GENETIKA BIOKIMIAKesalahan Metabolisme Bawaan

OlehKelompok 41. Indah Purnama Sari (12222048)2. Inne Tiara Anggita (12222049)3. Ira Kendi (12222050)4. Muchammad Sangkut (12222065)5. Meli Astuti (12222068)6. Nia Nopita (12222072)7. Nurdita Anggraini (12222075)8. Nuraini (12222076)

Dosen PembimbingSyarifah, M.kes

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGIFAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUANUNIVERSITAS ISLAM NEGERI RADEN FATAH PALEMBANG1436 H/2015 MBAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSemua gangguan yang diwariskan akan dipahami dalam biokimia.Semua kelainan bawaan yang dasar biokimia telah diidentifikasi sampai saat ini adalah hasil mutasi gen.Pada satu ekstrim, perubahan sederhana dalam struktur polipeptida hasil dari mutasi tersebut adalah penggantian hanya satu asam amino yang lain pada suatu posisi tertentu di sepanjang rantai polipeptida. Pada ekstrem yang lain, mutasi mungkin membuat sel tidak mampu mensintesis polipeptida sama sekali.Kelainan metabolisme seringkali disebabkan oleh kelainan genetik yang mengakibatkan hilangnya enzim tertentu yang diperlukan untuk merangsang suatu proses metabolisme. Sedangkan metabolisme sendiri adalah proses penting yang terjadi pada tubuh manusia, sebagai proses pengolahan baik pembentukan dan penguraian zat -zat yang diperlukan oleh tubuh agar tubuh dapat menjalankan fungsinya dengan baikKelainan metabolisme dibedakan menjadi beberapa macam berdasarkan zat yang mengalami kegagalan dalam metabolisme diantaranya kelainan metabolisme lemak, protein, karbohidrat, piruvat dan asam amino.

1.2 Tujuan1. Untuk mengetahui pengertian kesalahan metabolism bawaan2. Untuk mengetahui jenis-jenis kesalahan metabolism bawaan3. Untuk mengatahui jenis-jenis penyakit kesalahan bawaan metabolisme

BAB IIPEMBAHASAN

Metabolisme adalah proses penting yang terjadi pada tubuh manusia, sebagai proses pengolahan baik pembentukan dan penguraian zat -zat yang diperlukan oleh tubuh agar tubuh dapat menjalankan fungsinya dengan baik. Kelainan metabolik seringkali disebabkan oleh kelainan genetik yang mengakibatkan hilangnya enzim tertentu yang diperlukan untuk merangsang suatu proses metabolisme.

2.1 Kesalahan Bawaan MetabolismeJika polipeptida tertentu bertindak sebagai enzim atau merupakan bagian dari enzim, maka mutasi pada gen yang relevan kadang-kadang menyebabkan kekurangan enzim, dengan konsekuensi penyumbatan di jalur biokimiapadatempatdi mana enzimitudiperlukan. Penyakit yang dihasilkan dari penyumbatan tersebut disebutkesalahan bawaanmetabolisme.contohnyapada hewan adalahanemia haemolitikbawaan yang berhubungan dengandefisiensi piruvat kinase, yang telah dilaporkan dalam Basenji dan anjing Beagle.

2.1.1 Bawaan anemia haemolitik karena defisiensi piruvat kinasePadapenyakit ini, proses biokimia yang terkena dampak dalam glycolisis anaerob dalam sel darah merah.Reaksi dalam jalur diilustrasikan pada Gambardibawah ini,jelas dari diagram bahwa kekurangan dari enzim piruvat kinase (PK) akan menghasilkan penggunaan glukosa berkurang, longgokan intermediet antara glukosa dan asam phosphopyruvic, tingkat kekurangan triposphate anedosine (ATP) di sel darah merah.Karena ATP merupakan sumber utama energi di sel, tingkat ATP menurunmenyebabkanjangka hidup penurunan sel darah merah, dan karenahal ituapa yang dilihat sebagai anemia haemolitik kongenital.Tanda-tanda klinis lain, banyak dikaitkan dengan kekurangan energi, termasuk sinkop selama latihan, kelemahan, tidur berlebihan, muka pucat, takikardi, splenomegali, dan kadang-kadang tinja oranye. Tanda tanda ini dihasilkan dari substitusi basa tunggal dalam DNA.

2.1.2.Jenis tindakan genDalam kasus anemia haemolitik kongenital, dan banyak kesalahan metabolisme bawaan lainnya, alel D dikatakan sepenuhnya dominan terhadap alel d sehubungan dengan tanda-tanda klinis penyakit tersebut. Cara lain untukmenyatakan halini adalah bahwa d resesif untuk D, atau bahwa anemiahaemolitik bawaan adalah penyakit resesif.Istilah resesif, dominan, ko-dominan dan tidak lengkap dominan menggambarkan hubungan khusus antara alel, atau tipe tertentu tindakan gen.Dua allels pada satu lokus dapat exbibit lebih dari satu jenis tindakan gen, tergantung pada sifat yang sedang dipertimbangkan.

