PEWARISAN GENETIK

Dr. Fransiska Lanni, MSFakultas Ilmu Kesehatan

Universitas Respati Yogyakarta

Kelainan Genetik - Kelainan Gen struktur DNA/Gen - Kelainan Kromosom Struktur/jumlah kromosom Sifat Pewarisan 1. Autosomal - Kromosom/Gen terletak pada autosom no 1 – 22 - Ekspresi genetik pada individu laki-laki & Wanita sama - dapat bersifat dominan maupun resesif

2. Sex-Linked (terangkai sex) - Kromosom/Gen terletak pada kromosom no 23 (X atau Y) - ekspresi genetik lebih tinggi pada individu laki-laki - dapat bersifat dominan maupun resesif

Kelainan Gen/Mutasi DNA

- Kelainan atau perubahan pada struktur atau susunan DNA ; * Delesi = kehilangan 1 atau lebih basa * Substitusi/Insersi = penambahan/ penyisipan beberapa basa * Translokasi = Basa pindah tempat - Gen tersusun atas DNA, sehingga jika terjadi perubahan DNA, maka gen akan berubah - Perubahan gen menyebabkan perubahan fenotif atau sifat fisik/manifestasi klinik- Keparahan tergantung sifat alel resesif atau dominan

Autosomal DominanAutosomal Dominan

Gen sakit bersifat dominan (A) dan menutupi gen Gen sakit bersifat dominan (A) dan menutupi gen normal yang bersifat resesif (a)normal yang bersifat resesif (a)

Anak abnormal (Aa atau AA) diturunkan dari Anak abnormal (Aa atau AA) diturunkan dari minimal 1 orang tua yang abnormalminimal 1 orang tua yang abnormal

Orang tua normal (aa) tidak akan menghasilkan Orang tua normal (aa) tidak akan menghasilkan keturunan abnormalketurunan abnormal

Kemungkinan anak abnormal pada perempuan atau Kemungkinan anak abnormal pada perempuan atau laki-laki adalah sama karena bersifat autosomallaki-laki adalah sama karena bersifat autosomal

Transmisi sifat abnormal berhenti jika dalam suatu Transmisi sifat abnormal berhenti jika dalam suatu generasi berikutnya tidak ada individu yang generasi berikutnya tidak ada individu yang abnormal abnormal

Kelainan Gen Autosomal Dominan

1. Polydaktili (jari lebih)

P pp x Pp normal polydaktili

gamet p P p p

F Pp = 50% (Poly) pp = 50% (normal)

- Diturunkan dari minimal satu orang tua telah menderita polydactily

2. Neurofibromatosis - terdapat benjolan di sekitar tubuh, terdiri dari kumpulan sel syaraf - gejalah klinis ringan sampai parah - muncul ketika usia dewasa (> 35 tahun)

Chandra Wisnu (57 tahun)Putri nya berusia 31 tahun mulai tampak benjolan

3. Huntington’s disease - muncul pada usia dewasa (> 35 tahun) - kerusakan pada kromosom no. 4 - kehilangan kontrol pada sistem koordinasi, spasme, dan kontrol diri - 10 – 15 tahun setelah gejalah timbul meninggal - disebabkan oleh produksi asam quiolinic membunuh sel syaraf

Dijumpai pada individu pria maupun wanita dan gen terus Dijumpai pada individu pria maupun wanita dan gen terus diwariskan ke generasi berikutnyadiwariskan ke generasi berikutnya

Anak abnormal baru (aa) terjadi jika bentuk homozigot Anak abnormal baru (aa) terjadi jika bentuk homozigot atau mewarisi sifat tersebut dari kedua orangtuanya (Aa)atau mewarisi sifat tersebut dari kedua orangtuanya (Aa)

Anak abnormal dapat berasal dari kedua orang tua yang Anak abnormal dapat berasal dari kedua orang tua yang sehat tapi membawa sifat (trait) atau heterozigot (Aa)sehat tapi membawa sifat (trait) atau heterozigot (Aa)

Autosomal ResesifAutosomal Resesif

1. Albino - ketidakmampuan membentuk enzim Tyrosinase yang mengubah Asam Amino Tyrosin menjadi pigment Melanin - warna kulit terang tidak ada pigment Melanin - individu normal mempunyai genotif AA atau Aa, albino aa

2. Kretinisme - tidak ada enzim pengubah Yodium menjadi hormon pertumbuhan Tyroxin dan Tyrodotironin tubuh kerdil - Individu normal mempunyai genotif CC dan Cc, individu kretinisme cc

