Upload
dicky
View
52
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
makalah pbl
Citation preview
Pewarisan Gen Kelainan Pembekuan Darah
Dicky Alfian Ade Muda
102014096
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jalan Terusan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510
Telp : 021-56942061, Fax : 021-5631731
Pendahuluan
Pada setiap proses perkawinan , tidak semua sifat yang ada pada induk atau orangtua diwariskan
kepada anak-anaknya. Apabila salah satu orangtua memiliki rambut ikal maka tidak semua anak
akan memiliki rambut keriting. Hal ini terjadi karena sifat yang diwariskan berasal dari kedua
orangtua bukan salah satu. Sifat yang diturunkan dapat bersifat dominan dan resesif. Apabila
rambut ikal bersifat dominan maka anak yang memiliki rambut ikal akan lebih banyak dari anak
yang berambut lurus. Kelainan atau penyakit juga dapat diturunkan penderita kepada anak-
anaknya. Penurunan kelainan bisa melalui kromosom tubuh atau melalui kromosom kelamin. 1
Pembekuan darah
Pembekuan darah adalah kemampuan darah untuk berubah dari cair menjadi massa semi padat.
Pembekuan melibatkan perubahan fibrinogen, makrofag yang dapat larut yang terdiri dari rantai-
rantai polipeptida, menjadi monomer fibrin dengan kerja thrombin enzim proteolitik. Gangguan
pembekuan darah dapat terjadi karena faktor genetik dan supresi komponen pembekuan.
Hemophilia adalah istilah yang mengacu pada defisiensi beberapa faktor pembekuan berbeda
yang herediter, yang paling sering adalah defisiensi faktor VIII. Defisiensi ini diturunkan melalui
gen secara sex-linked. 2
1
Tabel 1. Faktor pembekuan darah.2
Genetika
Genetika adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang pewarisan( penurunan ) karakter
dari orangtua atau induk kepada keturunannya dan variasi atau berbagai perbedaan yang tampak
di antara semua makhluk hidup.3
Hukum Mendel 1 dan 2
Gregor Mendel mempublikasikan hasil penelitian genetikanya pada kacang ercis di tahun 1866.
Dalam naskah kerjanya, mendel mengajukan sejumlah prinsip dasar genetika. Prinsip yang
pertama dikenal dengan hukum mendel 1 adalah hukum yang menyatakan pemisahan atau
segregasi selama pembentukan gamet, dimana 2 anggota dari pasangan gen terpisah (segregasi)
masing-masing ke dalam gamet maka 1 /2 gamet membawa 1 anggota dari pasangan gen, dan 1 /2
gamet lainnya membawa 1 anggota dari pasangan gen yang lainnya. Prinsip penting kedua yang
dikenal dengan hukum mendel 2 adalah hukum mengenai berpasangan bebas yang menyatakan
bahwa segregasi (pemisahan) suatu pasangan gen terjadi secara independen atau lepas dari
pasangan gen lainnya. 4
Gen letal
Gen letal (gen kematian) adalah gen yang dapat menyebabkan kematian suatu individu yang
memilikinya. Gen-gen ini dapat menunjukan pengaruh pada awal pertumbuhan sehingga dapat
menimbulkan kematian sebelum lahir (pada masa embrio). Dalam konsep gen letal, dikenal
2
istilah individu carrier, yakni individu yang berpotensi untuk menurunkan sifat gen letal tersebut
atau berpotensi untuk membawa gen yang mengakibatkan kelainan.5
Gen letal dominan
Gen letal dominan menyebabkan kematian pada keadaan homozigot dominan. Pada keadaan
heterozigot , umumnya penderita hanya mengalami kelainan.
Contoh kelainan ini terdapat pada ayam redep. Ayam redep memiliki kaki dan sayap pendek.
Dalam keadaan gen homozigot dominan, ayam akan mati. Jika heterozigot ayam akan hidup
tetapi memiliki kelainan kaki dan sayap pendek. Perhatikan persilangan berikut.5
Gambar 1. Diagram persilangan pada ayam redep.4
Contoh kelainan gen letal dominan antara lain:
Retinoblastoma
Retino blastoma adalah kanker pada retina (daerah pada mata bagian belakang yang peka
terhadap cahaya). Kanker ini terjadi akibat adanya mutasi pada gen-gen tertentu yang mengatur
perkembangan mata. Terkadang mutasi gen ini diturunkan dari orangtua atau terjadi pada tahap
awal perkembangan janin. 5
Brakhidaktili
3
Pada manusia brakhidaktili adalah suatu kelainan bahwa orang berjari pendek disebabkan karena
tulang-tulang jari pendek dan tumbuh menjadi satu. Cacat ini disebabkan oleh gen dominan B
dan merupakan cacat keturunan. Penderita brakhidaktili adalah heterozigot Bb, sedangkan yang
berjari normal adalah homozigot resesif bb. Jika ada 2 orang penderita brakhidaktili menikah
maka anak-anaknya kemungkinan memperhatikan perbandingan 2 brakhidaktili : 1 normal.5
Gen letal resesif
Pada gen letal resesif, individu akan mati jika memiliki gen letal homozigot resesif. Pada
keadaan heterozigot, individu normal, tetapi membawa gen letal.
