Genetic Disorder pada Bayi dengan Orang Tua Normal

Ksatria Putra Abadi Kabakoran / 102010213

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No. 6 - Jakarta Barat 11470

Email: utha_kabakoran@yahoo.com

Genetic Disorder pada Bayi dengan Orang Tua Normal

Pendahuluan

Kelainan genetik merupakan penyimpangan dari sifat umum atau sifat rata-rata manusia.

Oleh karena terjadi penyimpangan rata-rata fenotip, orang yang mengalami kelainan genetik

biasanya jarang atau tidak umum dijumpai dalam masyarakat. Contoh kelainan genetik yang

sering kita jumpai adalah albanisme (tubuh tidak memiliki melanin, sehingga berwarna pucat)

dan polidaktili (berjari banyak). Penyakit genetik merupakan penyakit yang muncul karena tidak

berfungsinya faktor-faktor genetik yang mengatur struktur dan fungsi fisiologi tubuh manusia.

penyakit genetik menyebabkan masalah medis yang bervariasi. Misalnya, penyakit anemia

karena sel darah merah berbentuk bulan sabit dan penyakit hemofilia yang menyebabkan darah

sukar membeku saat luka sehingga perdarahan dapat berlebihan.

Penyakit genetis atau turunan merupakan kelainan yang disebabkan oleh gen atau kelompok gen.

Penyakit ini dapat diturunkan,bersifat tetap dan tidak menular. Penyakit turunan umumnya

bersifat resesif dan individu dengan sifat heterozigot (carrier) sering tidak menyadari bahwa

mereka pembawa sifat abnormal. Akhirnya mereka menghasilkan keturunan yang berbeda.

Skenario

Berdasarkan publikasi ilmiah baik di media cetak maupun televise diberitakan bahwa saat ini ada

bayu yang dilahirkan dalam kondisi memiliki kelainan genetic (genetic disorder) meskipun

berasal dari kedua orang tua normal. Hal ini disebabkan oleh karena banyaknya bahan mutagen

yang ada di sekitar lingkungan hidup kita. Limbah pada air, udara, maupun makanan, selain

bahan bahan radiasi merupakan bahan yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi.

Hipotesis

Kelainan genetic pada bayi yang berasal dari kedua orang tua yang normal disebabkan karena

terpapar bahan mutagen.

Genetika Manusia

Genetika (dari bahasa Yunani, yaitu genno yang berarti “melahirkan”) adalah ilmu yang

mempelajari variasi dan karakteristik sifat-sifat yang diturunkan. Gen merupakan urutan unik

asam deoksiribunukleat (DNA) yang merupakan kode untuk protein tertentu. Gen kita

diturunkan dari orangtua kita, gen inilah yang menentukan rupa kita dan bagaimana reaksi kita

terhadap keadaan tertentu. 6

Ada peningkatan pengetahuan mengenai pengaruh faktor genetik pada penyakit

manusia. Pengertian pentingnya komponen-komponen penyakit biasa yang diwariskan,

malformasi kongenital dan kanker telah sangat meningkat akhir-akhir ini. Pada saat yang

bersamaan, perkembangan secara revolusioner telah terjadi pada bidang ilmu genetika dasar.

Banyak upaya telah memfokuskan pada penerapan genetika molekuler untuk memahami

penyakit yang dapat diturunkan, dan kemajuan luar biasa telah dicapai untuk memanfaatkan

kemajuan ini dalam bidang kedokteran. Pendeketan-pendekatan untuk diagnosis, konsultasi

genetik, dan skrining individu yang beresiko menderita penyakit genetik telah dikembangkan

dengan pesat oleh penerapan genetika molekuler.

Cakupan genetika molekuler meluas dari struktur gen hingga fungsi produk-produknya

dalam sel. Bidang ini didominasi oleh kekuatan dan pesatnya perubahan teknologi yang

melibatkan manipulasi DNA, RNA dan protein yang mengakibatkan pertukaran yang tetap

antara wawasan baru dalam bidang ilmu dasar dan penerapannya pada masalah-masalah

kesehatan. Tujuan dasar genetika molekuler adalah untuk mengidentifikasi penyakit keturunan

pada tingkat gen yang terkena dan untuk mendefinisikan secara kimiawi mutasi dengan tepat.

Bila mutasi telah didefinikasi, upaya dilakukan untuk memahami dampak apa yang terjadi

padang fungsi sel, jaringan, organ dan organisme. Mutasi dirunut dari DNA ke kopi RNA gen

yang sesuai, ke protein yang diwujudkan dari RNA. Studi pada tingkat pengaruh mutasi ini

biasanya memberikan wawasan baru kedalam rancang bangun unsur pokok seluler normal.7

Dengan pengetahuan sifat mutasi yang ada pada tingkat DNA, diagnosis mutasi ditujukan

pada pemerikasaan langsung DNA individual. Diagnosis kini dapat dilakukan dengan

memerikasa DNA dari sel tunggal, dan hampir setiap sel dari individu dapat mencukupi.