2.1.3.Genotipe dan FenotipeGenotipe adalah sifatmengacu padakonstitudigenetik individu pada satu atau lebih lokus.Misalnya hewan operator anaemia haemolitik memiliki genotipe Dd, dan yang terkena penyakit adalah yang bergenotipe dd. Fenotipe adalahmerupakan karakteristik yang dapat diamati dari individu.Sehubungan dengan kegiatan PK pada anemia haemolitik kongenital, ada tiga fenotip berbeda (aktivitas normal, 50 per kegiatan dan nol persen aktivitas) yang sesuai tepat untuk tiga genotipe masing-masing (DD, Dd dan dd).Yang terlihat sakit pada fenotipenya adalah yang bergenotipe dd.

2.1.4.Kesalahan bawaan katabolisme lisosomal.Penyakitwarisan penyimpanan lisosomaladalahhasil dari cacat katabolisme lisosomal.Lisosom adalah organel membran-terikat kecil yang ditemukan di sitoplasma, yang bertindak sebagaisistem sistem pencernaan dari sel dan dengan demikian mengandung banyak enzim yang bertindak untuk memecah banyakmolekul berbeda yangkompleks menjadi unit-unit monomer lipid sederhana, asam amino, monosakarida dan nukleotida.Kesalahan bawaan dari katabolisme lisosomal menghasilkan penyakit penyimpanan lisosomalyang terlalu berlebihan(Jollydan Blakemore 1973).Kriteriaformaluntukpenyakitharus diklasifikasikansebagaikesalahanbawaandarikatabolismelisosomal1. Penyakitiniharusmenjadipenyakitpenyimpanan.2. Harushanyadiwariskan3. Bahanpenyimpanan,yangtidakperluhomogen,harusdisimpansetidaknyapada awalnyadi dalamlisosom.4. Harus adakekurangansebagianataumutlakdari salah satuenzimlisosomal.5. Enziminibiasanyaakanmenghidrolisisbahanpenyimpanan.6. Enzimlainharusmemilikikegiatannoramalataumeningkat. Salah satu penyakit katabolisme lisosomal adalahmannosidosisyang terjadi di selandia baru yaitu pada sapi Angus terkena penyakit ini. Contoh kedua adalah penyakit Chediak Higashi,penyakit resesif autosomal yang dilaporkan umum dalam susu, dan jarang pada tikus, kucing, sapi, ikan paus pembunuh dan manusia. Hal ini ditandai oleh pigmentasi cacat yang mengarah ke albinisme parsial, butiran raksasa anomali leukosit, peningkatan kerentanan terhadap penyakit dan kematian dini (Padgett 1968, 1979).

2.1.5.Porifiria dan ProtoporphyriaPorifiria adalah, penyakit autosomal resesif akibat kekurangan dari enzim cosynthetase uroporphyrinogen III, yang mengarah ke membangun intermediet biosintesis haem dan kurangnyahaemitu sendiri.Akumulasisecara berlebihan, mengakibatkan merah karakteristik pewarnaan gigi, tulang dan urin.Enzim lain yang terlibat dalam biosintesis haem adalah ferrochelatase. Jika enzim ini tidak ada, atau hadir dengan aktivitas nyata berkurang, maka ada build-up protoporphyrins yang mengakibatkan photosensitivity. Tidak seperti porfiria, tidak ada terkait pewarnaan gigi, tulang dan urin. Penyakit, yang disebut protoporphyria telah dilaporkan pada sapi (Rut et al, 1977) dan pada manusia.

2.1.6.DermatosparaxisKelainan bawaan dari metabolisme karena gangguan yang diwariskan pada jaringan ikat. Pada domba dan ternak cirinya adalah kulit mudah diperpanjang dan sabgat rapuh.Dalam domba dan sapi, penyebab penyakit ini adalah membangun-up dari sebuah procollagen abnormal karena kekurangan dari peptidase procollagen enzim.

