Page 1
Genetic Disorder pada Bayi dengan Orang Tua Normal
Ksatria Putra Abadi Kabakoran / 102010213
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jalan Arjuna Utara No. 6 - Jakarta Barat 11470
Email: [email protected]
Genetic Disorder pada Bayi dengan Orang Tua Normal
Pendahuluan
Kelainan genetik merupakan penyimpangan dari sifat umum atau sifat rata-rata manusia.
Oleh karena terjadi penyimpangan rata-rata fenotip, orang yang mengalami kelainan genetik
biasanya jarang atau tidak umum dijumpai dalam masyarakat. Contoh kelainan genetik yang
sering kita jumpai adalah albanisme (tubuh tidak memiliki melanin, sehingga berwarna pucat)
dan polidaktili (berjari banyak). Penyakit genetik merupakan penyakit yang muncul karena tidak
berfungsinya faktor-faktor genetik yang mengatur struktur dan fungsi fisiologi tubuh manusia.
penyakit genetik menyebabkan masalah medis yang bervariasi. Misalnya, penyakit anemia
karena sel darah merah berbentuk bulan sabit dan penyakit hemofilia yang menyebabkan darah
sukar membeku saat luka sehingga perdarahan dapat berlebihan.
Penyakit genetis atau turunan merupakan kelainan yang disebabkan oleh gen atau kelompok gen.
Penyakit ini dapat diturunkan,bersifat tetap dan tidak menular. Penyakit turunan umumnya
bersifat resesif dan individu dengan sifat heterozigot (carrier) sering tidak menyadari bahwa
mereka pembawa sifat abnormal. Akhirnya mereka menghasilkan keturunan yang berbeda.
Page 2
Skenario
Berdasarkan publikasi ilmiah baik di media cetak maupun televise diberitakan bahwa saat ini ada
bayu yang dilahirkan dalam kondisi memiliki kelainan genetic (genetic disorder) meskipun
berasal dari kedua orang tua normal. Hal ini disebabkan oleh karena banyaknya bahan mutagen
yang ada di sekitar lingkungan hidup kita. Limbah pada air, udara, maupun makanan, selain
bahan bahan radiasi merupakan bahan yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi.
Hipotesis
Kelainan genetic pada bayi yang berasal dari kedua orang tua yang normal disebabkan karena
terpapar bahan mutagen.
Genetika Manusia
Genetika (dari bahasa Yunani, yaitu genno yang berarti “melahirkan”) adalah ilmu yang
mempelajari variasi dan karakteristik sifat-sifat yang diturunkan. Gen merupakan urutan unik
asam deoksiribunukleat (DNA) yang merupakan kode untuk protein tertentu. Gen kita
diturunkan dari orangtua kita, gen inilah yang menentukan rupa kita dan bagaimana reaksi kita
terhadap keadaan tertentu. 6
Ada peningkatan pengetahuan mengenai pengaruh faktor genetik pada penyakit
manusia. Pengertian pentingnya komponen-komponen penyakit biasa yang diwariskan,
malformasi kongenital dan kanker telah sangat meningkat akhir-akhir ini. Pada saat yang
bersamaan, perkembangan secara revolusioner telah terjadi pada bidang ilmu genetika dasar.
Banyak upaya telah memfokuskan pada penerapan genetika molekuler untuk memahami
penyakit yang dapat diturunkan, dan kemajuan luar biasa telah dicapai untuk memanfaatkan
kemajuan ini dalam bidang kedokteran. Pendeketan-pendekatan untuk diagnosis, konsultasi
genetik, dan skrining individu yang beresiko menderita penyakit genetik telah dikembangkan
dengan pesat oleh penerapan genetika molekuler.
Page 3
Cakupan genetika molekuler meluas dari struktur gen hingga fungsi produk-produknya
dalam sel. Bidang ini didominasi oleh kekuatan dan pesatnya perubahan teknologi yang
melibatkan manipulasi DNA, RNA dan protein yang mengakibatkan pertukaran yang tetap
antara wawasan baru dalam bidang ilmu dasar dan penerapannya pada masalah-masalah
kesehatan. Tujuan dasar genetika molekuler adalah untuk mengidentifikasi penyakit keturunan
pada tingkat gen yang terkena dan untuk mendefinisikan secara kimiawi mutasi dengan tepat.
Bila mutasi telah didefinikasi, upaya dilakukan untuk memahami dampak apa yang terjadi
padang fungsi sel, jaringan, organ dan organisme. Mutasi dirunut dari DNA ke kopi RNA gen
yang sesuai, ke protein yang diwujudkan dari RNA. Studi pada tingkat pengaruh mutasi ini
biasanya memberikan wawasan baru kedalam rancang bangun unsur pokok seluler normal.7
Dengan pengetahuan sifat mutasi yang ada pada tingkat DNA, diagnosis mutasi ditujukan
pada pemerikasaan langsung DNA individual. Diagnosis kini dapat dilakukan dengan
memerikasa DNA dari sel tunggal, dan hampir setiap sel dari individu dapat mencukupi.
