Pewarisan Sifat albino

Elly Sonny

102011253

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Terusan Arjuna No. 6, Jakarta 11510

Email: S onnye92@Yahoo.Com

Pendahuluan

Genetika adalah ilmu yang mempelajari variasi dan karakteristik yang diturunkan.

Gen merupakan urutan unik asam deoksiribonukleat (DNA) yang merupakan kode protein

tertentu. Gen diturunkan dari orangtua. Beberapa gangguan dan penyakit diketahui

merupakan penurunan suatu gen tunggal Albinisme merupakan contoh dari kelainan genetic.

Pada albinisme, tubuh penderita tidak memiliki melanin sehingga berwarna pucat.

Untuk itu makalah ini dibuat, juga bertujuan untuk mengenal lebih jauh tentang kelainan

genetik yang spesifik pada kasus albino.

Sekenario E

Seorang anak sekolah dasar bertanya kepada kakanya yang berkuliah di fk kedokteran

tentang temng baru di kelasnya yang memiliki kulit dan rambut berwarna putih susuh atau

putih pucat. Anak tersebut ingin tahu mengapa tampilan temannya tersebut berbeda dengan

dirinya dan teman-teman di kelasnya

Catatan:

Albino: tidak dibentuknya enzim yang diperlukan untuk merubah as amino tirosin pigmen melanin. Enzim adalah produk ekpresi gen

Pembahasan

Definisi Kelainan Genetik Albino

Pewarisan sifat seperti warna mata dan bentuk hidung merupakan pewarisan sifat yang tidak

berbahaya. Pewarisan sifat menjadi masalah yang serius ketika gen-gen yang diwariskan

menyebabkan kelainan atau penyakit hereditas yang menimbulkan cacat atau kematian.1

2

Kelainan genetic merupakan penyimpangan dari sifat umum atau sifat rata-rata manusia.oleh

karena terjadi penyimpangan dari sifat-sifat fenotip, orang yang mengalami kelainan genertik

biasanya jarang atau tidak umum di jumpai dalam masyarakat.2

Kelainan dan penyakit genetic pada manusia disebabkan oleh mutasi gen. mutasi gen

merupakan perubahan susunan gen yang umumnya tidak sempurna atau cacat. Oleh karena

ittu, alel mutan bersifat resesif, sedangkan alel normalnya dominan. Namun, ada juga mutasi

yang bersifat dominan. 2

Pada albino mutasi bersifat resesif, sehingga hanya akan mengenai anak yang ayah ibunya

albino atau karier heterozigot.2

Albino disebabkan karena tubuh seseorang tidak mampu membentuk enzim yang diperlukan

untuk mengubah 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 tidak dapatnya tirosin diubah

menjadi melanin.2

Ciri-ciri Kelainan Genetik Albino

Albinisme adalah suatu penyakit menurun dimana tubuh tidak dapat membentuk melanin.

Kelainan metabolisme asam amino tirosin menyebabkan kegagalan pembentukan melanin

sehingga terjadi albinisme.3

Penderita albinisme disebut albino. Albino memiliki ciri-ciri antara lain pewarnaan

(pigmentasi) pada kulit tidak normal sehingga kulit terlihat seperti kulit orang kaukasia,

rambut berwarna putih, dan mempunyai penglihatan yang sangat peka terutama terhadap

cahaya berintensitas tinggi sehingga cenderung tidak tahan terhadap cahaya matahari,

kemampuan mata memfokuskan cahaya sekitar 60% dibanding kemampuan orang normal,

sebab pigmentasi pada iris dan koroid mata juga abnormal. Bercak putih biasanya timbul

ketika anak masih bayi yang letaknya menyebar dan merata hampir di seluruh tubuh sehingga

menyebabkan penderita menjadi rentan terhadap radiasi sinar ultraviolet (UV). Banyak

penderita albinisme yang berlanjut terkena kanker kulit. 3

3

Pewarisan Sifat pada Kelainan Genetik Albino

Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya disebut hereditas. Cabang bilogi yang khusus

mempelajari tentang hereditas adalah genetika. Tokoh yang sangat berjasa dalam menemukan

hukum-hukum genetika adalah Gregor Johann Mendel (1822-1884) dari Austria. 4

Di dalam setiap sel terdapat faktor pembawa sifat keturunan. Substansi genetis tersebut

terdapat di dalam inti sel (nucleus), yaitu pada kromosom yang mengandung gen. gen

merupakan substansi hereditas yang terdiri

dari senyawa kimia tertentu, yang menentukan sifat individu. Gen mempunyai peranan

penting dalam mengatur pertumbuhan sifat-sifat keturunan. 4

Morgan, seorang ahli genetika dari amerika menemukan bahwa faktor-faktor keturunan yang

dinamakan gen tersimpan di dalam lokus yang khas di dalam kromosom. 4

Gen-gen terletak pada kromosom secara teratur dalam

satu deretan linier dan lurus berurutan. Dengan

menggunakan simbol, kromosom dapat digambarkan

sebagai garis panjang vertical dan gen-gen sebagai garis

pendek horizontal pada garis vertical tersebut. Karena

letak gen yang linier berurutan, maka secara simbolik

dapat dilukiskan pula garis-garis pendek horizontal (gen-

gen) tersebut berderetan, seperti yang terlihar pada

gambar 1. 4

Dari sekian banyak gen yang berderet secara teratur pada benang-benang kromosom, masing-

