAN GAMET PADA MEIOSIS, ANGGOTA SEPASANG GEN BERSEGREGASI BEBAS DAN BERKELOM- POK SECARA BEBAS PULA.

12

4. PEWARISAN AUTOSOMAL DOMINAN: *PENYANDANG SIFAT, PALING SEDIKIT SALAH SATU ORANG TUANYA PENYADANG KARAKTER TERSEBUT. * BAIK ANAK ♀ MAUPUN ANAK ♂ DAPAT MEWARISI SIFAT TERSEBUT. PENYADANG HETEROZIGOT YANG KAWIN DENGAN ORANG NORMAL MEMPU-NYAI KEMUNGKINAN MENURUNKAN SIFAT SEBESAR 50%.5. PEWARISAN AUTOSOMAL RESESIF*Penyandang sifat biasanya dilahirkan oleh orangtua penyandang. *Orangtua biasanya tampak normal (tidak menunjuk- kan gejala, karena carrier)* Inciden meningkat bila terjadi perkawinan konsanguinitas. * Anak ♀ maupun anak ♂dapat mewarisi sifat tsb. *Kemungkinan anak mewarisi sifat tersebut: 25%.

6. PEWARISAN GEN TERANGKAI-X DOMINAN* Anak ♀ maupun anak ♂ dapat mewarisi sifat tsb* Anak dari ibu penyandang, 50% terkena, apapun seksnya. * Bila ayah sebagai penyandang, semua anak ♀ me warisi, tetapi tidak seorangpun anak ♂ mewarisi 7. PEWARISAN GEN TERANGKAI-X RESESIP*Pewarisan sifat: menyilang, dari ibu ke anak ♂ dan dari ayah ke anak ♀.8. PEWARISAN GEN TERANGKAI-Y* Sifat diwariskan pada semua anak ♂* Penyandang ♂ selalu mempunyai ayah penyandang 9. PEWARISAN GEN YANG DIPENGARUHI SEKS* Sifat yang dipengaruhi seks terdapat pada autosom * pengaruh seks untuk sifat tertentu dapat dari ♀ ataupun ♂

13

PEWARISAN MITOKONDRIALPEWARISAN MENDELIAN MENGGAMBAR-KAN PEWARISAN GEN-GEN DNA KROMOSOM DI DALAM NUKLEUS SEL. TETAPI DNA JUGA TERDAPAT DI DALAM MITOKONDRIA. WALAUPUN KEBANYAKAN PROTEIN MITO-KONDRIA DISANDI OLEH GEN NUKLEUS, BEBERAPA ENZIM TERTENTU DISANDI OLEH GEN dna MITOKONDRIA, MIS. KOMPLEK EN-ZIM RESPIRASI PADA MEMBRAN DALAM MITOKONDRIA. DNA MITOKONDRIA, KARE-NA LOKASINYA DI DALAM SITOPLASMA, MAKA DIWARISKAN SECARA MATERNAL. ADA BUKTI BAHWA PENYAKIT-PENYAKIT TERTENTU DITANDAI OLEH ADANYA KELA-INAN STRUKTURAL DAN FUNGSIONAL MITO-KONDRIA, DAN SERING MENYEBABKAN LEMAHNYA OTOT JANTUNG DAN OTOT SKELET. KELAINAN TERSEBUT DIWARIS-KAN DALAM POLA MATERNAL. SEMUA ANAK, BAIK LAKI-LAKI MAUPUN PEREM-PUAN MENDAPAT WARISAN KARAKTER TERSEBUT, TETAPI PEWARISAN HANYA OLEH IBU PENYANDANG KARAKTER. PENYAKIT MATA DEGENERATIF (ATROPI OPTIK HEREDITER) DAN PENYAKIT OTOT TERTENTU DIWARISKAN SECARA MATERNAL.

DAFTAR REFERENSI1. SURYO. GENETIKA MANUSIA. GAJAH MADA UNIVERSITY PRESS.