Meskipun kemungkinan-kemungkinan diagnostik kita masih melampaui kemampuan terapeutik
kita, genetika molekuler telah menjanjikan penanganan penyakit dengan koreksi mutasi langsung
pada tingkat DNA. Pada beberapa kasus, gen dapat diperbaiki di dalam sel somatik dengan cara
penggantian dengan gen normal atau yang sudah dimodifikasi, dan pada beberapa contoh
pergantian gen serupa kedalam garis benih (germline) binatang telah disempurnakan. Satu
bagian dari bab ini meninjau fakta-fakta penting tertentu yang memberikan pengertian
bagaimana peralatan genetik kita diorganisasi, yang lain membahas pengetrapan yang
mempunyai pengaruh pada penyakit manusia ini.7
Genom manusia. Tiap sel somatik manusia mengandung dua salinan seluruh program
genetik manusia atau “genom”, berjumlah 6 milyar pasangan basa DNA. DNA merupakan suatu
heliks helai ganda, setiap “langkah” heliks berisi satu basa dari satu helai yang terikat dengan
basa helai yang lain (suatu pasangan basa). DNA dibagi menjadi 46 (23 pasang) fragmen
berukuran besar, masing-masing terkandung dalam sebuah kromosom autosom spesifik atau
krmosom X atau Y.7
Page 4
Sumber: www.otomilib.Ipmpjabar.go.id
Gambar 1. Genetika Manusia
Pembahasan
A. Materi Hereditas
Gen
Semua informasi genetik organisme disampaikan dari sel ke sel melalui DNA di dalam
nukleus. DNA tersusun dalam gen pada kromosom. Kromosom adalah molekul DNA linear yang
terikat dengan protein histon, yang akan mempertahankan bentuk kromosom yang terlipat padat
sehingga muat di dalam nukleus.1
Page 5
Sumber: www.blog.uad.ac.id
Gambar 2. Struktur DNA Double Helix
Kromosom
Pada manusia terdapat 23 pasang kromosom. Kromosom seks (X dan Y) memiliki
struktur yang berbeda tetapi kromosom lainnya (autosom) memiliki pasangan dengan struktur
yang sama. Kromosom wanita normal adalah XX dan kromosom pria normal adalah XY.
Identifikasi dan penghitungan jumlah kromosom dalam sel dapat dilakukan dengan teknik
penawaran khusus. Hasil dari teknik ini disebut kariotipe (Gambar 3).
Ingatlah bahwa sel telur (ovum) dan sel sperma hanya memiliki satu set kromosom hasil
dari proses meiosis. Jadi pada saat fertilisasi, satu set kromosom berasal dari ayah dan set
kromosom lainnya dari ibu. Hal ini memungkinkan kombinasi gen yang berbeda; proses ini
disebut rekombinasi genetik sehingga karakteristik keturunan yang mungkin tidak ditemukan
pada kedua orangtua dapat diekspresikan pada anak-anaknya.1
Page 6
Sumber: www.news-medical.net
Gambar 3. Kromosom pada Manusia
Genetika berasal dari bahasa Yunani genno yang berarti "melahirkan". Genetika
merupakan cabang biologi yang mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat
dan variasi sifat pada organisme. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan tentang :
Bahan genetik yaitu material pembawa informasi untuk diwariskan
Ekspresi genetik yaitu bagaimana informasi itu diekspresikan
Pewarisan genetik yaitu bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu
yang lain. 2
DNA
Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA merupakan sejenis asam nukleat
yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA
umumnya terletak di dalam inti sel.2
DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama
gugus fosfat
gula deoksiribosa
basa nitrogen, yang terdiri dari:
Page 7
a. Adenin (A)
b. Guanin (G)
c. Sitosin (C)
d. Timin (T)
e.
Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada
DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung
dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan
atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula
penyusunnya; gula RNA adalah ribosa.3
Hubungan Gen dan DNA
Secara substansi sesungguhnya gen merupakan sepenggal DNA yang diseliputi dan diikat
oleh protein, serta berfungsi sebagai zarah penentu sifat organisme.3 Selain itu gen bersifat antara
lain :
1) Sebagai suatu materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom
2) Mengandung informasi genetika. sifat herediter
3) Mengatur perkembangan dan proses metabolism individu.
4) Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel
Hubungan Gen dan Kromosom
Kromosom mengandung DNA. Total keseluruhan informasi genetik yang disimpan
didalam kromosom disebut genom. Genom DNA tersusun atas gen-gen. satu gen mengandung
satu unit informasi mengenai suatu sifat yang dapat diamati. Gen juga dianggap sebagai fragmen
DNA didalam kromosom.3
Hubungan Gen, Kromosom, dan DNA
Bagian utama sebuah sel adalah nukleus, di dalam nukleus terdapat benang-benang halus
yang disebut kromatin. Pada saat sel akan mulai membelah diri, benang-benang halus tersebut
menebal, memendek dan mudah menyerab warna membentuk kromosom. Kromosom adalah
struktur padat yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu DNA dan protein. Secara struktural
Page 8
perubahan DNA dan protein menjadi kromosom di awali pada saat profase. Molekul DNA akan
berikatan dengan protein histon dan nonhiston membentuk sejumlah nukleosom. Unit-unit
nukleosom bergabung memadat membentuk benang yang lebih padat dan terpilin menjadi
lipatan-lipatan solenoid. Lipatan solenoid tersusun padat menjadi benang-benang kromatin.
Benang-benang kromatin akan tersusun memadat membentuk lengan kromatin. Selanjutnya
kromatin akan mengganda membentuk kromosom.3
B. Hukum Mendel
Hukum Mendell diciptakan oleh Abbot Gregor Johann Mendel, seorang biarawan otodidak pada
abad-19 melakukan percobaan persilangan pada kacang ercis. Mendel menyilangkan tanaman
kacang ercis tinggi dan pendek yang kemudian menghasilkan perbandingan (nisbah) tanaman
tinggi terhadap tanaman pendek sebesar 3 : 1. Mendel kemudian membuat hukum dasar
hereditas.3
Hukum Segregasi (Hukum Mendell I)
Menyatakan bahwa anggota pasangan alel akan bersegregasi atau terpisah, selama proses
pembentukan gamet, melalui distribusi acak. Sebagian gamet akan berisi gen ibu asli, lainnya
berisi gen ayah asli. Dasar fisik untuk hukum ini adalah pemisahan kromosom homolog selama
pembelahan meiosis tahap anafase I.3
Contoh dari terapan Hukum Mendell I adalah persilangan monohibrid dengan dominansi.
Persilangan dengan dominansi adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat
daripada sifat yang lain. Sifat yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan
yang lemah/tertutup disebut sifat resesif.8 (Gambar.1)
Gambar 1. Prinsip Segregasi (Hukum Mendel I)8
Page 9
Hukum Pemilihan Bebas (Hukum Mendel II)
Menyatakan bahwa gen pada berbagai lokus akan bersegregasi dengan bebas satu sama lain,
yaitu jika dua pasangan dua gen atau lebih saling berhadapan, maka setiap pasangan akan
berpisah dan bergerak ke dalam gamet dengan bebas.3
Gambar 2. Prinsip Hukum Mendel II8
C. Kelainan Genetik
A. Pewarisan sifat autosomal pada manusia
Yang dimaksud dengan sifat autosomal ialah sifat keturunan yang ditentukan oleh gen
pada autosom. Gen ini ada yang dominan dan ada yang resesif. Oleh karena laki-laki dan
perempuan mempunyai autosom yang sama, maka sifat keturunan yang ditentukan oleh gen
autosomal dapat dijumpai pada laki-laki maupun perempuan. 10
1) Kelainan yang diwarisi secara resesif
Ribuan kelainan genetik diketahui diwarisi sebagai sifat resesif sederhana. Dalam
kasus kelainan yang diklasifikasikan sebagai resesif, heterozigot dikatakan normal dalam
fenotipe karena salah satu salinan alel yang “normal” tersebut menghasilkan protein yang
cukup banyak. Dengan demikian, suatu penyakit yang diwariskan secara resesif hanya
muncul pada individu homozigot yang mewarisi satu alel resesif dari setiap orangtua.
Sebagian besar orang yang memiliki kelainan resesif lahir dari orang tua berfenotipe
normal yang keduanya merupakan karrier. Kelainan-kelainan ini mempunyai tingkat
keparahan yang berbeda-beda mulai dari sifat yang relatif tidak berbahaya, seperti
albinisme (ketiadaan pigmen kulit), hingga keadaan yang mengancam kehidupan, seperti
fibrosis sistik. 1
Page 10
Beberapa contoh kelainan autosomal resesif:
1. Albinisme (ketiadaan pigmen melanin) adalah kelainan yang disebabkan karena
tubuh seseorang tidak mampu membentuk enzim yang diperlukan untuk merubah
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 tirosin yang ada tidak dapat
diubah menjadi pigmen melanin. 10
2. Anemia sel sabit disebabkan oleh substitusi suatu asam amino tunggal dalam protein
hemoglobin berisi sel-sel darah merah. Ketika kandungan oksigen darah individu
yang diserang itu rendah (pada tempat-tempat yang tinggi atau pada waktu
mengalami ketegangan fisik), hemoglobin sel sabit akan mengubah bentuk sel-sel
darah merah menjadi bentuk sabit. 1
3. Fibrosis sistik / Cystic fibrosis (CF)
Alel normal gen untuk gen ini mengkode suatu protein membrane yang berfungsi
dalam pengangkutan ion klorida antara sel-sel tertentu dengan fluida ekstra-sel.
