Pemeriksaan Kromosom dan Teknik DNA Rekombinan pada Ibu

Hamil dengan Kekhawatiran Albino

Mahasiswa Fakultas Kedokteran UKRIDA, Jakarta

Pendahuluan

Salah satu tujuan dari perkawinan adalah untuk memperoleh keturunan.Seorang anak

kerap kali memiliki sifat-sifat yang mirip dengan orang tuanya, tidak hanya pada

kejasmaniannya, tetapi juga pada kejiwaan serta tingkah lakunya.Setiap orang tua selalu

menginginkan anaknya lahir dalam keadaan sehat dan normal. Namun diantara mereka ada

anaknya yang lahir dalam keadaan yang tidak sebagaimana diharapkan oleh kedua orang

tuanya.Inilah yang biasanya menjadi kekhawatiran orang tua terhadap anaknya , salah satu

yang menjadi kekhawatiran orang tua terhadap anaknya yang akan lahir ialah albino apalagi

kalau ada riwayat keluarga yang terkena albino , bisa juga karena ada kromosom yang rusak

pada saat persilangan, dan kemungkinan hal lainnya.Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam

penulisan makalah ini adalah agar pembaca dapat memahami hubungan antara albino ,

kromosom dan teknik DNA rekombinan.

Albino

Albino berasal dari bahasa latin Albus yang artinya putih disebut juga hypomelanis

atau hypomelanosis adalah salah satu bentuk dari hypopigmentary congenital disorder.1

Penyakit ini biasa disebut sebagai inborn errors of metabolism ( kelainan metabolisme

bawaan ).2 Albino 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 yang berfungsi

melindungi kulit dari radiasi ultraviolet yang datang dari matahari.3,4

Alamat Korespondensi :Rufina Rettu ( 102011046 ) , Lili Susanti ( 102011091) , Vanya Genevieve O (102011142) , Maria Fransiska ( 102011189) , Rienaldi ( 102011238 ) , Ivander Benedict H ( 102011287 ) Yandri Apriansyah (102011334) , Yohana A Inangele ( 102011380 ), Muhammad Haziq bin Hashim ( 102011434 ) , Robinson Salawane ( 102010 ) Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No. 06 Jakarta 11510No Telp ( 021) 5694-2051 email : vivinretu@yahoo.co.id

1

Melanin disintesis oleh melanosit dari tirosin dalam melanosom yaitu organel intraseluler

yang terikat membran.5 Tirosin dibentuk dalam kulit dari fenilalanin oleh enzim fenilalanin

hidroksilase dan kofaktornya, tetrahidropteridin (BH4). BH4 merupakan senyawa pembatas

kecepatan sintesis melanin karena kulit depigmentasi penderita vitiligo mempunyai aktivitas

karbinolamin dehidratase yang sangat rendah, karbinolamin dehidratase merupakan enzim

yang penting untuk regenerasi BH4. Tirosin ditransportasikan ke dalam melanosom, dimana

tirosin dimetabolisme menjadi dopa dan dopaquinolon oleh enzim tunggal, tirosinase.5

Dopaquinon bereaksi dengan sistein membentuk feomelanin, pigmen kuning-merah, atau

mengalami beberapa reaksi nonenzimatik menghasilkan eumelanin, yang merupakan pigmen

coklat-hitam. Di seluruh dunia, albinisme (semua tipe) mempunyai prevalensi 1 dalam

20.000.6

Seorang anak yang albino dapat lahir dari pasangan yang keduanya bersifat

heterozigot (lihat gambar 1)6 atau dari pasangan yang salah satunya albino sedangkan yang

lainnya bersifat heterozigot.

Gambar 1 Penurunan pada Pasangan Heterozigot6

Ciri khas albino adalah hilangnya pigmen melanin pada mata, kulit, dan rambut (atau

lebih jarang hanya pada mata). Albino timbul dari perpaduan gen resesif.4 Ciri-ciri seorang

albino adalah mempunyai kulit dan rambut secara abnormal putih susu atau putih pucat dan

memiliki iris merah muda atau biru dengan pupil merah (tidak semua).4

2

Klasifikasi Albino

Ada beberapa tipe albinisme antara lain albinisme okulokutaneus kongenital,

albinisme okuler, dan albinisme parsial. Albinisme okulokutaneus kongenital terdiri dari 2

bentuk yaitu albinisme tirosinase negatif (tipe 1) dan albinisme tirosinase positif (tipe 2).5