masing gen mempunyai tugas khas dan waktu beraksi yang khas pula. 4

Kromosom terdapat di dalam nucleus mempunyai sususan halus berbentuk batang panjang

atau pendek, lurus atau bengkok. Di dalam nucleus terdapat substansi berbentuk benang-

benang halus, seperti jala yang dapat menyerap zat warna. Benang-benang halus tersebut

dinamakan reticulum kromatin. Reticulum berarti jala yang halus. Kroma berarti warna, dan

tin berarti badan. 4

Kromosom dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop biasa pada sel-sel yang sedang

membelah. Dalam sel yang aktif melakukan metabolism, kromosom-kromosom memanjang

dan tidak tampak. Namun, menjelang sel mengalami proses pembelaham, kromosom-

4

gambar 1. Kromosom

sumber: www.wordpress.com

kromosom tersebut memendek dan menebal, serta mudah menyerap zat warna, sehingga

mudah dilihat melalui mikroskop. 4

Manusia mempunyai 46 kromosom dalam setiap inti selnya, 23 kromosom berasal dari ibu

dan 23 kromosom berasal dari ayah. Manusia memulai hidupnya dari sebuah sel, yaitu sel

telur yang dibuahi sel sperma. Sel telur dan sel sperma masing-masing mempunyai 23

kromosom (n). sel telur yang telah dibuahi sel sperma akan menjadi zigot. Zigot yang

terbentuk mempunyai 46 kromosom (2n). 4

Pada makhluk hidup tingkat tinggi, sel tubuh mengandung dua perangkat atau dua set

kromosom yang diterima dari kedua induknya. Kromosom yang berasal dari induk betina

berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan, sehingga sepasang

kromosom yang berasal dari induk jantan dan induk betina disebut kromosom homolog.

Kromosom homolog adalah kromosom yang mempunyai bentuk, fungsi, dan komposisi yang

sama. Jumlah kromosom dalam sel tubuh disebut diploid (2n). Adapun jumlah kromosom

dalam sel kelamin dinamakan haploid (n), karena hanya memiliki setengah dari jumlah

kromosom dalam sel tubuh. Dua perangkat kromosom haploid dari suatu spesies disebut

genom. Genom dapat dikatakan sebagai jumlah macam kromosom atau perangkat kromosom

dalam suatu individu. 4

Kromosom yang dimiliki oleh organism secara umum dapat dibedakan menjadi dua tipe,

yaitu kromosom tubuh (autosom) dan kromosom seks (gonosom). Autosom terdapat pada

individu jantan maupun betina dan sifat-sifat yang dibawa tidak ada hubungannya dengan

penentuan jenis kelamin. Gonosom merupakan kromosom yang menentukan jenis kelamin

suatu individu.4

Gen yang menentukan sifat-sifat suatu individu biasanya diberi simbol huruf pertama dari

suatu sifat. Gen dominan dinyatakan dengan huruf besar dan resesif dengan huruf kecil. 4

Penyakit resesif autosom mensyaratkan bahwa kedua salinan gen harus abnormal.

Heterozigot atau pembawa sifat (karier) yang hanya memiliki satu gen abnormal mungkin

mengalami sebagian perubahan fenotipe, tetapi hanya orang yang memiliki kedua salinan gen

tersebut (homozigot) yang dapat mengidap penyakit. Banyak penyakit defisiensi enzim

adalah penyakit resesif autosom. Satu pasangan yang anaknya mengidap suatu penyakiut

resesif autosom memiliki resiko rekurensi 25% pada setiap konsepsi. Kemungkingan saudara

kandung normal dari seorang anak yang terkena sebagai pembawa gen terkait adalah dua dari

5

tiga, ¼ anak akan homozigot normal, 2/4 heterozigot karier, dan ¼ akan homozigot

abnormal. Karena gen-gen penyebab penyakit resesif autosom yang jarang memiliki

prevalensi rendah dalam populasi umum, kemungkinan pasangan adalah pembawa gen terkait

rendah kecuali pasangan tersebut memiliki hubungan darah. Albino merupakan kelainan

genetic yang terkait dalam autosom. Penyakit albino hanya akan muncul pada gen yang

resesif homozigot.5

Hukum mendel

Hereditas adalah pewarisan watak dari induk ke keturunannya baik secara biologis melalui

gen atau secara sosial melalui pewarisan gelar, atau status sosial.5 Sudah terlihat jelas oleh

manusia-manusia sejak dahulu bahwa keturunan menyerupai induknya.

Ide akan pewarisan gen sebagian dapat di atribusikan ke seseorang pendeta Moravia gregor

Mendel monk yang menerbitkan penelitiannya akan kacang polong pada tahun 1865. Namun

karyanya tidak dikenal luas dan baru ditemukan kembali pada tahun 1901.1 Pada awalnya

dianggap bahwa pewarisan ala Mendel hanya dihitung untuk perbedaan yang besar seperti

yang dimatai oleh mendel pada tanaman polongnya dan ide akan pengaruh kumultive pada

gen tidak disadari sampai ketika makalah oleh Ronald Fisher pada tahun 1918 berjudul

"Hubungan Antara Keturunan Dalam Pewarisan Mendel”.

