sejarah genetika

Upload: fauzi-abdilah

Post on 17-Jul-2015

678 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Sejarah Genetika Meskipun ilmu genetika dimulai dengan pekerjaan diterapkan dan teoritis Gregor Mendel pada pertengahan 1800-an, teori-teori lain dari warisan didahului Mendel. Sebuah teori yang populer selama Mendel adalah konsep warisan pencampuran: gagasan bahwa individu mewarisi sifat-sifat campuran halus dari orang tua mereka. Karya Mendel menyangkal ini, menunjukkan bahwa sifat terdiri dari kombinasi gen yang berbeda daripada terus menerus campuran. Teori lain yang telah mendukung beberapa pada waktu itu adalah pewarisan karakteristik yang diperoleh: keyakinan bahwa individu mewarisi sifat-sifat diperkuat oleh orang tua mereka. Teori (umumnya terkait dengan Jean-Baptiste Lamarck) kini dikenal sebagai salah-pengalaman individu tidak mempengaruhi gen mereka lolos ke anakanak mereka. Teori lain termasuk pangenesis Charles Darwin (yang telah diperoleh dan warisan baik aspek) dan reformulasi Francis Galton tentang pangenesis baik sebagai partikel dan diwariskan. Mendel dan genetika klasik Ilmu genetika modern jejak akarnya ke Johann Gregor Mendel, seorang biarawan Jerman-Ceko Augustinus dan ilmuwan yang mempelajari sifat warisan dalam tanaman. Dalam makalahnya "Versuche ber Pflanzenhybriden" ("Percobaan pada Tanaman Hibridisasi"), disajikan pada tahun 1865 ke''''Naturforschender Verein (Masyarakat untuk Penelitian di Alam) di Brunn, Mendel menelusuri pola warisan sifat tertentu pada tanaman kacang dan menggambarkan mereka secara matematis. Meskipun pola pewarisan hanya bisa diamati untuk beberapa sifat, karya Mendel menunjukkan bahwa faktor keturunan itu partikulat, bukan diperoleh, dan bahwa pola-pola warisan banyak sifat dapat dijelaskan melalui aturan-aturan sederhana dan rasio. Pentingnya kerja Mendel tidak mendapatkan pemahaman yang luas sampai tahun 1890, setelah kematiannya, ketika ilmuwan lain bekerja pada masalah yang sama ditemukan kembali penelitiannya. William Bateson, pendukung kerja Mendel, menciptakan kata''''genetika pada tahun 1905. (Kata sifat''''genetik, berasal dari kata Yunani''usul''-'''', "asal" dan bahwa dari kata''genno''-'''', "untuk melahirkan ", mendahului kata benda dan pertama kali digunakan dalam arti biologis di 1860) Bateson mempopulerkan penggunaan kata.''genetika''untuk menggambarkan studi warisan dalam pidato pelantikannya pada Konferensi Internasional Ketiga tentang Tanaman Hibridisasi di London, Inggris, pada tahun 1906. Setelah penemuan kembali karya Mendel, para ilmuwan mencoba untuk menentukan molekul dalam sel yang bertanggung jawab untuk warisan. Pada tahun 1910, Thomas Hunt Morgan berpendapat bahwa gen berada pada kromosom, berdasarkan pengamatan dari mutasi mata terkait-seks putih di lalat buah. Pada tahun 1913, Alfred muridnya Sturtevant menggunakan fenomena hubungan genetik untuk menunjukkan bahwa gen disusun secara linear dalam kromosom. Genetika molekuler Meskipun gen yang diketahui ada pada kromosom, kromosom terdiri dari kedua protein dan DNA para ilmuwan tidak tahu mana yang bertanggung jawab untuk warisan. Pada tahun 1928, Frederick Griffith menemukan fenomena transformasi (lihat eksperimen Griffith): bakteri mati bisa transfer material genetik untuk "mentransformasikan" bakteri yang masih hidup lainnya. Enam belas tahun kemudian, pada tahun 1944, Oswald Avery Theodore, Colin McLeod dan Maclyn McCarty mengidentifikasi molekul yang bertanggung jawab untuk transformasi sebagai DNA. Percobaan Hershey-Chase pada tahun 1952 juga menunjukkan bahwa DNA (bukan protein) merupakan bahan genetik dari virus yang menginfeksi bakteri, memberikan bukti lebih lanjut bahwa DNA adalah molekul bertanggung jawab untuk warisan.