Albinisme tirosinase negatif ditandai dengan sangat mengurangnya atau tidak adanya

aktivitas tirosinase. Beberapa jenis mutasi pada gen tirosinase (missense, omong kosong, dan

frameshift) bertanggung jawab untuk memproduksi 2 jenis OCA 1 (OCA 1A dan 1B OCA). Pada

albinisme tipe 1A ditandai dengan kurangnya pigmen yang terlihat dari rambut, kulit, dan

mata. Kelainan ini mengakibatkan fotofobia, nistagmus, defek ketajaman penglihatan, rambut

putih, kulit putih, serta iris berwarna biru-kelabu pada sinar oblik dan merah muda pada

pantulan cahaya. Albinisme tipe 1B atau disebut dengan albinisme mutan kuning terjadi sejak

lahir dengan rambut putih, kulit merah muda dan mata abu-abu. Gen enzim ini terletak pada

lengan panjang kromosom 11 (Band 11q14-21).5

Pada albinisme tirosinase positif ditemukan sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali

melanin sejak lahir. Namun ditemukan pigmen terutama pigmen merah-kuning dapat

berkumpul cepat selama masa anak-anak dan menghasilkan kulit berwarna jerami atau

berwarna coklat muda pada individu berkulit putih serta terdapat perbaikan progresif

ketajaman penglihatan dan nistagmus seiring dengan meningkatnya usia. Gen enzim ini

terletak pada lengan panjang kromosom 15 dan dapat melibatkan tirosin spesifik pengangkut

protein. Terdapat 2 macam sindrom pada tipe albinisme ini antara lain Sindrom hermansky-

Pudlak adalah albinisme positif tirosin yang terkait dengan disfungsi trombosit yang

diakibatkan karena tidak adanya bagian trombosit padat dan akumulasi seroid pada jaringan.

Pada penderita sindrom ini akan cenderung mengalami pendarahan yang lama. Hal ini terjadi

pada penderita paru-paru fibrosis terbatas dan gagal ginjal,5 dan Sindrom Chediak-Higashi

adalah albinisme positif dimana terdapat granula abnormal dalam leukosit dan sel-sel lain

serta rentan terhadap infeksi.

Albinisme okuler adalah albinisme yang hanya melibatkan mata, terjadi pada 2 bentuk

terkait X, satu bentuk autosom dominan dan satu bentuk autosom resesif. Wanita penyandang

tipe terkait X menunjukan pigmentasi retina yang tidak teratur. Kemudian albinisme parsial

atau piebaldis merupakan gangguan yang ditandai dengan area-area kulit dan rambut yang

tidak berpigmen dan diturunkan sebagai sifat dominan.5

3

Kromosom

Kromosom berasal dari bahasa Yunani yakni chroma yang artinya warna dan soma

yang artinya badan. Kromosom itu sendiri merupakan struktur di dalam sel berupa deret

panjang molekul yang terdiri dari satu molekul DNA dan berbagai protein terkait yang

merupakan informasi genetik suatu organisme. Panjang kromosom pada tiap-tiap makluk

hidup berbeda – beda berkisar antara 0,2 – 20 mikron.Kromosom terdiri atas dua bagian,

yaitu sentromer yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom

yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah.4 Kromosom manusia dibedakan

atas dua tipe , yaitu:3

a. Autosom ialah kromosom yang tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis

kelamin.Dari 46 kromosom di dalam inti sel tubuh manusia , maka yang 44 buah / 22

pasang merupakan autosom.

b. Seks kromosom ialah sepasang kromosom yang menentukan jenis kelamin.Seks

kromosom dibedakan atas 2 macam yaitu kromosom – X dan kromosom – Y.

Seorang perempuan normal mempunyai sepasang kromosom – X .Seorang laki – laki normal

mempunyai sebuah kromosom - X dan sebuah kromosom – Y.Berhubung dengan itu formula

kromosom untuk

a. Perempuan normal = 46 XX

b. Laki – laki normal = 46 XY

Bagian - Bagian Kromosom

Kromosom terdiri dari beberapa bagian antara lain :

a. Sentromer: Kepala kromosom, ketika sel membelah kromosom menggantung pada

serat gelendong melalui sentromer. Sentromer tidak mengandung kromonema dan

gen.

b. Lengan: Badan kromosom. Mengandung kromonema dan gen, lengan memiliki 3

daerah:

a. Selaput, yaitu lapisan tipis yang menyelimuti badan kromosom

b. Matriks, mengisi seluruh lengan yang terdiri dari cairan bening.

c. Kromonema, merupakan benang halus berpilin-pilin yang terendam dalam

kandung. Di dalam kromonema terdapat kromomer.