Saluran klorida ini rusak atau tidak ditemukan di dalam membrane plasma dari anak-
anak yang telah mewarisi dua dari alel-alel resesif yang menyebabkan fibrosis sistik.
Hasilnya adalah konsentrasi klorida ekstra-sel yang jauh lebih tinggi dari biasanya,
yang menyebabkan lendir menyelubungi sel-sel tertentu menjadi lebih tebal dan lebih
lekat daripada dalam keadaan normal. Lendir ini menumpuk dalam pankreas, paru-
paru, saluran pencernaan, dan organ-organ lain, suatu keadaan yang memudahkan
infeksi bakterial. 10
4. Fenilketonuria (PKU) adalah Penyakit yang disebabkan ketidakmampuan seseorang
untuk membentuk enzim phenylalanine hidroksilase, sehingga phenylalanine di
dalam tubuhnya tidak dapat diubah menjadi tirosin. 10
5. Tay-Sachs Diasease disebabkan oleh suatu enzim disfungsional yang gagal
menguraikan lipid kelas tertentu pada otak. Gejalanya terlihat beberapa bulan setelah
lahir, bayi mulai mengalami sesak nafas, kebutaan, dan degenerasi kinerja motorik
dan mental. 10
Page 11
2) Kelainan yang diwariskan secara dominan
Walaupun sebagian besar alel yang berbahaya bersifat resesif, banyak penyakit pada
manusia diakibatkan oleh alel dominan. Alel dominan yang mematikan jauh lebih sedikit
ditemukan daripada alel resesif mematikan karena pengaruh alel dominan tidak tertutupi dalam
heterozigot.
Banyak alel dominan mematikan merupakan hasil terjadinya mutasi (perubahan) baru
dalam gen sperma atau telur yang selanjutnya membunuh keturunan yang sedang berkembang.
Individu yang tidak dapat bertahan hidup hingga mencapai kematangan reproduktif tidak akan
mewariskan bentuk gen baru ini. 1
Beberapa jenis kelainan yang diwariskan autosomal dominan:
a. Akondroplasia adalah kerdil karena gagalnya pertumbuhan tulang rawan dan tulang
sejati, sehingga tidak dapat tumbuh membesar. Namun intelegensi, ukuran kepala, dan
ukuran tubuh normal. 9
b. Penyakit Huntington adalah suatu penyakit degeneratif yang menyerang sistem saraf,
disebabkan oleh suatu alel dominan mematikan yang tidak memiliki pengaruh fenotipik
nyata sampai individu yang bersangkutan berusia kira-kira 35 hingga 45 tahun. Begitu
perusakan sistem saraf dimulai, tidak ada jalan untuk memulihkannya dan berakibat
fatal.1
c. Polidaktili adalah kelainan genetika yang terjadi pada manusia yang dimana berupa
tambahnya jumlah jari tangan dan kaki manusia dari jumlah sewajarnya. Kelainan ini
disebabkan oleh dominan homozigot pada autosomnya. Gen yang terpaut pada
kromosom kelamin (gonsom pada no.23) terdapat pada kromosom x dan y yang disebut
pautan seks.
Pembahasan Jika gen dominan polidaktili (P) maka homozigot (PP) dan heterozigot
(Pp) akan mewariskan polidaktil sedangkan gen homozigot resesif (pp) normal.
P genoti = Ibu (pp) X Ayah (PP)
Fenotip= p X P
F1 genotip = Pp
Fenotip = Pp (100% Polidaktili)
Page 12
Dari hasil pengamatan dugaan sementara keturunannya 100% akan mewariskan
genetik polidaktili pada anaknya.
d. Dentinogenesis Imperfekta adalah suatu kelainan pada gigi manusia. Dentin berwarna
putih seperti air susu (opalesen), email normal, tetapi ruang-ruang pulpa dan saluran-
saluran akar pada kebanyakan gigi terhapus dengan dentin abnormal. 10
B. Pewarisan sifat gonosom pada manusia (Tautan seks/pautan seks/rangkai kelamin)
Merupakan peristiwa pewarisan sifat menurun yang ditentukan oleh gen yang
terdapat pada kromosom seks (kromosom kelamin). Tautan seks dapat terjadi pada
kromosom X maupun kromosom Y. 5 Para ayah mewariskan alel yang terpaut kromosom X
pada semua anak perempuannya tetapi tidak satupun anak laki-lakinya, sebaliknya para ibu
mewariskan alel yang terpaut-seks pada anak laki-laki maupun anak perempuannya.