2. GELEHRTER, TD & COLLINS, FS. PRINCIPLES OF MEDICAL GENETICS. WILLIAMS & WILKINS

3. STRATCHAN, T & READ, AP. HUMAN MOLECULAR GENETICS. BIOS SCIENTIFIC PUBLISHER. NEW YORK

14

BAHAN PRAKTIKUM GENETIKA

1. BUBUHKAN KEMUNGKINAN GENOTIP PADA SETIAP INDIVIDU DI DALAM DIAGRAM SILSILAH (PEDIGREE) KELUARGA POLIDAKTILI DI BAWAH INI.

2. INDIVIDU YANG DIHITAMKAN PADA DIAGRAM SILSILAH DI BAWAH INI MENDERITA PENYAKIT HEREDITER (KETURUNAN). a .COBA BUBUHKAN KEMUNGKINAN GENOTIP PADA SETIAP INDIVIDU

DI DALAM DIAGRAM SILSILAH (PEDIGREE) SUATU KELUARGA TERSEBUT.

b. PENYAKIT TERSEBUT DISEBABKAN OLEH GEN: A. AUTOSOMAL DOMINAN B. AUTOSOMAL RESESSIP. C. TERANGKAI-X D. TERANGKAI-Y c. KEMUNGKINAN TERJADINYA PENYAKIT TERSEBUT AKIBAT PERKAWINAN ANTARA SAUDARA SEPUPU (III1 X III3) = %

(III2 X III4) = %

3. BUBUHKAN KEMUNGKINAN GENOTIP PADA SETIAP INDIVIDU DI DALAM

DIAGRAM SILSILAH (PEDIGREE) KELUARGA YANG MENDERITA PENYAKIT PKU DI BAWAH INI.

4. COBA BUATLAH DIAGRAM PERKAWINAN ANTARA SEORANG WANITA HETEROZIGOT DENGAN SEORANG PRIA HEMOFILIA. GUNAKAN PUNNETT SQUARE UNTUK MEMPERLIHATKAN F1

5. BUBUHKAN KEMUNGKINAN GENOTIP PADA SETIAP INDIVIDU DI DALAM

DIAGRAM SILSILAH (PEDIGREE) KELUARGA YANG MENDERITA PENYAKIT ANODONTIA DI BAWAH INI.

6. SEORANG WANITA NORMAL MENIKAH DENGAN SEORANG PRIA

15

HIPERTRIKOSIS. MEREKA MEMPUNYAI 5 ANAK LAKI-LAKI (I SAMPAI DENGAN V) DAN 2 ANAK PEREMPUAN (VI DAN VII). ANAK LAKI-LAKI V MENIKAH DENGAN WANITA NORMAL, DAN MEREKA MEMPUNYAI 2 ANAK PEREMPUAN DAN SEORANG ANAK LAKI-LAKI YANG KEMUDIAN MENIKAH DENGAN WANITA NORMAL, DAN DIKARUNIAI SEORANG ANAK LAKI-LAKI JUGA.. ANAK PEREMPUAN BUNGSU DARI TUJUH BERSAUDARA DI ATAS MENIKAH DENGAN PRIA NORMAL DAN MEMPUNYAI 2 ANAK LAKI-LAKI. COBA BUATLAH DIAGRAM SILSILAH DARI KELUARGA YANG MENDERITA HIPERTRIKOSIS TERSEBUT.

MENDEL MEMBUAT POSTULAT:KARAKTER WARNA BUNGA, BUAH, DAN BENTUK BIJI DIKONTROL

OLEH SUATU FAKTOR, YANG DIPINDAHKAN KE ANAK-ANAKNYA MELALUI GAMET-GAMET *FAKTOR KETURUNAN TERSEBUT SEKARANG DIKENAL SEBAGAI GEN

KESIMPULAN MENDEL:PADA SAAT INDIVIDU MEMBENTUK GAMET-GAMET, GEN-GEN/FAKTOR-FAKTOR HEREDITER MENGADAKAN SEGREGASI, SEHINGGA SETIAP GAMET HANYA MENERIMA SATU GEN SAJA (HUKUM SEGREGASI ATAU HUKUM MENDEL I).

