golongan darah dan dna
Post on 15-Jan-2016
48 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Memecahkan Kasus Malpraktik Dengan Berfikir Kritis Dola Lonita
10.2013.342/D3Fakultas kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta Barat 11510No. Telp (021) 5694-2061
dola.2013fk342@civitas.ukrida.ac.id
Pendahuluan
Golongan darah adalah ciri khusus darah dari individu karena adanya perbedaan jenis
karbohidrat dan protein pada permukaan membran sel darah merah yang mampu memicu
pembentukan antibodi. Ada dua jenis penggolongan darah yang paling penting dalam bank darah
dan imu kedokteran transfusi yaitu penggolongan ABO dan Rhesus. Penggolongan ABO
ditemukan oleh Karl Landsteiner pada tahun 1901. Adanya empat fenotipe golongan darah A, B,
AB, dan O. Golongan darah manusia ditentukan berdasarkan jenis antigen dan antibodi yang
terkandung dalam darahnya. Antigen adalah suatu zat yang menginduksi respon imun. Antigen
yang terdapat pada golongan darah ada 2 yaitu antigen-A dan antigen-B sedangkan antibodi juga
terdiri dari 2, yaitu anti-A dan anti-B. Sedangkan penggolongan rhesus, diawali oleh Karl
Landsteiner dan A.S. Weiner pada tahun 1940 yang menemukan antigen tertentu pada kera
Macacus rhesus (India).
Pewarisan golongan darah mengikuti hukum pewarisan Mendel. Pola pewarisan ini disebut
Kodominan. Secara genetika golongan darah diturunkan oleh orangtua kepada anaknya melalui
alel ganda. Alel ganda adalah pada golongan darah adalah Iso-aglutinogen (I). Interaksi antara IA,
IB, dan i yang menyebabkan terjadinya 4 fenotif golongan darah.Tujuan dari dibuatnya makalah ini adalah:
1. Mahasiswa mampu memahami tentang golongan darah.2. Mahasiswa mampu memahami tentang pemeriksaan DNA.3. Mahasiswa mampu memahami tentang teori mendel.
Golongan Darah
Golongan darah adalah ciri khusus darah dari suatu individu karena adanya perbedaan jenis
karbohidrat dan protein pada permukaan membran sel darah merah.3
Pada manusia dikenal berbagai macam sistem golongan darah. Yang paling awal diketahui
adalah sistem ABO (1901), sistem MN (1927), sistem rhesus (1940). Kemudian penemuan ini
memicu penemuan sistem golongan darah lain, misalnya sistem Lewis (Le), Kell, Duffy (Fy) dan
sebagainya. Namun yang paling memiliki arti penting dalam bank darah dan ilmu kedokteran
transfusi adalah sistem ABO dan sistem rhesus.3,4
Page | 1
1.1 Sistem ABO
Sistem ABO pertama kali ditemukan oleh ahli patologi Austria, Karl Landsteiner pada tahun
1901. Ada 4 macam golongan darah yaitu A, B, AB, dan O. Golongan darah manusia ditentukan
oleh antigen dan antibodi yang terkandung di dalam darahnya. Antigen-antigen utamanya disebut
antigen-A dan antigen-B, sedangkan antibodi utamanya adalah anti-A dan anti-B.3,5,6
- Individu bergolongan darah A memiliki antigen-A dalam eritrosit dan anti-B dalam plasma
darahnya.
- Individu bergolongan darah B memiliki antigen-B dalam eritrosit dan anti-A dalam plasma
darahnya.
- Individu bergolongan darah AB memiliki antigen-A dan antigen-B dalam eritrosit dan tidak
memiliki anti-A ataupun anti-B dalam plasma darahnya.
- Individu bergolongan darah O tidak memiliki antigen-A dan antigen-B dalam eritrosit dan
memiliki anti-A dan anti-B.
Selain itu untuk pewarisan golongan darah, ya
ng berperan adalah alel ganda dan 3 gen dalam satu lokus. Alel ganda pada golongan darah
manusia adalah Iso-aglutinogen (I). Alel ganda dan 3 gen itu adalah IA, IB, dan i. Perhatikan tabel
berikut.2,3,5,6
Tabel 1. Alel / Genotip pada Golongan Darah Manusia Sistem ABO
Golongan Darah Genotip Homozigot Genotip Heterozigot
A IAIA IAi
B IBIB IBi
AB - IAIB
O ii -
Sumber : Biologi SMA
Sistem Rhesus
Disamping sistem golongan ABO, golongan darah Rhesus (Rh) sangat penting dalam transfusi
darah. Dr. Karl Landsteiner dan A.S.Weiner pada tahun 1940 menemukan adanya antigen
tertentu dalam eritrosit kera Macacus rhesus (India). Ternyata beberapa sampel darah manusia
ada yang memiliki antigen tersebut dan ada yang tidak memiliki. Jadi, dikenal dua golongan
darah yaitu.