2.1.7.Penyakit genetikHeterogenitasPada cerpelai, anjing dan kucingpenyakit ini disebut asthenia kulit, dan tampaknya diwariskan sebagai kondisi dominan autosomal.Pada domba, sapi, bulu, anjing, dan kucing tanda-tanda klinis yang mirip: hanya ketika biokimia dan fitur-histo patologis diperiksa juga bahwa setidaknya dua penyakit yang berbeda diakui. Penyakit pertama (resesif autosomal pada domba dan sapi) melibatkan kekurangan enzim yang terlibat dalam pengolahan procollagen, sedangkan penyakit kedua (dominan autosomal di bulu, anjing, dan kucing) ditandai dengan kolagen abnormal yang terlibat dalam kemasan cacat di fibril dan serat, dan tampaknya tidak ada kekurangan enzim

2.3 Jenis tindakan agen dan jenis penyakitDalam penyakit jaringan ikat yang dijelaskan di atas, dua jenis tindakan gen telah diamati. Satu penyakit ini diwariskan sebagai kondisi resesif autosomal dan berhubungan dengan defisiensi enzim bahwa proses procollage. Yang lain tampaknya diwariskan sebagai kondisi dominan autosomal, dan dikaitkan dengan sebuah molekul abnormal yang mungkin karena adanya mutasi gen kolagen struktural.Jika polipeptida adalah substrat dalam proses tertentu atau terlibat dalam transportasi, maka penurunan sebesar satu-setengah dalam produksi polipeptida normal terjadi pada heterozigot mungkin diharapkan untuk menyebabkan beberapa tanda-tanda klinis pada heterozigot karena, seperti yang dengan peran struktural, polipeptida yang terlibat dalam transportasi dan bertindak sebagai substrat juga sering dibutuhkan dalam jumlah relatif besar.Secara umum, oleh karena itu, polipeptida non-enzimatik harus mengarah pada dominan atau setidaknya tidak lengkap penyakit dominan, sedangkan cacat enzim harus menimbulkan penyakit resesif.

2.4. Kelainan pendarahan warisan.Haemostasis, atau penangkapan perdarahan, melibatkan dinding pembuluh darah, trombosit dan faktor pembekuan darah. Di antara gangguan perdarahan banyak diakui adalah yang disebabkan oleh kekurangan salah satu faktor koagulasi. Dengan pengecualian haemofilia A dan haemofilia B.Dalam kasus ini, jenis tindakan gen terhadap penyakit ini sama dengan jenis tindakan gen berkenaan dengan aktivitas faktor koagulasi: normal dan alel cacat adalah co-dominan atau tidak lengkap dominan dalam hal penyakit dan dalam hal lesi biokimia.Karena inaktivasi adalah proses acak, tidak semua perempuan akan memiliki tepat satu setengah dari setiap jenis sel. Bahkan, berbagai proporsi dari kedua jenis sel dapat terjadi, dari perempuan memiliki sel sebagian besar atau semua dengan alel normal aktif, untuk betina memiliki sebagian besar atau semua sel dengan alel haemofilia aktif. Wanita dengan proporsi besar sel normal dapat dibedakan dari orang-orang yang homozigot untuk alel normal, sementara perempuan dengan proporsi rendah sel normal sebenarnya mungkin menunjukkan tanda-tanda penyakit. Hal ini jelas bahwa deteksi heterozigot dalam kasus-kasus tersebut tidak mudah. Secara umum: deteksi heterozigot untuk X-limked cacat biokimia resesif tidak seefektif untuk autosom resesif cacat biokimia, karena acak-inaktivasi X.

2.5. Gangguan Haemoglobin WarisanHaemoglobin adalah salah satu yang paling intensif dipelajari dari semua molekul biologis. Contohnya adalah anemia sel sabit, yang mendalam efek ditunjukkan pada tahun 1956 sebagai hasil dari substitusi tunggal valin untuk asam glutamat pada posisi 6 dari rantai peptida ~ ~ beta. Substitusi ini pasti karena mengubah triplet DNA yang relevan dari CTT untuk CAT atau dari CTC ke CAC, baik yang melibatkan hanya satu substitusi mulia, dari adenin untuk timin, di DNA.Gangguan haemoglobin pada manusia dikenal sebagai sindrom talasemia. tanda klinis utama mereka adalah anemia yang disebabkan tidak adanya dikurangi atau lengkap produksi baik alpha ~ ~ atau ~ ~ globin beta. Penelitian terbaru di bidang ini, banyak menggunakan teknik DNA rekombinan. Tidak ada kasus sindrom talasemia telah dilaporkan pada hewan. Ini perbedaan antara situasi dengan manusia dan dengan hewan mencerminkan supervisi klinis yang lebih intensif diberikan kepada manusia, dan juga upaya penelitian lebih intensif pada manusia.