KESIMPULAN MENDEL: SELAMA PEMBEN-TUKAN GAMET PADA MEIOSIS, ANGGOTA SEPASANG GEN BERSEGREGASI BEBAS DAN BERKELOMPOK SECARA BEBAS PULA.PRINSIP INI DISEBUT HUKUM MENDEL II ATAU HUKUM PENGELOMPOKAN GEN SECARA BEBAS.

GENETIKA: ILMU YANG MEMPELAJARI CARA-CARA PEWARISAN KARAKTER ATAU SIFAT DARI ORANG TUA KEPADA KETURUNAN ATAU ANAK ATAU GENERASI PENERUSNYA

TAHAP PERTAMA DALAM MEMPELAJARI GENETIKA ADALAH DENGAN MEMPELAJARI GENETIKA DASAR (G. MENDEL)

SITOGENETIKA: CABANG GENETIKA YANG BERTUJUAN UNTUK MEMPELAJARI KONSTITUEN SEL YANG BERKAITAN DENGAN HEREDITAS. KONSTITUEN TERSEBUT YAITU KROMOSOM

16

SITOGENETIKA KLINIK: SITOGENETIKA YANG MEMPELAJARI HUBUNGAN ANTARA KELAINAN/ABERASI KROMOSOM DAN KONDISI PATOLOGIS

PERTAMA KITA PELAJARI LEBIH DAHULU KROMOSOM NORMAL, SETELAH PAHAM, BARULAH KEMUDIAN KITA PELAJARI KROMOSON YANG MENGALAMI KELAINAN.

BAGAIMANA KITA DAPAT MEMPELAJARI KROMOSOM?

*PEMERIKSAAN KROMOSOM SECARA LANGSUNG.DIUPAYAKAN UNTUK MENDAPATKAN SEL TUBUH YANG SEDANG MEMBELAH, YAITU SEL-SEL DARI CAIRAN SUMSUM TULANG, ATAU BIOPSI TESTIS, ATAU AMNIOSENTESIS. SEL JARINGAN TERSE-BUT DAPAT LANGSUNG DIPROSES & DIANALISIS.

*PEMERIKSAAN KROMOSOM SECARA TIDAK LANGSUNG.DILAKUKAN DENGAN CARA MEMBIAKKAN SEL JARINGAN. BIASANYA DIGUNAKAN SEL DARAH TEPI/PERIFER. BIAKAN LIMFOSIT MEMERLUKAN WAKTU SEKI-TAR 3 HARI. SETELAH DIBIAKKAN, DALAM STADIUM MITOSIS KEMUDIAN DIPROSES. BENANG-BENANG SPINDELNYA DIPUTUS DENGAN MENAMBAHKAN ZAT MIS. KOLKISIN KE DALAM BIAKAN, AGAR KROMOSOM MENYEBAR, SEHINGGA MUDAH DIHITUNG DAN DIAMATI.

PEMERIKSAAN SITOGENETIK:PEMERIKSAAN PENUNJANG UTAMA UNTUK DIAGNOSIS ABERASI

KROMOSOM. TANPA PEMERIKSAAN KROMOSOM, DIAGNOSIS TIDAK DAPAT DITEGAKKAN

ADA 2 JENIS PEMERIKSAAN SITOGENIK:*PEMERIKSAAN KROMATIN SEKS*PEMERIKSAAN/ANALISIS KROMOSOM

KROMATIN SEKS MERUPAKAN PEMUNCULAN/MANIFESTASI KROMOSOM SEKS PADA SEL YANG DIPERIKSA DALAM KONDISI INTERFASE. INI MERUPAKAN PEMERIKSAAN YANG SEDERHANA.

PEMERIKSAAN KROMOSOM: RUMIT, PERLU WAKTU, DAN MAHAL.

