Pengaruh Genetika Terhadap Penyakit Menurun seperti PolidaktiliAndreas Anindito Hermawan*)102013172 / A4Tutor: Erma Mexcorry Sumbayak

AbstrakSetiap makhluk hidup pasti memiliki materi genetik. bahkan mahluk hidup terkecil seperti virus pun memiliki materi genetiknya masing-masing. DNA adalah bahan genetik di dalam sel yang merupakan salah satu makromolekul yang mempunyai peranan yang sangat penting pada jasad hidup. Kromosom merupakan rantai DNA yang berpilin dengan kuat dan mengandung protein. Pada pewarisan autosomal dominan, mutasi satu gen dari satu pasang alel menghasilkan gambaran fenotip atau ciri yang berbeda. Pada pewarisan autosomal dominan, mutasi satu gen dari satu pasang alel menghasilkan gambaran fenotip atau ciri yang berbeda. Pada pewarisan autosomal resesif, suatu gen yang terkena dari satu pasang alel tidak cukup untuk menimbulkan gambaran fenotip ciri tertentu. Penyakit menurun selain berkaitan dengan autosom juga dapat berkaitan dengan gonosom atau kromosom seks. Pedigree sendiri merupakan daftar sistematik (baik berupa kata-kata maupun berupa simbol) dari nenek moyang suatu individu tertentu, atau juga bisa merupakan pohon keluarga bagi banyak individu.Katakunci : DNA, Kromosom, Pewarisan Sifat, PedigreeAbstractEvery living thing has a definite genetic material. even the smallest living organisms such as viruses also have genetic material, respectively. DNA is the genetic material in the cell is one of macromolecules that have a very important role in the bodies of living. Chromosomes are DNA chains with strong twisting and contain protein. In autosomal dominant inheritance, mutation of a single gene from one allele pairs produce a picture of the different phenotypes or traits. In autosomal dominant inheritance, mutation of a single gene from one allele pairs produce a picture of the different phenotypes or traits. In autosomal recessive inheritance, an affected gene from one allele pairs are not sufficient to cause the phenotype description of certain characteristics. Diseases associated with decreases in addition can also be associated with autosomal or sex chromosome gonosom. Pedigree is itself a systematic list (either in the form of words or symbols) from a ancestors of a particular individual, or can also be a family tree for many individualsKeywords : DNA, Chromosomes, Inheritance, Pedigree

*) Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Terusan Arjuna No.6 Jakarta Barat 11510 Telp. 021-56942061 Fax. 021-5631731Email : andreasanindito@yahoo.comBab I : PendahuluanLatar Belakang :Belakangan ini banyak sekali kasus mengenai masalah kesehatan. Kasus yang muncul adalah banyaknya kelainan-kelainan yang terjadi pada tubuh. Masalah tersebut diakibatkan oleh kelainan gen yang berdampak pada munculnya penyakit menurun. Oleh karena itu kita harus bisa mengetahui tentang genetika, serta penyakit menurun yang disebabkan oleh genetika tersebut. Selain itu silsilah keluarga berpengaruh pada menurunnya penyakit pada genetika.

Tujuan :Membantu pembaca makalah ini untuk memahami dan mengerti tentang pengaruh genetika terhadap penyakit menurun seperti polidaktili.