Penyakit darah herediter paling umum Penyakit darah herediter paling umum di Indonesiadi IndonesiaProduksi Hb normal menurun atautidak Produksi Hb normal menurun atautidak ada sama sekaliada sama sekaliBentuk homozigot :Bentuk homozigot :

- Anemia Cooley- Anemia Cooley - Transfusi darah dependent- Transfusi darah dependent - Pertumbuhan terganggu- Pertumbuhan terganggu - Hepatosplenomegali- Hepatosplenomegali - Kematian usia anak-anak- Kematian usia anak-anak - janin hydro fetalis- janin hydro fetalis

Belum ada tindakan kuratif yang Belum ada tindakan kuratif yang memadaimemadaiJumlah carrier 5-10% dari total Jumlah carrier 5-10% dari total penduduk Indonesiapenduduk IndonesiaAda > 2 500 kasus baru/tahunAda > 2 500 kasus baru/tahunMerupakan fenomena gunung esMerupakan fenomena gunung esPemerintah belum memberi perhatian Pemerintah belum memberi perhatian dan prioritas kesehatan pada kasus dan prioritas kesehatan pada kasus thalassemiathalassemia

3. Thalassemia3. Thalassemia

Thalassemia- homozygot

Penderita thalassemia-

SEX LINKED SEX LINKED (terangkai sex)(terangkai sex)

SEX LINKED SEX LINKED (terangkai sex)(terangkai sex)

Gen yang terletak pada kromosom sex X atau Y disebut gen terangkai Gen yang terletak pada kromosom sex X atau Y disebut gen terangkai sex (sex linked) sex (sex linked)

Gen pada kromosom X mempunyai pola ekpresi yang berbeda pada Gen pada kromosom X mempunyai pola ekpresi yang berbeda pada individu pria dan wanitaindividu pria dan wanita

Wanita mempunyai 2 kromosom X dan laki-laki hanya 1 kromosomWanita mempunyai 2 kromosom X dan laki-laki hanya 1 kromosom

Pada wanita pewarisan sifat terangkai X menyerupai sifat gen Pada wanita pewarisan sifat terangkai X menyerupai sifat gen autosomal.autosomal.

Pada laki-laki yang membawa sifat terangkai X Pada laki-laki yang membawa sifat terangkai X automatis abnormal automatis abnormal karena hanya mempunyai 1 kromosom X karena hanya mempunyai 1 kromosom X

Individu laki-laki mewarisi sifat terangkai X dari ibunya dan kromosom Individu laki-laki mewarisi sifat terangkai X dari ibunya dan kromosom Y dari ayahnya.Y dari ayahnya.

Individu laki-laki disebut hemizygot karena hanya mempunyai satu Individu laki-laki disebut hemizygot karena hanya mempunyai satu gengen

Individu wanita mewarisi kromosom X dari kedua orangtuanyaIndividu wanita mewarisi kromosom X dari kedua orangtuanya

Jika seorang ibu heterozygot, mkaa kemungkinan 50% dari anak Jika seorang ibu heterozygot, mkaa kemungkinan 50% dari anak perempuan atau laki-lakinya mewarisi sifat tersebut.perempuan atau laki-lakinya mewarisi sifat tersebut.

X linked recessive X linked recessive

Expresi pada individu wanita terjadi jika bentuk homozigotExpresi pada individu wanita terjadi jika bentuk homozigotSelalu berekspresi pada individu laki-lakiSelalu berekspresi pada individu laki-lakiDapat berasal dari ibu sehat (trait) yang diwariskan ke anak laki-lakinya. Dapat berasal dari ibu sehat (trait) yang diwariskan ke anak laki-lakinya. Jika sang ibu homozygot maka seluruh anak laki-lakinya akan abnormal Jika sang ibu homozygot maka seluruh anak laki-lakinya akan abnormal dan hanya 50% anak perempuannya yang terkena.dan hanya 50% anak perempuannya yang terkena.Wanita yang sakit mewarisi sifat abnormal tersebut dari kedua Wanita yang sakit mewarisi sifat abnormal tersebut dari kedua orangtuanyaorangtuanya

Lebih banyak diderita oleh individu pria dibandingkan wanitaLebih banyak diderita oleh individu pria dibandingkan wanita

Penderita laki-laki tidak dapat menurunkan sifatnya pada anak laki-Penderita laki-laki tidak dapat menurunkan sifatnya pada anak laki-lakinya.lakinya.