Contoh gen ini terdapat pada tanaman jagung. Gen ini memengaruhi pembentukan klorofil. Oleh
karena itu, jika individu memiliki gen homozigot resesif, tanaman menjadi albino dan mati.
Perhatikan diagram berikut.5
Gambar 2. Diagram persilangan pada jagung dengan gen letal resesif .4
Contoh kelainan gen letal resesif antara lain:
Ichtyosis congenital
Pada manusia dikenal gen letal resesif yang bila homozigot resesif ii akan memperlihatkan
pengaruh letalnya. Ichtyosis congenita adalah suatu kelainan yang memperlihatkan kulit menjadi
4
kering dan bertanduk. Orang dengan genotip homozigot dominan II dan heterozigot Ii adalah
normal. 5
Sickle cell Anemia
Orang dengan anemia sel sabit memiliki bentuk abnormal protein hemoglobin. Hemoglobin yang
ditemukan pada penderita anemia sel sabit berbeda dari hemoglobin normal dengan satu
perbedaan asam amino pada masing-masing rantai beta. Hal ini menyebabkan hemoglobin
mengkristal dan sel darah merah berbentuk sabit atau bentuk yang rusak. Alel yang mematikan
pada keadaan homozigot. 5
Mutasi gen
Mutasi 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 atau
berbeda. Ada beberapa jenis mutasi yang menimbulkan efek yang berbeda-beda.6
Mutasi titik
Mutasi titik (point mutation) terjadi apabila hanya satu basa pada satu DNA yang mengalami
perubahan, menghasilkan perubahan satu basa pada kodon mRNA.6
Mutasi Silent (Samar)
Mutasi titik dikatan silen (samar) apabila tidak mempengaruhi urutan asam amino protein.
Misalnya, perubahan kodon dari CGA menjadi CGG tidak mempngaruhi proterin karena kedua
kodon in menentukan arginin.6
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
argini diganti oleh prolin.6
5
Mutasi Nonsense
Mutasi nonsense menyebabkan penghentian prematur suatu rantai polipeptida. Misalnya,
perubahan kodon dari CGA menjadi UGA menyebabkan kodon untuk arginin diganti oleh kodon
stop, dan sistensis protein mutan terhenti di titik ini.6
Insersi
Insersi (sisipan) terjadi apabila satu atau lebih nukleotida ditambahkan ke DNA. Apabila insersi
(sisipan) tidak menimbulkan kodon stop, dapat dihasilkan protein dengan jumlah asam amino
lebih banyak dari normal.6
Delesi (Penghilangan)
Apabila satu atau lebih nukleotida dikeluarkan dari DNA, mutasi yang terjadi adalah delesi.
Apabila delesi tidak mempengaruhi kodon start atau kodon stop yang normal, dapat dihasilkan
protein dengan jumlah asam amino lebih sedikit daripada normal.6
Mutasi Frameshift
Mutasi frameshift terjadi apabila nukleotida yang diinsersikan (disisipkan) atau didelesikan
(dihilangkan) bukan kelipatan tiga. Setelah insersi atau delesi, kerangka baca bergeser sehingga
setelah titik tersebut basa dibaca kodon yang tidak tepat.6
Gen Berangkai
Gen berangkai adalah gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama namun tidak
bersegregasi saat gametogenesis. Semakin kecil jarak antara gen, maka semakin besar peluang
terjadinya pautan dan semakin sulit untuk terjadi pindah silang. 7
Tertaut autosom
Tautan autosomal merupakan gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama, tidak dapat
bersegregasi secara bebas dan cenderung diturunkan bersama. Penelitian mengenai tautan secara
intensif dilakukan oleh Thomas Hunt Morgan dengan menggunakan spesies lalat buah
6
(drosophila melanogaster). Morgan menemukan bahwa faktor-faktor keturunan (gen) tersimpan
dalam lokus yang khas dalam kromosom, dan kromosom adalah pembawa materi yang
diturunkan, sehingga sifat-sifat seseorang diwariskan melalui keturunan melewati interaksi gen.7
Pewarisan autosom dominan
Autosom dominan adalah adanya sebuah gen dominan di dalam genotip seseorang. Pada
autosom dominan sifat heterozigot diturunkan oleh penderita pada setengah jumlah anaknya.