Selain sentromer dan lengan, ada bagian-bagain kromosom yang lain:

4

a. Satelit: satelit adalah bagian kromosom yang berbentuk bulatan dan terletak di ujung

lengan kromatid. Satelit terbentuk karena adanya kontriksi sekunder di daerah

tersebut. Tidak semua kromosom memiliki satelit.

b. Telomer: telomer merupakan istilah yang menunjukkan daerah terujung pada

kromosom. Telomer berfungsi untuk menjaga stabilitas bagian terujung kromosom

agar DNA di daerah tersebut tidak terurai. Karena pentingnya telomer, sel yang

telomer kromosomnya mengalami kerusakan umumnya segera mati.

Pemeriksaan Kromosom

Terjadinya variasi kromosom biasanya mengakibatkan abnormalitas pada

individu.Variasi kromosom atau aberrasi dibedakan atas perubahan dalam jumlah kromosom

dan perubahan dalam struktur kromosom.3 Orang – orang yang berisiko tinggi dianjurkan

untuk melakukan pemeriksaan kromosom. Pemeriksaan kromosom bertujuan agar kita dapat

mendeteksi adanya kelainan kromosom pada calon bayi.

Adapun mereka yang berisiko tinggi dalam terjadinya kelainan kromosom, antara

lain:

a. Orang dengan kelainan genetik kongenital (bawaan), yaitu ayah atau ibu yang

membawa kelainan kromosom. Misalnya, yang kromosomnya mengalami translokasi.

Mungkin pada mereka tak menjadikan masalah kecacatan karena kromosomnya tetap

seimbang. Artinya, translokasinya terjadi karena di nomor tertentu hilang, tapi

menempel ke nomor lain. Itulah mengapa untuk mereka tetap bisa normal. Namun tak

demikian halnya pada anak-anak mereka, karena yang diturunkan yang jelek itu,

maka jatuh ke anaknya bisa tak seimbang. Akibatnya, anaknya cacat.

b. Pembawa mutasi gen, seperti penderita hemofilia atau anaknya menderita

thalasemnia, albino.

c. Mengalami keguguran berulang kali yang mungkin penyebabnya susunan kromosom

tak seimbang.

d. Memiliki anak dengan kelainan kromosom, hingga perlu diselidiki apakah karena

keturunan atau bukan. Untuk itu, perlu dilakukan analisa kromosom pada

saudara-saudara dan ayah-ibunya.

e. Memiliki anak retardasi mental/kebodohan tanpa diketahui penyebabnya.

f. Memiliki anak dengan jenis kelamin diragukan (sex ambigua).

5

g. Penderita leukimia dan tumor ganas.

h. Suami-istri yang mengalami infertilitas.

i. Wanita dengan manore primer (tak pernah haid); wanita hamil usia di atas 35 tahun.7

Untuk mendeteksi kandungan ibu hamil apakah janin yang dikandungnya mengidap albino atau

tidak kita dapat menggunakan berbagai cara pemeriksaan kromosom antara lain :

a. Cara pemeriksaan kromosom paling gampang adalah lewat darah karena dalam darah

ada sel-sel limposit atau sel darah putih. Sel-sel inilah yang dikembangkan hingga

mengalami pembelahan jadi 2 dan didapat kromosomnya. Darah diambil sebanyak 3

ml, lalu ditaruh dalam botol dan dicampur dengan media tertentu. Selanjutnya, ditaruh

dalam inkubator dengan temperatur 37oC. Setelah 3-4 hari, sel darah merah

dihancurkan hingga tinggal sel darah putih yang kita pecah dengan hycotonic atau

garam sampai menggembung, yang setelah kering akan pecah. Saat itulah keluar

kromosomnya. Dari situ kita lihat, apakah ada kelainan.7,8

Umumnya cara ini dilakukan terutama pada indikasi: bila jenis kelaminnya diragukan

(sex ambigua); wanita dengan manore primer (tak pernah haid); anak dengan

kelebihan kromosom; kasus leukimia dan tumor ganas; retardasi mental atau

kebodohan tanpa diketahui penyebabnya; keguguran berulang kali serta infertilitas.7,8

b. Pemeriksaan janin lewat cairan amnion atau ketuban ibu hamil pada usia kehamilan