Meskipun kemungkinan-kemungkinan diagnostik kita masih melampaui kemampuan terapeutik

kita, genetika molekuler telah menjanjikan penanganan penyakit dengan koreksi mutasi langsung

pada tingkat DNA. Pada beberapa kasus, gen dapat diperbaiki di dalam sel somatik dengan cara

penggantian dengan gen normal atau yang sudah dimodifikasi, dan pada beberapa contoh

pergantian gen serupa kedalam garis benih (germline) binatang telah disempurnakan. Satu

bagian dari bab ini meninjau fakta-fakta penting tertentu yang memberikan pengertian

bagaimana peralatan genetik kita diorganisasi, yang lain membahas pengetrapan yang

mempunyai pengaruh pada penyakit manusia ini.7

Genom manusia. Tiap sel somatik manusia mengandung dua salinan seluruh program

genetik manusia atau “genom”, berjumlah 6 milyar pasangan basa DNA. DNA merupakan suatu

heliks helai ganda, setiap “langkah” heliks berisi satu basa dari satu helai yang terikat dengan

basa helai yang lain (suatu pasangan basa). DNA dibagi menjadi 46 (23 pasang) fragmen

berukuran besar, masing-masing terkandung dalam sebuah kromosom autosom spesifik atau

krmosom X atau Y.7

Sumber: www.otomilib.Ipmpjabar.go.id

Gambar 1. Genetika Manusia

Pembahasan

A. Materi Hereditas

Gen

Semua informasi genetik organisme disampaikan dari sel ke sel melalui DNA di dalam

nukleus. DNA tersusun dalam gen pada kromosom. Kromosom adalah molekul DNA linear yang

terikat dengan protein histon, yang akan mempertahankan bentuk kromosom yang terlipat padat

sehingga muat di dalam nukleus.1

Sumber: www.blog.uad.ac.id

Gambar 2. Struktur DNA Double Helix

Kromosom

Pada manusia terdapat 23 pasang kromosom. Kromosom seks (X dan Y) memiliki

struktur yang berbeda tetapi kromosom lainnya (autosom) memiliki pasangan dengan struktur

yang sama. Kromosom wanita normal adalah XX dan kromosom pria normal adalah XY.

Identifikasi dan penghitungan jumlah kromosom dalam sel dapat dilakukan dengan teknik

penawaran khusus. Hasil dari teknik ini disebut kariotipe (Gambar 3).

Ingatlah bahwa sel telur (ovum) dan sel sperma hanya memiliki satu set kromosom hasil

dari proses meiosis. Jadi pada saat fertilisasi, satu set kromosom berasal dari ayah dan set

kromosom lainnya dari ibu. Hal ini memungkinkan kombinasi gen yang berbeda; proses ini

disebut rekombinasi genetik sehingga karakteristik keturunan yang mungkin tidak ditemukan

pada kedua orangtua dapat diekspresikan pada anak-anaknya.1

Sumber: www.news-medical.net

Gambar 3. Kromosom pada Manusia

Genetika berasal dari bahasa Yunani genno yang berarti "melahirkan". Genetika

merupakan cabang biologi yang mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat

dan variasi sifat pada organisme. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan tentang :

Bahan genetik yaitu material pembawa informasi untuk diwariskan

Ekspresi genetik yaitu bagaimana informasi itu diekspresikan

Pewarisan genetik yaitu bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu

yang lain. 2

DNA

Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA merupakan sejenis asam nukleat

yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA

umumnya terletak di dalam inti sel.2

DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama

gugus fosfat

gula deoksiribosa

basa nitrogen, yang terdiri dari:

a. Adenin (A)

b. Guanin (G)

c. Sitosin (C)

d. Timin (T)

e.

Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada

DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung

dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan

atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula

penyusunnya; gula RNA adalah ribosa.3

Hubungan Gen dan DNA

       Secara substansi sesungguhnya gen merupakan sepenggal DNA yang diseliputi dan diikat

oleh protein, serta berfungsi sebagai zarah penentu sifat organisme.3 Selain itu gen bersifat antara

lain :

1) Sebagai suatu materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom

2) Mengandung informasi genetika. sifat herediter

3) Mengatur perkembangan dan proses metabolism individu.

4) Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel

Hubungan Gen dan Kromosom

          Kromosom mengandung DNA. Total keseluruhan informasi genetik yang disimpan

didalam kromosom disebut genom. Genom DNA tersusun atas gen-gen. satu gen mengandung

satu unit informasi mengenai suatu sifat yang dapat diamati. Gen juga dianggap sebagai fragmen

DNA didalam kromosom.3

Hubungan Gen, Kromosom, dan DNA

            Bagian utama sebuah sel adalah nukleus, di dalam nukleus terdapat benang-benang halus

yang disebut kromatin. Pada saat sel akan mulai membelah diri, benang-benang halus tersebut

menebal, memendek dan mudah menyerab warna membentuk kromosom. Kromosom adalah

struktur padat yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu DNA dan protein. Secara struktural

perubahan DNA dan protein menjadi kromosom di awali pada saat profase. Molekul DNA akan

berikatan dengan protein histon dan nonhiston membentuk sejumlah nukleosom. Unit-unit

nukleosom bergabung memadat membentuk benang yang lebih padat dan terpilin menjadi

lipatan-lipatan solenoid. Lipatan solenoid tersusun padat menjadi benang-benang kromatin.

Benang-benang kromatin akan tersusun memadat membentuk lengan kromatin. Selanjutnya

kromatin akan mengganda membentuk kromosom.3

B. Hukum Mendel

Hukum Mendell diciptakan oleh 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.3

Hukum Segregasi   (Hukum Mendell 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.3

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.8 (Gambar.1)

Gambar 1. Prinsip Segregasi (Hukum Mendel I)8

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.3

Gambar 2. Prinsip Hukum Mendel II8

C. Kelainan Genetik

A. Pewarisan sifat autosomal pada manusia

Yang dimaksud dengan sifat autosomal ialah sifat keturunan yang ditentukan oleh gen

pada autosom. Gen ini ada yang dominan dan ada yang resesif. Oleh karena laki-laki dan

perempuan mempunyai autosom yang sama, maka sifat keturunan yang ditentukan oleh gen

autosomal dapat dijumpai pada laki-laki maupun perempuan. 10

1) Kelainan yang diwarisi secara resesif

Ribuan kelainan genetik diketahui diwarisi sebagai sifat resesif sederhana. Dalam

kasus kelainan yang diklasifikasikan sebagai resesif, heterozigot dikatakan normal dalam

fenotipe karena salah satu salinan alel yang “normal” tersebut menghasilkan protein yang

cukup banyak. Dengan demikian, suatu penyakit yang diwariskan secara resesif hanya

muncul pada individu homozigot yang mewarisi satu alel resesif dari setiap orangtua.

Sebagian besar orang yang memiliki kelainan resesif lahir dari orang tua berfenotipe

normal yang keduanya merupakan karrier. Kelainan-kelainan ini mempunyai tingkat

keparahan yang berbeda-beda mulai dari sifat yang relatif tidak berbahaya, seperti

albinisme (ketiadaan pigmen kulit), hingga keadaan yang mengancam kehidupan, seperti

fibrosis sistik. 1

Beberapa contoh kelainan autosomal resesif:

1. Albinisme (ketiadaan pigmen melanin) adalah kelainan yang disebabkan karena

tubuh seseorang tidak mampu membentuk enzim yang diperlukan untuk merubah

asam amino tirosin menjadi beta-3, 4-dihidroksiphenylalanin untuk selanjutnya

diubah menjadi pigmen melanin. Jadi albinisme bukannya disebabkan karena adanya

penimbunan tirosin dalam tubuh, melainkan karena tirosin yang ada tidak dapat

diubah menjadi pigmen melanin. 10

2. Anemia sel sabit disebabkan oleh substitusi suatu asam amino tunggal dalam protein

hemoglobin berisi sel-sel darah merah. Ketika kandungan oksigen darah individu

yang diserang itu rendah (pada tempat-tempat yang tinggi atau pada waktu

mengalami ketegangan fisik), hemoglobin sel sabit akan mengubah bentuk sel-sel

darah merah menjadi bentuk sabit. 1

3. Fibrosis sistik / Cystic fibrosis (CF)

Alel normal gen untuk gen ini mengkode suatu protein membrane yang berfungsi

dalam pengangkutan ion klorida antara sel-sel tertentu dengan fluida ekstra-sel.

Saluran klorida ini rusak atau tidak ditemukan di dalam membrane plasma dari anak-

anak yang telah mewarisi dua dari alel-alel resesif yang menyebabkan fibrosis sistik.