James D. Watson dan Francis Crick menentukan struktur DNA pada tahun 1953, menggunakan karya kristalografi sinar-X dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins yang menunjukkan DNA memiliki struktur heliks (yaitu, berbentuk seperti pembuka botol). Double-helix model mereka memiliki dua untai DNA dengan nukleotida menunjuk ke dalam, masing-masing pencocokan nukleotida komplementer pada untai yang lain untuk membentuk apa yang tampak seperti anak tangga pada tangga memutar. Struktur ini menunjukkan bahwa informasi genetik ada dalam urutan nukleotida pada setiap untai DNA. Struktur juga menyarankan sebuah metode sederhana untuk duplikasi: jika untaian dipisahkan, untaian mitra baru dapat direkonstruksi untuk masing-masing berdasarkan urutan untai lama. Meskipun struktur DNA menunjukkan bagaimana warisan bekerja, itu masih belum diketahui bagaimana DNA mempengaruhi perilaku sel. Pada tahun-tahun berikutnya, para ilmuwan mencoba untuk memahami bagaimana DNA mengontrol proses produksi protein. Ditemukan bahwa sel menggunakan DNA sebagai template untuk membuat pencocokan messenger RNA (molekul dengan nukleotida, sangat mirip dengan DNA). Urutan nukleotida dari messenger RNA digunakan untuk membuat urutan asam amino dalam protein, ini terjemahan antara nukleotida dan urutan asam amino yang dikenal sebagai kode genetik. Sejarah Perkembangan Jauh sebelum genetika dapat dianggap sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan, berbagai kegiatan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhan hidupnya tanpa disadari telah menerapkan prinsip-prinsip genetika. Sebagai contoh, bangsa Sumeria dan Mesir kuno telah berusaha untuk memperbaiki tanaman gandum, bangsa Cina mengupayakan sifat-sifat unggul pada tanaman padi, bangsa Siria menyeleksi tanaman kurma. Demikian pula, di benua Amerika dilakukan persilangan-persilangan pada gandum dan jagung yang berasal dari rerumputan liar. Sementara itu, pemuliaan hewan pun telah berlangsung lama; hasilnya antara lain berupa berbagai hewan ternak piaraan yang kita kenal sekarang. Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan dimulai menjelang akhir abad ke-19 ketika seorang biarawan Austria bernama Gregor Johann Mendel berhasil melakukan analisis yang cermat dengan interpretasi yang tepat atas hasil-hasil percobaan persilangannya pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum). Sebenarnya, Mendel bukanlah orang pertama yang melakukan percobaan-percobaan persilangan. Akan tetapi, berbeda dengan para pendahulunya yang melihat setiap individu dengan keseluruhan sifatnya yang kompleks, Mendel mengamati pola pewarisan sifat demi sifat sehingga menjadi lebih mudah untuk diikuti. Deduksinya mengenai pola pewarisan sifat ini kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan, dan Mendel pun diakui sebagai Bapak Genetika. Penjelasan lebih rinci mengenai percobaan persilangan Mendel akan diberikan pada Bab II. Karya Mendel tentang pola pewarisan sifat tersebut dipublikasikan pada tahun 1866 di Proceedings of the Brunn Society for Natural History. Namun, selama lebih dari 30 tahun tidak pernah ada peneliti lain yang memperhatikannya. Baru pada tahun 1900 tiga orang ahli botani secara terpisah, yakni Hugo de Vries di Belanda, Carl Correns di Jerman, dan Eric von Tschermak-Seysenegg di Austria, melihat bukti kebenaran prinsip-prinsip Mendel pada penelitian mereka masing-masing. Semenjak saat itu hingga lebih kurang pertengahan abad ke-20 berbagai percobaan persilangan atas dasar prinsip-prinsip Mendel sangat mendominasi penelitian di bidang genetika. Hal ini menandai berlangsungnya suatu era yang dinamakan genetika klasik.Selanjutnya, pada awal abad ke-20 ketika biokimia mulai berkembang sebagai cabang ilmu pengetahuan baru, para ahli genetika tertarik untuk mengetahui lebih dalam tentang hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat biokimianya. Pada tahun 1920-an, dan kemudian tahun 1940-an, terungkap bahwa senyawa kimia materi genetik adalah asam deoksiribonukleat (DNA). Dengan ditemukannya model struktur molekul DNA pada tahun 1953 oleh J.D. Watson dan F.H.C. Crick dimulailah era genetika yang baru, yaitu genetika molekuler.

Perkembangan penelitian genetika molekuler terjadi demikian pesatnya. Jika ilmu pengetahuan pada umumnya mengalami perkembangan dua kali lipat dalam satu dasawarsa, maka waktu yang dibutuhkan untuk itu (doubling time) pada genetika molekuler hanyalah dua tahun! Bahkan, perkembangan yang lebih revolusioner dapat disaksikan semenjak tahun 1970-an, yaitu pada saat dikenalnya teknologi manipulasi molekul DNA atau teknologi DNA rekombinan atau dengan istilah yang lebih populer disebut sebagai rekayasa genetika. Saat ini sudah menjadi berita biasa apabila organisme-organisme seperti domba, babi, dan kera didapatkan melalui teknik rekayasa genetika yang disebut kloning. Sementara itu, pada manusia telah dilakukan pemetaan seluruh genom atau dikenal sebagai projek genom manusia (human genom project), yang diluncurkan pada tahun 1990 dan sebenarnya diharapkan selesai pada tahun 2005. Namun, ternyata penyelesaian proyek ini berjalan dua tahun lebih cepat daripada jadwal yang telah ditentukan.