use wisely

25
Faktor-faktor Hereditas yang Mempengaruhi Penyakit Albino Adriel Jezreel Pokatong/102013381 Mahasiswa Fakultas Kedokteran, Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta, Indonesia Alamat email: [email protected] Abstrak Penyakit albino adalah karena kelainan gen yang menyebabkan kulit penderita tidak memiliki pigmen. Kelainan ini adalah kelainan yang bisa diturunkan dan merupakan kelainan dengan sifat penurunan autosom resesif. Kelainan gen ini juga dapat telusuri asal serta sebabnya melalui hukum mendel, ekspresi gen, dan mutasi gen. Melalui hukum mendel, akan terlihat asal kelainan ini dan mengapa kelainan ini bisa diturunkan. Penurunannya juga bisa ditunjukkan secara jelas dengan pedigree, yaitu silsilah keluarga, yang menunjukkan anggota keluarga yang juga menderita atau adalah carrier dari kelainannya. Lalu, melalui ekspresi gen dan mutasi gen dapat dilihat proses penurunan secara detail dan perubahan yang bisa terjadi hingga timbul kelainan. Kata kunci: Albino, Mutasi, Ekspresi, Gen, Autosom Abstract Albino disease is due to a gene abnormality that causes skin sufferers do not have pigment. This disorder is a disorder that

Upload: adriel-jezreel-pokatong

Post on 18-Aug-2015

231 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

not that good

TRANSCRIPT

Faktor-faktor Hereditas yang Mempengaruhi Penyakit Albino Adriel Jezreel Pokatong/1001!!"1Mahasis#a Fakultas $edokteran% &ni'ersitas $risten $rida (a)ana% Jakarta% *ndonesiaAlamat email+ adriel,01!fk!"1-)i'itas,ukrida,a),idAbstrakPenyakit albino adalah karena kelainan gen yang menyebabkan kulit penderita tidak memilikipigmen, $elainan ini adalah kelainan yang bisa diturunkan dan merupakan kelainan dengan sifatpenurunanautosomresesif, $elainangenini .ugadapat telusuri asal sertasebabnyamelaluihukum mendel% ekspresi gen% dan mutasi gen, Melalui hukum mendel% akan terlihat asal kelainanini dan mengapa kelainan ini bisa diturunkan, Penurunannya .uga bisa ditun.ukkan se)ara .elasdengan pedigree% yaitu silsilah keluarga% yang menun.ukkan anggota keluarga yang .ugamenderita atau adalah )arrier dari kelainannya, /alu% melalui ekspresi gen dan mutasi gen dapatdilihat proses penurunan se)ara detail dan perubahan yang bisa ter.adi hingga timbul kelainan, $ata kun)i+ Albino% Mutasi% 0kspresi% 1en% AutosomAbstra)tAlbino disease is due to a gene abnormality that )auses skin sufferers do not ha'e pigment, 2hisdisorder is a disorder that )an be lo#ered and a de)rease in disorder #ith autosomal re)essi'etrait, Abnormalities of these genes )an also bro#se through the legal origin and #hy Mendel%genee3pression% andgenemutations, 2hroughMendel la#% #ill beseentheoriginof thisdisorder and #hy these disorders )an be lo#ered, 2he de)rease )ould also be )learlydemonstrated by the pedigree% ie the family tree%#hi)h sho#s the family members #ho alsosufferfromorare)arriersofthedisorder,2hen% throughthee3pressionofgenesandgenemutations )an be seen in detail the pro)ess of de)line and the )hanges that )an happen to ariseabnormalities,$ey#ords+ Albino% Mutations% 03pression% 1ene% AutosomalPendahuluan4alambiologi molekuler%tirosinasemenga)upadaoksidase% yangmerupakanenzimtingkat-pembatas