Virdan Reynaldi Limbong Virdan.2014fk005@civitas

Virdan Reynaldi Limbong
[email protected]
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510
Menentukan Identitas Sesesorang dengan Melakukan Tes DNA
Abstrak
Dna merupakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah
molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. DNA yang terdapat dalam
kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang saling melilit sebagai heliks
rangkap. Kunci pada struktur DNA heliks-ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara
basa-basa di kedua untai molekul. DNA juga mempunyai kemampuan untuk menggandakan
replikasi yaitu memperbanyak atau memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu
membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA awal. Disini juga akan dibhas tentang
hukum mendel 1 dan 2, dimana
hukum mendel 1 dikenal juga dengan Hukum Segregasi
menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan
dalam dua sel anak’. Dan hukum mendel yang ke 2 dikenal dengan Hukum Independent
Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang
sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan
lainnya’. Untuk mengetahui DNA seseorang dapat dilakukan dengan tes PCR. PCR merupakan
suatu system pemeriksaan untuk replikasi DNA yang memungkinkan suatu rangkaian DNA
target spesifik mengalami aplifikasi secara selektif atau bertambah beberapa juta kali dalam
waktu beberapa jam saja.
Kata kunci: DNA, replikasi, translasi, hukum mendel
Abstrack
DNA is a molecule that is amazing, but in retrospect, it is simply a molecule that is composed of
atoms that have chemical bonds. DNA contained in the chromosomes shaped as two strands of
nucleotides that are wrapped around the group as a double helix. The lock on the double-helix
1 | Page
structure of DNA is the formation hydrogen bonds between the bases on both strands of the
molecule. DNA also has the capability to reproduce or duplicate replication that multiply. With
DNA, capable of forming a new DNA that exactly matches the initial DNA. Here also will be
discussed about the law Mendel 1 and 2, where the law of Mendel 1is also known as the Law of
Segregation states: 'the second gamete formation genes that constitute the pair will be separated
into two daughter cells'. And law Mendel's 2nd Law of Independent Assortment known, stated:
'when two individuals differ from one another in two or more pairs of properties, then the
revelation of the nature of the pair that does not depend on the nature of the other spouse'. To
determine a person's DNA can be performed by PCR. PCR is an inspection system for DNA
replication that allows a specific target DNA sequence experiencing aplifikasi selectively or
increased several million times within a few hours.
Key words: DNA, replication, translation, the law Mendel
Pendahuluan
I. Latar belakang
DNA (Deoksirybose Nucleid Acid) merupakan komponen penyusun kehidupan. Zat inilah yang
membuat lebah adalah seekor lebah dan kanguru adalah kanguru. DNA adalah apa yang
membuat tiap-tiap individual (apapun jenis dan spesiesnya) unik. Setiap manusia juga memiliki
DNA yang berbeda-beda karena DNA seringkali dirujuk sebagai molekul hereditas, ia
bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada
manusia, ciri-ciri ini misalnya dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama
pembelahan sel, DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.
Ketika ahli forensik tak bisa melakukan sidik jari atau sidik gigi, tes DNA menjadi alternatif.
Dokter atau petugas lab bisa menggunakan bagian tubuh mana saja asalkan punya inti sel.
Rambut yang tertinggal di kemeja pun bisa dijadikan acuan. Demikian pula air liur atau percikan
darah pada pakaian. Dengan sedikit darah saja yang diperlukan untuk memperoleh profil DNA
seseorang. Dalam makalah ini penulis akan membahas tentang apa itu DNA, struktur DNA,
trnaskripsi, dan replikasi DNA, hukum mendel, dan lain-lain. Untuk itu, pemehaman
2 | Page
selengkapnya mengenai DNA akan dibahas dalam makalah ini. Dalam kasus ini sedikit
ditemukan kesulitan dalam mencari literature.
isi
A. DNA
Dna merupaakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah
molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. Kalau dilihat sebagai
molekul, ukurannya memang sangat panjang. Apabila kamu merentangkannya DNA dari sebuah
sel manusia, panjangnya mencapai kurang lebih 1,5 meter, kira-kira 100.000 kai lebih panjang
daripada ssel itu sendiri! Tidak mengherankan kalau DNA harus terlipat dan terpilin sedemikian
rupa supaya muat dalam inti sel. DNA (asam deoksiribonukleat) merupakan materi genetic dari
sebagian besar organisme. Setiap kromosom adalah suatu molekul DNA yang sangat panjang.
