Unfamiliar terms

• Diabetes mellitus adalah penyakit yang ditandai dengan kadar gula darah yang tinggi yang disebabkan oleh gangguan pada sekresi insulin atau gangguan kerja insulin atau keduanya. Tubuh pasien dengan diabetes mellitus tidak dapat memproduksi atau tidak dapat merespon hormon insulin yang dihasilkan oleh organ pankreas, sehingga kadar gula darah meningkat.

• Asma adalah keadaan dimana saluran pernapasan mengalami penyempitan karena aktifitas yg melewati batas sang penderita.

Postulat Medel

• 1. Gen selalu berpasangan pada individu diploid

• 2. Setiap gamet hanya memiliki salah satu dari pasangan (Hukum segregasi)

• 3. Dominant/Recessive

• 4.Hukum Independent Assortment

MONOHIBRIDA

• Perkawinan hanya dengan 1 buah beda sifat.

• e.g. Tinggi badan• Tinggi='T' • Pendek= 't'• 'T' lebih dominan

terhadap 't'• Bila TT (DIPLOID) X tt

(diploid)

t t

T Tt Tt

T Tt Tt

DIHIBRIDA

• Persilangan dengan 2 beda sifat.• e.g. Tinggi badan & warna mata• Mata Hitam: 'M' Mata Biru: 'm'• 'M' dominan terhadap 'm'• Persilangan: TTMM X ttmm• G1: TM X tm• F1: TtMm• F1 X F1 = F2• G2= TM Tm tM tm

F2

TM Tm tM tm

TM TTMM TTMm TtMM TtMm

Tm TTMm TTmm TtMm Ttmm

tM TtMM TtMm ttMM ttMm

tm TtMm Ttmm ttMm ttmm

Back Cross Formula

Genotip Fenotip Gamet

Monohibrid 3=3^1 2=2^1 2=2^1

Dihibrid 9=3^2 4=2^2 4=2^2

Trihibrid 27=3^3 8=2^3 8=2^3

3^n 2^n 2^n

Hukum Segregasi

Saat pembentukan gamet, tiap pasang akan terpisah ke dalam masing-masing gamet.

Independent assortment

Segregasi suatu pasangan gen tidak bergatung kepada segregasi pasangan gen lainya, sehingga di dalam gamet-gamet yang terbentuk akan terjadi pemilihan kombinasi gen-gen secara bebas.

Non Mendel

• Non-mendelian inheritances

a. Incomplete dominancies

b.Intermedier inheritances

c.Epistasis

d.Multiple gene inheritances

e.Multiple alleles

f. Sex-differences

codominance

codominance

• Male:RED X FEMALE: WHITE

RR WW

G1. R W

F1. RW (Pink) R W

R RR RW

W RW WW

Epistasis

• Alel suatu gen menekan ekspresi alel gen lain

• menimbulkan perubahan ratio dihibrid.

• Alel penekan: epistasis

• Alel yg ditekan: hipostasis

Jenis Epistasis

• Epistasis Resesif• 9:3:4• Epistasis Dominan• 12:3:1• Epistasis dominan-resesif• 13:3• Epistasis resesif ganda• 9:7• Epistasis dominan ganda• 15:1• Epistasis resesif ganda tidak lengkap• 9:6:1

Multiple gene inheritaances

• Lebih dari sepasang gen bekerjasama

• → satu fenotip.

• Phenotype = Genotype + Environment.

sex linkage

• Parental phenotypes: normal man, carrier woman

• Parental genotypes: X^HY, X^HX^h• Gametes: x^H Or Y , X^H Or X^h

X^H X^h

X^H X^HX^H X^HX^h

Y X^HY X^hY

Adatif

• P: AABB aabb• F1: AaBb• F2:

1 AABB 4 dom DR

2 AABb 3 dom MDR

2 AaBB 3 dom MDR

4 AaBb 2 dom MR

1 AAbb 2 dom MR

1 aaBB 2 dom MR

2 Aabb 1 dom LR

2 aaBb 1 dom LR

1 aabb 0 W

FENOTIP CONTINUE

Diabetes Mellitus

• Diabetes Mellitus adalah penyakit yang bersifat: Recessive

• Penyakit yang jelas disebabkan oleh gen

• pada 80% penderita minimal satu angotta keluarga juga penderita.