Jika suatu sifat terpaut-seks disebabkan oleh alel resesif, maka seorang anak
perempuan akan memperlihatkan fenotipnya hanya jika dia merupakan homozigot. Karena
anak laki-laki hanya memiliki satu lokus, istilah homozigot dan heterozigot tidak memiliki
arti untuk mengambarkan gen-gen terpaut-seks. Setiap anak laki-laki mendapat alel resesif
dari ibunya akan memperlihatkan sifat ini. Oleh karena itu, anak laki-laki memiliki jauh lebih
banyak kelainan-kelainan yang diturunkan oleh alel-alel resesif terpaut-seks dibandingkan
anak perempuan. 9
1. Gen tertaut kromosom X
Gen tertaut kromosom X adalah gen yang terdapat pada kromosom X. Gen tertaut
kromosom X merupakan gen yang tertaut kelamin tidak sempurna. Beberapa kelainan
genetik karena pewarisan alel resesif tertaut kromosom kelamin X: 9
a. Duchenne muscular dystrophy adalah kelainan yang disebabkan tidak adanya
satu protein otot yang penting yang disebut distrofin. Kelainan ini ditandai dengan
makin melemahnya otot-otot dan hilangnya koordinasi. Orang-orang yang
memiliki kelainan Duchenne muscular dystrophy jarang yang dapat hidup
melewati umur dua puluh tahun. 1
Page 13
b. Hemophilia adalah kelainan yang disebabkan tidak adanya protein tertentu yang
diperlukan untuk penggumpalan darah. Para penderita hemofilia mengalami
pendarahan yang berlebihan ketika terluka; individu yang memiliki kelainan
hemofilia yang sangat serius dapat mengalami pendarahan sampai mengalami
kematian akibat luka-luka kecil seperti lecet, memar, atau teriris. 1
c. Buta warna adalah suatu kelainan yang disebabkan ketidakmampuan sel-sel
kerucut mata untuk menangkap suatu spektrum warna tertentu. Sel-sel kerucut di
dalam retina mata mengalami pelemahan atau kerusakan permanen. 6 Buta warna
lebih sering dijumpai pada laki-laki daripada perempuan. Anak laki-laki akan
memperoleh cacat turunan ini jika ibunya seorang carrier atau penderita buta
warna. Buta warna disebabkan oleh alel resesif c, sedangkan penglihatan normal
disebabkan oleh alel dominan C. Perempuan normal memiliki dua macam
genotif, yaitu homozigot dominan XCXC dan heterozigot atau carrier XCXc.
Perempuan menderita buta warna memiliki genotif homozigot resesif (XcXc).
Laki-laki normal hanya memiliki satu macam genotif, yaitu XCY, sedangkan laki-
laki penderita buta warna memiliki genotif XcY. 9
Gejala buta warna sangat bervariasi. Pada beberapa orang sangat ringan dan
mereka sukar dibedakan dengan orang – orang yang melihat warna dengan
normal. Pada orang orang yang mempunyai gangguan buta warna berat, hanya
dapat membedakan beberapa warna, sedangkan orang normal dapat membedakan
ribuan warna. Yang amat jarang dijumpai adalah orang yang hanya dapat melihat
warna hitam, putih dan abu – abu.
Klasifikasi buta warna :
a. Trikromasi yaitu mata mengalami perubahan tingkat sensitivitas warna dari
satu atau lebih sel kerucut pada retina. Jenis buta warna inilah yang sering
dialami oleh orang-orang. Ada tiga klasifikasi turunan pada trikomasi:
Protanomali, seorang buta warna lemah mengenal merah
Deuteromali, warna hijau akan sulit dikenali oleh penderita
Page 14
Trinomali (low blue), kondisi di mana warna biru sulit dikenali penderita.
b. Dikromasi yaitu keadaan ketika satu dari tiga sel kerucut tidak ada. Ada tiga
klasifikasi turunan:
Protanopia, sel kerucut warna merah tidak ada sehingga tingkat kecerahan
warna merah atau perpaduannya kurang
Deuteranopia, retina tidak memiliki sel kerucut yang peka terhadap warna
hijau
Tritanopia, sel kerucut warna biru tidak ditemukan.
c. Monokromasi sebenarnya sering dianggap sebagai buta warna oleh orang
umum. Kondisi ini ditandai dengan retina mata mengalami kerusakan total
dalam merespon warna. Hanya warna hitam dan putih yang mampu diterima
retina.
2. Gen tertaut kromosom Y
Gen tertaut kromosom Y merupakan gen tertaut kelamin sempurna. Gen tertaut
kromosom Y dan sifat-sifat yang disebabkannya disebut Holandrik, berarti sifat yang
diturunkan hanya terdapat pada laki-laki. Gen-gen pada kromosom Y tersebut akan
diwariskan dari ayah kepada semua anak laki-lakinya, tetapi tidak pernah diwariskan kepada
anak perempuannya. Beberapa kelainan genetik karena pewarisan alel resesif tertaut
kromosom kelamin Y, sebagai berikut:
a. Ichtyosis adalah penyakit yang disebabkan defisiensi enzim sulfatase steroid,
menyebabkan kulit kering, tampak bersisik seperti ikan, khususnya pada bagian lengan
dan kaki.9
b. Hypertrichosis ditandai dengan tumbuhnya rambut pada tepi telinga yang kaku dan
tajam. 9
D. Jenis Mutasi
Page 15
Mutasi yang 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.