Sifat tersebut akan muncul dalam jumlah yang hampir sama antara laki-laki dan perempuan.7
Beberapa contoh kelainan autosom dominan antara lain:
Polidaktili
Polidaktili merupakan kelainan pertumbuhan jari sehingga jumlah jari pada tangan atau kaki
lebih dari lima. Dikenal juga dengan nama hiperdaktili. Penyebabnya bisa karena kelainan
genetika atau faktor keturunan, sehingga kelainan ini tidak dapat dilakukan pencegahan.
Bentuknya bisa berupa gumpalan daging, jaringan lunak, atau sebuah jari lengkap dengan kuku
dan ruas-ruas yang berfungsi normal. Polidaktili diwariskan oleh gen autosomal dominan P.
orang dengan genotip PP dan Pp menderita polidaktili sedangkan orang dengan jari normal
memiliki genotip pp. 7
Dentinogenesis imperfekta
Dentinogenesis imperfekta adalah suatu kelainan pada gigi manusia dimana dentin berwarna
putih seperti air susu. Kelainan ini jarang ditemukan. Orang dengan genotip homozigot DD dan
heterozigot Dd dikategorikan menderita dentinogenesis imperfekta sedangkan orang normal
memiliki genotip homozigot resesif dd. 7
Achondroplasia
Achondroplasia ditandai dengan suatu kelainan epifisis, yaitu adanya penulangan pada kartilago
sehingga menyebabkan anggota badan menjadi pendek. Genotip homozigot BB bersifat letal dan
7
menyebabkan kematian pada usia anak-anak. Penderita achondroplasia yang bertahan hidup
memiliki genotip heterozigot Bb. Orang normal memiliki genotip bb. 7
Autosom resesif
Pewarisan autosom resesif adalah sifat yang ditutunkan sebagai autosom resesif yang hanya
berekspresi dalam genotip homozigot resesif. Sifat ini sering melewatkan atau selang generasi.
Jumlah hampir sama antara laki-laki dan perempuan yang akan menderita. Kebanyakan individu
yang terkena memiliki orangtua yang tidak menderita yaitu yang bersifat pembawa(karier).7
Beberapa kelainan autosom resesif antara lain:
Albino
Albinisme adalah kelainan herediter yang melibatkan tidak adanya melanin yaitu pigmen coklat
yang berperan dalam pewarnaan kulit. Melanin berfungsi sebagai layar pelindung terhadap efek
berbahaya dari sinar matahari pada individu normal berpigmen. Akibat kurang pigmen , albino
sangat rentan terhadap sinar matahari dan kanker kulit. Orang penderita albino memiliki genotip
aa sedangkan orang normal memiliki genotip AA dan Aa.7
Phenylketonuria
Phenylketonuria adalah kelianan dimana metabolisme asam amino phenylalanine, karena tidak
adanya enzim phenilalanin hidroksidase yang merubah phenilalanin menjadi tyrosine. Penderita
memiliki genotip heterozigot resesif pp sedangkan orang normal memiliki genotip PP dan Pp. 7
Bisu-tuli
Bisu-tuli disebabkan adanya gen resesif dd dan ee. Orang yang menderita bisu-tuli memiliki
genotip DDee,Ddee, ddEE, ddEe sedangkan orang normal memiliki genotip DDEE atau DdEe.7
Sex Linkage
Alel-alel dari gen-gen yang berbeda yang terletak pada satu kromosom yang sama tidak
mengikuti hukum mendel II mengenai pemisahan secara bebes namun mengalami linkage atau
8
tautan, terlebih pada gen-gen yang berbeda, namun letaknya berdekatan sehingga bergerak
bersama-sama.8
Untuk orgnisme eukariotik, reproduksi seksual adalah salah satu mekanisme utama dengan
keragaman genetik yang dimasukan ke organism. Dalam pola pewarisan Mendel masing-masing
individu diploid memiliki dua salinan dari setiap gen, tetapi jika gen muncul pada kromosom
seks yaitu pria XY dan wanita XX maka akan terjadi sexlinkage. Di dalam sex linked kage
terdapat 2 bagian yaitu bagian homolog dan tidak homolog dimana bagian homolog kromosom
X dan Y mempunyai susunandan bentuk yang sama dan tidak homolog kebalikanya, bagian yang
homolog tertaut gen tidak sempurna dan tidak homolog tertaut gen sempurna.8
Karena baik kromosom X dan Y adalah kromosom seks dua pola yang berbeda dari pewarisan