• Faktor pendukung DM: Umur, jenis kelamin dan berat badan.

Asthma

• Penyakit yang bersifat poligenetis(adatif)• Tidak diketahui apakah recessive atau

dominant• Jika orang tua ada yang menderita asma,

kemungkinan anak terkena pun meningkat 15-25 %

• Faktor pendukung: Allergens, emosi berlebihan, aktivitas yang berlebih

• e.g.: Asap rokok, serbuk sari, debu, parfum, dll.

% anak terkena DM & Asma

• Tergantung dengan gen parental.

• Karena kedua penyakit tidak bersifat sex-linked, setiap gender memiliki peluang yang sama.

• di pemicu: Sang ayah berpeluang enjadi carrier DM, tapi sang ibu hanye berperan sebagai faktor aditif, dikarenakan asma bersifat poligenik.

Faktor yang mempengaruhi genetika

MUTASI

Mutasi

• Definisi: Perubahan komponen dalam DNA, perubahan pada nukleotida dalam genom.

• 2 jenis penyebab: SPONTAN & ARTIFICIAL

• Menyebabkan perubahan fenotip• dapat terjadi di SEMUA sel• 4 tipe mutasi: Mutasi genom,kromosom,

gen, ekstranuklir.

Spontan

• Penyebab kurang diketahui jelas

• faktor penyebab:

• 1.Bahan kimia: mustard gas, insecticide, phenol, dll.

• 2.sinar kosmik 3. Radioaktif

• 4.Virus 5. perubahan suhu

Artificial

• 1. Radiasi sinar X 2.UV light

• 3. Zat oto oksidasi 4.Alkylating agents

• 5. Analog basa 6. Asam nitrit

• 7. Zat warna akridin 8.Hidroksilamin

• Perubahan suhu: Laju mutasi sejalur dengan perubahan suhu (directly proportional)

• sinar x: menyebabkan replikasi DNA yang salah.

• UV light: Pembentukan dimer timin, menimbulkan missense, nonsense, frameshift ,mutation.

• Zat oto oksidasi: Mutagen yang bekerja seperti radiasi.

Alkylating agent

• Mengandung gugus alkil.

• Bila dalam suhu & PH normal dapat bereaksi dengan:

a) gugus fosfat, esterifikasi

b)Atom Nitrogen di basa, menuju ke alcylation

c)purin, menyebabkan depurinasi

• Analog basa: bentuk mirip basa nitrogen• Asam Nitrit: menyebabkan deaminasi pada

basa A, G, C.• Zat Warna Akridin: menyisip di antara 2

benang DNA, menganggu replikasi.• Hidroksilamin: menyerang cytosine,

membentuk hidroksilamin-cytosine, membuat ia berpasangan dengan adenine.

Mutasi Genom

• Genom: 1 set kromosom

• Pada manusia 23 pasang/set

• mutasi genom= kelainan jumlah kromosom

• e.g. Down syndrome, turner syndrome, Klinefilter syndrome.

• polyploidy, euploid, aneuploid.

Mutasi Kromosom

• Terjadi peerubahan STRUKTUR kromosom

• ada 6 tiper:

• 1. Delesi 2. Duplikasi

• 3. Inversi 4. Translokasi

• 5. Insersi 6.Kromosom Iso

Delesi

• Hilangnya sebgian segmen kromosom karena putus secara tunggal atau ganda.

Duplikasi

• Terjadi karena crossing over antara kromosom homolog yang tidak sebanding, sehingga ada gen yg ganda.

