Pewarisan Gen Kelainan Pembekuan Darah

Dicky Alfian Ade Muda

102014096

dicky.2014fk096@civitas.ukrida.ac.id

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