16-20 minggu. Soalnya, janin mengeluarkan sel, minum, dan kencing dalam air

ketuban. Air ketuban ini diambil 20 ml dan dimasukkan ke dalam tabung, lalu

diputar-putar hingga muncul endapan yang merupakan sel-sel janin. Selanjutnya, sel-

sel ini dimasukkan ke dalam botol dan dicampur dengan medianya, lalu ditempatkan

di tempat bersuhu 37oC. Setelah 2 minggu baru bisa memisah-misahkan

kromosomnya.9

Pemeriksaan cara ini dilakukan bila ada indikasi: wanita hamil di atas usia 35 tahun;

umur suami lebih dari 65 tahun; bila ada anak atau saudara kandung si janin yang

mengalami cacat/retardasi mental/sindrom down; ibu pernah mengalami keguguran

lebih dari 2 kali dan tak diketahui penyebabnya; terdapat kecurigaan pada janin ada

kelainan fisik, semisal dari hasil USG diketahui lehernya tebal, mukanya mongo- loid,

atau tangannya menggenggam dan bila janin ada tanda-tanda pertumbuhan terhambat.

Alangkah baiknya bila pemeriksaan tersebut dilakukan. Terlebih jika bayi pertama ada yang

cacat, sebaiknya pada kehamilan berikut dilakukan pemeriksaan kromosom. Karena, jika

6

penyebabnya translokasi, setiap anak bisa saja terkena. Jika tak ingin anak kita kelak punya

kelainan, sebaiknya lakukan deteksi dini.9

Cara melakukan deteksi dini :

a. Pemerikasaan janin lewat air ketuban pada ibu hamil yang diketahui membawa

kelainan genetik.

b. Pemeriksaan dini pada orang dengan kelainan genetik kongenital (bawaan), serta

konseling genetik pada orang tua dan keluarga dekat yang berisiko tinggi.

c. Deteksi pembawa mutasi gen atau translokasi kromosom yang diikuti konseling

genetik.

d. Memonitor kehamilan berisiko tinggi pada janin dengan cacat berat.

e. Menghindari faktor-faktor lingkungan yang jelek seperti pekerjaan yang

memungkinkan terkena radiasi, obat bius, ionisasi, infeksi bakteri atau virus,

merokok, dan alkohol. Orang-orang yang perokok, suka minum alkohol, dan

sebagainya ada kemungkinan kromosomnya mengalami kelainan.10

Gen Normal

Seorang yang normal memiliki kromosom manusia normal di bedakan autosom dan

kromosom kelamin. Sel tubuh manusia mengandung 46 kromosom yang terdiri dari 44 atau

terdiri dari 22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks. Pada wanita kromosom kelamin

ini berupa dua buah kromosom – X , sedangkan pada pria berupa sebuah kromosom – X.

Seorang ibu dan ayah memiki genetik yang sama kemungkinan anak yang akan di lahirkan

albino sangat kecil. Albino dapat di lihat dari genetik yang di bawa dari ibu dan ayahnya

dimana bila salah satunya memiliki kelainan genetik kemungkinan terjadinya albino besar.

Penyakit albino dimana bisa karena bawaan yang mewariskan keturunanya.tetapi tidak

semua keturunanya akan menjadi menderita albino tergantung dari perkawinan silang

genetiknya.8

Gen Abnormal

Albino merupakan penyakit akibat kelainan gen tunggal dilakukan dengan

pemeriksaan dan penatalaksanaan terhadap bayi yang baru lahir yang memiliki gen abnormal,

pemeriksaan terhadap orangtua yang berpotensi sebagai pembawa, konseling genetik dan

dugaan prenatal dengan atau tanpa abrtus yang selektif. Gen abnormal bersifat resesif

sehingga satu gen harus di turunkan oleh tiap orangtua ke turunannya agar terpengaruhi.