untuk mengontrol produksi melanin, Hal ini terutama terlibat dalam dua reaksi yangberbeda dari sintesis melanin% pertama% hidroksilasi dari monophenol dan kedua% kon'ersi dari o-diphenol ke yang sesuai o-kuinon, o-kuinon mengalami beberapa reaksi untuk akhirnyamembentuk melanin,1 2irosinase adalah enzim yang mengandung tembaga hadir dalam .aringantanaman dan he#an yang mengkatalisis produksi melanin dan pigmen lainnya dari tirosin olehoksidasi% seperti dalampenghitamanyangdikupasataudiiriskentangterkenaudara, Hal iniditemukan dalam melanosomes, Pada manusia% enzim tirosinase dikodekan oleh gen 256,

$elainanpadagenini menyebabkanter.adinyapenyakit albinisme/albino, 4imanapenderitatidakmemiliki pigmenmelanin, $elainanpadagenini dapat ditelusuri denganmemdalamihukum mendel% ekspresi gen% dan mutasi gen, 2api ada pula harus didalami pertama% dasar dariitu semua% yaitu kromosom% gen% serta 47A,47A47A% atauasamdeoksiribonukleat% adalahmateri herediterpadamanusiadanhampirsemuaorganisme lain, Hampir setiap sel dalam tubuh seseorang memiliki 47A yang sama, 8ebagianbesar 47A terletak di inti sel 9di mana itu disebut 47A nuklir:% tetapi se.umlah ke)il 47A .ugadapat ditemukan di dalam mitokondria 9di mana itu disebut 47A mitokondria atau mt47A:, *nformasi dalam 47A disimpan sebagai kode terdiri dari empat basa kimia+ adenin 9A:% guanin91:% sitosin 9;:% dan timin 92:, 47A manusia terdiri dari sekitar ! miliar basa% dan lebih dari A21> se)ara tidak langsungditranskripsi melalui untai non - )oding sebagai > Agustus > dalam 67A,2ranskripsi padaprokariotadilakukanolehsatu.enis67A polimerase% yangmembutuhkanurutan 47Ayang disebut kotak Pribno#serta faktor sigma 9 Jfa)tor : untuk memulaitranskripsi , Padaeukariota% transkripsi dilakukandengantiga.enis67A polimerase% yangmasing-masing membutuhkan urutan 47A khusus yang disebut promotor dan satu set protein47A -binding - transkripsi faktor - untuk memulai proses, 67A polimerase * bertanggung .a#abuntuk transkripsi 67A ribosomal 9 r67A : gen , 67A polimerase ** 9 Pol ** : mentranskripsisemuagenpenyandi proteintetapi .ugabeberapanon-)oding67A9 misalnya% sn67As %sno67As atau pan.ang non - )oding 67A : , Pol ** termasuk domain ; - terminal 9 ;24 : yangkaya residu serin , $etika residu ini terfosforilasi% ;24 mengikat berbagai faktor protein yangmempromosikan pematangan transkrip dan modifikasi, 67A polimerase *** mentranskripsi =8r67A % transfer 67A 9 t67A : gen % dan beberapa non - )oding 67A ke)il 9misalnya % K8$ : ,2ranskripsi berakhir ketika polimerase bertemu urutan disebut terminator ,K%"Pengolahan 67A8ementara transkripsi prokariotik gen penyandi protein men)iptakan messenger 67A 9 m67A :yangsiapuntukditer.emahkankedalamprotein% transkripsi geneukariotikmeninggalkantranskrip primer 67A 9 pre - m67A :% yang pertama kali harus men.alani serangkaian modifikasimen.adi m67A matang ,*ni termasuk = H)apping % yang diatur reaksi enzimatik yang menambah K - methylguanosine9 mK1 : ke u.ung =H dari pra - m67A dan dengan demikian melindungi 67A dari degradasi olehe3onu)leases , 2he mK1)ap kemudian terikat oleh )ap mengikat heterodimer kompleks9 ;C;0/;C;"0 : % yang membantu dalam ekspor m67A ke sitoplasma dan .uga melindungi67A