Bab II : Pembahasan

Identifikasi Istilah-istilah Sulit :Tidak ada istilah sulit yang ditemukan.Pengertian DNA (Deoxyribose Nucleic Acid)DNA adalah bahan genetik di dalam sel yang merupakan salah satu makromolekul yang mempunyai peranan yang sangat penting pada jasad hidup. DNA adalah polimer asam nukleat yang tersusun secara sistematis dan merupakan pembawa informasi genetik yang diturunkan kepada jasad keturunannya. Informasi genetik disusun dalam bentuk kodon yang berupa tiga pasang basa nukleotida dan menentukan bentuk,struktur maupun fisiologi suatu jasad.1 Sebuah sel prokariotik umumnya memiliki kromosom tunggal yang terdiri dari DNA untai ganda yang membentuk lingkaran. Molekul DNA sirkuler ini berukuran sangat besar. Ukuran molekul DNA ini dapat merupakan yang paling baik dimengerti apabila dibandingkan dengan molekul lain, dibandingkan dengan glukosa yang memiliki berat molekul 180, molekul DNA jelas sangat besar.2Struktur molekul DNA pertama kali diungkapkan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953 berdasarkan atas foto difraksi sinar X yang dibuat oleh Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins. Berdasarkan atas data kimia dan fisik Watson dan Crick membuat model struktur DNA yang disebut untai ganda(double helix). Untai ganda DNA disusun oleh dua rantai polinukleotida yang berpilin. Kedua rantai memiliki orientasi yang berlawanan (anti pararel). Rantai yang satu mempunyai orientasi dari 5 ke 3 . Kedua rantai tersebut berikatan dengan adanya ikatan hidrogen antara basa adenin (A) dengan thymin (T), dan antara guanin (G) dengan cytosin (C). Ikatan antara A-T berupa dua ikatan hidrogen, sedangkan G-C berupa tiga ikatan hidrogen, sehingga ikatan GC lebih kuat. Spesifisitas pasangan basa ini disebut dengan komplementaritas(complementarity). Proposi basa A dan T serta G dan C selalu sama sehingga komposisi DNA dapat dinyatakan dengan kandungan G + C yang berkisar 26% sampai 74 %. Hal ini dikenal sebagai hukum Chargaff, Erwin Chargaff pada tahun 1950 mempublikasikan hasil penelitiannya mengenai komposisi basa DNA pada berbagai jasad hidup.1 Pengemasan DNA di dalam sel memerlukan kemasan khusus dikarenakan molekul DNA yang sangat besar. Eukariot mengandung lebih dari 1000 kali jumlah DNA yang terdapat dalam prokariot, akibatnya metode pengemasan DNA sel eukariotik jauh lebih rumit. DNA eukariotik berinteraksi dengan protein basa kecil berukuran setara yang dikenal sebagai histon yang mengandung banyak arginin dan lisin.2 Pengertian GenSetiap makhluk hidup pasti memiliki materi genetik. bahkan mahluk hidup terkecil seperti virus pun memiliki materi genetiknya masing-masing. Materi Genetik ini berisi gen-gen. Gen sendiri merupakan serangkaian nukleotida kromosom yang membentuk kode produksi protein yang spesifik yaitu satuan informasi genetik.3 Gen tersebut terdapat didalam kromosom yang tersusun atas DNA dan RNA. Kromosom sendiri Gen dapat juga diartikan sebagai materi genetika yang berisi tentang informasi hereditas yang diturunkan dari induk kepada anaknya. Fungsi dari gen ini sendiri untuk mengatur perkembangan dan metabolisme individu serta menurunkan sifat-sifat dari generasi sebelumnya ke generasi berikutnya.4 oleh karena itu gen merupakan elemen penting bagi setiap mahluk hidup.Berdasarkan pengertian dari gen itu sendiri. Gen dapat dibagi menjadi 2 sifat yaitu dominan dan resesif. Gen dominan berarti gen yang memiliki sifat yang bisa mengalahkan sifat gen lainnya.4 Sementara gen resesif sendiri merupakan sifat gen yang ditutupi oleh sifat gen lainnya sehingga sering tidak tampak atau tampak hanya dalam jumlah yang rendah.4Pengertian KromosomKromosom merupakan rantai DNA yang berpilin dengan kuat dan mengandung protein. Kromosom merupakan kromatin yang menebal dan ditemukan di nukleus serta terlihat dengan jelas saat pembelahan sel. Semua sel somatik (tubuh) normal, kecuali sel kelamin (ovum dan spermatozoa) memiliki empat puluh enam kromosom atau dua puluh tiga pasang kromosom (sperma dan ovum hanya memiliki dua puluh tiga kromosom). Dari dua puluh tiga pasang kromosom dua puluh dua diantaranya merupakan pasangan homolog yang disebut dengan autosom. Kromosom homolog membawa informasi genetik dengan karakter yang sama. Pasangan ke dua puluh tiga dikenal sebagai kromosom kelamin X dan Y, kromosom ini homolog pada perempuan (X dan X) tetapi tidak pada laki-laki (X dan Y). Sel yang memiliki anggota pasangan lengkap disebut diploid (2n). Suatu sel seperti ovum atau spermatozoa yang hanya memiliki salah satu anggota dari pasangan kromosom disebut haploid (n).5Kromosom merupakan badan berbentuk batang yang dibentuk oleh gen yang diatur dalam rangkaian linear DNA bersama protein histon tertentu. Setiap sel somatik diatur oleh 46 kromosom, diatur dalam 23 pasangan, setiap pasangan berasal dari setiap orang tua. Jadi setiap orang mewarisi dua salinan dari setiap kromosom sehingga terbentuk dia salinan dari setiap gen. Lokasi kromosom kedua salinan gen disebut lokus genetik. Jika satu gen menduduki lokus genetik berada dalam dua atau lebih bentuk yang berbeda bentuk lokus ini akan mengubah bentuk gen yang disebut alel.6Pada manusia gen tertentu selalu menempati sebuah lokus genetik spesifik pada suatu kromosom tertentu. Misalnya lokus genetik untuk golongan darah Rh berada pada lengan pendek kromosom l, pada tempat ini terdapat dua gen Rh satu pada kromosom l yang berasal dari ibu dan yang lain pada kromosom l yang berasal dari ayah. Jika kedua gen pada lokus genetik yang sama adalah identik, maka individu tersebut homozigot. Jika kedua gen berbeda (misalnya dua alel berbeda terdapat pada lokus), individu itu heterozigot. Setiap manusia sehat adalah heterozigot pada sekitar 20% lokus genetik dan homozigot pada 80%.6