Hereditas berarati penurunan sifat-sifat genetik dari orang tua ke anak. Ilmu yang

mempelajari tentang hereditas disebut genetika.Mendel adalah tokoh genetika yang diakui

sebagai penemu hukum-hukum hereditas atau pewarisan sifat.1 Nama lengkap mendel adalah

Gregor Johann Mendel (1822-1884),tanggal 22 Juli 1822 dan diangkat sebagai pastor di

Bruun (Austria) pada tanggal 4 Agustus 1847.Pendapat Mendel baru diperhatikan kembali

pada tahun 1900 oleh De Vries(Belanda),Correns(Jerman) dan T.S. Chermak(Austria) yang

bekerja sendiri-sendiri di negaranya masing-masing.

Hukum I Mendel (prinsip segregasi bebas/hukum pemisahan gen) yang berbunyi :

"Dua anggota dari pasangan gen terpisah (segregasi) masing-masing kedalam gamet,

maka ½ membawa satu anggota dari pasangan gen, dan ½ gamet lainnya membawa

satu anggota dari pasangan gen yang lainnya "

6

Hukum II Mendel (hukum pengelompokan gen secara bebas) yang berbunyi :

"Selama proses pembentukan gamet, segregasi pada alel-alel dalam satu gen adalah

berdiri sendiri dari proses segregasi alel-alel dari gen yang lainnya"

Hukum Pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang

dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan

Tanaman.

Hukum ini terdiri dari dua bagian: Hukum segregasi secara bebas (Ing. independent

segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel

Hukum berpasangan secara bebas (Ing. independent assortment) dari Mendel, juga

dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel.

Hukum mendel pertama

Mendel menarik beberapa kesimpulan dari hasil penelitiannya. Dia menyatakan bahwa setiap

ciri dikendalikan oleh dua macam informasi, satu dari sel jantan (tepung sari) dan satu dari

sel betina (indung telur di dalam bunga).5 Kedua informasi ini (kelak disebut plasma

pembawa sifat keturunan atau gen) menentukan ciri-ciri yang akan muncul pada keturunan.

Sekarang, konsep ini disebut Hukum Mendel Pertama -- Hukum Pemisahan.

Untuk setiap ciri yang diteliti oleh Mendel dalam kacang polong, ada satu ciri yang dominan

sedangkan lainnya terpendam. Induk "jenis murni" dengan ciri dominan memunyai sepasang

gen dominan (AA) dan dapat memberi hanya satu gen dominan (A) kepada keturunannya.

Induk "jenis murni" dengan ciri yang terpendam memunyai sepasang gen terpendam (aa) dan

dapat memberi hanya satu gen terpendam (a) kepada keturunannya. Maka keturunan generasi

pertama menerima satu gen dominan dan satu gen terpendam (Aa) dan menunjukkan ciri-ciri

gen dominan. Bila keturunan ini berkembang biak sendiri menghasilkan keturunan generasi

kedua, sel-sel jantan dan betina masing-masing dapat mengandung satu gen dominan (A) atau

gen terpendam (a). Oleh karenanya, ada empat kombinasi yang mungkin: AA, Aa, aA dan aa.

Tiga kombinasi yang pertama menghasilkan tumbuhan dengan ciri dominan, sedangkan

kombinasi terakhir menghasilkan satu tumbuhan dengan ciri terpendam.

7

Hukum mendel kedua

Kemudian Mendel meneliti dua ciri sekaligus, yakni bentuk benih (bundar atau keriput) dan

warna benih (kuning atau hijau). Dia menyilang tumbuhan yang selalu menunjukkan ciri-ciri

dominan (bentuk bundar dan warna kuning) dengan tumbuhan berciri terpendam (bentuk

keriput dan warna hijau). Sekali lagi, ciri terpendam tidak muncul dalam keturunan generasi

pertama. Jadi, semua tumbuhan generasi pertama memunyai benih kuning bundar. Namun,

tumbuhan generasi kedua memunyai empat macam benih yang berbeda, yakni bundar dan

kuning, bundar dan hijau, keriput dan kuning, dan keriput dan hijau.2 Keempat macam ini

dibagi dalam perbandingan 9:3:3:1. Mendel mengecek hasil ini dengan kombinasi dua ciri

lain. Perbandingan yang sama muncul lagi. Perbandingan 9:3:3:1 menunjukkan bahwa kedua

ciri tidak saling tergantung, sebab perbandingan 3:1 untuk satu ciri bertahan dalam setiap

subkelompok ciri yang lain, dan sebaliknya. Hasil ini disebut Hukum Mendel Kedua --

Hukum Ragam Bebas6.

Eksperimen Mendel menunjukkan bahwa ketika tanaman induk membentuk sel-sel

reproduksi jantan dan betina, semua kombinasi bahan genetik dapat muncul dalam

keturunannya, dan selalu dalam proporsi yang sama dalam setiap generasi. Informasi genetik

selalu ada meskipun ciri tertentu tidak tampak di dalam beberapa generasi karena didominasi

oleh gen yang lebih kuat. Dalam generasi kemudian, bila ciri dominan tidak ada, ciri

terpendam itu akan muncul lagi.

Pewarisan sifat autosomal

1. Pewarisan sifat autosomal dominan

Suatu keadaan yang terjadi pada seseorang yang hanya mempunyai satu salinan

tunggal suatu gen abnormal yang terletak pada salah satu autosom disebut sebagai pewarisan

dominan autosomal. Lebih dari 3000 keadaan atau sifat yang telah diketahui menunjukkan

pewarisan dominan autosomal ini. Konseling genetik dipersulit karena kenyataan bahwa

derajat beratnya penyakit pada penyakit-penyakit dominan autosomal cukup bervariasi,

meskipun diantara individu-individu yang terkena pada satu keluarga. Sebagai contoh:

beberapa individu dengan neurofibromatosis hanya menunjukkan bercak-bercak café-au-lait

dan tidak mempunyai masalah klinis; yang lain mungkin mengalami retardasi berat atau

mempunyai penyakit serius sebagai akibat pembentukan tumor. Hal ini dikenal sebagai

‘ekspresi yang bervariasi6. Kadang-kadang suatu penyakit dominan autosomal muncul setelah

8

meloncati satu generasi, yaitu individu tanpa kelainan klinis sama sekali meneruskan

penyakit tersebut dari kakek ke cucunya. Kejadian tersebut merupakan contoh suatu ‘non-

penetrance’.

