ekspresi gen aditif (additive gene expression)

TINJAUAN GENETIKA
BY
Setyo Utomo
PENGERTIAN :
GENETIKA BERASAL DARI BAHASA YUNANI KUNO :GENETIKOS”
ATAU GENETIS YANG BERARTI “ASLI” MERUPAKAN DISIPLIN
ILMU BAGIAN BIOLOGI YANG MEMPELAJARI TENTANG SIFATSIFAT DAN PEWARISANNYAP PADA MAKHLUK HIDUP.
PERKEMBANGAN GENETIKA DI AWALI DARI HASIL PEKERJAAN
GREGOR JOHAN MENDEL (1822 – 1884) SETELAH MELAKUKAN
SERANGKAIAN PENELITIAN PADA KACANG POLONG (Pisum
sativum). HASIL PENELITIAN YANG BERJUDUL “EXPERIMENTS
ON PLANT HYBRIDIZATION YANG DIPRESENTASIKAN TH 1865
PADA PERTEMUAN ILMIAH SOCIETY FOR RESEARCH IN NATURE di
BRUNN, NAMUN KURANG MENDAPATKAN PEMAHAMAN YG
BERARTI HINGGA TAHUN 1890 AN.
PADA TH 1900, 16 TH SETELAH KEMATIAN ,
TULISAN MENDEL TSB KEMBALI DI UNGKAP
SETELAH MENDAPATKAN PERHATIAN SECARA
LUAS.
SEMENJAK ITU BANYAK SEKALI
PENELITIAN YANG BERKAITAN DENGAN
PERSILANGAN, TIDAK HANYA PADA TANAMAN
TETAPI PADA TERNAK/HEWAN.
LAMBAT LAUN GENETIKA MENGALAMI
PERKEMBANGAN PESAT SAMPAI PADA
APLIKASI REKAYASA GENETIKA (GENETIC
ENGINEERING).
GENETIKA MENDEL
MENDEL TELAH MELETAKAN DASAR-DASAR
YANG KUAT MENGENAI PERKEMBANGAN ILMU
GENETIKA SEHINGGA DIKENAL DENGAN “BAPAK
GENETIKA”
KATA GENETIC UNTUK MENGGAMBARKAN
PEWARISAN SIFAT PERTAMA KALI DIKENALKAN
DAN DIPOPULERKAN OLEH WILLIAM BATESON
PADA KONFRENSI INTERNASIONAL III TENTANG
HIBRIDISASI TANAMAN DI LONDON-INGGRIS TH
1906.
PARA PENELITI LAIN MENCOBA MENGKAJI DAN
MENENTUKAN BAGIAN SEL YANG BERTANGGUNGJAWAB
TERHADAP PEWARISAN SIFAT. THOMAS HUNT MORGAN T
MENYATAKAN BAHWA GEN BERADA PADA KROMOSOME
BERDASARKAN PENGAMATNNYA TENTANG RANGKAIAN
ATAU PAUTAN KELAMIN (SEX LINKED) PADA MUTASI
WARNA MATA PUTIH PADA LALAT BUAH PADA TH 1910.
TAHUN 1913 MAHASISWA MORGAN YANG BERNAMA ALFRED
STURTEFANT MENYAMPAIAKN FENOMENA PAUTAN UNTUK
MENGGAMBARKAN BAHWA GEN BERADA TERATUR SECARA
LINIER DALAM KROMOSOM.
 PADA ZAMAN MENDEL, BELUM DIKENAL
ISTILAH GEN NAMUN DISEBUTNYA SEBAGAI
“FAKTOR”.
 SATU GEN MEMPUNYAI PASANGAN YANG
BERSESUAIAN YG DISEBUT “ALEL” . SATU
GEN MEMPUNYAI KEMAMPUAN MENUTUP
GEN LAIN (GEN DOMINAN = HURUF
BESAR/KAPITAL, Ex. A).
 GEN LAIN YANG TERTUTUPI DISEBUT GEN
RESESIF (= SIMBOL HURUF KECIL, Ex. A).
 PASANGAN ALEL YANG MEMPUNYAI GEN
SAMA , MISAL “AA” DISEBUT “HOMOZIGOT,
SEDANGKAN PASANGAN ALEL DENGAN GEN
BERBEDA
MISAL
Aa
DISEBUT
“HETEROZIGOT”.
 SUATU SIFAT ATAU KARAKTER YANG DAPAT
DILIHAT DISEBUT “FENOTIPE”, SEDANGKAN
SUSUNEN GEN YANG MENGEKSPRESIKAN
SUATU SIFAT MENJADI FENOTIPE DISEBUT
“GENOTIPE”.
