Genetika Kromosom Gene Susunan kimia materi genetika DNA Konseling genetika Rekayasa genetika Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap genetika Heredity - 2 Genetika adalah ilmu yang mempelajari keturunan (heredity). Ahli genetika (geneticist) mempelajari: Bagaimana gen bekerja? Bagaimana gen ditransfer? Bagaimana gen dikendalikan? Bagaimana gen mengalami perubahan atau mutasi? Informasi genetik dibawa dalam chromosome. Semua chromosome dalam bentuk berpasangan Terbuat dari DNA (deoxyribonucleic acid) dan protein Heredity - 3 Heredity - 4 1 Manusia memiliki 23 pasang chromosome. 23 chromosome diturunkan dari ibu, dan 23 chromosome dari ayah. Untuk 22 pasang chromosome pertama chromosome dalam pasangan yang terlihat serupa. Chromosome ini disebut AUTOSOME. Pasangan chromosome yang ke 23 tampak berbeda: Ada dua tipe chromosome yang berbeda dalam pasangan tersebut, yaitu chromosome X yang lebih besar, dan chromosome Y yang lebih kecil. Chromosome X membawa beberapa gene, tetapi chromosome Y membawa sedikit gene yang meliputi gene dengan perintah membuat pria. Oleh karena itu, pasangan chromosome yang ke 23 disebut CHROMOSOME SEKS. Kromosom sebagai dasar dari Inheritance. Fungsi kromosom: untuk mengontrol produksi protein (menentukan sifat... warna mata, warna rambut, tinggi badan....). Heredity - 5 Gene adalah untaian benang, dan dikemas dalam chromosome, yang di transmisi dari orang tua ke anaknya. Gene merupakan instruksi yang ditemukan pada setiap sel yang menentukan bagaimana tubuh berkembang dan berfungsi. Heredity - 6 Heredity - 7 Gene terdapat pada sepanjang untaian (strand) DNA yang membentuk kromosom. Gene adalah segmen pendek dari DNA yang diterjemahkan oleh tubuh sebagai rencana atau cetakan (template) untuk membangun protein spesifik. Heredity - 8 2 Gene adalah unit terkecil dari hereditas. Hereditas adalah penurunan sifat dari generasi ke generasi berikutnya. Gene mengkode informasi yang diperlukan untuk mensintesis rangkaian asam amino dalam protein, yang memainkan peran besar dalam menentukan phenotype akhir, atau penampilan fisikal dari organisme. Gene dalam bentuk berpasangan, satu dari ibu dan satu dari ayah. Dua gene dalam pasangan mungkin “tidak sependapat”. Jika code dari salah satu gene di ekspresikan, maka bukan masalah apa yang dikatakan gene lainnya, maka gene disebut DOMINANT. Jika kedua gene memiliki perintah yang sama untuk code yang di ekspresikan, maka gene disebut RECESSIVE. Heredity - 9 Heredity - 10 Heredity - 11 Heredity - 12 Contoh: Seseorang dengan salah satu gene untuk rambut hitam akan memiliki rambut hitam, baik memiliki atau tidak memiliki gene lain untuk rambut blondi. Rambut blondi akan muncul jika kedua gene dalam pasangan adalah untuk rambut blondi. 3 Deoxyribonucleic acid (DNA) adalah asam nukleat yang terdiri dari dua strand polinukleotida yang mengelilingi poros sentral untuk membentuk double helix; tempat penyimpanan informasi genetik. Unit dasarnya adalah nukleotida, yang terdiri dari molekul gula deoxyribose, gugus fosfat, dan salah satu dari empat basa nitrogen, yaitu: Purine: Adenine (A), Guanine (G). Pyrimidine: Thymine (T), Cytosine (C). Asam nukleat berfungsi sebagai pembawa faktor keturunan (inheritance) 99% dari semua spesies. Molekul DNA berbentuk