Hasilnya adalah konsentrasi klorida ekstra-sel yang jauh lebih tinggi dari biasanya,

yang menyebabkan lendir menyelubungi sel-sel tertentu menjadi lebih tebal dan lebih

lekat daripada dalam keadaan normal. Lendir ini menumpuk dalam pankreas, paru-

paru, saluran pencernaan, dan organ-organ lain, suatu keadaan yang memudahkan

infeksi bakterial. 10

4. Fenilketonuria (PKU) adalah Penyakit yang disebabkan ketidakmampuan seseorang

untuk membentuk enzim phenylalanine hidroksilase, sehingga phenylalanine di

dalam tubuhnya tidak dapat diubah menjadi tirosin. 10

5. Tay-Sachs Diasease disebabkan oleh suatu enzim disfungsional yang gagal

menguraikan lipid kelas tertentu pada otak. Gejalanya terlihat beberapa bulan setelah

lahir, bayi mulai mengalami sesak nafas, kebutaan, dan degenerasi kinerja motorik

dan mental. 10

2) Kelainan yang diwariskan secara dominan

Walaupun sebagian besar alel yang berbahaya bersifat resesif, banyak penyakit pada

manusia diakibatkan oleh alel dominan. Alel dominan yang mematikan jauh lebih sedikit

ditemukan daripada alel resesif mematikan karena pengaruh alel dominan tidak tertutupi dalam

heterozigot.

Banyak alel dominan mematikan merupakan hasil terjadinya mutasi (perubahan) baru

dalam gen sperma atau telur yang selanjutnya membunuh keturunan yang sedang berkembang.

Individu yang tidak dapat bertahan hidup hingga mencapai kematangan reproduktif tidak akan

mewariskan bentuk gen baru ini. 1

Beberapa jenis kelainan yang diwariskan autosomal dominan:

a. Akondroplasia adalah kerdil karena gagalnya pertumbuhan tulang rawan dan tulang

sejati, sehingga tidak dapat tumbuh membesar. Namun intelegensi, ukuran kepala, dan

ukuran tubuh normal. 9

b. Penyakit Huntington adalah suatu penyakit degeneratif yang menyerang sistem saraf,

disebabkan oleh suatu alel dominan mematikan yang tidak memiliki pengaruh fenotipik

nyata sampai individu yang bersangkutan berusia kira-kira 35 hingga 45 tahun. Begitu

perusakan sistem saraf dimulai, tidak ada jalan untuk memulihkannya dan berakibat

fatal.1

c. Polidaktili adalah kelainan genetika yang terjadi pada manusia yang dimana berupa

tambahnya jumlah jari tangan dan kaki manusia dari jumlah sewajarnya. Kelainan ini

disebabkan oleh dominan homozigot pada autosomnya. Gen yang terpaut pada

kromosom kelamin (gonsom pada no.23) terdapat pada kromosom x dan y yang disebut

pautan seks.

Pembahasan Jika gen dominan polidaktili (P) maka homozigot (PP) dan heterozigot

(Pp) akan mewariskan polidaktil sedangkan gen homozigot resesif (pp) normal.

P genoti = Ibu (pp) X Ayah (PP)

Fenotip= p X P

F1 genotip = Pp

Fenotip = Pp (100% Polidaktili)

Dari hasil pengamatan dugaan sementara keturunannya 100% akan mewariskan

genetik polidaktili pada anaknya.

d. Dentinogenesis Imperfekta adalah suatu kelainan pada gigi manusia. Dentin berwarna

putih seperti air susu (opalesen), email normal, tetapi ruang-ruang pulpa dan saluran-

saluran akar pada kebanyakan gigi terhapus dengan dentin abnormal. 10

B. Pewarisan sifat gonosom pada manusia (Tautan seks/pautan seks/rangkai kelamin)

Merupakan peristiwa pewarisan sifat menurun yang ditentukan oleh gen yang

terdapat pada kromosom seks (kromosom kelamin). Tautan seks dapat terjadi pada

kromosom X maupun kromosom Y. 5 Para ayah mewariskan alel yang terpaut kromosom X

pada semua anak perempuannya tetapi tidak satupun anak laki-lakinya, sebaliknya para ibu

mewariskan alel yang terpaut-seks pada anak laki-laki maupun anak perempuannya.

Jika suatu sifat terpaut-seks disebabkan oleh alel resesif, maka seorang anak

perempuan akan memperlihatkan fenotipnya hanya jika dia merupakan homozigot. Karena

anak laki-laki hanya memiliki satu lokus, istilah homozigot dan heterozigot tidak memiliki

arti untuk mengambarkan gen-gen terpaut-seks. Setiap anak laki-laki mendapat alel resesif

dari ibunya akan memperlihatkan sifat ini. Oleh karena itu, anak laki-laki memiliki jauh lebih

banyak kelainan-kelainan yang diturunkan oleh alel-alel resesif terpaut-seks dibandingkan

anak perempuan. 9

1. Gen tertaut kromosom X

Gen tertaut kromosom X adalah gen yang terdapat pada kromosom X. Gen tertaut

kromosom X merupakan gen yang tertaut kelamin tidak sempurna. Beberapa kelainan

genetik karena pewarisan alel resesif tertaut kromosom kelamin X: 9

a. Duchenne muscular dystrophy adalah kelainan yang disebabkan tidak adanya

satu protein otot yang penting yang disebut distrofin. Kelainan ini ditandai dengan