7

Keturunan yang mewarisi satu gen abnormal adalah pembawa.semua individu yang

mengalami gangguan adalah homozigot. Genetik adalah proses menentukan resiko gangguan

genetik pada janin. Gen abnormal bersifat dominan, sementara gen normal bersifat resesif.8

DNA

Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah asam nukleat yang mengandung instruksi

genetik yang digunakan dalam pengembangan dan fungsi dari semua organisme hidup dan

beberapa virus. Peran utama dari molekul DNA adalah mewariskan informasi genetik dari

generasi ke generasi. DNA sering dibandingkan dengan satu set cetak biru atau resep, atau

kode, karena berisi instruksi yang dibutuhkan untuk membangun komponen lain dari sel,

seperti protein dan molekul RNA. Segmen DNA yang membawa informasi genetik ini

disebut gen, tetapi urutan DNA lain yang memiliki tujuan struktural, atau terlibat dalam

mengatur penggunaan informasi genetik.11 Fungsi DNA adalah memberi informasi /

keterangan genetik.Informasi genetik yang tercatat dalam DNA ada dua macam:3

a. Ada yang berupa urutan kontrol yang memberitahu kepada enzim – enzim dimanakah

harus dimulai membaca DNA , dimanakah harus istirahat dan dimanakah harus

berhenti.

b. Ada urutan yang mengandung informasi untuk pembuatan berbagai macam protein

yang diperlukan oleh sel.Protein terdiri dari asam – asam amino.

Di dalam DNA terdapat gula pentosa, basa nitrogen yang mengandung purin (adenin

dan guanin) dan pirimidin (timin dan sitosin), dan asam fosfat. Pada tahun 1953, James

Watson dari Amerika dan Francis Crick dari Inggris menemukan bahwa DNA itu double

helix atau berutas ganda, dimana basa nitrogen purin akan berikatan dengan basa nitrogen

pirimidin, sehingga G (guanine) akan selalu berikatan dengan C (sitosin), dan A (adenine)

akan selalu berikatan dengan T (timin). Lihat gambar 2.

Gambar 2. Asam deoksiribonukleat.12

8

DNA Rekombinan

Teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetika yang juga dinamakan kloning

gena atau kloning molekular merupakan istilah yang meliputi sejumlah cara kerja yang

mengarah kepada pemindahan informasi genetik ( DNA ) dari satu organisme ke organisme

lainnya.13 Teknologi DNA rekombinan adalah pembentukan kombinasi materi genetik yang

baru dengan cara penyisipan molekul DNA ke dalam suatu vektor sehingga

memungkinkannya untuk terintegrasi dan mengalami perbanyakan di dalam suatu sel

organisme lain yang berperan sebagai sel inang. Teknologi DNA rekombinan mempunyai

dua segi manfaat. Pertama, dengan mengisolasi dan mempelajari masing-masing gen akan

diperoleh pengetahuan tentang fungsi dan mekanisme kontrolnya. Kedua, teknologi ini

memungkinkan diperolehnya produk gen tertentu dalam waktu lebih cepat dan jumlah lebih

besar daripada produksi secara konvensional.3

Tujuan mempelajari teknologi DNA rekombinan supaya dapat memahami metode

isolasi DNA , ekspresi gena rekombinan pada sel prokariot dan eukariot , hibridisasi ,

sekuensing , amplifikasi fragmen DNA ( PCR ) dan mutasi terarah.13

Ciri – ciri mendasar DNA memungkinkan diciptakannya teknologi DNA rekombinan;2

a. DNA adalah biopolimer kompleks yang tersusun sebagai heliks ganda

Elemen penyusun mendasar adalah rangkaian basa purin ( adenin dan guanin ) dan

pirimidin ( sitosin dan timin ).Rangkaian basa ini melekat pada posisi C – 1 ’gula

deoksiribosa dan terangkai melalui penyatuan gugus gula di posisi 3’ – 5’ melalui

ikatan fosfodiester Gugus deoksiribosa dan fosfat yang berselang – seling membentuk

tulang punggung heliks ganda.

b. Pembentukan pasangan basa adalah konsep dasar struktur dan fungsi DNA

Adenin dan timin selalu berpasangan melalui ikatan hidrogen , demikian juga guanin

dan sitosin, pasangan ini dikatakan sebagai komplementer.Hukum – hukum

pembentukan pasangan basa memperkirakan bahwa dua untai DNA komplementer

akan kembali menyatu ( reanneal ) secara tepat jika renaturasi dilakukan seperti yang

terjadi ketika suhu larutan secara perlahan diturunkan menjadi normal.

DNA heliks ganda dikemas menjadi suatu struktur yang lebih kompak oleh sejumlah

protein , terutama protein – protein basa yang disebut histon.

Teknologi DNA rekombinan melibatkan isolasi dan manipulasi DNA untuk menghasilkan

molekul kimer.