HUKUM MENDEL I
TERJADI PADA PERSILANGAN MENDEL UNTUK SATU SIFAT BEDA (MONOHYBRID) YAITU WARNA
BUNGA. GEN “R” MENGEKSPRESIKAN UNTUK WARNA MERAH, GEN r UNTUK WARNA PUTIH. HASIL
PERSILANGAN PADA F1 MENGHASILKAN 100% BERWARNA MERAH YAITU Rr (MERAH). PADA
PERSILANGAN SELANJUTNYA Rr (MERAH) DENGAN Rr (MERAH) MAKA PADA F2 NISBAH
GENOTIPNYA TERNYATA MENJADI 1:2:1. MASING-MASING UNTUK RR: Rr DAN rr. DENGAN NISBAH
FENOTIPIK 3 : 1 (3 MERAH DAN 1 PUTIH).
TETUA
F1
F2
MERAH (RR) x PUTIH (rr)
Rr (MERAH)
X
Rr (MERAH)
RR, Rr , Rr (MERAH) rr (PUTIH)
PERSILANGAN SATU SIFAT BEDA (MONOHYBRID)
SIFAT-SIFAT YG DIAMATI MENDEL PADA KACANG POLONG CUKUP BANYAK, MUDAH DIANALISIS.
TIPE PERSILANGAN SATU SIFAT BEDA
MENGHASILKAN HUKUM MENDEL I TENTANG
“LAW OF SEGREGATION YANG BERBUNYI : THE
TWOO MEMBER OF GENE PAIR SEGREGATION
(SEPARATE) FROM EACH OTHERB DURING SEX –
CELL FORMATION, SO THAT ONE HALF OF THE
SEX CELL CARRY ONE MEMBER OF THE PAIR
AND THE ORDER ONE-HALF OF THE SEX CELLS
CARRY THE OTHER
MEMBER OF THE GENE
PAIR.
MAKNANYA :
1.TERDAPAT 2 GEN DARI SEPASANG ALEL UNTUK
SATU SIFAT
2.ALEL BERSEGREGRASI SECARA BEBAS SELAMA
PEMBENTUKAN GAMET
3.SETIAP GAMET HANYA BERISI SATU GEN
UNTUK MASING-MASING SIFAT
4.PADA SAAT TERJADI FERTILISASI, ORGANISME
BARU MEMPUNYAI SEPASANG ALEL UNTUK
SATU SIFAT SEBAGAI GABUNGAN DARI YANG
DIWARISKAN MASING-MASING TETUANYA.
HUKUM MENDEL II :
 HUKUM MENDEL II TENTANG LAW OF
INDEPENDENT ASSORTMENT BERBUNYI
: “Different segregating gene pairs behave
independently”
BERLAKU
UNTUK
PERSILANGAN DUA ATAU LEBIH SIFAT
BEDA.
 PADA SAAT PEMBENTUKAN GAMET
MASING-MASING GENE DARI PASANGAN
ALEL BERPADU SECARA BEBAS ANTARA
SATU DENGAN YANG LAIN. AKIBATNYA
TERBENTUK KOMBINASI PASANGAN
GEN.
 UNTUK PERSILANGAN DUA SIFAT
BEDA, PADA F1 DIHASILKAN 100%
HETEROZIGOT DENGAN FENOTIP
SELURUHNYA
MENYERUPAI
EKSPRESI GEN DOMINAN.
 PADA F2, NISBAH GENOTIP ADALAH
1:2:2:1:4:1:2:2:1 DAN NISBAH FENOTIP
9:3:3:1.
 SIFAT I ADALAH BENTUK BIJI (BULAT
DAN KERIPU), SIFAT II WARNA
POLONG (HIJAU DAN KUNING).
PERSILANGAN DUA SIFAT BEDA :
TETUA
BULAT-HIJAU (RRYY)
X
KERIPUT KUNING (rryy)
F1
BULAT HIJAU (RrYy)
F2
R-YR- yy
rrYrryy
:
:
:
:
X BULAT HIJAU (RrYy)
bulat - hijau (9)
bulat – kuning (3)
keriput – hijau (3)
keriput – kuning (1)
EKSPRESI GEN
ADITIF (ADDITIVE
GENE EXPRESSION)
NON-ADITIF (NON
ADDITIVE GENE
EXPRESSION)
1. DOMINAN LENGKAP (COMPLETELY DOMINANCE)
2. KURANG DOMINAN (LACK OF DOMINANCE)
3. LEWAT DOMINAN ( OVERDOMINANCE)
4. KODOMINAN (CODOMINANCE ATAU INTERMEDIATE)
5. EPISTASIS
ILUSTRASI 4 MACAM EKSPRESI GEN NON-ADITIF
AA – Aa-
AA –
Aa --
AA --
AA --
Aa --
aa --
aa --
Aa--
aa-
aa-
Completely dominance Lack of dominance
Overdominace
Codominance
 KURANG DOMINAN TERJADI KARENA KEKURANG MAMPUAN
SUATU GEN DALAM MENGEKSPRESIKAN DIRINYA SENDIRI
TERHADAP PASANGANNYA (ALEL).