Inversi

• Terjadi saat ssebuah kromosom terpecah menjadi 2, dan sebagian kecil tersebut berputah 180 derajat dan bersatu kembali,

• Bila melibatkan sentromer: inversi perisentrik

• Bila tidak melibatkan sentromer: paarasentrik

Translokasi

• Berpindahnya bagian kromosom ke bagian kromosom yang non-homolog

Mutasi Gen

• Perubahan FUNGSI gen di nukleus• Perubahan Genotip• Sulit dideteksi• Kerusakan DNA• Terjadi di nukleotida. Merubah atau

menghancurkan bentuknya• Ada 4 macam:• 1. Point Mutation 2.Missense mutation• 3. Nonsense mutation • 4.Frameshift mutation

Point Mutation

• Mutasi yang menyebabkan perubahan tempat spesifik dalam suatu gen

• substitusi, delesi dan insersi pada pasagan basa.

• 2 macam:• Mutasi TRANSISI: Purin/pirimidin jadi

purin/pirimidin yg lain.• Mutasi TRANSVERSI: Purin jad pirimidin,

vice versa.

Missense Mutation

• Mutasi yang terjadi karena substitusi basa ke2

• merubah urutan asam amino.

• Tautomerisasi (perpindahan atom hidrogen dari 1 basa ke yang lain)

Missense Mutation

Frameshift Mutation

• Merubah pembacaan mRNA.

• sebab oleh Delesi atau Insersi.

• Terjadi Pergeseran (shift) pembacaan.

Nonsense Mutation

• Kodon berubah menjadi nonsense kodon, atau stop kodon.

• stop kodon: UAA. UAG. UGA

Mutasi ekstranuklir

• Diwariskan secara maternal.

• Mutasi terjadi pada gen-gen yang ada di luar nukleus.

• mitokondria ibu.

Kelainan Genetika

• Kelainan Gen Tunggal: Cystic Fibrosis, hemofillia

• Kelainan chromosomes: Trisomi 21,18,13

• Kelainan Multifaktoral: Kanker

• Kelainan Mitokondria

Terapi Gen

• Pengobatan dengan cara memasukan gen yg dikehendaki ke dalam sel.

• dengan cara:

• 1) Mengganti

• 2) Memblokade

• 3) Menambah

• 4) Memperbaiki

Terapi Gen (metode)

• 1. Menggunakan Virus

• 2. Gen/DNA disuntikan langsung

• 3. Gen/DNA dicampur ke dalam kultur sel

• 4. Transfer dengan bantuan liposom

• 5. Antisense

• 6. Cloning

Terapi Gen (virus)

• Virus diguakan sebagai VEKTOR pembawa gen

• Virusnya: RNA

• DNA» ASOSIASI ADENO» HERPES simpleks

Terapi Gen (Virus)

• Efek samping pemakaian virus sebagai vektor:

• Reaksi penolakan

• Reaksi inflamasi (peradangan)

• Reaksi toksisitas

• Virus kembali infeksius

Terapi Gen (DNA disuntik lgsg)

• DNA/gen disuntik lgsg kedalam nukleus dengan jarum mikro

• Proses sangat cepat

Terapi Gen (DNA di campur ke sel)

• DNA/gen dicampur lgsg ke sel.

• Butuh waktu lama

• Butuh gen yg banyak

Syarat Terapi Gen

• Lokasi yang mengalami mutasi harus diketahui

• cDNA

• Terapi Harus menjadi pilihan yg paling menguntungkan dibanding yg lain.

• Sel target harus membelah dalam keadaaan in-vivo

• mengetahui dasar-dasar biokimia

In-Vitro

• sel diambil dari dalam tubuh

• dimodifikasi di luar tubuh

• dikembalikan

In-Vivo

• Gen dimasukan ke vektor

• Vektor dimasukan kedalam tubuh.

Sifat Gen terapi

• Menambah gen tertentu= kelainan herediter resesif (DM)

• Memblokade gen tertentu= kelainan herediter dominan

• Memperbaiki

Aplikasi Teerapi Gen

• Cystic Fibrosis

• Sickle cell anemia

• Hemofilia B

• Kanker

• Duchene muscular dystrofi

Terima Kasih