INDIKASI PEMERIKSAAN KROMOSOM:-TAMPAK ADA HAMBATAN PERKEMBANG-AN PSIKOMOTORIK & KELAINAN FISIK (RINGAN-BERAT)-ABORTUS HABITUALIS-KERABAT DEKAT MENDERITA KELAINAN KROMOSOM

17

-HASIL PEMERIKSAAN KROMATIN SEKS ABNORMAL, LAIN DARI JENIS KELAMIN/F-DITEMUKAN KELAINAN KR. PD JANIN KELAINAN METABOLISME, KELAINAN HEREDITER, & KONSELING GENETIKA

KELAINAN/KESALAHAN METABOLISME BAWAAN/CONGENITALDISEBABKAN OLEH TIDAK ADANYA GEN, ATAU KERUSAKAN GEN

ATAU MUTASI GEN YANG SEHARUSNYA GEN YANG BERSANGKUTAN BERFUNGSI UNTUK MENYANDI ATAU MENGATUR PEMBENTUKAN ENZIM YANG SANGAT DIBUTUHKAN UNTUK PROSES FISIOLOGI TERTENTU.

GARROT (1900) DOKTER BERKEBANG-SAAN INGGRIS MENEMUKAN BAHWA, PENYAKIT KETURUNAN PADA MANUSIA DISEBABKAN OLEH KELAINAN ATAU KESALAHAN PROSES BIOKIMIA TERTENTU DI DALAM TUBUH. KELAINAN INI DISEBUT INBORN ERRORS OF METABO-LISM . ATAU KESALAHAN METABOLISME BAWAAN. BILA GEN YANG DIBUTUHKAN UNTUK MEMPRODUKSI ENZIM TERTENTU TIDAK ADA ATAU MUTASI, MAKA ENZIM YANG BERSANGKUTAN JUGA TIDAK TERBEN-TUK, SEHINGGA TERJADILAH BLOK ATAU GANGGUAN METABOLISME BAWAAN..

.CONTOH PENYAKIT PHENYLKETONURIA (PKU)SEBAB: ORANG TIDAK MAMPU MEMBEN-TUK E. PHENYLALANIN HIDROKSILASE. PENDERITA BERGENOTIP HOMOZIGOT RESESIP (pp). GENOTIP ORANG NORMAL, PP; DAN GENOTIP CARRIER, Pp.PHENYLALANIN TANPA PHENYLALANIN HIDROKSILASE TIDAK AKAN DIRUBAH MENJADI TIROSIN. KANDUNGAN PHENYLALANIN YANG TINGGI MERUSAK OTAK DAN MENGHAMBAT PERKEMBANG-AN SISTEM SARAF. CIRI-CIRI PENDERITA PKU:MATA BIRU, RAMBUT PUTIH, KULIT SEPERTI ALBINO (KARENA KURANGNYA PEMBENTUKAN MELANIN), KERAPKALI MENDERITA EKSIM (PENYAKIT KULIT), DAN CACAT MENTAL. URIN MENGANDUNG 300-1.000 mg/100ml.Urin orang normal 30mg/100ml. BILA DIKETAHUI SEJAK AWAL, CACAT MENTAL DAPAT DICEGAH ATAU DIKURANGI DENGAN PANTAN MAKANAN: SUSU, TEPUNG YANG TIDAK MENGAN-DUNG PHENYLALANIN.

Albinisme: Kelainan yang disebabkan karena tubuh tidak mampu memproduksi enzim untuk MERUBAH TIROSIN MENJADI DIHIDROKSI PHENYL-ALANIN, untuk selanjutnya diubah menjadi pigmen melanin. Produksi enzim untuk membentuk pigmen melanin ditentukan oleh gen A. Jadi orang normal memiliki genotip AA atau Aa. Orang

18

albino tidak memiliki gen A, sehingga genotipnya adalah aa. Karena orang albino tidak memiliki pigmen melanin, maka kulit, mata, rambut berwarna putih.