· Rh+ 85% manusia (umumnya orang asia, afrika, dll)
· Rh- 15% manusia (umumnya orang kulit putih)
Seorang yang tidak memiliki faktor Rh dipermukaan sel darah merahnya memiliki golongan
darah Rh-. Mereka yang memiliki faktor Rh pada permukaan sel darah merahnya memiliki
golongan darah Rh+. Golongan Rh+ diberi genotip RhRh / Rhrh, sedangkan Rh- diberi genotip
rhrh. Faktor Rh+diwariskan secara dominan dan faktor Rh- diwariskan secara resesif. Kecocokan
pada sistem rhesus ini amat penting.5,6
Page | 2
Ada satu peristiwa ketidaksesuaian darah ibu dan darah foetus (janin) yang disebut dengan
maternal foetal incompatibility, yaitu jika ibu bergolongan darah Rh- dan kandungan pertama
Rh+, bayi masih selamat. Tapi di saat itu di dalam darah ibu secara perlahan-lahan akan
terbentuk antibodi Rh+ yang disebabkan masuknya erithrocyt foetus ke dalam darah ibu melalui
plasenta. Jika ibu tersebut mengandung anak kedua yang memikliki golongan darah Rh+ maka
antibodi Rh+ yg terbentuk sebelumnya akan menggumpalkan antigen Rh+ dari darah janin.
Keadaan ini menyebabkan erythroblastosis foetalis, ysitu anemia yang parah, sebab darah janin
tidak terbentuk yang matang yang disebut erythroblast. Jika tidak mendapatkam transfusi darah,
bayi akan meninggal dunia. Ciri-ciri dsari bayi yang mengalami hal tersebut adalah tubuhnya
menggembung, hati dan limpa membengkak, kulit berwarna kuning karena banyak cairan
empedu.4-6
1.2 Contoh Pewarisan Sistem ABO
Ditinjau dari sudut genetiknya, sistem golongan darah diwariskan secara autosom kodominan.
Dengan pewarisan semacam ini ekpresi gen yang terdapat pada kromosom homolog masing-
masing akan menghasilkan protein yang selanjutnya berperan sebagai penentu golongan darah.
Golongan darah ini dikendalaikan oleh alel ganda. Berikut beberapa contoh pewarisan golongan
darah sistem ABO.4,6
2. Hukum mendel
Abbot Gregor Johann Mendel, seorang biarawan otodidak pada abad-19 melakukan percobaan
persilangan pada kacang ercis. Mendel menyilangkan tanaman kacang ercis tinggi dan pendek
yang kemudian menghasilkan perbandingan (nisbah) tanaman tinggi terhadap tanaman pendek
sebesar 3 : 1. Mendel kemudian membuat hukum dasar hereditas.
· Hukum Segregasi (Hukum Mendel I)
Menyatakan bahwa anggota pasangan alel akan bersegregasi atau terpisah, selama proses
pembentukan gamet, melalui distribusi acak. Sebagian gamet akan berisi gen ibu asli, lainnya
berisi gen ayah asli. Dasar fisik untuk hukum ini adalah pemisahan kromosom homolog selama
pembelahan meiosis tahap anafase I.
· Hukum Pemilihan Bebas (Hukum Mendel II)
Menyatakan bahwa gen pada berbagai lokus akan bersegregasi dengan bebas satu sama lain,
yaitu jika dua pasangan dua gen atau lebih saling berhadapan, maka setiap pasangan akan
berpisah dan bergerak ke dalam gamet dengan bebas.
2.1 Sistem pewarisan (Hereditas/inheritan)
Inheritan atau hereditas adalah pewarisan sifat dari induk kepada keturunsn selanjutnya. Gen
adalah substansi hereditas. Gen terletak pada ruang tertentu yang ada di dalam kromosom yang
Page | 3
disebut juga dengan lokus. Selain itu, pada gen juga terdapat alel, yaitu anggota pasangan gen
yang menempati posisi yang sama dalam kromosom homolog.2
A. Pola inheritan paling sederhana adalah pola yang ditentukan mealui sepasang gen tunggal.
1. Jika ada dua alel pada satu lokus, B dan b, maka tiga genotip akan terbentuk dalam populasi
BB, Bb, dan bb. Ketiga genotip tersebut dapat menghasilkan enam jenis pasangan.2
BB X BB
BB X Bb
BB X bb
Bb X Bb
Bb X bb
Bb X bb
2. Dominansi tidak penuh menggambarkan jenis inheritan yang tidak satupun alelnya dominan
terhadap alel lainnya, dan fenotip heterozigot muncul di pertengahan homozigot dominan dan
fenotip resesif.
Misalnya pada manusia, ada beberapa karakteristik yang dipercaya dipengaruhi oleh dominansi
tidak penuh.2
a. Individu berambut keriting homozigot untuk suatu alel tertentu akan menghasilkan keturunan
yang berambut ombak jika dipasangkan dengan individu berambut lurus.
b. Nada suara untuk bernyanyi (bas, alto, tenor, dan sopran) diperkirakan juga dipengaruhi oleh
alel dominan yang tidak penuh.