9

Isolasi dan manipulasi DNA termasuk penyambungan sekuens ujung ke ujungdari

sumber yang sangat berbeda untuk menghasilkan molekul gabungan / kimer adalah intisari

dari riset DNA rekombinan.Untuk melakukan hal ini diperlukan beberapa teknik dan reagen

khusus.2

a. Enzim restriksi memotong rantai DNA di lokasi spesifik

Endonuklease tertentu – enzim yang memotong DNA di sekuens – sekuens tertentu di

dalam molekul DNA adalah alat kunci dalam riset DNA rekombinan.Enzim – enzim ini

disebut enzim restriksi ( restriction enzyme ) karena keberadaan enzim – enzim ini dalam

bakteri tertentu menghambat pertumbuhan virus bakteri tertentu yang disebut bakteriofaga.2

b. Enzim restriksi dan DNA ligase digunakan untuk mempersiapkan molekul DNA

gabungan

Ujung – ujung lengket pada suatu vektor dapat kembali saling berikatan tanpa disertai

penambahan netto DNA.Ujung – ujung lengket fragmen juga dapat kembali bersambungan

sehingga terbentuk insert heterogen tandem.Ujung – ujung lengket juga dapat tidak terpajan

atau berada dalam posisi yang tepat.Untuk mengatasi masalah ini digunakan suatu enzim

yang menghasilkan ujung – ujung tumpul dan dengan menggunakan enzim terminal

transferase ujung – ujung baru ditambahkan.2

c. Pengklonan memperbanyak DNA

Pengklonan molekular memungkinkan kita memproduksi molekul DNA yang identik

dalam jumlah besar , yang kemudian dapat diteliti karakternya akan digunakan untuk tujuan

lain.Teknik ini didasarkan pada kenyataan bahwa molekul DNA kimer atau hybrid dapat

dibentuk dalam vektor pengklonan ( cloning vector ) biasanya plasmid , bakteri , faga atau

kosmid yang kemudian terus bereplikasi di sel pejamu dalam sistem kontrolnya

sendiri.Dengan cara ini , DNA kimer dapat diperbanyak.Plasmid bakteri adalah molekul

DNA dupleks kecil melingkar yang fungsi alaminya memberikan resistensi antibiotik

terhadap sel pejamu.Plasmid memiliki beberapa sifat yang menyebabkannya sangat

bermanfaat sebagai vektor pengklonan.Plasmid dapat sebagai salinan tunggal atau multiple di

dalam bakteri dan bereplikasi tanpa tergantung pada DNA bakteri.Sekuens DNA lengkap dari

banyak plasmid telah diketahui , oleh karena itu, tersedia lokasi pasti tempat pemutusan

enzim restriksi untuk menyisipkan DNA asing.Plasmid lebih kecil dibandingkan dengan

kromosom pejamu sehingga mudah dipisahkan dari kromosom dan DNA yang telah dimasuki

plasmid mudah dikeluarkan melalui pemotongan plasmid dengan enzim yang spesifik untuk

10

tempat restriksi yang merupakan tempat potongan DNA asli dimasukkan.Plasmid mampu

menerima potongan DNA dengan panjang 6 – 10 kb.2

Faga biasanya memiliki molekul DNA linier tempat DNA asing dapat dimasukkan ke

dalamnya di beberapa lokasi enzim restriksi, faga dapat menerima potongan DNA dengan

panjang 10 – 20 kb.Fragmen DNA yang lebih besar dapat diklon dalam kosmid ( cosmid )

yang memadukan keunggulan plasmid dan faga.Kosmid adalah plasmid yang mengandung

sekuens – sekuens DNA ( disebut juga cos – sites ) yang diperlukan untuk mengemas DNA

lambda menjadi partikel faga.Kosmid dapat menerima potongan DNA dengan panjang

35 – 50 kb.2

d. Suatu perpustakaan mengandung kumpulan klon rekombinan

Perpustakaan genomik ( genomic library ) dibuat dari DNA total suatu turunan sel

atau jaringan.Vektor tempat gen yang disisipkan melalui teknologi DNA rekombinan

benar – benar menghasilkan protein yang disebut vektor ekspresi.2

e. Pelacak ( probe ) mencari gen atau molekul cDNA spesifik dalam

perpustakaan

Pelacak ( probe ) umumnya adalah potongan DNA atau RNA yang diberi label

nukleotida yang mengandung 32P atau nukleotida yang berlabel fluoresen.2

f. Teknik Blotting dan hibridisasi memungkinkan kita melihat fragmen spesifik

Untuk melihat potongan DNA atau RNA spesifik di antara ribuan molekul

” pencemar ” diperlukan perpaduan sejumlah teknik yang secara kolektif disebut blot