Hukum Mendel I & IISetelah mengetahui tentang pengertian gen. Kita juga harus tahu siapakah orang yang menemukan gen itu sendiri. Orang yang pertama kali menemukan teori tentang genetika adalah Abbot Gregor Mendel, seorang biarawan dari Agustine. Melalui percobaannya terhadap tanaman kacang kapri, Mendel menyimpulkan beberapa teori yaitu:1. Hukum Mendel IHukum Mendel yang pertama ini disebut juga hukum segregasi. Mendel menyatakan bahwa anggota pasangan alel akan terpisah selama proses pembentukan gamet. Melalui pembagian secara acak, sebagian gamet akan berisi gen ibu asli, dan yang lainnya akan berisi gen ayah. Atas dasar hukum mendel yang pertama ini pemisahan kromosom homolog terjadi selama pembelahan pada fase anafase I.7 Contoh dari hukum mendel I dibuktikan pada percobaan persilangan monohibrid. Melalui percobaan ini, dihasilkan beberapa kesimpulan, kesimpulan yang pertama: galur murni akan menampilkan sifat-sifat dominan (alel UU) maupun sifat resesif (alel uu). Bila disilangkan, F1 akan mempunyai kedua macam alel (Uu) tetapi menampakkan sifat dominan (apabila dominan lengkap). Kesimpulan yang kedua mengatakan bahwa individu heterozigot (F1) menghasilkan gamet-gamet setengahnya mempunyai alel dominan U dan setengahnya lagi mempunyai alel resesif u.7 Kesimpulan yang terakhir dari percobaan ini bahwa: dengan rekombinasi antara gamet-gamet secara rambang, populasi F2 menampilkan sifat-sifat dominan dan resesif dengan perbandingan (nisbah) fenotip 3 dominan (UU atau Uu) : 1 resesif (uu). Sementara perbenadingan genotip yaitu 1 dominan lengkap (UU) : 2 hibrida (Uu) : 1 resesif lengkap (uu).7

Gambar 1. Persilangan Monohibrid.72. Hukum Mendel IIHukum Mendel yang kedua ini disebut juga dengan teori penggolongan bebas. Dalam teori ini Mendel menyatakan bahwa gen pada berbagai lokus akan bersegregasi dengan bebas satu sama lain. Yaitu, jika dua pasangan gen atau lebih saling berhadapan, maka setiap pasangan akan berpisah dan bergerak ke dalam gamet dengan bebas, asalkan gen tersebut tidak berada dalam kromosom yang sama.7 Hukum ini dibuktikan dengan percobaan persilangan dihibrid (dengan dua atau lebih sifat) yang dapat di kenal, yang kemudian menghasilkan kesimpulan dintaranya: pertama, alel yang mengatur karakter yang berbeda (dua atau lebih sifat) memisah secara bebas ketika terbentuk gamet. Kedua, apabila dua pasang gen yang tidak bertaut terdapat dalam hibrida, perbandingan fenotip pada F2 adalah 9:3:3:1.7 Kesimpulan yang ketiga mengatakan bahwa uji silang dihibrid menghasilnya perbandingan 1:1:1:1. Keempat, makin banyak jumlah gen (pasangan alel) makin banyak jumlah kelas fenotip dan genotip pada F2. Terakhir, metode garis cabang dalam analisis genetik menyederhanakan penentuan kelas-kelas fenotip dan genotip.7