3. Alel ganda
Alel adalah yaitu anggota pasangan gen yang menempati posisi yang sama dalam kromosom
homolog. Alel ganda mengacu pada munculnya tiga alel atau lebih (dalam bentuk gen) dalam
satu lokus tunggal, walaupun tidak ada individu yang membawa alel lebih dari dua. Contohnya
adalah golongan darah ABO yang melibatkan kodominansi, yaitu tidak memunculkan sifat
antara individu heterozigot tetapi menghasilkan sifat yang merupakan hasil ekspresi masing-
masing alel. Alelnya dilambangkan dalam IA, IB, dan i. IA dominan tterhadap i, IB juga dominan
terhadap i.2
Parental IAIB X IAIB
Genotip 1.IAIA 2.IAIB 1.IBIB
Fenotip 25% gol.A 50% gol.AB 25%gol.B
4. Gen terikat kelamin adalah gen (biasanya resesif) yang dibawa kromosom X. Inheritan gen
terkait kelamin (terkait-X) adalah unik karena laki-laki hanya menerima kromosom X dari
ibunya dan menurunkannya hanya pada anak perempuan. Contoh buta warna hijau-merah, dan
hemofilia.2
Page | 4
B. Persilangan Dihibrida
Melibatkan orangtua dengan karakteristik berbeda pada kromosom non homolog yang juga
berbeda. Jika seorang laki-laki heterozigot dapat melekukan lidahnya (dominan) dan berdaun
telinga normal (dominan) menikah dengan perempuan bergenotip sama, maka dua pasang alel
tersebut akan bersegregasi dengan bebas
(menurut Hukum Pemilihan Bebas Mendel). Lambang yg dipakai untuk mewakili keempat alel :2
C = Kemampuan melekukan lidah E = daun telinga normal
c = tidak mampu melekukan lidah e = daun telinga caplang
Parental CcEe X CcEe
Genotip
Fenotip 9 C.E. = dapat melekukan lidah dan bertelinga normal
3 C.ee = dapat melekukan lidah dan betelinga caplang
3 ccE. = tidak dapat melekukan lidah dan bertelinga normal
1 ccee = tidak dapat melekukan lidah dan bertelinga caplang
Pemeriksaan DNA
DNA adalah asam nukleat yang mengandung materi genetik dan berfungsi untuk mengatur
perkembangan biologis seluruh bentuk kehidupan secara seluler. DNA terdapat pada nukleus,
mitokondria dan kloroplas. Perbedaan di antara ketiganya adalah: DNA nukleus berbentuk linear
dan berasosiasi sangat erat dengan protein histon, sedangkan DNA mitokondria dan kloroplas
berbentuk sirkular dan tidak berasosiasi dengan protein histon. Selain itu, DNA mitokondria dan
kloroplas memiliki ciri khas, yaitu hanya mewariskan sifat-sifat yang berasal dari garis ibu. Hal
ini sangat berbeda dengan DNA nukleus yang memiliki pola pewarisan sifat dari kedua orangtua.
Dilihat dari organismenya, struktur DNA prokariot berbeda dengan struktur DNA eukariot. DNA
Page | 5
CE Ce cE ce
CE CCEE CCEe CcEE CcEe
Ce CCEe CCee CcEe Ccee
cE CcEE CcEe ccEE ccEe
ce CcEe Ccee ccEe ccee
prokariot tidak memiliki protein histon dan berbentuk sirkular, sedangkan DNA eukariot
berbentuk linear dan memiliki protein histon (Klug & Cummings 1994: 315--316; Raven &
Johnson 2002: 94).
DNA memiliki struktur pilinan utas ganda yang antiparalel dengan komponen-komponennya,
yaitu gula pentosa (deoksiribosa), gugus fosfat, dan pasangan basa. Pasangan basa pada DNA
terdiri atas dua macam, yaitu basa purin dan pirimidin. 'Basa purin terdiri atas adenin (A) dan
guanin (G) yang memiliki struktur cincin-ganda, sedangkan basa pirimidin terdiri atas sitosin (C)
dan timin (T) yang memiliki struktur cincin-tunggal. Ketika Guanin berikatan dengan Sitosin,
maka akan terbentuk tiga ikatan hidrogen, sedangkan ketika Adenin berikatan dengan Timin
maka hanya akan terbentuk dua ikatan hidrogen. Satu komponen pembangun (building block)
DNA terdiri atas satu gula pentosa, satu gugus fosfat dan satu pasang basa yang disebut
nukleotida (Lewis 2003: 176--178).
Sebuah sel memiliki DNA yang merupakan materi genetik dan bersifat herediter pada seluruh
sistem kehidupan. Genom adalah set lengkap materi genetik (DNA) yang dimiliki suatu
organisme dan terorganisasi menjadi kromosom. (Human Genome Project 2005: 1)
Pemeriksaan DNA
1. Identifikasi forensik
Identifikasi forensik merupakan upaya yang dilakukan dengan tujuan membantu penyidik untuk
menentukan identitas seseorang. Identifikasi personal sering merupakan suatu masalah dalam
kasus pidana maupun perdata.Menentukan identitas personal dengan tepat amat penting dalam
penyidikan karena adanya kekeliruan dapat berakibat fatal dalam proses peradilan.
Peran ilmu kedokteran forensik dalam identifikasi terutama pada jenazah tidak dikenal, jenazah
yang rusak , membusuk, hangus terbakar dan kecelakaan masal, bencana alam, huru hara yang
mengakibatkan banyak korban meninggal, serta potongan tubuh manusia atau kerangka.Selain
itu identifikasi forensik juga berperan dalam berbagai kasus lain seperti penculikan anak, bayi
tertukar, atau diragukan orangtua nya.Identitas seseorang yang dipastikan bila paling sedikit dua
metode yang digunakan memberikan hasil positif (tidak meragukan).