Penderita laki-laki akan mewarisi sifat tersebut ke semua anak Penderita laki-laki akan mewarisi sifat tersebut ke semua anak perempuannyaperempuannya

1/2 anak laki-laki dari wanita carrier akan sakit dan 1/2 anak 1/2 anak laki-laki dari wanita carrier akan sakit dan 1/2 anak perempuannya akan carrierperempuannya akan carrier

Semua anak laki-laki dari wanita sakit akan sakit dan Semua anak laki-laki dari wanita sakit akan sakit dan

seluruh anak perempuannya kan membawa sifat (carrier) seluruh anak perempuannya kan membawa sifat (carrier)

hanya berekspresi pada laki-hanya berekspresi pada laki-lakilaki

wanita homozygot jarang wanita homozygot jarang dijumpaidijumpai atau lethal. Wanita hetrozigot atau lethal. Wanita hetrozigot Normal dan hanya membawa Normal dan hanya membawa sifat.sifat.

Penderita laki-laki : mewarisi Penderita laki-laki : mewarisi gen gen dari ibunya dari ibunya

Penderita perempuan : Penderita perempuan : mewarisi mewarisi dari ayah sakit dengan ibu dari ayah sakit dengan ibu sakit sakit atau carrier.atau carrier.

Pola Pewarisan gen X-linked resesive

1. Buta warna P ♀ XX x ♂ X’Y

Normal Buta warna

Gamet X X’ Y

F1 XX’ = perempuan normal XY = laki-laki normal

Terangkai X (X-linked) resesif P ♀ X’X x ♂ XY

Carrier Normal

Gamet X’ X X Y

F1 XX’ = perempuan carrier XX = perempuan normal XY = laki-laki normal X’Y = laki-laki buta warna

P ♀ X’X x ♂ X’Y

Carrier buta warna

Gamet X’ X’ X Y

F1 X’X’ = perempuan buta warna lethal

XX’ = perempuan carrier XY = laki-laki normal X’Y = laki-laki buta warna

Ishihara Test

HemofiliaHemofilia

Mutasi pada gen faktor pembekuan darah (faktor VIII) Mutasi pada gen faktor pembekuan darah (faktor VIII) hemofilia hemofilia A atau faktor IX A atau faktor IX Hemofilia B, Hemofilia B, Kedua gen faktor pembekuan darah tersebut terdapat pada Kedua gen faktor pembekuan darah tersebut terdapat pada kromosom Xkromosom XSudah ditemukan sejak 2,500 tahun yang lalu pada anak laki-laki Sudah ditemukan sejak 2,500 tahun yang lalu pada anak laki-laki yang disunat (circumsisi)yang disunat (circumsisi)Dahulu pertolongan hanya dengan transfusi darah Dahulu pertolongan hanya dengan transfusi darah Banyak yang Banyak yang meninggal karena gagal ginjalmeninggal karena gagal ginjalSekarang dapat diberikan komponen darah (cryopresipitate) yang Sekarang dapat diberikan komponen darah (cryopresipitate) yang mengandung faktor VIII atau IXmengandung faktor VIII atau IXTerapi gen (Gene therapy) pertama dicoba pada Don Miller pada Terapi gen (Gene therapy) pertama dicoba pada Don Miller pada tahun 1999. Vektor adalah virus yang mengandung gen faktor VIII tahun 1999. Vektor adalah virus yang mengandung gen faktor VIII normal normal virus menginfeksi sel liver dan kemudian faktor VIII virus menginfeksi sel liver dan kemudian faktor VIII normal dapat diproduksi tubuh.normal dapat diproduksi tubuh.

2. Hemofilia - Tidak ada faktor pembekuan darah darah tidak dapat membeku - tidak ada faktor VIII (hemofilia A) dan faktor IX (hemofilia B)

3. Lesh-Nyhan Syndrome - akibat terbentuknya purin berlebihan terutana guanin kejang –kejang - retardasi mental, menggigit tangan dan jari, agresif - hanya dijumpai pada anak laki-laki di bawah umur 10 tahun

4. Fragile- X - kromosom-X fragil, mudah patah - retardasi mental, parah pada anak laki-laki

Pewarisan Terangkai Y

• Kasus jarang dijumpai• Diwariskan jalur parental (Ayah)• Hanya ditemukan pada individu laki-laki

P ♀ XX x ♂ XY’

Normal sakit

Gamet X X Y’

F1 XX = perempuan normal XY’ = laki-laki sakit

1. Tumbuhnya kulit di antara jari kaki atau tangan (berselaput ) seperti katak atau burung air

2. Hystrixgravier (porcupine man) tumbuh rambut kasar dan panjang dipermukaan tubuh

3. Hypertrichosis timbul rambut pada bagian tubuh lain seperti pada daun telinga dan muka

Contoh kelainan gen terangkai Y