makin melemahnya otot-otot dan hilangnya koordinasi. Orang-orang yang

memiliki kelainan Duchenne muscular dystrophy jarang yang dapat hidup

melewati umur dua puluh tahun. 1

b. Hemophilia adalah kelainan yang disebabkan tidak adanya protein tertentu yang

diperlukan untuk penggumpalan darah. Para penderita hemofilia mengalami

pendarahan yang berlebihan ketika terluka; individu yang memiliki kelainan

hemofilia yang sangat serius dapat mengalami pendarahan sampai mengalami

kematian akibat luka-luka kecil seperti lecet, memar, atau teriris. 1

c. Buta warna adalah suatu kelainan yang disebabkan ketidakmampuan sel-sel

kerucut mata untuk menangkap suatu spektrum warna tertentu. Sel-sel kerucut di

dalam retina mata mengalami pelemahan atau kerusakan permanen. 6 Buta warna

lebih sering dijumpai pada laki-laki daripada perempuan. Anak laki-laki akan

memperoleh cacat turunan ini jika ibunya seorang carrier atau penderita buta

warna. Buta warna disebabkan oleh alel resesif c, sedangkan penglihatan normal

disebabkan oleh alel dominan C. Perempuan normal memiliki dua macam

genotif, yaitu homozigot dominan XCXC dan heterozigot atau carrier XCXc.

Perempuan menderita buta warna memiliki genotif homozigot resesif (XcXc).

Laki-laki normal hanya memiliki satu macam genotif, yaitu XCY, sedangkan laki-

laki penderita buta warna memiliki genotif XcY. 9

Gejala buta warna sangat bervariasi. Pada beberapa orang sangat ringan dan

mereka sukar dibedakan dengan orang – orang yang melihat warna dengan

normal. Pada orang orang yang mempunyai gangguan buta warna berat, hanya

dapat membedakan beberapa warna, sedangkan orang normal dapat membedakan

ribuan warna. Yang amat jarang dijumpai adalah orang yang hanya dapat melihat

warna hitam, putih dan abu – abu.

Klasifikasi buta warna :

a. Trikromasi yaitu mata mengalami perubahan tingkat sensitivitas warna dari

satu atau lebih sel kerucut pada retina. Jenis buta warna inilah yang sering

dialami oleh orang-orang. Ada tiga klasifikasi turunan pada trikomasi:

Protanomali, seorang buta warna lemah mengenal merah

Deuteromali, warna hijau akan sulit dikenali oleh penderita

Trinomali (low blue), kondisi di mana warna biru sulit dikenali penderita.

b. Dikromasi yaitu keadaan ketika satu dari tiga sel kerucut tidak ada. Ada tiga

klasifikasi turunan:

Protanopia, sel kerucut warna merah tidak ada sehingga tingkat kecerahan

warna merah atau perpaduannya kurang

Deuteranopia, retina tidak memiliki sel kerucut yang peka terhadap warna

hijau

Tritanopia, sel kerucut warna biru tidak ditemukan.

c. Monokromasi sebenarnya sering dianggap sebagai buta warna oleh orang

umum. Kondisi ini ditandai dengan retina mata mengalami kerusakan total

dalam merespon warna. Hanya warna hitam dan putih yang mampu diterima

retina.

2. Gen tertaut kromosom Y

Gen tertaut kromosom Y merupakan gen tertaut kelamin sempurna. Gen tertaut

kromosom Y dan sifat-sifat yang disebabkannya disebut Holandrik, berarti sifat yang

diturunkan hanya terdapat pada laki-laki. Gen-gen pada kromosom Y tersebut akan

diwariskan dari ayah kepada semua anak laki-lakinya, tetapi tidak pernah diwariskan kepada

anak perempuannya. Beberapa kelainan genetik karena pewarisan alel resesif tertaut

kromosom kelamin Y, sebagai berikut:

a. Ichtyosis adalah penyakit yang disebabkan defisiensi enzim sulfatase steroid,

menyebabkan kulit kering, tampak bersisik seperti ikan, khususnya pada bagian lengan

dan kaki.9

b. Hypertrichosis ditandai dengan tumbuhnya rambut pada tepi telinga yang kaku dan

tajam. 9

D. Jenis Mutasi

Mutasi yang terjadi akibat kerusakan nukleotida pada molekul DNA atau akibat kesalahan

selama replikasi yang tidak diperbaiki dapat mengalami transkripsi ke dalam mRNA, dan oleh

karena itu dapat menyebabkan translasi suatu protein dengan urutan asam amino yang abnormal.