Diagram perkawinan antara pria dan wanita yang masing-masing “carrier” untuk albino

P ♂ Aa X ♀ Aa heterozigot heterozigot normal normal (“carrier”) (“carrier”) F1 ♂ ♀

A A

A AA normal

Aa normal

a Aa normal

aa albino

F1: normal 75%, albino 25%

TIROSINOSISDISEBABKAN OLEH TIDAK ADANYA GEN UNTUK PRODUKSI ENZIM TIROSINASE. ENZIM TIROSINASE TIDAK ADA, SEHINGGA DARAH MENGANDUNG TERLALU BANYAK TIROSIN; HAL INI MENGAKIBATKAN PENYAKIT PADA HATI, KEJANG PADA OTOT, GEMETAR, SERANGAN JANTUNG, KULIT KEARAH ALBINO, IQ NORMAL. GENOTIPPENDERITA HOMOZIGOT RESESIP (tt)ALKAPTONURIA

DISEBABKAN TIDAK ADANYA GEN PEMBENTUK ENZIM: ALKAPTON/ HOMOGENTISIN OKSIDASE, SEHINGGA ALKAPTON/HOMOGENTISIN TIDAK DIUBAH MENJADI MALEIL-ASETOASETAT, DAN SELANJUTNYA DIUBAH MENJADI CO2 DAN H2O. ALKAPTON DALAM DARAH BEREDAR DALAM TUBUH, MENUMPUK, MENGENDAP ANTARA LAIN DALAM TULANG RAWAN, TENDON, PERSENDIAN, SEHINGGA MENIM-BULKAN RASA NYERI DI KAKI, TULANG PUNGGUNG DLL. KADANG-KADANG BERUPA BERCAK HITAM DI HIDUNG, TELINGA, BOLA MATA. KELUAR DARI TUBUH BERSAMA URIN. ALKAPTON JUGA DIKELUARKAN KE DALAM URIN (ALKAPTONURIA). GENOTIP PENDERITA, HOMOZIGOT RESESIP (aa) KRETINISME

PENDERITA TIDAK MEMILIKI GEN UNTUK MEMBENTUK ENZIM YANG DIPERLUKAN UNTUK MENGUBAH TIROSIN MENJADI HORMON TIROKSIN DAN TRIIODOTIRONIN. ORANG YANG KEKURANGAN HORMON TERSEBUT AKAN MENGALAMI HAMBATAN PERTUMBUHAN SEHINGGA MENJADI KERDIL. GENOTIP PENDERITA HOMOZIGOT RESESIP (cc)

19

DALAM CONTOH DIAGRAM SILSILAH INI, AYAH DAN IBU NORMAL, MEMPUNYAI 10 ANAK. Anak pertama abortus, anak IV, VI, dan IX menderita kretinisme, hal ini menandakan bahwa walaupun ayah dan ibunya tampak normal, tetapi genotip ayah dan ibu dapat dipastikan heterozigotik Cc (carrier)

Ο--------ٱ

ٱ ٱ ● ■ Ο ■ Ο ٱ ● ٱ

KONSELING GENETIKADIBERIKAN OLEH SEORANG AHLI GENETIKA KEPADA

KELUARGA ATAU ORANG TUA DARI ANAK ATAU PENDERITA KELAINAN GENETIK/KROMOSOM DAN KEPADA ORANG LAIN YANG BERMINAT

KONSELING GENETIKA DIMULAI DENGAN PEMERIKSAAN FISIK DAN PEME-RIKSAAN PENUNJANG UNTUK MENEGAK-KAN DIAGNOSIS, DISAMPING PEMBUATAN DIAGRAM SILSILAH/PEDIGREE

BILA PENDERITA MENGALAMI KELAINAN KROMOSOM ATAU KELAINAN GENETIK, BILA YANG BERSANGKUTAN MENIKAH, MAKA DIANJURKAN UNTUK TIDAK MEMPUNYAI KETURUNAN. ATAU BILA ORANG YANG BERSANGKUTAN TAMPAK NORMAL, KEMUDIAN BERKONSULTASI, SEDANGKAN SAUDARA KANDUNG ATAU SAUDARA DEKAT DI ATASNYA ADA YANG MENDERITA KELAINAN, SEDANGKAN AYAH DAN IBUNYA NORMAL (DAPAT DIKETAHUI DARI DIAGRAM SILSILAH JUGA), MAKA YANG BERSANGKUTAN DIANJURKAN UNTUK TIDAK MENIKAH ANTAR SAUDARA DEKAT ATAU DALAM KELUARGA

20