Individu dalam satu keluarga yang pertama kali terkena disebut sebagai suatu ‘mutasi baru’.

Risiko kekambuhan kepada saudara kandung laki-laki dan perempuannya akan sangat

rendah, sedangkan risiko kepada masing-masing anak laki-laki atau anak perempuannya

adalah 1:2. Pada banyak keadaan seperti pada akondroplasia dan sindrom Apert, telah

dilaporkan bahwa usia rata-rata ayah dari anak-anak yang menunjukkan mutasi baru lebih

tinggi daripada rata-rata kebanyakan orang. Sebagai suatu aturan umum, penyakit-penyakit

dominan autosomal cenderung berhubungan dengan kelainan-kelainan struktur, sebaliknya

penyakit-penyakit resesif autosomal seringkali terjadi akibat defek aktivitas enzim. Namun

demikian tentunya ada beberapa pengecualian, seperti beberapa bentuk porfiria yang

memperlihatkan pewarisan dominan autosomal dan disebabkan oleh penurunan aktivitas

enzim sebesar 50%.

Contoh-contoh pewarisan dominan autosomal yang umum didapat antara lain akondroplasia,

sindrom apert, hiperkolesterolemia familial, penyakit Huntington, sindrom marfan,

osteogenesis imperfekta, poliposis koli, sferositosis, tuberosklerois. Gangguan-gangguan ini

memperlihatkan heteogenitas genetik, yaitu fenotip yang sama dapat dihasilkan oleh mutasi

pada lokus yang berbeda.

2. Pewarisan sifat autosomal resesif

Gangguan resesif autosomal adalah gangguan yang hanya terjadi pada individu yang

mewarisi 2 salinan gen autosom yang abnormal, satu salinan gen abnormal dari masing-

masing orang tua. Individu-individu yang terkena penyakit disebut homozigot; dan disebut

karier bila heterozigot. Telah diketahui lebih dari 1500 penyakit resesif autosomal. Pada

beberapa kelompok etnik dan masyarakat tertentu terlihat insidens yang tinggi dari beberapa

gangguan resesif autosomal. Satu penjelasan yang mungkin adalah ‘efek pendiri’ (‘founder

effect’) pada satu populasi yang penentuan pilihan pasangan pengantinnya dibatasi oleh

factor geografi atau agama. Jadi, jika salah satu nenek moyang pendiri dari suatu ‘isolat’

genetic membawa satu gen resesif autosomal yang berbahaya maka mungkin saja dengan

secara kebetulan menjadi menetap di masyarakat itu. Hal ini dapat menerangkan mengapa

insidens penyakit Tay-Sachs tinggi pada masyarakat Jahudi Ashkenazi di bagian timur

Amerika Serikat7.

9

Yang lain adalah keuntungan heterozigot. Karier dari beberapa penyakit resesif autosomal

secara biologis mungkin mempunyai kondisi kesehatan lebih baik daripada yang bukan

karier. Contoh yang paling terkenal adalah penyakit sickle-cell. Karier penyakit ini relative

imun terhadap infeksi malaria. Konsekuensinya, di daerah yang endemis malaria, karier gen

sickle-cell dapat bertahan tanpa terinfeksi dan secara reproduktif sangat menguntungkan.

Konsep ini mungkin juga dapat diterapkan pada fibrosis kistik, meskipun belum diketahui

apakah ada mekanisme yang dapat menguntungkan karier. Gangguan pada pewarisan

autosom resesif adalah defisiensi alfa1-antripsin di Skandinavia, Hyperplasia adrenal

congenital (defisiensi 21-hidroksilase) pada orang Eskimo, fibrosis kistik eropa barat,

penyakit sickle-cell afro-karibia, penyakit Tay-Sachs pada masyarakat Jahudi Ashkenazi di

bagian timur Amerika Serikat, Talasemia-alfa dan Talasemia-Beta pada kaum oriental.7

Silsilah keturunan

Salah satu cara untuk memeriksa pola pewarisan adalah dengan membuat diagram

silsilah. Gambar di bawah mendefinisikan beberapa simbol yang digunakan dalam membuat

silsilah. Lingkaran mewakili perempuan, kotak mewakili laki-laki. Simbol yang terisi

mewakili orang-orang yang menunjukkan sifat yang diteliti. Orang-orang ini dikatakan

menderita ketika sifat yang dipelajari adalah penyakit yang diwariskan. Simbol yang terbuka

mewakili mereka yang tidak menunjukkan sifat menderita (tidak terpengaruh).

Sebuah garis horizontal menghubungkan dua individu (satu laki-laki, satu perempuan)

adalah disebut perkawinan atau garis pernikahan, dan garis horizontal ganda merupakan

kawin sekerabat, yang merupakan perkawinan antara individu yang masih ada saudara.