Pemeriksaan sidik jari
Metode ini membandingkan sidik jari jenazah dengan data sidik jari antemortem.Sampai saat ini,
pemeriksaan sidik jari merupakan pemeriksaan yang diakui paling tinggi ketepatan nya untuk
menentukan identitas seseorang.
Dengan demikian harus dilakukan penanganan yang sebaik-baiknya terhadap jari tangan jenazah
untuk pemeriksaan sidik jari, misalnya dengan melakukan pembungkusan kedua tangan jenazah
dengan kantong plastik. Teknik sidik DNA pertama kali dikemukakan oleh Dr. Alec Jeffreys
pada tahun 1984. Sejak itu, sidik DNA semakin berkembang, baik dari segi teknik pemeriksaan
maupun dari segi penggunaannya.
DNA (deoxyribonucleic acid) adalah materi genetik yang terdapat di dalam inti sel makhluk
Page | 6
hidup. Materi ini berbentuk seperti tangga. Bukan tangga yang lurus, tetapi tangga yang berpilin.
Kedua sisi tangga tentunya dihubungkan oleh anak tangga. Pada DNA, hanya ada dua jenis anak
tangga, yaitu anak tangga yang dibentuk pasangan basa Adenin dan Timin (A-T) dan basa
Guanin-Citosin (G-C).
Setiap orang mempunyai struktur kimia sisi tangga dan anak tangga yang sama persis, yang
membedakannya hanya urutan dari anak tangga tersebut. Sebagai contoh, A mempunyai anak
tangga pertama A-T, kedua G-C, ketiga G-C, keempat A-T, dan seterusnya; sedangkan B
mempunyai anak tangga pertama A-T, kedua A-T, ketiga G-C, keempat A-T, dan seterusnya.
Urutan ini khas untuk setiap individu. Artinya, tidak seorang pun di dunia ini memiliki urutan
anak tangga DNA yang sama, kecuali ia kembar identik. Oleh karena itu, DNA dapat dijadikan
penanda khusus bagi seorang individu, seperti halnya juga sidik jari.
Tetapi, sidik DNA tidaklah sesederhana sidik jari. Jika sidik jari hanya perlu mencelupkan jari ke
dalam tinta kemudian menempelkannya ke kertas, sidik DNA memerlukan proses yang lebih
rumit dan relatif lebih mahal.
Langkah yang ditempuh untuk memperoleh sidik DNA antara lain adalah :
1. Isolasi DNA dari sel atau jaringan tubuh, misalnya dari rambut, kulit, darah, dll.
2. Pemotongan DNA menggunakan enzim tertentu, misalnya enzim EcoR1.
3. Memisahkan DNA berdasarkan ukurannya dengan menggunakan teknik elektroforesis.
4. Memindahkan DNA ke lembaran nilon.
5. Penambahan penanda radioaktif atau pewarna pada lembaran nilon terseubt sehingga akan
nampak sebuah pola khas. Pola inilah yang disebut dengan sidik DNA.
Kegunaan sidik DNA sangat beragam. Dengan sidik DNA, penyakit turunan dapat dideteksi,
bahkan sebelum seorang anak lahir. Selain itu, sidik DNA juga dapat berfungsi sebagai alat bukti
dalam penyelidikan kriminal. Sidik DNA juga berguna untuk melakukan identifikasi terhadap
seseorang, baik yang masih hidup maupun yang sudah meninggal.
Identifikasi forensic yang lain : Metode Visual,Pemeriksan Dokumen, Pemeriksaan Pakaian dan
Perhiasan, Identifikasi Medik, Pemeriksaan Gigi, Pemeriksaan Serologik, Metode Eksklusi,
Identifikasi Potongan Tubuh Manusia (Kasus Mutilasi),Identifikasi Kerangka, Pemeriksaan
Anatomik, Penentuan Ras
2. Amniosentesis untuk mengetahui kelainan kromosom
Kemajuan teknik di bidang kedokteran memungkinkan para dokter untuk mengetahui sejak awal
(yaitu pada waktu bayi masih dalam kandungan ibunya) tentang kemungkinan adanya aneuploidi
pada bayi. Cara untuk mengetes kemungkian adanya kelainan kromosom pada bayi yang masih
terdapat di dalam kandungan ibunya dinamakan amnisentesis. Cairan amnion berikut sel – sel
bebas dari fetus (bayi dalam kandungan) di ambil sebanyak 10 – 20 cc dengan jarum injeksi.
Waktu yang paling baik untuk melakukan amniosentesis ialah pada kehamilan 14 – 16 minggu.
Jika terlalu awal dilakukan, cairan amnion belum cukup banyak, sedang jika terlambat
melakukannya maka akan lebih sulit untuk membuat kultur dari sel – sel fetus yang ikut terbawa
Page | 7
amnion.