Dapat terjadi berbagai jenis mutasi yang menimbulkan efek berbeda-beda pada protein yang

dikode. 12

Mutasi Titik

Mutasi titik (point mutaton) terjadi apabila hanya satu basa pada DNA yang mengalami

perubahan, menghasilkan perubahan satu basa pada kodon mRNA. 12

Mutasi Silent (SAMAR)

Mutasi titik dikatakan silent (samar) apabila tidak mempengaruhi urutan asam amino protein.

Misalnya, perubahan kododn dari CGA menjadi CGG tidak mempengaruhi protein karena kedua

kodon ini menentukan arginine. 12

Mutasi Missense

Apabila mutasi menyebabkan satu asam amino dalam protein digantikan oleh asam amino lain,

yang terjadi adalah mutasi missense. Misalnya perubahan dari CGA menjadi CCA menyebabkan

arginine diganti oleh prolin. 12

Mutasi Nonsense

Mutasi nonsense menyebabkan penghentian premature suatu rantai polipeptida. Misalnya,

perubahan kodon dari CGA menjadi UGA menyebabkan kodon untuk arginine diganti oleh

kodon stop, dan sintesis protein mutan terhenti di titik ini. 12

Mutasi Frameshift

Mutasi frameshift terjadi apabila jumlah nukleotida yang diinsersikan ( disisipkan) atau

didelesikan (dihilangkan) bukan kelipatan 3. Setelah insersi atau delesi, kerangka baca bergeser

sehingga setelah titik tersebut bisa dibaca dalam kodon yang tidak tepat. 12

Gambar. Jenis mutasi 12

Mutasi kromosom

Mutasi kromosom yaitu mutasi yang disebabkan karena perubahan struktur kromosom atau

perubahan jumlah kromosom. Istilah mutasi pada umumnya digunakan untuk perubahan gen,

sedangkan perubahan kromosom yang dapat diamati dikenal sebagai variasi kromosom atau

mutasi besar/ gross mutation atau aberasi. Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan

pada meiosis maupun pada mitosis.Pada prinsipnya, mutasi kromosom digolongkan rnenjadi

dua, yaitu sebagai berikut.

Mutasi Komosom Akibat Perubahan Jumlah Kromosom

Mutasi kromosom yang terjadi karena perubahan jumlah kromosom (ploid) melibatkan

kehilangan atau penambahan perangkat kromosom (genom) disebut euploid, sedang yang hanva

terjadi pada salah satu kromosom dari genorn disebut aneuploid.

Euploid (eu = benar; ploid = unit) Yaitu jenis mutasi dimana terjadi perubahan pada jumlah n.

Makhluk hidup yang terjadi dari perkembangbiakan secara kawin, pada umumnya bersifat

diploid, memiliki 2 perangkat kromosom atau 2 genom pada sel somatisnya (2n kromosom).

Organisme yang kehilangan I set kromosomnya sehingga memiliki satu genom atau satu

perangkat kromosom (n kromosom) dalam sel somatisnya disebut monoploid. Sedang organisme

yang memiliki lebih dari dua genom disebut poliploid. Mutasi poliploid ada dua, yaitu:

Autopoliploid yang terjadi akibat n-nya mengganda sendiri karena

kesalahan meiosis dan terjadi pada krornosom homolog, misalnya

semangka tak berbiji.

Alopoliploid yang terjadi karena perkawinan atau hybrid antara

spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya dan terjadi pada

kromosom non homolog, misalnya Rhaphanobrassica (akar seperti

kol, daun mirip lobak).

Aneuploid (an = tidak; eu = benar; Ploid = Unit) Yaitu jenis mutasi dimana terjadi perubahan

jumlah kromosom. Mutasi kromosom ini tidak melibatkan seluruh genom yang berubah,

melainkan hanya terjadi pada salah satu kromosom dari genom.Mutasi ini disebut juga dengan

istilah aneusomik. Penyebab mutasi ini adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya benang-

benang spindel ke sentromer) dan nondisjunction (gagal berpisah). Macam-macam aneusomik

antara lain sebagai berikut.

Monosomik (2n-1); yaitu mutasi karena kekurangan satu kromosom,

misalnya Sindrom Turner pada manusia dimana jumlah kromosomnya

45 dan kehilangan 1 kromosom kelamin (22AA+X0).

Nullisomik (2n-2); yaitu mutasi karena kekurangan dua kromosom

trisomik (2n + 1, misalnya Sindrom Klinefelter pada manusia.

E. Proses Mutasi

Mutasi kromosom (aberasi/gross mutation) dapat disebabkan karena perubahan struktur

kromosom maupun perubahan jumlah kromosom.

Perubahan struktur kromosom

Mutasi karena perubahan struktur kromosom berlangsung secara spontan, dan dapat juga

dilakukan secara eksperimental dengan induksi bahan kimia atau radiasi. Perubahan ini

umumnya dapat dilihat pada sel selama mitosis atau miosis.