Keturunan adalah melekat pada garis kawin melalui garis vertikal. Semua saudara laki-laki

dan saudara perempuan dari orang tua yang sama adalah dihubungkan dengan garis

horizontal di atas simbol-simbolnya.

10

Diagram silsilah keturunan

Diagram silsilah dapat membantu mengidentifikasi apakah gen tersebut dibawa dalam

kromosom seks (X atau Y) atau autosom (kromosom non-seks). Diagram ini juga dapat

menunjukkan apakah gen tersebut bersifat dominan atau resesif dan apakah seseorang dapat

menjadi pembawa gen (karier) resesif yang dapat diturunkan ke generasi berikutnya.

2. Sintesis/replikasi, transkripsi, translasi DNA.

DNA merupakan molekul yang amat panjang yang terdiri dari deoksiribonukleotida

yang membawa informasi genetik yang terletak di dalam sel. Molekul DNA berbentuk

untaian ganda (double helix). Satu unit DNA terdiri dari basa purin (adenin,

guanin)/pirimidin (sitosin,timin), gula pentosa serta gugus fosfat, yang nantinya akan

membentuk kesatuan yang dikenal dengan nukleotida dan tiap nukleotida akan dihubungkan

dengan ikatan fosfodiester (Gambar 1.1).

Gambar 1.1 Ikatan fosfodiester menghubungkan tiap nukleotida DNA (sumber:

http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/molecular%20biology/dsDNA.jpg)

DNA berfungsi untuk menyimpan informasi genetik untuk mencirikan struktur semua protein

dan RNA tiap-tiap spesies organisme,7 sebagai sumber informasi untuk sintesis semua

molekul protein dalam sel/organisme di mana molekul DNA akan berperan sebagai template

untuk proses transkripsi informasi ke RNA, menentukan aktivitas organisme sepanjang siklus

hidupnya, serta untuk menentukan kekhususan organisme tertentu.

RNA merupakan hasil transkripsi dari template DNA. RNA terdiri dari benang panjang

ribonukleotida yang mengandung basa purin (adenin, guanin)/pirimidin (sitosin, urasil),

ribosa serta gugus fosfat. Sama seperti molekul DNA, tiap nukleotida pada RNA

dihubungkan dengan ikatan fosfodiester, akan tetapi ikatan yang berbeda dengan DNA, yaitu

ikatan fosfodiester 3’-5’. RNA berbentuk rantai tunggal (mRNA), dan beberapa RNA

11

memiliki struktur sekunder dan tertier (tRNA dan rRNA) . Yang dimaksud dengan struktur

sekunder dan tertier adalah dapat membentuk pasangan basa nukleotida komplementer dan

anti paralel pada bagian rantai yang melipat (Gambar 1.2).

Gambar 1.2 struktur sekunder dan tertier pada RNA

(sumber: http://faculty.uca.edu/johnc/tRNA%20structure.gif)

Pada RNA dikenal 3 RNA utama, yaitu mRNA, tRNA, dan rRNA serta dikenal juga RNA

minor yaitu RNA primer. RNA primer berbeda dengan 3 RNA utama karena memiliki

molekul yang lebih pendek, pada ujung C3’ mengikat OH, dan disintesis menggunakan

enzim khusus yang dikenal sebagai enzim primase sedangkan 3 RNA utama disintesis

menggunakan enzim polimerase. Masing-masing 3 RNA utama memiliki fungsi masing-

masing. mRNA berfungsi untuk mentranskripsi sekuens DNA untuk translasi, tRNA berperan

secara struktural dan fungsional di mana akan mengangkut asam amino yang tersusun di

mRNA, rRNA akan berikatan dengan protein dan membentuk ribonukleoprotein yang terdapat

di dalam ribosom yang berperan dalam proses modifikasi post transkripsi. Selain itu, dalam

berbagai virus, RNA berfungsi sebagai pembawa informasi genetik7.

A. Replikasi.

Dalam proses replikasi, akan terjadi pembentukkan DNA yang baru yang

dibentuk dari DNA asalnya. Replikasi DNA diperankan oleh DNA polimerasi. Sebelum

proses replikasi dimulai, molekul DNA yang awalnya berupa double helix akan

dipisahkan menjadi untai tunggal dengan cara denaturasi/melting. Ada beberapa faktor

yang dapat menyebabkan denaturasi:

1. pH yang berbeda (DNA stabil pada pH 4-10)

2. Pemanasan (70-90o C)

12

3. Kadar garam rendah

4. Senyawa merusak ikatan H (urea, fomanida)

5. Senyawa yang dapat menyisip di antara 2 basa (etidium bromida, zat warna

golongan alkali)

Pada melting temperature, DNA yang kaya akan pasangan G-C (memiliki tiga ikatan

hidrogen) mencair pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan DNA yang kaya

akan pasangan A-T (memiliki dua ikatan hidrogen).7 Selain itu, ada beberapa protein

yang berperan dalam proses pemisahan DNA, yaitu enzim helikase & topoisomerase

yang berfungsi untuk memisahkan kedua DNA, serta suatu protein pengikat yang

digunakan untuk mencegah kedua DNA menyatu kembali setelah dipisahkan. Dua untai

tunggal DNA asli yang telah terbentuk akan berperan sebagai template untuk sintesis

rantai DNA yang baru.