Sel – sel fetus setelah melalui suatu prosedur tertentu lalu dibiakkan dan 2-3 minggu kemudian
diperiksa kromosomnya untuk dibuat karyotipenya. Apabila pada laryotipe terlihat adanya 3
buah autosom no. 21, maka secara prenatai Sindroma Down sudah dapat dipastikan pada bayi
itu. Resiko adanya bayi Sindroma Down bagi ibu – ibu berumur kurang dari 25 tahuialah kira –
kira 1 dalam 1500 kelahiran, pada usia 40 tahun 1 dalam 100 kelahiran, sedangkan pada usia 45
tahun 1 dalam 45 kelahiran. Ini berarti bahwa apa bila ibu – ibu yang hamil pada usia 45 tahun
diperiksa, maka 1 dari 40 ibu – ibu dapat diduga mengandung bayi trisomi – 21.
3. Ultrasound sonography
suatu prosedur medis prakelahiran yang mengarahkan gelombang suatu frekuensi tinggi ke perut
perempuan yang hamil. Gema dipindahkan ke dalam tayangan visual struktur bagian dalam
janin.
4. Chorionic villus test (CVT)
suatu prosedur medis prakelahiran yang mengangkat suatu sample kecil ari-ari (plasenta) antara
kehamilan minggu ke-8 dan ke-11.
5. Tes darah ibu (maternal blood test)
suatu bentuk teknik diagnostic prakelahiran yang digunakan untuk mengukur tingkat protein alfa
darah dan diasosiasikan dengan kelainan saluran saraf.
Kita dapat memperlakukan DNA sebagai molekul kimiawi, memanipulasinya sesuai dengan
keinginan kita. Dengan menggunakan enzim-enzim khusus pemotong DNA.
Satu DNA panjang dapat dipotong menjadi beberapa penggalan (fragmen) yang lebih pendek.
Fragmen DNA dapat dipisahkan dengan teknik Elektroforesis gel. Fragmen pendek berjalan
lebih cepat, fragmen panjang berjalan lebih lambat, sehingga fragmen pendek berada di depan
pita-pita yang bergerak, terpisah dari fragmen yang lebih panjang.
Hasil elektroforesis (Elektroforetogram) berupa pola penyebaran pita-pita fragmen DNA yang
terpisah-pisah pada gel karena perbedaan kecepatan pergerakan DNA pada medan listrik
Elektroforesis. Kita bisa mendapatkan elektroforetrogram dari seluruh DNA kita (genom),
maupun hanya dari gen-gen tertentu yang kita pilih.
Pemilihan, pengambilan dan penggandaan gen terpilih, dapat dilakukan dengan teknik baru yang
dikenal dengan teknik PCR (Polymerase Chain Reaction). Dengan teknik ini dapat dihasilkan
gen tertentu dalam jumlah yang cukup untuk proses pemeriksaan.
MUTASI
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf
urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal
biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan
menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada
Page | 8
spesies.
Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu.
Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen),
radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti petir.
Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan. Dalam
kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami perubahan sifat
(individu tipe liar atau "wild type").
Macam – macam mutasi berdasarkan sel yang bermutasi
Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel somatik. mutasi ini tidak akan diwariskan
pada keturunannya. Mutasi Gametik adalah mutasi yang terjadi pada sel gamet. Karena
terjadinya di sel gamet, maka akan diwariskan oleh keturunannya.
Pada umumnya, mutasi itu merugikan, mutannya bersifat letal dan homozigot resesif. namun
mutasi juga menguntungkan, diantaranya, melalui mutasi, dapat dibuat tumbuhan poliploid yang
sifatnya unggul. Contohnya, semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji, buah stroberi yang besar,dll.
Terbentuknya tumbuhan poliploid ini menguntungkan bagi manusia, namun merugikan bagi
tumbuhan yang mengalami mutasi, karena tumbuhan tersebut menjadi tidak bisa berkembang
biak secara generatif.
Bahan-bahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut MUTAGEN. Mutagen dibagi
menjadi 3, yaitu:
1. Mutagen bahan Kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah zat yang
dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat
menghambat pembelahan sel pada anafase.
2. Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif,dll. Sinar ultraviolet dapat
menyebabkan kanker kulit.
3. Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian
virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.
Macam-macam mutasi berdasarkan bagian yang bermutasi
Mutasi titik
Mutasi titik merupakan perubahan pada basa N dari DNA atau RNA. Mutasi titik relatif sering
terjadi namun efeknya dapat dikurangi oleh mekanisme pemulihan gen. Mutasi titik dapat
berakibat berubahnya urutan asam amino pada protein, dan dapat mengakibatkan berkurangnya,
berubahnya atau hilangnya fungsi enzim. Teknologi saat ini menggunakan mutasi titik sebagai
marker (disebut SNP) untuk mengkaji perubahan yang terjadi pada gen dan dikaitkan dengan
perubahan fenotipe yang terjadi. Contoh mutasi gen adalah reaksi asam nitrit dengan adenin
menjadi zat hipoxanthine. Zat ini akan menempati tempat adenin asli dan berpasangan dengan
sitosin, bukan lagi dengan timin.
Page | 9
Perubahan pada basa yang tunggal dalam molekul mRNA dapat menimbulkan beberapa akibat
kalau di translasikan menjadi protein.