dari de)apping ,Modifikasi lainnyaadalah!H belahandadadanpolyadenylation, Merekater.adi .ikaurutansinyal polyadenylation 9 =H - AA&AAA - ! H : hadir dalam pra - m67A % yang biasanya antaraurutanprotein- )odingdanterminator , 2hepre- m67ApertamadibelahdankemudianserangkaianL00adenines 9 A: ditambahkanuntukmembentukpoli 9 A: ekor % yangmelindungi 67A dari degradasi , Poli 9 A : tail terikat oleh beberapa poli protein 9 PACP : yangdiperlukan untuk ekspor m67A dan translasi re - inisiasi 9 A : - mengikat,K,"Pre - m67A pli)ed ke bentuk de#asa m67A,*lustrasi sederhana dari ekson dan intron dalam pra - m67A dan pembentukan matang m67Aoleh spli)ing , 2he &26s adalah bagian ekson non - )oding di u.ung m67A ,8ebuahmodifikasi yangsangat pentingdari eukariotikpre- m67Aadalah67Aspli)ing,Mayoritaseukariotikpre-m67A terdiridaribolaksegmenyangdisebuteksondanintron,8elamaproses spli)ing% sebuahkompleks )atalyti)al 67A- proteinyangdikenal sebagaispli)eosome mengkatalisis dua reaksi transesterifikasi % yang menghapus intron danmelepaskannya dalambentuk struktur men.erat % dan kemudian sambatan ekson tetanggabersama-sama , 4alam kasus-kasus tertentu % beberapa intron atau ekson dapat berupa dihapusatau dipertahankan dalamm67Amatang , Alternatif spli)ing ini disebut men)iptakanserangkaian transkrip berbeda yang berasal dari sebuah gen tunggal , $arena transkrip ini dapatberpotensiditer.emahkankedalamproteinyangberbeda% spli)ingmemperluaskompleksitasekspresi gen eukariotik ,Pemrosesan67Ayangluas dapat men.adi keuntungane'olusioner dimungkinkanolehintieukariota, 4alamprokariotatranskripsi dantranslasi ter.adi bersama-samasementarapadaeukariota membran nuklir memisahkan dua proses memberikan #aktu untuk pemrosesan 67Ater.adi ,K%"7on - )oding 67A pematanganPada sebagian besar organisme non - )oding gen 9 n)67A : ditranskripsi sebagai prekursor yangmengalami pengolahanlebihlan.ut , 4alamkasus67Aribosom9r67A : % merekaseringditranskripsi sebagai pre - r67A yang mengandung satu atau lebih r67A , 2he pre - r67A yangdibelahdandimodifikasi 9H -E-metilasi danpembentukanpseudouridine:di situs-situstertentu dengan sekitar 1=0 spesies 67A nu)leolus - terbatas ke)il yang berbeda % yang disebutsno67As , 8no67As asosiasi denganprotein% membentuksno67Ps , 8ementarasno67Abagian basepair dengan 67A target dan dengan demikian posisi modifikasi di lokasi yang tepat %bagianproteinmelakukanreaksi )atalyti)al , Pada eukariota % khususnya sno67Pdisebut67ase % M6P membelah B=8 r67A pra - ke "8 % =,"8 % dan 1"8 r67A , 2he r67A dan 67Afaktor pengolahan membentuk agregat besar yang disebut nukleolus ,4alam kasus transfer 67A 9 t67A : % misalnya% = H urutan dihapus oleh 67ase P % sedangkanu.ung !H akan dihapus oleh enzim t67ase Mdan non - templated ! H ;;A ekor ditambahkan olehtransferase nu)leotidyl , 4alam kasus 67A mikro 9 mi67A : % mi67As pertama kali ter)antumsebagai transkrip primer atau pri - Mirna dengan topi dan ekor poli-A dan diproses pendek % K0 -nukleotida stem-loop struktur yang dikenal sebagai pra - Mirna dalam inti sel oleh enzim 4roshadan Pasha , 8etelah diekspor % hal ini kemudian diolah untuk de#asa mi67As dalam sitoplasmaoleh interaksi dengan endonuklease pemain dadu % yang .uga memprakarsai pembentukan 67A-indu)ed membungkam kompleks 9 6*8; : % terdiri dari protein Argonaute ,Cahkan sn67As dan sno67As sendiri men.alani serangkaian modifikasi sebelummerekamen.adi bagian dari kompleks 67P fungsional , Hal ini dilakukan baik dalam nu)leoplasm ataudi kompartemen khusus yang disebut tubuh ;a.al , Casis mereka adalah alkohol ataupseudouridinilated oleh sekelompok ;a.al 67A ke)il tubuh tertentu 9 s)a67As : % yang se)arastruktural mirip dengan sno67As ,K%"0kspor 67APada eukariota 67A paling matang harus diekspor ke sitoplasma dari inti , 8ementara beberapa67A berfungsi dalamnukleus% 67A banyakyangdiangkut melalui pori-pori nuklirdankesitosol , $hususnya ini men)akup semua .enis 67A yang terlibat dalam sintesis protein, 4alambeberapa kasus 67A yang tambahan diangkut ke bagian tertentu dari sitoplasma % seperti sinaps %, Merekakemudianditarikolehproteinmotor yangmengikat proteinmelalui linker untuksekuens tertentu 9 disebut > zip)odes > : pada 67A,K%"2er.emahan6ibosom mener.emahkan messenger 67A rantai asam amino 9 protein :,8elamater.emahan% t67Adiisi denganasamaminomemasuki ribosomdanse.alandenganm67Atriplet yangbenar, 6ibosomkemudianmenambahkanasamaminokerantai proteintumbuh,&ntuk beberapa 67A 9 non - )oding 67A : 67A de#asa adalah produk gen akhir,4alam kasusmessenger 67A 9 m67A : 67A adalah pemba#a informasi )oding untuk sintesis satu atau lebihprotein, m67A memba#a urutan protein tunggal 9 umum pada eukariota : adalah monosistroniksementaram67A memba#abeberapaurutanprotein9umumdiprokariota:dikenalsebagaipolisistronik,8etiap m67A terdiri dari tiga bagian - = Hdaerah belum diter.emahkan 9 =H&26 : % protein -)oding daerah atau open reading frame 9 E6F : dan ! H daerah belum diter.emahkan 9 !H&26 : ,(ilayah )oding memba#a informasi untuk sintesis protein yang dikode oleh kode genetik untukmembentuk kembar tiga , 8etiap triplet nukleotida daerah pengkodean disebut kodon dan sesuaidengan situs pengikatan pelengkap untuk sebuah triplet antikodon transfer 67A , 2ransfer 67Adengan urutan antikodon yang sama selalu memba#a .enis identik asam amino , Asam aminokemudiandirantai bersama-samaolehribosomsesuai denganurutankembartigadi #ilayah)oding, 6ibosommembantu67A transferuntukmengikat messenger67A danmengambilasam amino dari masing-masing transfer 67A dan membuat protein struktur - kurang dari itu,8etiap molekul m67A diter.emahkan ke dalam banyak molekul protein % rata-rata L "00 padamamalia,4alam ter.emahan prokariota umumnya ter.adi pada titik transkripsi 9 )o - trans)riptionally : %sering menggunakan 67Amessenger yang masih dalamproses sedang dibuat , 4alamter.emahan eukariota dapat ter.adi dalam berbagai #ilayah sel tergantung di mana protein yangditulis seharusnya , /okasi utama adalah sitoplasma untuk protein sitoplasma larut dan membranretikulumendoplasmauntukproteinyangadalahuntukekspor dari sel ataudimasukkankedalammembransel , Proteinseharusnyamengungkapkanpadaretikulumendoplasmadiakuibagian - .alan melalui proses pener.emahan , *ni diatur oleh pengakuan sinyal partikel - proteinyang mengikat ribosom dan mengarahkan ke retikulum endoplasma ketika menemukan urutansinyal pada 9 baru lahir : amino rantai asam berkembang , 2ranslation adalah komunikasi tentangmakna teks sumber - bahasa melalui teks sasaran - bahasa setara,K%"Mutasi 1enMutasi adalah suatu perubahan yang ter.adi pada bahan genetik yang menyebabkan perubahanekspresinya, Perubahan bahan genetik dapat ter.adi pada tingkat pasangan basa% tingkat satu ruas47A% bahkan pada tingkat kromosom,< Peristi#a ter.adinya mutasi disebut mutagenesis, 8edangkan% indi'idu yang mengalami mutasisehingga menghasilkan fenotip baru disebut mutan, Faktor yang menyebabkan mutasi disebutmutagen,Mutasi 1en 9Mutasi 2itik:Mutasi gen atau mutasi titik adalah mutasi yang ter.adi karena perubahan pada satu pasang basa47A suatu gen, Perubahan 47A menyebabkan perubahan kodon-kodon 67A d% yang akhirnyamenyebabkanperubahanasamaminotertentupadaproteinyangdibentuk, Perubahanproteinatau enzim akan menyebabkan perubahan metabolisme dan fenotip organisme, Cesar ke)ilnya.umlahasamaminoyangberubahakanmenentukanbesar ke)ilnyaperubahanfenotippadaorganisme tersebut, Ada dua mekanisme mutasi gen% yaitu subtitusi pasangan basa danpenambahan atau pengurangan pasangan basa,8ubtitusi pasangan basa8ubtitusi pasanganbasa ialah pergantiansatupasangnukleotida oleh pasangan nukleotidalainnya,8ubtitusi pasanganbasaada duama)am% yaitutransisi dantran'ersi,2ransisiadalahpenggantian satu basa purin oleh basa purin yang lain% atau penggantian basa pirimidin men.adibasa pirimidin yang lain, 2ransisi sesama basa purin% misalnya basa adenin diganti men.adi basaguanin atau sebaliknya, 8edangkan% transisi sesama basa pirimidin% misalnya basa timin digantioleh basa sitosin atau sebaliknya,2ran'ersi adalah penggantian basa purin oleh basa pirimidin% atau basa pirimidin oleh basa purin,2ran'ersi basa purin oleh basa pirimidin% misalnya basa adenin atau guanin diganti men.adi basatiminatausitosin,2ran'ersibasapirimidinolehbasapurin% misalnyabasatiminatausitosinmen.adi basa adenin atau guanin,8ubtitusi pasangan basa ini kadang-kadang tidak menyebabkan perubahan protein% karenaadanya kodon sinonim9kodon yang terdiri atas tiga urutan basa yang berbeda% tetapimenghasilkan asam amino yang sama:, Misalnya% basa nitrogen pada 47A adalah ;1; men.adi;1A sehingga ter.adi perubahan kodon pada 67A-d dari 1;1 men.adi 1;&, 8edangkan% asamamino yang dipanggil sama% yaitu arginin,Penambahan atau pengurangan pasangan basaMutasi gen yang lain adalah perubahan .umlah basa akibat penambahan atau pengurangan basa,Penambahan atau pengurangan basa pada 47A dapat menyebabkan perubahan sederetan kodon67A-d yang terdapat di belakang titik perubahan tersebut% berarti .uga akan ter.adi perubahanasamamino yang disandikan melalui 67A-d tersebut, Akibat lain dari penambahan ataupengurangan basa adalah ter.adinya pergeseran kodon akhir pada 67A-d, Pergeseran kodon akhir menyebabkan rantai polipeptida mutan men.adi lebih pan.ang atau lebihpendek, Mutasi ini disebut .uga mutasi ubah rangka karena menyebabkan perubahan ukuran pada47A maupun polipeptida, Mutasi ubahrangka ini dapat dibedakanmen.adi dua% yaitupenambahanbasa 9adisi: danpengurangan basa 9delesi:,Mutasi karena penambahan basa% misalnya basa 47A a#alnya A1;-12; men.adi 2A1-;12-;N , 8edangkan% .ika basa 47A tersebut mengalami pengurangan basa