Pada saat DNA berpisah, akan membentuk suatu garpu replikasi di mana rantai

3’-5’ DNA asli membentuk rantai 5’-3’ baru menuju ke arah garpu yang terjadi secara

langsung sehingga disebut leading strand. Sedangkan rantai 5’-3’ DNA asli akan

membentuk rantai 3’-5’ baru yang menjauh dari arah garpu dan terjadi secara

terpotong-potong sehingga disebut lagging strand (Gambar 1.3). Potongan-potongan

tersebut (okazaki fragment) akan disambung menjadi satu rantai utuh oleh enzim ligase

dengan menggunakan ikatan fosfodiester.

Gambar 1.3 Leading strand dan lagging strand

(sumber: http://www.web-books.com/MoBio/Free/images/Ch7B3.gif)

Pada awal sintesis polinukleotida, RNA primer dengan gugus OH akan terbentuk di

pangkal garpu 3’ yang bebas baik pada leading strand dan lagging strand. Akan tetapi,

RNA primer nantinya akan dilepas setelah leading strand dan lagging strand selesai

terbentuk.

13

Pada sintesis DNA, kemungkinan terjadinya kesalahan dalam pasangan basa

nitrogen dapat terjadi dan dapat pula diperbaiki dengan menghilangkan dan mengganti

dengan pasangan yang benar. Pada DNA polimerase terdapat aktivitas eksonuklease,

yaitu mengkatalisis hidrolisis polinuklease pada ujung rantai 3’ 5’ atau 5’ 3’. Pada

cetakan DNA yang bekerja dari arah 5’ 3’ jika pada ujung 3’ terjadi kesalahan

sintesis, maka aktivitas eksonuklease 3’ 5’ akan membuang dan mengganti kesalahan

tersebut dengan yang benar. Proses ini disebut dengan proof reading. Akan tetapi jika

kesalahan terjadi pada ujung 5’, maka aktivitas eksonuklease 5’ 3’ yang akan

bekerja. Proses ini disebut dengan mengedit.\

B. Transkripsi

Pada proses transkripsi akan terjadi penyalinan DNA, akan tetapi rantai DNA

yang digunakan hanya 1 dan akan membentuk suatu rantai RNA. Proses transkripsi

terjadi di dalam inti sel. Enzim yang bekerja dalam proses ini adalah enzim RNA

polimerase. DNA dengan arah 3’ 5’ akan menjadi template dalam proses transkripsi

dan RNA polimerase akan mensintesis rantai RNA ke arah 5’ 3’ (Gambar 1.4). Pada

RNA polimerase tidak memiliki aktivitas eksonuklease, oleh karena itu jika ada

kesalahan tidak akan dapat diperbaiki. Akan tetapi kemungkinan kesalahan terjadi

sangat kecil karena RNA polimerase bekerja lebih teliti dari pada DNA polimerase.

Gambar 1.4 proses transkripsi oleh RNA polimerase (sumber:

http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/images/transcription/startrans.gif)

Proses transkripsi diawali dengan proses penempelan faktor-faktor transkripsi dan

kompleks enzim RNA polimerase pada daerah promotor. Pada eukariot, promotor lebih

dikenal sebagai kotak TATA, kotak CAAT, dan kotak GC banyak. RNA polimerase

pada eukariot tidak menempel secara langsung pada DNA didaerah promotor,

melainkan melalui perantaraan protein lain yang disebut faktor transkripsi yang

dibedakan menjadi 2 kelompok, yaitu:

Pertama adalah faktor transkripsi umum.faktor trnaskripsi umum mengarahkan

RNA polimerase ke promotor.

14

Kedua adalah faktor transkripsi yang khusus untuk suatu gen. Pengaturan

transkripsi yang lebih spesifik dilakukan oleh faktor transkripsi yang khusus untuk

suatu gen.

Faktor transkripsi atau faktor basal terikat pada kotak TATA dan membantu

pengikatan RNA polimerase II yang digunakan untuk mensintesis mRNA. mRNA yang

dihasilkan

oleh RNA polimerase II akan disebut sebagai hnRNA. Selama proses transkripsi, cap

akan terbentuk untuk pengikatan mRNA yang sudah matang pada ribosom selama

sintesis protein. RNA polimerase II akan berakhir jika sampai pada sinyal terminasi,

suatu urutan AAUAAA yang terdapat dalam mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira

10-35 nukleotida, mRNA akan dipotong dan pada tempat pemotongan tersebut akan

terjadi penambahan ekor poli(A) secara satu per satu tanpa ada template DNA (Gambar

1.5). Ekor poli(A) akan mempermudah ekspor mRNA dari nucleus.

Gambar 1.5 Rantai mRNA

mRNA yang sudah matang akan keluar dari nukleus ke sitoplasma, dan akhirnya akan

bergabung dengan ribosom.

C. Translasi

Tahap translasi adalah tahap penerjemahan kode mRNA oleh tRNA ke dalam urutan

asam amino. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma dengan bantuan ribosom. Sintesis protein

yang terjadi di ribosom akan dituntun oleh kodon mRNA yang dibaca secara berurutan pada

arah 5’ 3 ’. Proses translasi pada eukariot baru dapat berlangsung jika proses transkripsi

sudah selesai dilaksanakan. Pada tahap translasi, kode genetik atau kodon dari mRNA

diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. Kodon merupakan urutan tiga basa nitrogen

pada mRNA yang dikenal sebagai triplet. Kodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada

tRNA. Karena banyak macam triplet kodon, maka akan terdapat beberapa asam amino yang

dapat dikodekan lebih dari satu triplet atau disebut juga kodon sinonim. Kodon UGA, UAG,

15

UAA akan berperan sebagai kodon stop. Sedangkan untuk kodon Metionin (AUG) dan

Triptofan (UGG) akan hanya terdapat 1 pada tiap masing-masing rantai asam amino.