Mutasi Diam ( Silent Mutation)
Mungkin tidak ada akibat yang terdeteksi mengingat sifat degenerasi pada kode. Peristiwa ini
lebih besar kemungkinannya untuk terjadi kalu basa yang berubah dalam molekul mRNA berada
pada nukleotida ketiga dalam kodon. Karena sifat wobble, translasi kodon paling tidak sensitive
pada posisi ketiga terhadap perubahan.
Missense Mutation
akan terjadi jika suatu asam amino yang berbeda di satukan pada tempat yang bersesuaian
dengan molekul protein. Tergantung dari lokasi aa yang dimutasi pada protein spesifik, maka
berdasarkan fungsi protein tersebut dapat dibagi:
- Acceptable MM : hasil mutasi tidak mengubah fungsi protein. Molekul yang dihasilkan
mungkin tidak dapat dibedakan dengan molekul normal.
- Partially acceptable MM : hasil mutasi mengakibatkan sebagian fungsi protein tersebut
terganggu. Akan menghasilkan protein dengan fungsi abnormal tapi hanya sebagian (parsial).
- Unacceptable MM : hasil mutasi mengakibatkan protein tidak berfungsi. Molekul protein tidak
akan mampu melaksanakan peranan yang ditugaskannya.
Mutasi Nonsense
Dapat muncul dan mengakibatkan terminasi premature penyatuan asam amino ke dalam rantai
peptida dan produksi hanya satu fragmen dari molekul protein yang dikehendaki. Sangat besar
kemungkinan bahwa molekul protein yang mengalami terminasi prematur atau fragmen peptida
tidak akan melaksanakan peranan yang ditugaskannya.
Mutasi ‘Frame Shift’
Mutasi akibat Penghapusan atau Penyisipan Nukleotida dalam Gen, dan dengan demikian
menghasilkan rangkaian nukleotida yang berubah pada molekul mRNA. Penghapusan nukleotida
tunggal dari benang pengkode pada sebuah gen akan mengakibatkan perubahan reading frame
dalam mRNA. Mesin yang mentranslasikan mRNA tidak mengetahui hilangnya suatu basa
karena tidak adanya pungtuasi (tanda baca) dalam pembacaan kodon.
Mutasi Kromosom
Mutasi kromosom,sering juga disebut dengan mutasi besar/gross mutation atau aberasi
kromosom adalah perubahan jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen dalam kromosom.
Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis. Mutasi
kromosom ini bisa terjadi secara spontan ataupun tidak spontan. Salah satu penyebab mutasi
kromosom misalnya adalah radiasi pada kromosom.
Ada enam macam mutasi kromosom:
• Delesi
Delesi adalah mutasi kromosom di mana sebagian dari kromosom menghilang. Delesi bisa
terjadi akibat kegagalan ketika bertranslokasi ataupun tidak kembali menyambungnya bagian
Page | 10
kromosom setelah kromosom putus. Salah satu kelainan genetik akibat delesi adalah sindrom
Wolf-Hirscchorn di mana terjadi delesi pada lengan-p kromosom 4.
• Duplikasi
Duplikasi adalah mutasi kromosom di mana sebagian dari kromosom mengalami penggandaan
(duplikasi). Duplikasi menyebabkan adanya materi genetik tambahan.
• Translokasi
Translokasi adalah tersusun kembalinya kromosom dari susunan sebelumnya. Ada dua macam
translokasi yaitu translokasi resiprok dan translokasi Robertsonian. Pada translokasi resiprok, ada
dua kromosom yang bertukar materi genetik. Sementara pada translokasi Robertsonian, kedua
lengan pendek kromosom hilang dan lengan panjangnya membentuk kromosom baru.
Translokasi Robertsonian biasanya terjadi pada kromosom dengan bentuk akrosentrik
(kromosom yang letak sentromernya berada mendekati ujung, salah satu lengan pendeknya
sangat pendek sehingga seperti tidak terlihat). Translokasi Robertsonian pada manusia terjadi
pada kromosom 13, 14, 15, 21, dan 22.
• Inversi
Inversi adalah penyusunan kembali materi genetik kromosom tetapi terbalik dari susunan
sebelumnya.
• Formasi cincin
Pada formasi cincin, kedua ujung lengan kromosom berfusi membentuk bulatan seperti cincin.
Ada tiga kemungkinan, kedua ujung lengan kromosom akan menghilang kemudian kedua lengan
berfusi, hanya salah satu ujung lengan kromosom yang menghilang kemudian kedua lengan
berfusi, atau pada kasus yang lebih langka kedua lengan berfusi tanpa adanya penghilangan
bagian ujung lengan kromosom.
• Isokromosom
Isokromosom terjadi pada kromosom yang kehilangan salah satu lengannya, kemudian
mengkopi lengannya yang tidak hilang. Hasil kopian lengan yang tersisa ini merupakan
pencerminan dari lengan kromosom yang tidak hilang.
Akibat dari mutasi kromosom misalnya adalah berbagai kelainan genetik seperti;
- Aneuploidi adalah perubahan jumlah n-nya. Aneuploidi dibagi menjadi 2, yaitu: >>
Autopoliploidi, yaitu n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis. >> Allopoliploidi,
yaitu perkawinan atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya.