Beberapa hal yang menyebabkan perubahan struktur kromosom adalah sebagai berikut:

Delesi : Hilangnya sebagian segmen kromosom yang mengandung gen karena patah.

Gambar . Mutasi Gen dengan Cara Delesi4

Duplikasi : patahnya sebagian segmen kromosom, lalu patahan tersebut tersambung pada

kromosom homolognya

Gambar . Mutasi Kromosom dengan Cara Duplikasi4

Translokasi : patahnya sebagian segmen kromosom, lalu patahan tersebut tersambung pada

kromosom lain yang tidak homolog. Ada dua jenis translokasi yaitu translokasi resiprok (timbal

balik) dan translokasi nonresiprok.

Gambar . Mutasi Kromosom dengan Cara Translokasi4

Inversi : sebagian segmen kromosom patah, lalu patahan tersebut tersambung kembali tetapi

dengan posisi terbalik. Ada dua macam inversi, yaitu inversi perisentrik bila peristiwa inversi

melibatkan perubahan posisi sentromer. Bila peristiwa inversi tidak melibatkan perubahan posisi

sentromer disebut inversi parasentrik.

Gambar . Mutasi Kromosom dengan Cara Inversi4

Katenasi : merupakan translokasi dua kromosom tidak homolog sedemikian rupa sehingga

menyebabkan dua pasang kromosom membentuk struktur seperti lingkaran.

Gambar . Mutasi DNA 11

F. Mutagen

Mutagen adalah suatu bahan yang dapat menginduksi DNA menjadi mutas. Adapun yang

dimaksud dengan mutasi adalah perubahan susunan nukleotida pada DNA baik karena delesi,

insersi, maupun translokasi. Oleh karena itu, bila terjadi perubahan susunan nukleotida pada

DNA, maka asam amino penyusun protein yang dikodenya akan mengalami perubahan, sehingga

protein yang bersangkutan menjadi abnormal. Protein abnormal tersebut tentunya akan

mempunyai fungsi yang abnormal pula. 11

Secara umum bahan mutagen dapat dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu bahan kimia, radiasi,

dan virus. Ketiga kelompok ini selalu ada di alam dan diperkirakan akan mengalami peningkatan

yang tajam selaras dengan perkembangan budaya atau perilaku manusia.

Bahan Kimia

Bahan kimia ini bersifat karsinogenik, kemudian masuk ke dalam tubuh, maka di dalam tubuh

bahan ini langsung mengalami proses detoksifikasi untuk kemudia diekskresi. Apabila proses ini

tidak dapat dilakukan oleh tubuh, maka hasil metabolit dari bahan karsinogenik ini akan

mengadakan ikatan dengan rantai DNA sehingga DNA menjadi cacat (defek). Sebagai akibat

dari adanya kecacatan DNA, tubuh berusaha untuk melakukan perbaikan DNA yang dikenal

dengan DNA repair. Bila perbaikan DNA ini tidak berhasill, sel yang bersangkutan (sel yang

memiliki DNA abnormal) tersebut akan dieksekusi atau dimusnahkan. Apabila proses eksekusi

ini tidak mampu dilakukan oleh tubuh maka sel tersebut memiliki DNA cacat yang bersifat

permanen. Kondisi ini dikenal dengan initiation phase. Selanjuutnya sel yang memiliki DNA

cacat tersebut akan mengalami proliferasi dan diferensiasi, serta berkembang menjadi malignant

(ganas). Kondisi ini dikenal dengan promotion phase. Beberapa contoh dari bahan kimia yang

kerjanya langsung memicu terjadinya mutasi dan kanker adalah sebagai berikut :11

1. Alkylating agents

Bila individu yang bersangkutan mengalami alkylation dimana terjadi metilasi pada

pasangan basa nukleotidanya – yaitu Guanin mengalami metilasi menjadi O6-methyl

guanine atau menjadi buly group addition.

a. Dimethyl sulfate

b. Β-Propiolactone

c. Ethylmethane sufonate (EMS) 11

Gambar. Hasil mutasi 11

2. Polycyclic dan heterocyclic aromatic hydrocarbons11

a. Benz(α)anthracene

b. Benzo(α)pyrene

c. Dibenz(α,h)anthracene

3. Aromatic amines

a. 2-Naphtylamine (β-naphthylamine)

b. Benzidine

c. Dimethylaminoazobenzene11

Radiasi11

Radiasi Ultraviolet

Dapat menimbulkan kecacatan pada basa pirimidin, yaitu melalui thymine dimerisasi11