Gambar 2. Persilangan Dihibrid.7Pewarisan Sifat Setelah mengetahui tentang pengertian dari gen dan mengetahui tentang teori hereditas dari Mendel, kita akan mempelajari tentang pewarisan sifat. Dalam pewarian sifat perlu diperhatikan fenotip (sifat suatu organisme dilihat dari sisi fisik dan fisiologisnya) maupun genotip (symbol genetik suatu organisme) dari suatu organisme tersebut. Pewarisan sifat pada manusia berbeda dengan pewarisan sifat pada tanaman kacang kapri yang dilakukan oleh Mendel. Hal ini dikarenakan manusia tidak memiliki keturunan sebanyak tumbuhan ataupun hewan. Biasanya untuk pewarisan sifat pada manusia dapat dilihat dari catatan keluarga melalui kelahiran, perkawinan dan kematian.8 Catatan tersebut dibuat dalam bentuk pedigree atau peta istilah.8 Pewarisan sifat ini dapat menyebabkan terjadinya penyakit menurun melalui gen-gen induknya yang diwariskan kepada anaknya. Secara umum pewarisan penyakit pada manusia yang melalui gen dapat terbagi menjadi 2 jenis, yaitu: autosomal dan Gonosom. Kelainan pewarisan sifat atau kelainan genetik (genetic abnormality) merupakan penyimpangan dari sifat umum atau sifat rata-rata manusia. Kelainan genetik ini disebabkan oleh mutasi gen. Mutasi gen merupakan perubahan susunan gen yang umumnya tidak sempurna atau cacat.8Secara umum gangguan ini dikelompokkan menjadi tiga kategori, gangguan gen tunggal (disebabkan perubahan DNA untuk satu alel), ganguan multifaktorial (perubahan gen dan faktor lingkungan), serta abnormalitas kromosom.9 Pada pembahasan kali ini, akan lebih dititik beratkan pada gangguan gen tunggal yang disebabkan perubahan DNA untuk satu alel.Gangguan gen tunggal (single gene disorders) disebut juga dengan istilah Mendelian, sebagai penghargaan terhadap Gregor Mendel yang pertama kali mengetahui prinsip-prinsip yang mendasari pewarisan gen tunggal. Ironisnya kemaknaan pekerjaan Mendel baru diketahui lama setelah kematiannya, sehingga ia tidak pernah membayangkan bahwa pengamatannya akhirnya terbukti memiliki peran yang sangat besar.10Gangguan pewarisan ini dapat dijelaskan dengan pola pewarisan menurut Mendel (misal, autosomal dominan, autosomal resesif, terkait seks, atau terbatas seks). Dalam pembahasan kali ini akan lebih menitik beratkan pada pewarisan kelainan autosomal dominan dan resesif. Pada pewarisan autosomal dominan, mutasi satu gen dari satu pasang alel menghasilkan gambaran fenotip atau ciri yang berbeda. Sementara itu, pada pewarisan autosomal resesif, suatu gen yang terkena dari satu pasang alel tidak cukup untuk menimbulkan gambaran fenotip ciri tertentu (yakni berbeda dari normal), namun pada heterozigot ciri-ciri ini dapat muncul.3Pewarisan Sifat Autosomal DominanPada pewarisan autosomal dominan, mutasi satu gen dari satu pasang alel menghasilkan gambaran fenotip atau ciri yang berbeda. Dengan kata lain, hadirnya gen dominan dalam genotip menyebabkan penampakan sifat. Sifat autosomal ini ditentukan oleh gen pada autosom. Macam penyakit yang ditularkan adalah phenylthiocarbamida (PTC), dentinogenesis imperfecta, achondroplasia, warna rambut, dan polidaktili.11PolidaktiliPolidaktili merupakan keadaan dimana jumlah jari tangan atau kaki lebih dari 5. Penyakit ini merupakan kelainan bawaan dalam autosom yang dibawa oleh gen dominan. Penderita dapat dilahirkan dari pasangan orang tua yang sama-sama menderita polidaktili, yang memiliki gen heterozigot (Pp) atau dari pasangan yang salah satunya memiliki sifat gen dominan homozigot (PP) sementara bila orang tuanya memiliki gen homozigot resesif (bb) maka anak yang dilahirkan akan normal. Gen ini memiliki pengaruh yang bervariasi terhadap fenotipe. Polidaktili juga memperliatkan sifat penetrasi parsial. Terkadang gen tersebut tidak mempengaruhi apa-apa. 11Pemisalan pertama ( ayah memiliki gen heterozigot ibu normal) P: pp >