Dapat terjadi berbagai jenis mutasi yang menimbulkan efek berbeda-beda pada protein yang
dikode. 12
Mutasi Titik
Mutasi titik (point mutaton) terjadi apabila hanya satu basa pada DNA yang mengalami
perubahan, menghasilkan perubahan satu basa pada kodon mRNA. 12
Mutasi Silent (SAMAR)
Mutasi titik dikatakan silent (samar) apabila tidak mempengaruhi urutan asam amino protein.
Misalnya, perubahan kododn dari CGA menjadi CGG tidak mempengaruhi protein karena kedua
kodon ini menentukan arginine. 12
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
arginine diganti oleh prolin. 12
Mutasi Nonsense
Mutasi nonsense menyebabkan penghentian premature suatu rantai polipeptida. Misalnya,
perubahan kodon dari CGA menjadi UGA menyebabkan kodon untuk arginine diganti oleh
kodon stop, dan sintesis protein mutan terhenti di titik ini. 12
Mutasi Frameshift
Mutasi frameshift terjadi apabila jumlah nukleotida yang diinsersikan ( disisipkan) atau
didelesikan (dihilangkan) bukan kelipatan 3. Setelah insersi atau delesi, kerangka baca bergeser
sehingga setelah titik tersebut bisa dibaca dalam kodon yang tidak tepat. 12
Page 16
Gambar. Jenis mutasi 12
Mutasi kromosom
Mutasi kromosom yaitu mutasi yang disebabkan karena perubahan struktur kromosom atau
perubahan jumlah kromosom. Istilah mutasi pada umumnya digunakan untuk perubahan gen,
sedangkan perubahan kromosom yang dapat diamati dikenal sebagai variasi kromosom atau
mutasi besar/ gross mutation atau aberasi. Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan
pada meiosis maupun pada mitosis.Pada prinsipnya, mutasi kromosom digolongkan rnenjadi
dua, yaitu sebagai berikut.
Mutasi Komosom Akibat Perubahan Jumlah Kromosom
Mutasi kromosom yang terjadi karena perubahan jumlah kromosom (ploid) melibatkan
kehilangan atau penambahan perangkat kromosom (genom) disebut euploid, sedang yang hanva
terjadi pada salah satu kromosom dari genorn disebut aneuploid.
Page 17
Euploid (eu = benar; ploid = unit) Yaitu jenis mutasi dimana terjadi perubahan pada jumlah n.
Makhluk hidup yang terjadi dari perkembangbiakan secara kawin, pada umumnya bersifat
diploid, memiliki 2 perangkat kromosom atau 2 genom pada sel somatisnya (2n kromosom).
Organisme yang kehilangan I set kromosomnya sehingga memiliki satu genom atau satu
perangkat kromosom (n kromosom) dalam sel somatisnya disebut monoploid. Sedang organisme
yang memiliki lebih dari dua genom disebut poliploid. Mutasi poliploid ada dua, yaitu:
Autopoliploid yang terjadi akibat n-nya mengganda sendiri karena
kesalahan meiosis dan terjadi pada krornosom homolog, misalnya
semangka tak berbiji.
Alopoliploid yang terjadi karena perkawinan atau hybrid antara
spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya dan terjadi pada
kromosom non homolog, misalnya Rhaphanobrassica (akar seperti
kol, daun mirip lobak).
Aneuploid (an = tidak; eu = benar; Ploid = Unit) Yaitu jenis mutasi dimana terjadi perubahan
jumlah kromosom. Mutasi kromosom ini tidak melibatkan seluruh genom yang berubah,
melainkan hanya terjadi pada salah satu kromosom dari genom.Mutasi ini disebut juga dengan
istilah aneusomik. Penyebab mutasi ini adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya benang-
benang spindel ke sentromer) dan nondisjunction (gagal berpisah). Macam-macam aneusomik
antara lain sebagai berikut.
Monosomik (2n-1); yaitu mutasi karena kekurangan satu kromosom,
misalnya Sindrom Turner pada manusia dimana jumlah kromosomnya
45 dan kehilangan 1 kromosom kelamin (22AA+X0).
Nullisomik (2n-2); yaitu mutasi karena kekurangan dua kromosom
trisomik (2n + 1, misalnya Sindrom Klinefelter pada manusia.
E. Proses Mutasi
Mutasi kromosom (aberasi/gross mutation) dapat disebabkan karena perubahan struktur
kromosom maupun perubahan jumlah kromosom.
Page 18
Perubahan struktur kromosom
Mutasi karena perubahan struktur kromosom berlangsung secara spontan, dan dapat juga
dilakukan secara eksperimental dengan induksi bahan kimia atau radiasi. Perubahan ini
umumnya dapat dilihat pada sel selama mitosis atau miosis.