yang terangkai seks adalah mungkin, istilah terangkau seks dan terangkai kromosom X biasanya
merujuk ke lokus yang hanya ditemukan pada kromosom X sedangkan istilah terngkai
kromosom Y mengacu pada lokus yang hanya ditemukan pada kromsom Y.8
Terangkai kromosom Y
Gen yang terangkai pada kromsom Y disebut juga sebagai gen holandrik. Sifat yang diturunkan
hanya pada laki- laki dan kasusnya langka. Kelainan ini diwariskan dari ayah kepada semua
anak laki-lakinya tetapi tidak pernah diwariskan kepada anak perempuan. Contoh kasusnya
adalah Webbed Toes, Hairy pinnae, Ichthyosis dan antigen HY. 8
Terangkai kromosom X
Dalam gen yang terangkai dalam kromosom X, sifatnya tidak akan diturunkan dari ayah kepada
anak laki-lakinya. Terdapat sifat yang namanya Cris Cros Inheritance dimana semua anak
perempuan dari ayah yang sakit menikah dengan wanita normal akan terkena dan semua anak
laki-laki dari ibu sakit menikah dengan pria normal akan terkena. Ada beberapa penyakit yaitu
hemophilia, buta warna, fragile X-syndrom, darah tinggi dan Duchene muscular dystrophy.8
Hemofilia
Hemofilia merupakan penyakit yang mengacu pada defisiensi beberapa faktor pembekuan yang
herediter, yang paling sering adalah difiseinsi faktor VIII (83-85% kasus). Defisiensi ini
diturunkan melalui gen secara sex-linked alel resesif kromosom X. biasanya kasus ini diderita
9
anak laki-laki dan perempuan sebagai carier dengan genotip laki-laki hemophilia XHY dan
wanita hemophilia XHXH. Ciri-cirinya adalah pendarahan yang berlebihan ketika terluka.Berikut
dapat kita lihat di gambar 7 sisilah keluarga kerajaan inggris yang mempunyai hemophilia.8
Duchenne Muscular Dystrophy (DMD)
DMD merupakan penyakit yang mengakibatkan makin melemahnya otot-otot dan hilangnya
koordinasi yang disebabkan karena tidak adanya satu protein otot yang penting yaitu Distrofin.
Kelainan ini banyak diderita oleh laki-laki dan jarang ditemukan pada perempuan dan penderita
jarang hidup melebihi 20 tahun. Mempunyai genotip alel yang resesif.8
Buta Warna
Merupakan kelainan pada individu yang tidak mampu membedakan seluruh atau beberapa
warna. Penyakit ini terkait kromsom X dengan alel resesif dan lebih sering dijumpai pada laki-
laki. Ada 2 tipe buta warna yaitu tipe Deutan dan tipe Proton dimana tipe deutan bagian yang
mata yang rusak adalah yang sensitive terhadap hijau dan yang proton adalah yang sensitive
terhadap warna merah. Gentoip buta warna pada laki laki adalah XcY dan pada wanita adalah
XcXc.8
Fragile X-syndrom
Penyakit ini menyebabkan penderita mudah mengelami cedera tulang yang disebabkan karena
ada kromatid yang sedikit terpotong. Biasanya parah pada laki-laki dan terkait kromosom X
dengan alel resesif.8
Replikasi
DNA merupakan bahan genetik yang ada pada setiap organisme, perbanyakan DNA merupakan
salah satu tahapan penting dalam proses pertumbuhan sel. Informasi genetik dalam DNA suatu
kromosom dapat disalurkan melalui replikasi yang tepat atau dapat salng dipertukarkan melalui
sejumlah proses, antara lain pindah silang, rekombinasi, transposisi dan konversi. Dengan cara-
cara itu dapat menjami keberagaman organisme dan kemampuannya untuk beradaptasi. Apabila
proses replikasi mengalami kekacauan maka dapat menimbulkan penyakit.9 Untuk memulai
replikasi rantai DNA akan dibuka dengan bantuan enzim beberapa enzim, setelah rantai DNA
10
terbuka maka DNA polimerase dapat bekerja untuk mensintesis DNA dengan pola 5’-3’. Oleh
karena cara kerja DNA polimerase yang dari 5’-3’ maka proses sintesis akan terdapat leading
strand dan lagging strand. leading strand tidak memiliki masalah karena mengikuti pola kerja
DNA polimerase, akan tetapi lagging strand terdapat masalah karena kerja DNA polimerase