Gambar 1.6 Tabel asam amino

(sumber: http://biochem.co/wp-content/uploads/2008/08/amino-acid-table-singlet-code.png)

tRNA yang paling serba guna adalah yang mengandung inosin (I) yang dibentuk

melalui pengubahan adenin secara enzimatik setelah tRNA disintesis yang

menyebabkan ketika antikodon-antikodon terhubung dengan kodon-kodon, basa I dapat

membentuk ikatan hidrogen dengan salah satu dari tiga basa yaitu U, C, atau A.7

Tahap-tahap yang terdapat dalam proses translasi, sintesis rantai polipeptida

memiliki tahap yang sama dengan proses transkripsi, yaitu:

Pertama adalah inisiasi. Pada tahap inisiasi subunit ribosom kecil mengikatkan

diri pada mRNA dan tRNA inisiator khusus. Subunit ribosom kecil melekat pada

segmen leader pada ujung 5’ (upstream) dari mRNA. Pada arah downstream dari mRNA

terdapat kodon inisiasi. AUG akan memberi sinyal dimulainya proses translasi. tRNA

inisiator yang membawa asam amino metionin akan melekat pada kodon inisiasi.

Penyatuan mRNA, tRNA inisiator, dan subunit ribosom kecil diikuti oleh pelekatan

subunit ribosom besar, menyempurnakan kompleks inisiasi translasi.

Kedua adalah tahap elongasi. Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino akan

ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama. Tiap penambahan melibatkan

partisipasi beberapa protein yang disebut faktor elongasi dan terjadi dalam siklus tiga

tahap, yaitu pengenalan kodon, pembentukan ikatan peptida, dan translokasi.

Ketiga adalah tahap akhir yaitu terminasi. Tahap elongasi berlanjut hingga kodon

stop mencapai sinyal dari basa UAA, UAG, dan UGA yang merupakan sinyal untuk

menghentikan proses translasi. Suatu protein yang disebut sebagai faktor pelepas

16

langsung mengikatkan diri pada kodon stop yang menyebabkan penambahan molekul

air, bukan asam amino, pada rantai polipeptida. Reaksi ini menghidrolisis polipeptida

yang sudah selesai dari tRNA dan melepaskan polipeptida dari ribosom.

Gambar 1.7 Proses translasi (sumber:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/imgorg/translation2.gif)

3. Mutasi Gen

Mutasi gen adalah perubahan yang terjadi pada   susunan molekul DNA atau gen . Mutasi gen

terjadi pada susunan kimianya (DNA). Struktur kimia gen berubah àfungsinya berubah.

Gen yang mengalami mutasi pada sel-sel tubuh (sel somatis) à perubahanditurunkan ke sel

anakan melalui pembelahan mitosis. Bila gen yang mengalamimutasi terdapat pada sel

kelamin (gamet) maka perubahan akan diwariskan pada keturunannya.

Mutasi gen mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

-        berskala kecil dan terjadi pada satu gen atau bagian dari gen

-        ada yang pengaruhnya tidak begitu nyata, biasanya berupa perubahan kimia (misalnya

perubahan kecil pada pigmen), disebut mutasi tampak

-        ada yang pengaruhnya mengakibatkan kematian dini pada individu, disebutmutasi letal

-        dapat berlangsung secara spontan pada semua sel penyusun tubuh individu. 

Macam-macam Mutasi Gen

A. Mutasi Substitusi (Transisi: pu-pu, pi-pi, transversi: pu-pi, pi-pu) (insert picture)

B. Mutasi Insersi dan Delesi  : (Insesi: penambahan bagian kromosom, Delesi: pengurangan

bagian kromosom).

Mutasi ini dibagi menjadi beberapa bagian

17

1.       Mutasi Ganda Tiga (   triplet mutation   ) :   Terjadi karena penambahan atau

pengurangan 3 basa secara      bersama-sama.

2.     Mutasi Bingkai/pergerseran kerangka   ( Frameshift mutation ) : Terjadi

karenapengurangan 1 / beberapa atau penambahan sekaligus  pasangan basa secara

bersama-sama.

Hasil Mutasi Gen

-        Mutasi diam :  Meskipun ada kesalahan dalam susunan basa, tidak ada perubahan yang

terjadi.

-        Mutasi salah arti:  Ketika ada kesalahan dalam susunan basa, tetap diterjemahkan menjadi

yang salah.

-        Mutasi tak bermakna/tanpa arti : (berhenti sebelum waktunya):   Pengkodean berhenti

ketika ada susunan basa yang salah.

-        Mutasi DIAM: Terjadi karena perubahan susunan basa pada kodon (triplet) dari asam

amino tetapi tidak mengakibatkan kesalahan pembentukan protein. Misalnya UUU diganti

UUC yang juga merupakan kode untuk pembentukan fenilalanin.

18

Mutasi Diam

2. Mutasi Kromosom

Mutasi Kromosom disebabkan oleh:

1. gangguan fisik atau kimia à berpengaruh ke pembelahan sel dpt tjd kesalahan.

Akibat: susunan kromosom rusak dan penambahan jumlah kromosom.

2. gagal berpisah/nondisjunction. Akibat: kromosom hilang atau bertambah sehingga terjadi

perubahan jumlah kromosom. 