Beberapa hal yang menyebabkan perubahan struktur kromosom adalah sebagai berikut:
Delesi : Hilangnya sebagian segmen kromosom yang mengandung gen karena patah.
Gambar . Mutasi Gen dengan Cara Delesi4
Duplikasi : patahnya sebagian segmen kromosom, lalu patahan tersebut tersambung pada
kromosom homolognya
Gambar . Mutasi Kromosom dengan Cara Duplikasi4
Translokasi : patahnya sebagian segmen kromosom, lalu patahan tersebut tersambung pada
kromosom lain yang tidak homolog. Ada dua jenis translokasi yaitu translokasi resiprok (timbal
balik) dan translokasi nonresiprok.
Gambar . Mutasi Kromosom dengan Cara Translokasi4
Page 19
Inversi : sebagian segmen kromosom patah, lalu patahan tersebut tersambung kembali tetapi
dengan posisi terbalik. Ada dua macam inversi, yaitu inversi perisentrik bila peristiwa inversi
melibatkan perubahan posisi sentromer. Bila peristiwa inversi tidak melibatkan perubahan posisi
sentromer disebut inversi parasentrik.
Gambar . Mutasi Kromosom dengan Cara Inversi4
Katenasi : merupakan translokasi dua kromosom tidak homolog sedemikian rupa sehingga
menyebabkan dua pasang kromosom membentuk struktur seperti lingkaran.
Gambar . Mutasi DNA 11
F. Mutagen
Page 20
Mutagen adalah suatu bahan yang dapat menginduksi DNA menjadi mutas. Adapun yang
dimaksud dengan mutasi adalah perubahan susunan nukleotida pada DNA baik karena delesi,
insersi, maupun translokasi. Oleh karena itu, bila terjadi perubahan susunan nukleotida pada
DNA, maka asam amino penyusun protein yang dikodenya akan mengalami perubahan, sehingga
protein yang bersangkutan menjadi abnormal. Protein abnormal tersebut tentunya akan
mempunyai fungsi yang abnormal pula. 11
Secara umum bahan mutagen dapat dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu bahan kimia, radiasi,
dan virus. Ketiga kelompok ini selalu ada di alam dan diperkirakan akan mengalami peningkatan
yang tajam selaras dengan perkembangan budaya atau perilaku manusia.
Bahan Kimia
Bahan kimia ini bersifat karsinogenik, kemudian masuk ke dalam tubuh, maka di dalam tubuh
bahan ini langsung mengalami proses detoksifikasi untuk kemudia diekskresi. Apabila proses ini
tidak dapat dilakukan oleh tubuh, maka hasil metabolit dari bahan karsinogenik ini akan
mengadakan ikatan dengan rantai DNA sehingga DNA menjadi cacat (defek). Sebagai akibat
dari adanya kecacatan DNA, tubuh berusaha untuk melakukan perbaikan DNA yang dikenal
dengan DNA repair. Bila perbaikan DNA ini tidak berhasill, sel yang bersangkutan (sel yang
memiliki DNA abnormal) tersebut akan dieksekusi atau dimusnahkan. Apabila proses eksekusi
ini tidak mampu dilakukan oleh tubuh maka sel tersebut memiliki DNA cacat yang bersifat
permanen. Kondisi ini dikenal dengan initiation phase. Selanjuutnya sel yang memiliki DNA
cacat tersebut akan mengalami proliferasi dan diferensiasi, serta berkembang menjadi malignant
(ganas). Kondisi ini dikenal dengan promotion phase. Beberapa contoh dari bahan kimia yang
kerjanya langsung memicu terjadinya mutasi dan kanker adalah sebagai berikut :11
1. Alkylating agents
Bila individu yang bersangkutan mengalami alkylation dimana terjadi metilasi pada
pasangan basa nukleotidanya – yaitu Guanin mengalami metilasi menjadi O6-methyl
guanine atau menjadi buly group addition.