harus berlawanan arah, sehingga dalam mensintesis DNA baru akan menjadi beberapa pecahan
yang dinamakan fragmen okazaki. Pada awal sintesis DNA terdapat RNA primer yang memicu
sintesis, RNA primer pada akhir replikasi akan dibuang oleh DNA polimerase 1, dan DNA akan
disambung oleh DNA ligase, sehingga tebentuk rantai-rantai DNA baru.9
Transkripsi
Transkripsi adalah proses menyalin data yang terdapat pada rantai sense DNA. Rantai DNA
terbuka dan salah satu rantai berfungsi sebagai pola untuk produksi rantai RNA. RNA yang
terbentuk ada berbagai macam, RNA yang besar ada mRNA,tRNA, rRNA.Untuk melakukan
transkripsi dibutuhkan RNA polimerase, yang bertugas memasang basa-basa baru, dan protein pengatur gen
yang terikat pada rangkaian basa khusus pada molekul DNA dan menentuksan segmen DNA
yang harus disalin. Segera setelah salinan RNA lengkap, rantai double heliks DNA asli terbentuk
kembali dan melepas RNA. Sebelum RNA menjadi matang RNA memiliki sekuens intron di
antara exon-exonnya, intron itu akan dilepas oleh bantuan enzim, lalu RNA matang akan
terbentuk, dan keluar dari nukleus melalui pori-pori membran nukleus dan bergerak ke
sitoplasma.8Pada rRNA intron dilepaskan dengan sendirinya dengan ribozim. Pesan yang ditulis pada mRNA
berbentuk kode genetik. Setiap kata pada kode terdiri dari tiga nukleotida yang berdekatan, atau triplet basa, yang
membentuk kodon. Triplet menentukan satu dari 20 jenis asam amino yang ditemukan dalam
protein yang dibentuk oleh tubuh. Pada tRNA akan terbentuk rantai dengan model seperti daun
semanggi, dan tRNA memiliki antikodon yang merupakan komplementer dari mRNA. rRNA
memiliki model yang banyak lipatannya, rRNA yang disintesis oleh RNA polimerase 1 adalah
18S,28S,5,8S, sedangkan 5S dibentuk oleh RNA polinerase 3.8
Translasi
Translasi adalah suatu proses untuk mensintesis protein-protein yang dibutuhkan oleh tubuh.
Translasi dimulai dengan menempelnya tRNA, ribosom 40S dan 60S pada mRNA, dengan
11
menempelnya tRNA, dan ribosom maka proses translasi dapat berlangsung. Ribosom besar
memiliki tempat khusus yaitu A,P,E yang merupakntempat untuk asam amino, peptidil, dan exit.
Asama amino yang dibawa bersama tRNA akan masuk ke A yand sesuai dengan kodon, lalu dari
A akan masuk ke P dengan membentuk ikatan peptida dengan asam amino baru, dan tRNA yang
ada di P akan keluar melalui E. Secara mudahnya translasi dapat digambarkan dengan masuknya
tRNA ke A lalu ke P, dan akhirnya keluar melalui E. Proses translasi akan berakhir bila kodon
stop berada di A, tRNA tidak akan ada yang masuk lagi ke ribosom besar karena tidak ada yang
bisa membacanya, lalu polipeptida akan dilepaskan ke sitoplasma, begitu juga dengan ribosom-
ribosom lainnya. 8
Kesimpulan
Kelainan pembekuan darah dapat diwariskan atau diturunkan dari orangtua kepada anak-anaknya
secara genetik. Kelainan pembekuan darah terangkai pada kromosom kelamin yaitu kromosom
x.
Daftar Pustaka
1. Firmansyah R. Biologi dasar. Bandung: Setia Purna; 2007.h. 104-8
2. Handayani W , Haribowo AS. Buku Ajar Asuhan Keperawatan Dgn Gangguan Sistem
Hematologi. Jakarta: Salemba Medika; 2008.h. 20
3. Brookes M. Genetika. Jakarta: Erlangga;2005.h. 6
4. Elrod S.L, Stansfield W.D. Schaum’s outlines teori dan soal-soal genetika. Jakarta:
Penerbit Erlangga; 2006. h. 10-28
5. Mithcell CR. Biologi ed 5. Jakarta: Erlangga; 2005.h. 271-2
6. Marks D.B, Marks D.A, Smith C.M. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2004. h. 198-210.
7. Ariebowo M. Biologi genetika. Jakarta: Visindo;2006.h. 93-8
8. Priastini R, Hartono B. Buku ajar biologi sel & molekuler. Jakarta: Penerbit Fakultas
Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana. 2014. h.314-98.
9. Kuchel P. Biokimia. Jakarta: Erlangga; 2007.h. 109-111
12