Molekul kimia penyusun DNA dinamakan nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari satu molekul
gula dan satu molekul fosfat yang terkait pada salah satu basa DNA. Yaitu timin, adenine,
guanine, dan sitosin.1
DNA yang terdapat dalam kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang
saling melilit sebagai heliks rangkap. Setiap untaian merupakan rangkaian molekul-molekul
nukleotida daam bentuk deoksiribonukleotida, sedangkan setiap molekul nukleotida tersebut
terdiri dari 3 gugus yaitu: 1) gugus basa, diantaranya adenine (A), sitosin (C), timine (T) dan
guanine (G). 2) gugus gula dalam bentuk deoksiribosa. 3) gugus fosfat. Seperti ditunjukkan pada
gambar 1.1.2
3 | Page
Gambar 1.1 struktur molekul DNA. (sumber : http://science.howstuffworks.com)
1. Struktur DNA
Kunci pada struktur DNA heliks-ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara
basa-basa di kedua untai molekul. Walaupun ikatan hydrogen dapat terbentuk diantara
sebarang dua basa, dinamakan pasangan basa, waltson dan crick menemukan bahwa
pasangan terbaik adalah antara adenine dan timin dan antara sitosin dan guanine. Skema
ini konsisten dengan aturan cargaff, sebab setiap basa purin berikatan hydrogen dengan
basa pirimidin, dan sebaliknya (A+G=C+G). Gaya tarik menarik lain seperti interaksi
dipol-dipol dan gaya van der waals diantara pasangan basa juga membantu menstabilkan
heliks ganda ini.3
2. Replikasi DNA
DNA mempunyai kemampuan untuk menggandakan replikasi yaitu memperbanyak atau
memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu membentuk DNA baru yang sama
persis dengan DNA awal. Replikasi DNA berlangsung pada sel-sel muda saat interfase
(mitosis), yaitu saat sel setiap melakukan pembelahan. Replikasi DNA merupakan suatu
proses menurunkan sifat genetic sehingga suatu jasad hidup tetap menurunkan jenisnya.
Sapi tetap menurunkan sapi, kelinci tetap menurunkan kelinci, dan manusia tetap
menurunkan manusia. Replikasi DNA diawali dengan membukanya pilinan salah satu
ujung DNA karena kerja enzim. Pilinan memisah menjadi benang atau untaian tunggal
karena ikatan hydrogen yang lemah. Selanjutnya, masing-masing benang ini berlaku
sebagai cetakan tempat menempel benang kedua berikutnya. Jadi, benang pertama
4 | Page
menjadi cetakan benang baru dan benang kedua juga menjadi cetakan benang kedua yang
baru juga. Kedua untaian heliks ganda membuka dan masing-masing menentukan untaian
anak yang baru, dengan memasangkan basanya. Sementara pilinan benang rangkap ini
terurai, nukleotida baru (dalam hal ini dATP, dCTP, dGTP dan dTTP), terpasang berjajar
sepanjang tiap benang (untaian). Nukleotida-nukleotida ini digabungkan satu-persatu,
dengan cara saling melengkapi secara tepat, timin bersebrangan dengan adenine dan
sitosin bersebrangan dengan guanine. Polymerase nukleotiida-nukleotida ini dikatalisis
oleh enzim DNA polymerase dan secara bersamaan dibebaskannya difosfat.4
3. Transkripsi
Proses transkripsi adalah peristiwa penyalinan molekul DNA menjadi mRNA.
Mekanisme transkripsi dengan cara menyusun rengakaian nukleotida sesuai dengan jenis
basa yang dimiliki DNA yang disalin. Gugus T diubah menjadi A dari RNA. G menjadi
C, C menjadi G, tetapi A menjadi U. rRNA yang akan membentuk ribosom dalam proses
penyandian protein pasca transkripsi mRNA disandi oleh sejumlah besar gen yang
menghasilkan untai RNA dengan intron atau bagian tanpa kode. Bagian tanpa kode ini
nantinya akan dibuang oleh enzim.2
4. Translasi
Proses translasi suatu pesan RNA ke dalam rantai polipeptida terjadi melalui tiga tahap
yaitu tahap: inisiasi, elongasi, dan terminasi. Inisiasi melibatkan subunit 30s di daerah
terdepan pada mRNA, yaitu sekitar lebih dari 20 atau lebih kode inisiasi yaitu AUG.
tRNA inisiator khusus yang dimuati dengan metionin menempati tapak peptidil (tapak P)
pada ribosom. GTP yang terikat kedalam kompleks inisiasi 30s akan terhidrolisis dan
terlepas ketika berikatan dengan subunit 50s. Pada tahap ini tapak aminoasil tRNA (tapak
A) yang menampung aminoasil tRNA menjadi kosong. Tahap elongasi salah satu
komponen subunit mengirim metionin pertama dari tapak P ke tapak A. Untuk
membentuk ikatan peptida yang pertama maka dibutuhkan faktor elongasi G yang
berhubungan dengan hidrolisis GTP, menggeser,atau translokasi ribosom sejauh satu
kodon ke tapak P, sehingga tapak A tersedia untuk pengikatan lainnya. Proses ini
berlanjut sampai ada kodon stop yaitu UAG,UAA, UGA yang menandakan telah seleai
pembentukan rantai polipeptida dibarengi kekosongan tapak A.5
B.