- Aneusomi adalah perubahan jumlah kromosom. Penyebabnya adalah anafase lag (peristiwa
tidak melekatnya beneng-benang spindel ke sentromer) dan non disjunction (gagal
berpisah).Aneusomi pada manusia dapat menyebabkan:
• Sindrom Turner, dengan kariotipe (22AA+X0). Jumlah kromosomnya 45 dan kehilangan 1
kromosom kelamin. Penderita Sindrom Turner berjenis kelamin wanita, namun ovumnya tidak
berkembang (ovaricular disgenesis).
• Sindrom Klinefelter, kariotipe (22 AA+XXY), mengalami trisomik pada kromosom gonosom.
Page | 11
Penderita Sindrom Klinefelter berjenis kelamin laki-laki, namun testisnya tidak berkembang
(testicular disgenesis) sehingga tidak bisa menghasilkan sperma (aspermia) dan mandul
(gynaecomastis) serta payudaranya tumbuh.
• Sindrom Jacobs, kariotipe (22AA+XYY), trisomik pada kromosom gonosom. Penderita
sindrom ini umumnya berwajah kriminal, suka menusuk-nusuk mata dengan benda tajam, seperti
pensil,dll dan juga sering berbuat kriminal. Penelitian di luar negeri mengatakan bahwa sebagian
besar orang-orang yang masuk penjara adalah orang-orang yang menderita Sindrom Jacobs.
• Sindrom Patau, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada kromosom autosom. kromosom
autosomnya mengalami kelainan pada kromosom nomor 13, 14, atau 15.
• Sindrom Edward, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada autosom. Autosom mengalami
kelainan pada kromosom nomor 16,17, atau 18. Penderita sindrom ini mempunyai tengkorak
lonjong, bahu lebar pendek, telinga agak ke bawah dan tidak wajar.
Protein
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa
organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer
asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein
mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein
berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam
fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi
sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali
dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi
hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi
organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan
polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan
salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns
Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA
ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan
ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino
proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi
penuh secara biologi.
Struktur
Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix
yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein
(nomor 1EDH).
Page | 12
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu),
sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer
protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan
peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari
berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai
bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
• alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti
spiral;
• beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari
sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
• beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
• gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang
dinamakan struktur tersier. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein
dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya
dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener
yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan
asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan
instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan
degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4)
penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.
Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD)
dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua
absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif
sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari
spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan
dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa
diestimasi dari spektrum inframerah.
Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam
amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih
kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang
berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen
penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis
masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur
domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya
berpisah, protein tersebut tidak fungsional.
Kekurangan Protein
Page | 13
Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang
keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh. Setiap orang dewasa harus sedikitnya
mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada
perempuan yang mengandung dan atlet- atlet.
Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
• Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• Yang paling buruk ada yang disebut dengan [[Kwasiorkor], penyakit kekurangan protein.
Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung
lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan
odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah:
o hipotonus
o gangguan pertumbuhan
o hati lemak
o Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.
Sintese protein
Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi
peptid peptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan
bantuan enzim. Tubuh manusia memerlukan 9 asam amino. Artinya kesembilan asam amino ini
tidak dapat disintesa sendiri oleh tubuh esensiil, sedangkan sebagian asam amino dapat disintesa
sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh. Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah
penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel
tubuh. Kode untuk asam amino tidak esensiil dapat disintesa oleh DNA. Ini disebut dengan
DNAtranskripsi. Kemudian mRNA hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau
retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
Translasi suatu protein meliputi tiga tahap : Insiasi, Perpanjangan (elongasi) dan Terminasi.
Translasi adalah proses penterjemahan informasi genetik berupa rangkaian kodon mRNA
menjadi rangkaian asam-amino polipeptida. Ada tiga unsur yang terlibat proses translasi
tersebut, yaitu mRNA, tRNA, dan rRNA. Unsur pertama, mRNA berperan sebagai model untuk
menyusun runtunan asam-amino polipeptida. Pada mRNA terdapat ruas penyandi, yaitu bagian
yang dibatasi oleh kodon awal dan kodon akhir yang akan menjadi model untuk penyusunan
protein.
Unsur kedua, tRNA berperan menterjemahkan kodon-kodon mRNA menjadi asamamino
polipeptida dan mengangkut asam-amino ke kompleks translasi. Kemampuan menterjemahkan
dipunyai tRNA berkat adanya simpul antikodon, sedangkan kemampuan sebagai pengangkut
karena ada ujung penerima asam-amino sehingga tRNA dapat berasosiasi dengan asam amino
membentuk aminoasil-tRNA. Ribosom berperan sebagai tempat pertemuan mRNA dengan
tRNA serta penterjemahan kodon serta reaksi perangkaian asam-amino. Pada ribosom terdapat
berbagai situs yang berfungsi untuk mendukung peran di atas; situs tersebut ialah situs mRNA,
Page | 14
situs P dan situs A untuk tRNA, serta situs peptidil-transferase. Translasi dapat dibagi ke dalam
tiga tahapan, yaitu inisiasi, perpanjangan polipeptida, dan proses akhir. Inisiasi dimulai dengan
subunit ribosom kecil mengenali mRNA berkat kemampuan rRNA16S berpasangan dengan ruas
Shine Dalgarno di hulu kodon awal, selanjutnya tRNA inisiator akan menempel pada kodon awal
yang terdapat pada mRNA, terakhir subunit ribosom besar akan bergabung menghasilkan
ribosom sempurna.