transfer.Teknik Notherm dan Western blot transfer masing – masing digunakan untuk

mengetahui ukuran dan jumlah molekul RNA dan protein spesifik.Teknik hibridisasi

keempat, southwestern blot , meneliti interaksi protein DNA .Protein dipisahkan dengan

elektroforesis , direnaturasi dan dianalisis untuk interaksi melalui hibridisasi dengan

menggunakan pelacak DNA yang berlabel spesifik.Hibridisasi koloni atau plak adalah

metode untuk mengidentifikasi dan memurnikan berbagai klon spesifik.2

g. Untuk menentukan sekuens DNA tersedia teknik manual dan otomatis

Segmen – segmen molekul DNA spesifik yang diperoleh dengan teknologi

rekombinan dapat dianalisis untuk menentukan sekuens nukleotidanya.Metode enzimatik

manual ( sanger ) menerapkan dideoksinukleotida spesifik yang menghentikan sintesis untai

DNA di nukleotida tertentu sewaktu untai sedang disintesis pada cetakan murni.Pada

penentuan sekuens DNA secara otomatis digunakan teknik yang tidak memerlukan

11

pemakaian radioisotop.Teknik yang paling sering digunakan adalah prosedur otomatis yang

menggunakan empat label flouresen berbeda satu label mewakili masing – masing

nukleotida.2

h. Reaksi berantai polimerase ( polymerase chain reaction , PCR )

memperbanyak sekuens DNA

PCR adalah metode amplifikasi suatu sekuens DNA tertentu.PCR merupakan cara

yang sensitif , selektif dan sangat cepat untuk memperbanyak sekuens DNA yang

diinginkan.2 Metode ini jauh lebih cepat daripada pengklonan gen dengan DNA plasmid atau

DNA faga dan seluruhnya dilakukan in vitro.4 PCR mengandalkan kemampuan enzim untuk

berfungsi sebagai penguat katalitik untuk menganalisis DNA yang terdapat dalam sampel

biologis dan forensik.Pada teknik PCR suatu DNA polimerase yang termostabil yang

diarahkan oleh primer oligonukleotida yang sesuai menghasilkan ribuan salinan dari suatu

sampel DNA yang pada awalnya terdapat dalam kadar yang terlalu rendah untuk dideteksi

secara langsung.2

Enzim Restriksi

Enzim restriksi yang memotong DNA pada rangkaian DNA spesifik di dalam

molekul, enzim mulanya dinamakan enzim restriksi karena keberadaannya dalam suatu

bakteri tertentu akan membatasi pertumbuhan virus bakteri tertentu yang disebut

bakteriofage. Enzim retriksi memotong DNA dari sumber apa pun menjadi potongan yang

pendek dengan cara yang spesifik menurut rangkaiannya dan cara ini berbeda dengan

kebanyakan metode enzimatik, kimiawi atau fisika lainya yang memutuskan DNA secara

acak.Enzim pertahanan ini ( telah ditemukan hingga ratusan tahun ) melindungi DNA bakteri

dari DNA organisme asing ( terutama faga infektif).Namun enzim – enzim ini hanya terdapat

di dalam sel yang juga memiliki enzim yang memetilasi DNA pejamu dan menyebabkan

tidak dapat menjadi substrat bagi enzim restriksi.Oleh karena itu DNA metilase site – specific

dan enzim restriksi selalu berada berpasangan dalam suatu bakteri.Masing – masing enzim

mengenali dan memotong sekuens DNA untai ganda spesifik dengan panjang 4-7 pb.

Potongan – potongan DNA ini menghasilkan ujung tumpul ( blunt ends ) misalnya Hpal atau

ujung tumpang tindih ( ujung lengket ; sticky ends ) misalnya BamHI , bergantung pada

mekanisme yang digunakan oleh enzim.Jika DNA dicerna oleh enzim tertentu , ujung semua

fragmen memiliki sekuens yang sama.Fragmen – fragmen yang dihasilkan dapat diisolasi

oleh elektroforesis pada gel agarosa atau poliakrilamid.2

12

Enzim restriksi secara tradisional dibagi menjadi 3 tipe berdasarkan komposisi subunit posisi

pemotongan, spesifisitas sekuens dan kofaktor yang diperlukan:14

a. Enzim restriksi tipe I

Enzim restriksi ini kompleks dengan multisubunit, memotong DNA secara acak dan jauh

dari sekuens pengenalannya. Pada awalnya enzim ini dikira langka, tapi setelah analisis

sekuens genom, enzim ini ternyata umum. Enzim restriksi tipe I ini memiliki pengaruh besar

dalam biokimia, namun mempunyai nilai ekonomis yang rendah karena tidak dapat

menghasilkan potongan fragmen DNA yang diinginkan sehingga tidak diproduksi.