double-stranded dan terdiri dari dua strand yang tersusun antiparallel dan complementary. Heredity - 13 Konseling genetik (dan diagnosis prenatal) memberikan pengetahuan kepada orang tua, untuk bahan dalam mengambil keputusan secara tepat terhadap kemungkinan untuk hamil dan akibat-akibatnya. Heredity - 15 Heredity - 14 Walaupun, ilmuwan telah mampu mengobati beberapa penyakit yang dapat menimbulkan malapetaka tetapi pada akhirnya pencegahan timbulnya penyakit genetik yang fatal adalah cara yang terbaik. Pencegahan penularan penyakit secara genetik dapat terdiri dari beberapa pilihan, yaitu: Mencegah kehamilan Inseminasi buatan dari sperma yang tidak membawa penyakit genetik Dagnosis prenatal Terminasi kehamilan pada wanita yang menderita kelainan genetik Mengadopsi anak Heredity - 16 4 Pemeriksaan genetik bermanfaat untuk mengidentifikasi resiko berkembangnya penyakit genetik atau penurunan pada keturunan. Pemeriksaan genetik dapat mendeteksi allele yang menyebabkan penyakit. Diagnosis prenatal melibatkan pemeriksaan sel-sel fetal, cairan amniotik, atau membran amniotik untuk mendeteksi ketidaknormalan fetal. Kira-kira pada kehamilan minggu ke 12 – 14, jika mungkin dilakukan pemeriksaan sel fetal melalui amniocentesis. Pada kehamilan minggu ke 9 - 10, jika mungkin dilakukan aspirasi untuk mengambil sejumlah kecil jaringan plasenta, yang digunakan untuk pemeriksaan kultur dan kromosom (Chorionic villi sampling (CVS). Teknik ini dilakukan dengan cara memasukkan jarum kedalam kantung amniotik dan menghisap cairan amniotik. Dilakukan jika diduga bahwa embryo memiliki kromosom abnormal, misalnya usia maternal atau riwayat terakhir dari aborsi spontan, maka biasanya dilakukan pemeriksaan genetika. Heredity - 17 Sel-sel fetal, amniocyte yang terdapat didalam cairan tersebut kemudian digunakan untuk pemeriksaan kultur dan pemeriksaan metaphase kromosom. Heredity - 18 Screening genetik menyiapkan orang tua bahwa pengobatan mungkin diperlukan untuk kesehatan bayi mereka. Contoh: wanita hamil untuk pertama kali, usia 35 tahun, ingin tahu apakah bayinya memiliki trisomy-21 (Down syndrome). Heredity - 19 Heredity - 20 5 Dua cara utama yang digunakan untuk mengidentifikasi carrier: Pedigree Pedigree menelusuri jejak sifat genetik tertentu melalui beberapa generasi; membantu untuk memprediksi yang akan datang. Pemeriksaan darah dan DNA. Pemeriksaan darah dan DNA dapat mendeteksi adanya gene recessive yang tidak di ekspresikan. Heredity - 21 Heredity - 22 Rekayasa genetik (Genetic engineering) memungkinkan untuk mengganti gene yang cacat. Sel-sel yang cacat dapat di infeksi dengan virus yang di rekayasa secara genetikal mengandung gene fungsional. Sel-sel pasien dapat secara langsung di injeksi dengan DNA yang “diperbaiki”. Pedigree dari phenotype dominant yang ditentukan oleh allele A dominant . Heredity - 23 Heredity - 24 6 Memindahkan "GEN" dari molekul SOURCE DNA ke molekul TARGET DNA disebut CLONING Teratogen – setiap agent yang mengganggu perkembangan normal (malformasi) embryo : Obat-obatan: tetracycline, dsb Zat kimia: dioxin, dsb Infeksi maternal Virus herpes, rubella, parovirus B-19, toxoplasmosis, dsb Heredity - 25 Terpapar dengan kondisi maternal tertentu Diabetes, folic acid deficiency, alkoholisme, hipertermia, dsb Heredity - 26 7