 EKSPRESI GEN KODOMINAN TERJADI KARENA GEN DOMINAN
DAN RESESIF SAMA-SAMA MEMPUNYAI KEKUATAN YANG
SEIMBANG UNTUK MENGEKSPRESIKAN FENOTIP . CONTOH
KODOMINAN ADALAH WARNA RAMBUT PADA KULIT SAPI
SHORTHORN. BILA TERDAPAT GENOTIP RR MAKA FENOTIP
WARNA RAMBUT
ADALAH MERAH, SEDANGKAN BILA
GENOTIPNYA rr MAKA WARNA RAMBUT ADALAH PUTIH. JIKA
Rr MUNCUL PADA SAPI SHORTHORN AKAN MUNCUL WARNA
ROAN ( PEMUNCULAN KOMBINASI WARNA MERAH DAN PUTIH
SECARA BERSAMAAN).
 LEWAT DOMINAN ADALAH INTERAKSI ANTAR GEN
YANG MENYEBABKAN INDIVIDU HETEROZIGOT
MEMPUNYAI PENAMPILAN YANG LEBIH BAIK
DIBANDINGKAN HOMOZIGOT. EKSPRESI GEN TIPE
INI BERTANGGUNGJAWAB TERHADAP HYBRID
VIGOR.
 EPISTASIS MERUPAKAN INTERAKSI ANTAR GEN
YANG BUKAN PASANGANYA (GEN YANG BERADA
PADA LOKUS YANG BERBEDA). PADA KASUS
EPISTASIS, NISBAH FENOTIPIK BIASANYA TIDAK
SESUAI DENGAN HASIL YANG DIPEROLEH OLEH
MENDEL.
NISBAH FENOTIPIK PADA KASUS EPISTASIS
JENIS EPISTASIS
A-B-
EPISTASIS DOMINAN
EPISTASIS RESESIF
9
DUPLIKAT EPISTASIS DOMINAN
DUPLIKAT EPISTASIS RESESIF 9
A-bb
12
a-B-
aabb
3
3
15
1
4
1
7
 EKSPRESI GEN ADITIF TIDAK MENAMPAKAN PERBEDAAN FENOTIP YANG
MENCOLOK SEBAGAIMANA YG DIEKSPRESIKAN OLEH GEN-GEN NON ADITIF.
CONTOH BEBERAPA PASANG GEN MEMPENGARUHI SUATU SIFAT YANG
DAPAT DIUKUR, MISAL BOBOT BADAN.
 SETIAP GEN BESAR MEMBERIKAN KONTRIBUSI SEBESAR 10 UNIT BOBOT
BADAN, SEDANGKAN GEN KECIL SEBESAR 5 UNIT.
 BILA TERDAPAT GEN AaBBCCdd, MAKA FENOTIP BOBOT BADAN SEBESAR
50+15= 65 UNIT. GENOTIP YANG LAIN AABBCcDd AKAN MENGEKSPRESIKAN
BOBOT SEBERAT 60+10 = 70.
 EKSPRESI GEN ADITIF BERSIFAT SALING MENAMBAHKAN.
GENETIKA MOLEKULER
DI DALAM SEL TERDAPAT INTI SEL (NUCLEUS).
INTI SEL MENGANDUNG SEJUMLAH KROMOSOM, YG
JUMLAHNYA BERBEDA-BEDA TERGANTUNG SPESIES
MAKHLUK HIDUP.
DIDALAM KROMOSOM TERDAPAT LOKUS-LOKUS YANG
MENJADI TEMPAT KEDUDUKAN GEN-GEN.
BILA LENGAN KROMOSOM DIBAYANGKAN SEPERTI
SEBATANG BAMBU DENGAN RUAS-RUASNYA MAKA
RUAS-RUAS BAMBU INILAH YANG MERUPAKAN
BAGIAN DARI RANGKAIAN GEN.
GEN DIKETAHUI EKSISTENSINYA
DALAM KROMOSOM SEBAGAI UNIT
TERKECIL
PEMBAWA
SIFAT
KETURUNAN.
DIDALAM PERKEMBANGAN ILMU
GENETIKA
DIKETAHUI BAHWA
KROMOSOM TERSUSUN ATAS PROTEIN
DAN DNA.
TUGAS :
Buat tulisan berkait topik dalam bentuk word minimal 10
halaman kuarto, times new romans 12, 2 spasi, kirim ke
email ; [email protected]. Paling lambat 5 hari
setelah jadual kulian.