2.6. Warisan immunodeficienciesSistem kekebalan tubuh hewan tingkat tinggi terdiri dari dua bagian utama: bahwa yang menimbulkan kekebalan cell-mediated (terkait dengan kekebalan transplantasi dan hipersensitivitas tertunda) dan yang bertanggung jawab untuk produksi antibodi. Yang paling banyak dipelajari dari penyakit tersebut adalah gabungan penyakit imunodefisiensi (CID) pada kuda Arab (Splitter et al. 1980). Ini adalah penyakit resesif autosomal yang tampaknya disebabkan oleh penyumbatan antara sel-sel batang dan sel-sel prekursor limfoid.Cacat biokimia mengakibatkan CID belum diketahui, tetapi karena merupakan gangguan resesif ada kesempatan baik, seperti yang kita lihat sebelumnya, bahwa efisiensi enzim akan ditemukan untuk terlibat. Memang, dalam beberapa bentuk CID pada manusia, sebuah efisiensi deaminase adenosin telah terdeteksi, meskipun anak kuda dengan CID tidak menunjukkan kekurangan tersebut. bukti terbaru mengindikasikan bahwa CID di anak kuda mungkin terkait dengan cacat metabolisme purin.

2.7. Penyakit-Penyakit Kesalahan Bawaan Metabolisme1. FENILKETONURIAAdalah penyakit keturunan yang disebabkan ketidakmampuan tubuh mengubah asam amino fenilalanin menjadi tirosin. Fenilalanin berfungsi sebagai bahan proteinm pigmen melanin, tirosin juga fenil pirufat. Akibat tidak terurainya fenilalanin menjadi tirosin akan tertimbun dalam darah yang selanjkutnya keluar dari tubh bersama-sama urine dan biasanya disingkat PKU dari kata phenylketonuria. Kadar fenilalanin yang berlebihan dalam darah ( normal 30 mg per 100 ml darah ) mengganggu perkembangan dan pekerjaan otak, sehingga penderita PKU mengalami lemah mental dan gangguan pigmentasi rambut. Gen penghalang enzim pengubah fenilalanin menjadi tirosin bersimbul ph dan bersifat resesif. Genotif penderita PKU adalah phph, sedangkan normal PhPh atau Phph. PKU pertama kali ditemukan oleh Folling tahun 1934.

2. TIROSINOSISAdalah kelaianan yang menyebabkan tubuh seseorang tidak terdapat enzim tirosin transaminase yang mengubah tirosin menjadi asam p-hidroksifenilpiruvat. Kelainan ini dibawakan gen resesif. Tirosin dapat diubah menjadi pigmen melanin, epinefrin, norepinefrinm dopamin dan hormon tiroksin. Jika kadar tirosin darah tinggi menyebabkan penyakit pada hati, kejang pada otot, gemetar, sering kacau kelakuannya, serangan jantung dan pigmentasi kulit terganggu sehingga menjadi albino, sedangkan intelegensi normal.

3. ALKAPTONURIAAdalah penyakit karena tubuh tidak mempunyai enzim pengubah alkapton ( asam homogensitin ) menjadi asam asetoasetat sampai menjadi H2O dan CO2. Alkapton keluar tubuh bersama urine dan berubah warna menjadi coklat sampai hitam jika urine tsb terkena udara. Timbunan alkapton tersimpan pada tulang rawan, tendon juga persendian. Sehingga pada usia tua menimbulkan rasaa nyeri di kaki dan tulang punggung. Efek yang lain adalah timbul noda hitam pada kulitm bahkan bola mata, hidung dan telinga. Penyakit ini dibawakan gen resesif, ditemukan pertama kali oleh A E Garrot pada 1902 yang hingga saat ini belum ditemukan terapinya.

4. ALBINISMEAdalah kelaianan tidak adanya tirosin yang akan diubah menjadi 3,4-dihidroksifenilalanin dan selanjutnya menjadi melanin. Karena tidak memiliki melanin pada kulit, mata dan rambut maka begaian tersebut menjadi tidak berwarna alias putih dan sangat sensitif terhadap sinar matahari. Kelainan ini dibawakan oleh gen resesif.

5. KRETINISMEAdalah kelaianan karena tidak adanya enzim pengubah tirosin menjadi tiroksin dan triodotironin Gejala kelainan ini antara lain pertumbuhan kerdil dan dungu. Penyakit ini dibawakan oleh gen resesif.

DAFTAR PUSTAKA

Adisoenarto Soenartono.1988. Genetika, Edisi ketiga. Jakarta: Erlangga.Mansjoer, Arif. 1999.Kapita Selekta Kedokteran,Edisi III, Jilid kedua, Jakarta : Media Aesculapius, FKUI.

Noer, Sjaifoellah. 2004.Ilmu Penyakit Endokrin dan Metabolik, Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam I,Jakarta : Balai Penerbit FKUI.

Soeparman.1987.Ilmu Penyakit Dalam,Jilid 1,Edisi kedua.Jakarta : Balai Penerbit FKUI.

Sudoyo, Aru W.2006.Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam.Jilid III,Edisi IV. Jakarta : Pusat Penerbitan Departemen Ilmu Penyakit Dalam FKUI.

Suryo. 1984.Genetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Suryo. 2005.Genetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.