Setelah insisasi pada ribosom akan menempel mRNA dan aminoasil-tRNA-inisiator pada situs P
yang juga tepat pada posisi kodon awal, kemudian ke situs A akan menempel satu aminoasil-
tRNA yang cocok dengan kodon yang terdapat pada situs tersebut. Setelah ada dua tRNA pada
ribosom akan terjadi reaksi transpeptidasi yang memindahkan asam-amino dari situs P
merangkai dengan asam amino pada situs A, membentuk aminoasil-tRNA dan terjadi
penambahan satu asam-amino pada rantai polipeptida.
Selanjutnya terjadi pergeseran ribosom satu kodon ke arah hilir mRNA yang menyebabkan
peptidiltRNA dari situs A pindah ke situs P dan situs A kosong dan siap menerima aminoasil-
tRNA berikutnya. Proses akan terus berulang sampai ribosom menemukan kodon akhir. Ketika
ribosom mencapai kodon akhir tidak akan ada aminoasiltRNA yang masuk ke situs A dan
muncul protein FR yang akan memisahkan ribosom, tRNA, mRNA dan polipeptida. Subunit
ribosom kecil akan terpisah dari subunit besar, mRNA akan terurai menjadi nukleotida bebas,
dan polipeptida siap masuk ke proses berikutnya untuk membentuk protein yang berfungsi.
Untuk dapat mencapai struktur akhir protein yang fungsional polipeptida hasil translasi kadang-
kadang harus melewati suatu proses modifikasi pascatranslasi, yang dapat berupa pemotongan
rantai polipeptida, perubahan asam-amino tertentu atau penambahan senyawasenyawa tertentu.
Berbagai protein hasil translasi menurut fungsinya, yaitu enzim, hormon, protein pengangkut,
protein toksin, antibodi, protein penyimpan dan cadangan, protein kontraksi, serta protein
penyangga struktur.
Sumber Protein
• Daging
• Ikan
• Telur
• Susu, dan produk sejenis Quark
• Tumbuhan berbiji
• Suku polong-polongan
• Kentang
Studi dari Biokimiawan USA Thomas Osborne Lafayete Mendel, Profesor untuk biokimia di
Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari daging dan tumbuhan kepada kelinci. Satu
grup kelinci-kelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan grup yang lain
diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa kelinci yang memperoleh protein
hewani lebih cepat bertambah beratnya dari kelinci yang memperoleh protein nabati. Kemudian
Page | 15
studi selanjutnya, oleh McCay dari Universitas Berkeley menunjukkan bahwa kelinci yang
memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali lebih lama.
Methode Pembuktian Protein
• Tes UV-Absorbsi
• Reaksi Xanthoprotein
• Reaksi Millon
• [[Reaksi Ninhydrin]
• Reaksi Biuret
• Reaksi Bradford
• Tes Protein berdasar Lowry
• Tes [[Asam Bicinchonin|BCA-]
Penutup :
Hukum pewarisan sifat yang dibuat Gregor Mendel menjadi dasar bagi penentuan pewarisan
sifat. Salah satunya adalah pewarisan golongan darah. Golongan darah adalah ciri khusus darah
dari suatu individu karena adanya perbedaan jenis karbohidrat dan protein pada permukaan
membran sel darah merah. Terdaoat berbagai macam sistem penggolongan darah, tetapi yang
paling berpengaruh dalam dunia kedokteran adalah sistem ABO kemudian sistem rhesus.
Penurunan sifat golongan sistem ABO dikendalikan oleh alel yang dilambangkan dengan I.
Alelnya dilambangkan dengan IA, IB, dan i dimana IA dan IB dominan terhadap i. Dan
penurunannya jika ditinjau dari sudut genetiknya, penurunan golongan darah adalah
melalui kodominansi artinya tidak memunculkan sifat anrtara tetapi memunculkan sifat hasil
dari masing-masing ekspresi alel.
Daftar pustaka1. Astawan M, Kasih AL. Golongan darah manusia. Dalam: Khasiat warna-warni
makanan, Mandala A. Jakarta: Gramedia pustaka; 2010, hal: 182.
2. Sandjaja, Atmarita. Macam-macam golongan darah. Dalam: Kamus gizi. Jakarta:
Buku kompas; 2011, hal: 10-1.
3. Matizih. Struktur dan fungsi DNA. Dalam: Biologi molekuler. Jakarta: Elex
media komputindo kelompok gramedia; 2011, hal: 20-1.
4. Michael JG, Barrie M, Margaetts, John MK, Leonare arab. Biologi sel,
penerjemah; Andry H, editor. Jakarta: EGC, 2012.h.285. Terjemahan dari: Public
biology cell.
Page | 16
5. Sediaoetama AD. Hukum mendel. Dalam: Pewarisan autosom. Edisi ke-10.
Jakarta: Dian rakyat; 2012.h.233.
Page | 17
top related