Gambar. Radiasi UV 11

Radiasi Ionisasi

Radiasi ionisasi dapat menimbulkan kematian sel atau kecacatan DNA. Adapun cara kerja dari

radiasi terhadap sel eukariota ada 2 cara, antara lain sebagai berikut. 11

1. Secara langsung (direct)

Efek radiasi akan mengenai penyusun tubuh dari individu tertentu, sehingga radiasi

tersebut langsung memapar inti sel yang mengakibatkan terjadinya kerusakan atau

kecacatan inti beserta komponennya. Dengan demikian, DNA dari sel tersebut akan

mengalami fragmentasi dan akhirnya sel mengalami kematian, selain itu, dapat juga

terjadi DNA sel mengalami kecacatan, sehingga membentuk klon sel baru (transform

cell), yang selanjutnya sel ini dapat memicu terjadinya suatu keganasan (malignant). 11

Gambar . Efek direct radiasi 11

2. Secara tidak langsung (indirect)

Efek radiasi yang memapar tubuh individu akan mempengaruhi komponen air yang ada

di dalam sel, sehingga terbentuklah suatu bahan yang dikenal sebagai radikal bebas.

Radikal bebas yang terbentuk dapat memicu kematian sel atau menimbulkan mutasi

DNA sehingga terbentuk klon sel baru, yang selanjutnya dapat memicu terjadinya suatu

keganasan. [OH] merupakan bagian dari ROS ( Reactive Oxigen Species) yang dikenal

sebagai radikal bebas, yaitu radikal hidroksil. 11

Gambar. Efek indirect radiasi 11

Penyebab Lingkungan

Keberadaan dan sifat anomali kongenital yang disebabkan oleh faktor-faktor lingkungan

berhubungan dengan saat terjadinya pajanan di dalam uterus dan kerentanan yang berbeda antara

berbagai system.5

Virus - Sitomegalovirus (infeksi virus yang paling sering terjadi pada janin): Resiko malformasi

yang tertinggi terdapat pada infeksi dalam trismester kedua ketika organogenesis sebagian besar

sudah selesai terjadi; umumya, virus mengenai sistem saraf pusat (SSP) dengan menimbulkan

retardasi mental, mikrosefalus, dan ketulian.

Rubella: Infeksi sebelum kehamilan 16 minggu dapat mengakibatkan katarak, cacat jantung, dan

ketulian.

Obat dan zat kimia: Kemungkinan kurang dari 1% anomali congenital disebabkan oleh zat-zat

ini. Preparat yang dicurigai memiliki sifat teratogenik meliputi talidomid, antagonis folat,

hormon-hormon androgenik, alcohol, antikonvulsan, dan asam 13-cis-retinoat.

Radiasi: Pajanan radiasi dengan dosis tinggi selama organogenesis dapat mengakibatkan defek,

seperti mikrosefalus, kebutaan, cacat cranium, dan spina bifida.

Diabetes maternal: Hiperinsulinemia pada janin yang ditimbulkan oleh hiperglikemia maternal

menyebabkan bertambahnya lemak tubuh, massa otot serta organomegali, anomali kardiak,

defek neural tube, dan malformasi sistem saraf pusat (SSP) yang lain.

Gambar . Mutagen rokok12

Contoh Penyakit yang Disebabkan Mutasi Genetik

1. Kanker

2. Sindrom Turner ditemukan oleh H.H. Turner tahun 1938

3. Sindrom Klinefelter, ditemukan oleh Klinefelter tahun 1942

4. Sindrom Jacob, ditemukan oleh P.A. Jacobs tahun 1965

5. Sindrom Down, ditemukan oleh Longdon Down tahun 1866.12

Daftar Pustaka

1. Campbell A, Reece J B, Mitchell L G. Biologi. Jakarta: Erlangga; 2002.

2. Genetika. 28 Januari 2010. Diunduh dari http://id.wikipedia.org/wiki/Genetika. 29 januari

2015.

3. Susan L, William D. Schaum’s Genetika. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2007.h.11

4. Anatomi, fisiologi dan reproduksi sel. Edisi 16 Januari 2000. Diunduh dari www.ui.ac.id

31 Januari 2015.

5. TaniaI, Muttaqin H, Dwijayanti L, Mahode AA, Dany F, Susant D, et al. Buku saku dasar

patologis penyakit robbins & cotran. Edisi ke-7. Jakarta: EGC; 2008. h.282.

6. James J, Baker C, Swain H. Prinsip-prinsip sains. Jakarta: Erlangga; 2008. h.92.

7. Wahab S. Ilmu kesehatan anak nelson. Jakarta: EGC; 2000. h.373.

8. Yuwono T. Biologi molekular. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2010.h.41-2.

9. Aryulina D, Muslim C, Manaf S, Winarni E W. Biologi 3. Jakarta: Esis; 2006.

10. Suryo. Genetika manusia. Yogyakarta: Gajah Mada University Press; 1994.

11. I Ketut Sudiana; Patobiologi molekuler kanker. Jakarta : Penerbit Salemba Medika; 2008

12. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta : EGC; 2000