Hukum mendel
5 | Page
Gregor Johann Mendel yang lahir tahun 1822 di Cekoslovakia. Pada tahun 1842, Mendel mulai
mengadakan penelitian dan meletakkan dasar-dasar hereditas. Ilmuwan dan biarawan ini
menemukan prinsip-prinsip dasar pewarisan melalui percobaan yang dikendalikan dengan
cermat dalam pembiakan silang. Penelitian Mendel menghasilkan hukum Mendel I dan II, yang
dijelaskan sebagai berikut: 6,2
I.
Hukum mendel I (segregasi)
Dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang
merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak’. Hukum ini berlaku untuk
persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Contoh dari terapan Hukum
Mendell I adalah persilangan monohibrid dengan dominansi. Persilangan dengan dominansi
adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat daripada sifat yang lain. Sifat
yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan yang lemah/tertutup disebut
sifat resesif.
Perhatikan contoh berikut ini: Disilangkan antara mawar merah yang bersifat dominan dengan
mawar putih yang bersifat resesif.
II.
Hukum mendel II (hukum berpasangan bebas)
Dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda
satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang
sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Hukum ini berlaku untuk
persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih.
Contoh: disilangkan ercis berbiji bulat warna kuning (dominan) dengan ercis berbiji kisut
warna hijau (resesif)
6 | Page
C.
Pemeriksaan
1) Pemeriksaan DNA dengan PCR
PCR merupakan suatu system pemeriksaan untuk replikasi DNA yang memungkinkan
suatu rangkaian DNA target spesifik mengalami aplifikasi secara selektif atau bertambah
beberapa juta kali dalam waktu beberapa jam saja. Hal inilah yang memungkinkan
metode PCR digunakan untuk pemeriksaan genetic dan penyakit infeksi. Umumnya
sampel dianalisis dengan asam nukleat dan umumnya PCR menggunakan DNA sebagai
target dibandingkan RNA karena stabilitas dari DNA dan mudahnya DNA diisolasi. PCR
dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu penyakit yang disebabkan virus atau
bakteri, kasus kematian atau tindak criminal yang dicurigai.7
2) Tes darah
Karl Landsteiner adalah seorang ahli imunologi dan ilmu penyakit yang lahir di Australia
(1868-1943). Ia menggolongkan darah manusia menjadi A,B,AB, dan O. penggolongan
tersebut didasarkan pada jenis antigen dalam eritrosit dan antibody dalam plasma darah.
Darah golongan A merupakan darah yang eritrositnya mengandung aglutinogen A
(antigen A). Dalam plasma darahnya, terdapat agglutinin β (antibody α). Darah golongan
B merupakan darah yang dalam eritrositnya mengandung aglutinogen B (antigen B).
dalam plasma darahnya, agglutinin α (antibody α). Darah golongan AB merupakan darah
yang dalam eritrositnya tidak mengandung aglutinogen (antigen). Akan tetapi dalam
plasma darahnya membentuk aglitinin α dan β (antibody α dan β). Darah akan
menggumpal atau membeku jika antigen A bertemu dangan antiboy α, dan antigen B
bertemu dengan antibody β. Penentuan golongan darah seseoran dapat ditentukan dengan
cairan anti A (agglutinin α), anti B (agglutinin β).8
Penutup
7 | Page
Kesimpulan
Dalam makalah ini membahas tentang DNA sebagai materi genetic manusia. Setiap orang pasti
memiliki DNA yang khas. Dengan kata lain, tak mungkin ada dua atau lebih orang yang
memiliki DNA sama. Jadi dalam penyelesaina masalah kasus pada skenario ini adalah korban
yang tidak dapat dikenali lagi identitasnya dapat dikenali lagi dengan serangkaian tes uji DNA
dan hasil dari uji tersebut dicocokkan kepada orang tua yang melaporkan bahwa iya kehilangan
anaknya.
Daftar Pustaka
1. Raharjo B, Andiani F, Nugraha D, Eddy MH. Editor. Genetika. Jakarta: erlangga; 2005: h
12.
2. Priastini R, Hartono B. Biologi sel dan biologi molekuler. Ed 4. Jakarta: Fakultas
kedokteran universitas krida wacana; 2014: h 105-7, 345-60
3. Chang R. Kimia dasar konsep konsep inti. Ed 3. Jakarta: Erlangga; 2004: h 302.
4. Sumardjo D. Pengantar kimia: buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program
strata 1 fakultas bioeksakta. Ed1. Jakarta: EGC; 2009:h 326.
5. Laelasari E editor, schaum’s easy outlines Biokimia. Jakarta: Erlangga; 2006: h.109-110.
6. Biologi media center. Genetika hukum mendel. Diunduh dari
biologimediacenter.com/genetika-hukum-mendel, 30 januari 2015.
7. Sudiono J. pemeriksaan patologi untuk diagnosis neoplasima mulut. Jakarta: EGC; 2008:
h 68.
8. Karmana O. Biologi. Bandung: Grapindo media pratama; 2008: h 137.
8 | Page
9 | Page