Mutasi karena perubahan struktur kromosom (aberasi)

Kerusakan kromosom terjadi karena perubahan jumlah/struktur/susunan gen-gen di dalam

kromosom yang disebabkan karena sebagian benangnya lepas, berpilin, melekat kembali

dengan letak terbalik dan lain sebagainya. Hal ini dpt mengakibatkan perubahan bentuk

kromosom.

Kerusakan kromosom ini dapat dibedakan atas beberapa  macam, yaitu:

1. Delesi

2. Duplikasi

3. Translokasi

4. Inversi

5. Isokromosom

6. Katenasi

7. Perubahan Susunan/ Struktur Kromosom

19

Delesi

Delesi terminal

Delesi (disebut juga defisiensi) merupakan aberasi yang terjadi karena kekurangan segmen

kromosom. Macam-macam delesi antara lain :

1. Delesi Terminal : hilangnya ujung kromosom2. Delesi Intertitial : hilangnya bagian tengah kromosom

Delesi Cincin

3. Delesi Cincin : hilangnya segmen kromosom sehingga berbentuk seperti cincin 

Delesi Loop : Delesi cincin yang membentuk lengkungan pada waktu meiosis, sehingga

memungkinkan homolognya normal

Delesi Loop

Duplikasi :Merupakan aberasi yang terjadi karena kelebihan segmen kromosom.

Translokasi: Merupakan mutasi yang mengalami:

1.     pertukaran segmen kromosom ke kromosom non homolog.

2. Patahan fragmen bergabung dengan kromosom non-homolog, menyebabkan

terjadinya penyusunan ulang

Macam-macam translokasi antara lain :

20

1. Translokasi Homozigot (resiprok, timbal balik)   : Pertukaran segmen kedua

kromosom homolog dengan segmen kedua kromosom non homolog ataukromosom

non-homolog saling bertukar fragmen

2. Translokasi heterozigot (non resiprok)   : Pertukaran satu segmen kromosom ke satu

segmen kromosom non homolog atau kromosom memberikan fragmen tetapi tidak

menerima fragmen lainnya.

3. Translokasi Robertson   : Penggabungan 2 kromosom akrosentrik menjadi 1

kromosom metasentrik, sehingga disebut juga fusi (penggabungan).

Inversi

Jenis inversi yaitu inversi perisentrik dan inversi parasentrik.

inversi perisentrik yang terjadi pada kromosom yang memiliki sentromer daninversi

parasentrik yang terjadi pada kromosom tanpa sentromer.

Isokromosom

Isokromosom merupakan mutasi yang terjadi saat kromosom membelah diri. Pembelahan

sentromer mengalami perubahan arah sehingga menghasilkan dua kromosom yang masing-

masing berlengan identik (sama). Isokromosom disebut juga fisi, kebalikan dari translokasi

robetson.

Katenasi

Katenasi adalah mutasi kromosom yang terjadi saat dua kromosom non homolog membelah,

kemudian ujung-ujungnya bertemu , saling berdekatan dan membentuk lingkaran

Mutasi karena perubahan Set kromosom

yaitu perubahan pada jumlah n-nya. Variasi yang menyangkut jumlah kromosom dapat

dibedakan menjadi  euploid dan aneoploid.

Terdiri atas :

•       Autopoliploid, jika genom (n) mengganda sendiri (kelipatan kromosom dari genom spesies

yang sama).

•       Allopoliplois, kelipatan kromosom dari genom spesies yang berbeda.

•       Euploidi, jika terjadi perubahan set kromosom, dari 2n menjadi 3n, atau 2n menjadi 4n.

21

Kesimpulan

Albino adalah suatu penyakit genetic yang pewarisannya berasal dari autosom yang resesif.

Albino hanya akan muncul jika penderita memiliki gen homozigot resesif. Albino disebabkan

karena tubuh seseorang tidak mampu membentuk enzim yang diperlukan untuk mengubah

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

menjadi pigmen melanin. ciri-ciri albino antara lain pewarnaan (pigmentasi) pada kulit tidak

normal sehingga kulit terlihat seperti kulit orang kaukasia, rambut berwarna putih, dan

mempunyai penglihatan yang sangat peka terutama terhadap cahaya berintensitas tinggi.

Suatu pendekatan preventif terhadap kelainan Mendelian sederhana terkadang dapat

dilakukan dengan pengenalan karrier, pemeriksaan janin, dan pemeriksaan bayi yang baru

lahir.

Berdasarkan analisis hasil belajar mandiri, hipotesis yang saya dan kelompok saya diskusikan

benar, bahwa albino adalah penyakit keturunan di gen autosomonal yang bersifat resesif

heterozigot.

Daftar Pustaka

1. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Jakarta: Penerbit buku kedokteran EGC; 2002.

2. Firmansyah R, Mawardi A, Riandi U. Mudah dan aktif belajar biologi. Bandung: Setia Purna Inves; 2007.

3. Wikipedia. Hukum pewarisan mendel update 20 desember 2011. Diunduh dari

http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Pewarisan_Mendel pada 28 januari 2014.

4. Priastini R, Hartono B, Hudyono J. Buku ajar biologi blok 3 dan 4 dasar biologi sel.

Jakarta: Fakultas Kedokteran Ukrida; 2011.

5. Triwibowo Y. Biologi molekuler. Jakarta: PT Gelora Aksara Pratama; 2010.

6. Hull D, Johnston D. Dasar-dasar pediatric. Jakarta: Penerbit buku kedokteran EGC;

2008.

7. Yuwono T. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga; 2010: 18

22