b. Enzim restriksi tipe II

Enzim ini memotong DNA dekat atau pada situs pengenalan. Enzim ini menghasilkan

fragmen-fragmen sesuai dengan yang diinginkan sehingga biasa digunakan untuk analisis

DNA dan kloning gen. Enzim tipe II yang umum digunakan adalah HhaI, HindIII, EcoRI,

dan NotI, dan enzim-enzim tersebut tersedia secara komersil. Enzim ini tergolong kecil

dengan subunit yang memiliki 200-350 asam amino dan memerlukan Mg2+ sebagi kofaktor.

Selanjutnya enzim jenis tipe II yang umum, biasanya digolongkan sebagai tipe IIs, adalah

FokI dan AlwI. Enzim ini memotong diluar situs pengenalan, berukuran sedang, 400-650

asam amino, dan memiliki 2 domain khusus. Domain pertama untuk berikatan dengan DNA,

sedangkan domain yang satunya untuk memotong DNA.

c. Enzim restriksi tipe III

Enzim restriksi tipe II ini merupakan enzim restriksi yang tidak digunakan dalam

laboratorium. Hal ini dikarenakan enzim ini memotong di luar situs pengenalan dan

membutuhkan dua sekuen dengan orientasi berlawanan pada DNA yang sama untuk

menyelesaikan pemotongan sehingga enzim ini jarang menghasilkan potongan sempurna.14

Kesimpulan

Albino 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 yang berfungsi

melindungi kulit dari radiasi ultraviolet yang datang dari matahari.Untuk mendeteksi dini

janin dalam kandungan apakah akan lahir albino atau tidak dapat dilakukan pemeriksaan

13

janin lewat cairan amnion atau ketuban ibu hamil pada usia kehamilan 16-20 minggu.Karena

janin mengeluarkan sel, minum, dan kencing dalam air ketuban. Biasanya doktrer juga

menyarankan melakukan pemeriksaan kromosom dan DNA rekombinan dimana dalam

teknologi DNA rekombinan digunakan enzim restriksi untuk memotong rangkaian basa

nitrogen pada gen abnormal.

Daftar Pustaka

1. Dorland. Kamus Kedokteran Dorland. Philadelphia: W.B. saunders Company;

2000.p.1518

2. Murray RK,Granner DK,Rodwell VW.Biokimia Harper.27thed.Jakarta:Penerbit Buku

Kedokteran EGC;2009.h 2 – 423.

3. Suryo.Genetika manusia.Yogyakarta:Gadjah Mada University Press;2003.h 6 – 479.

4. Campbell, Reece,Mitchell.Biologi.5thed.Jakarta:Erlangga;2002.h 396 – 8.

5. Arvin BK. Ilmu kesehatan anak. Edisi ke-15. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC ;2001.h.416-7.

6. Brown RG, Burns T. Dermatologi. Edisi ke-8. Jakarta: Penerbit Erlangga;

2005.h.127-8.

7. Graber MA, Toth PP, Herting RL. Dokter keluarga. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2006.

8. Marks DB, Smith CM. Biokimia Kedokteran dasar. Jakrta : Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2000.

9. Underwood JC. Patologi Umum dan Sistematik. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2000.

10. Benson RC, Pernoll ML. Obstetri dan Ginekologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2009.

11. Newsmedical. What is DNA. 2010 (cited December 14, 2011). Available at:

http://www.news-medical.net/health/What-is-DNA.aspx.

12. Watson J. DNA. 2009. (cited December 14, 2011). Available at:

http://www.biologycorner.com/resources/DNA-colored.gif.

13. Sudjadi.Bioteknologi kesehatan.Yogyakarta:Kanisius;2008.h 43 – 52.

14. Sasnauskas G, Connolly BA, Halford SE, Siksnys V. 2007. Site-specific DNA

transesterification catalyzed by a restriction enzyme Proc Natl Acad Sci USA 104(7):

2115-20.

14

15