maka urutannya men.adi1;1-2;,,, , Penambahan atau pengurangan basa dapat ter.adi di bagian a#al% di tengah% atau diakhir,Faktor penyebab mutasiPerubahan bahan genetik% baik mutasi tingkat gen maupun mutasi kromosom dapat ter.adi se)araalami atau buatan,Mutasi alamiMutasi alami dapat ter.adi akibat kesalahan se)ara a)ak yang berlangsung dalam proses replikasi%saat pembelahan sel% atau karena adanya unsur dalam material genetik yang dapat berubah se)araa)ak,Mutasi ter.adi se)aralambat% kemungkinanter.adinyamutasi di alam% kira-kirasatudiantara satu .uta sampai satu milyar ke.adian, Faktor luar yang se)ara alami merangsangter.adinya mutasi adalah sinar-sinar kosmis dari luar angkasa% sinar radioaktif yang terdapat dialam% dan sinar ultra'iolet, Mutasi yang ter.adi se)ara alami ini biasanya bersifat merugikan bagimakhluk hidup yang mengalaminya dan sering tidak mampu bertahan hidup karena tidak mampumenyesuaikan diri dengan lingkungannya, 2etapi% .ika ada yang dapat bertahan hidup danme#ariskan sifat-sifat barunya kepada keturunannya% maka keturunan tersebut men.adi 'arietasbaru, *ndi'idubaruini% dapatmen.adispesiesbarudalambeberaparatusangenerasi, 8pesiesbaruyangterbentukakibat adanyamutasi se)araalami ini merupakansalahsatumekanismee'olusi biologi,Mutasi buatanPeristi#amutasialamiter.adisangat lambat, Eleh karenaitu% manusia melakukanperubahanmateri genetik yang senga.a dibuat untuk kepentingannya, Mutagen yang dapat dipakai untukmerangsang mutasi adalah+9a: Cahan fisik% misalnya berbagai gelombang )ahaya pada sinar matahari% seperti ultra'iolet%infra merah% dan sinar-sinar radioaktif seperti sinar O% P% dan Q,9b:Cahan kimia% antara lain etil metan sulfonat 90M8:% etiletan sulfonat 9008:% danhidroksilamin 9HA:,9): Cahan biologis yang merupakan bahan mutakhir digunakan ialah elemen lon)at,8elain mutagen di atas% suhu yang tinggi dan 'irus .uga merupakan mutagen, 8inar Rmenyebabkanmutasi kromosomdengan)aramemutus kromosommen.adi beberapabagian,Cagian-bagian ini dapat han)ur atau bergabung dengan kromosom lain,Peristi#a ini menyebabkan mutasi gen atau mutasi kromosom, 8ifat sinar Rini dapatdimanfaatkan untuk mendapatkan mutan tumbuhan maupun he#an agar mempunyai sifat yanglebih baik untuk keuntungan manusia, Hasil mutasi buatan dari radiasi sinar R% antara lain+ bibitunggul padi kulti'ar atomita * dan **% kedelai kulti'ar Muria% dan tomat kulti'ar Coutset, Pemberianbahankimiakolkisindapat menghambat ker.amikrotubulus sehinggapemisahankromatidpadafaseanafasetidakter.adi danmengakibatkanpoliploidi, Hal ini dimanfaatkanuntuk menghasilkan buah tanpa bi.i% misalnya semangka,Penutup4engan pembahasan tentang hukum mendel% ekspresi gen% dan mutasi gen% maka se)ara .elasdapat terlihat hubungannya denganpenyakit albino, 4imanapenurunanpenyakitnyadapatditelusuri melalui hukum mendel dan pedigree, /alu ekspresi gen dapat menun.ukkan tata )arapenyakit tersebut di#ariskan, 4an terakhir ada mutasi gen% yang memberikan gambaranmengapa gen bisa mengalami perubahan hingga men.adi abnormal,4aftar Pustaka1, $umar ;M% 8athisha &S% 4harmesh 8% 6ao A1% 8ingh 8A, *ntera)tion of sesamol 9!%B-methylenedio3yphenol: #ith tyrosinase and its effe)t on melanin synthesis, Cio)himie