a. Dimethyl sulfate
b. Β-Propiolactone
c. Ethylmethane sufonate (EMS) 11
Page 21
Gambar. Hasil mutasi 11
2. Polycyclic dan heterocyclic aromatic hydrocarbons11
a. Benz(α)anthracene
b. Benzo(α)pyrene
c. Dibenz(α,h)anthracene
3. Aromatic amines
a. 2-Naphtylamine (β-naphthylamine)
b. Benzidine
c. Dimethylaminoazobenzene11
Radiasi11
Radiasi Ultraviolet
Dapat menimbulkan kecacatan pada basa pirimidin, yaitu melalui thymine dimerisasi11
Page 22
Gambar. Radiasi UV 11
Radiasi Ionisasi
Radiasi ionisasi dapat menimbulkan kematian sel atau kecacatan DNA. Adapun cara kerja dari
radiasi terhadap sel eukariota ada 2 cara, antara lain sebagai berikut. 11
1. Secara langsung (direct)
Efek radiasi akan mengenai penyusun tubuh dari individu tertentu, sehingga radiasi
tersebut langsung memapar inti sel yang mengakibatkan terjadinya kerusakan atau
kecacatan inti beserta komponennya. Dengan demikian, DNA dari sel tersebut akan
mengalami fragmentasi dan akhirnya sel mengalami kematian, selain itu, dapat juga
terjadi DNA sel mengalami kecacatan, sehingga membentuk klon sel baru (transform
cell), yang selanjutnya sel ini dapat memicu terjadinya suatu keganasan (malignant). 11
Gambar . Efek direct radiasi 11
2. Secara tidak langsung (indirect)
Efek radiasi yang memapar tubuh individu akan mempengaruhi komponen air yang ada
di dalam sel, sehingga terbentuklah suatu bahan yang dikenal sebagai radikal bebas.
Radikal bebas yang terbentuk dapat memicu kematian sel atau menimbulkan mutasi
DNA sehingga terbentuk klon sel baru, yang selanjutnya dapat memicu terjadinya suatu
Page 23
keganasan. [OH] merupakan bagian dari ROS ( Reactive Oxigen Species) yang dikenal
sebagai radikal bebas, yaitu radikal hidroksil. 11
Gambar. Efek indirect radiasi 11
Penyebab Lingkungan
Keberadaan dan sifat anomali kongenital yang disebabkan oleh faktor-faktor lingkungan
berhubungan dengan saat terjadinya pajanan di dalam uterus dan kerentanan yang berbeda antara
berbagai system.5
Virus - Sitomegalovirus (infeksi virus yang paling sering terjadi pada janin): Resiko malformasi
yang tertinggi terdapat pada infeksi dalam trismester kedua ketika organogenesis sebagian besar
sudah selesai terjadi; umumya, virus mengenai sistem saraf pusat (SSP) dengan menimbulkan
retardasi mental, mikrosefalus, dan ketulian.
Rubella: Infeksi sebelum kehamilan 16 minggu dapat mengakibatkan katarak, cacat jantung, dan
ketulian.
Obat dan zat kimia: Kemungkinan kurang dari 1% anomali congenital disebabkan oleh zat-zat
ini. Preparat yang dicurigai memiliki sifat teratogenik meliputi talidomid, antagonis folat,
hormon-hormon androgenik, alcohol, antikonvulsan, dan asam 13-cis-retinoat.
Radiasi: Pajanan radiasi dengan dosis tinggi selama organogenesis dapat mengakibatkan defek,
seperti mikrosefalus, kebutaan, cacat cranium, dan spina bifida.
Diabetes maternal: Hiperinsulinemia pada janin yang ditimbulkan oleh hiperglikemia maternal
menyebabkan bertambahnya lemak tubuh, massa otot serta organomegali, anomali kardiak,
defek neural tube, dan malformasi sistem saraf pusat (SSP) yang lain.
Page 24
Gambar . Mutagen rokok12
Page 25
Contoh Penyakit yang Disebabkan Mutasi Genetik
1. Kanker
2. Sindrom Turner ditemukan oleh H.H. Turner tahun 1938
3. Sindrom Klinefelter, ditemukan oleh Klinefelter tahun 1942
4. Sindrom Jacob, ditemukan oleh P.A. Jacobs tahun 1965
5. Sindrom Down, ditemukan oleh Longdon Down tahun 1866.12
Daftar Pustaka
1. Campbell A, Reece J B, Mitchell L G. Biologi. Jakarta: Erlangga; 2002.
2. Genetika. 28 Januari 2010. Diunduh dari http://id.wikipedia.org/wiki/Genetika. 29 januari
2015.
3. Susan L, William D. Schaum’s Genetika. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2007.h.11
4. Anatomi, fisiologi dan reproduksi sel. Edisi 16 Januari 2000. Diunduh dari www.ui.ac.id
31 Januari 2015.
5. TaniaI, Muttaqin H, Dwijayanti L, Mahode AA, Dany F, Susant D, et al. Buku saku dasar
patologis penyakit robbins & cotran. Edisi ke-7. Jakarta: EGC; 2008. h.282.
6. James J, Baker C, Swain H. Prinsip-prinsip sains. Jakarta: Erlangga; 2008. h.92.
7. Wahab S. Ilmu kesehatan anak nelson. Jakarta: EGC; 2000. h.373.
8. Yuwono T. Biologi molekular. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2010.h.41-2.
9. Aryulina D, Muslim C, Manaf S, Winarni E W. Biologi 3. Jakarta: Esis; 2006.
10. Suryo. Genetika manusia. Yogyakarta: Gajah Mada University Press; 1994.
11. I Ketut Sudiana; Patobiologi molekuler kanker. Jakarta : Penerbit Salemba Medika; 2008
12. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta : EGC; 2000