GENETIKA POPULASIWahyuning RamelanProgram Studi Kedokteran UNTANFakultas Kedokteran UI

Genetika populasi?Studi genetika di komunitas, di populasiDari banyak informasi mengenai frekuensi thalassemia in Indonesia, dpt disusun suatu dugaan atau perkiraan bahwa frekuensinya ada di sekitar 6,25%, dengan kisaran 3% - 16% di beberapa propinsiApa? Arti beberapa informasi tsb?

Hukum Hardy-Weinberg Hardy, ahli matematik Inggris yang mempe-lajari frekuensi kelainan/penyakit genetik di populasi.Weinberg, seorang dokter Jerman yang kebe-tulan mempelajari hal yang sama dgn Hardy Hukum Hardy-Weinberg menampilkan aspek genetik di populasi, yang dalam situasi tertentu berada dalam keseimbangan (equilibrium)

Hukum Hardy-Weinberg2 Keadaan genetik yang seimbang/ekuilibrium (gen, genotip, fenotip) bila :Semua gen, genotipe (dan fenotipe) memiliki fertilitas sama, dan bila menikah dapat punya keturunanSemua gen, genotipe (dan fenotipe) sama kemungkinan/potensinya untuk menjadi dewasa

Hukum Hardy-Weinberg3

Tak ada larangan/hambatan bagi tiap genotip untuk menikahWarga komunitas/ populasi cukupTak ada genetic drift di populasi

Rumus dalam ekuilibrium p + q = 1 p2 + 2pq + q2 = 1 p = frekuensi gen dominan q = frekuensi gen resesif p2 = frek. genotip homozigot dominan q2 = frek. genotip homozigot resesif 2pq = frek. heterozigot

Rumus untuk keadaan ekuilibrium2 4DR = H2 D = frekuensi genotip dominan homozigotR = frekuensi genotip resesif homozigotH = frekuensi genotip dlm heterozigot

Contoh perhitungan In Indonesia, diperkirakan bahwa frekuensi talasemia sekitar 6,25%. Bila genetika talasemia di Indonesia dianggap dalam kea- daan ekuilibrium, frekuensi gen lain, geno- tip and fenotip?

6,25% = frekuensi talasemia (resesif homozigot), q2

Contoh penghitungan q2 = 6,25%, frekuensi pasien talasemia q = akar dari 6,25/100 = 2,5/10 0,25 = frekuensi gen talasemia frekuensi gen normal adalah 1- q = 0,752pq= 2 x 0,25 x 0,75 = 0,375 = 37,5/100 or 37,5% sebagai frekuensi heterozigotP2 = 0,75 x 0,75 = 0,5625 = 56,25/100 = 56,25% sebagai frekuensi orang homozigot normal

Contoh penghitungan Dari suatu survei laboratorium, di antara 100 orang ditemukan 35 orang homozigot resesif. Pada 65 orang sisa, didapatkan 45 org yang dominan (homozigot), dan sisa akhir, 20 org adalah heterozigot.Apakah keadaan genetik itu, dalam keadaan equilibrium, seimbang? Dan bagaimana/berapa frekuensi gennya?

Contoh penghitungan Tigapuluhlima dari seratus atau 0,35 = frekuensi homozigot resesif = R. Frekuensi heterozigot (H) = 0,2 dan frekuensi homozigot dominan = 0,45. Jika dalam ekuilibrium, seimbang maka : 4DR = H2 4DR = 4 x 0,35 x 0,45 = 0,315 dan H2 = 0,2 x 0,2 = 0,04 lalu 0,04 tak sama dengan 0,315 4DR H2 keadaan genetik kelainan/penyakit itu, tidak dalam equilibrium, tak dalam keadaan seimbang

Contoh penghitungan Frekuensi resesif homozigot atau R adalah 0,35. Heterozigot (H) adalah 0,2 dan yang dominan homozigot (D) adalah 0,45 Karena gen selalu berpasangan, pada 35 yang R, ada 70 gen resesif. Pada heterozigot (0,20 atau 20 orang) ada 40 gen yaitu 20 gen resesif dan 20 gen dominan. Dan pada 45 orang yang tergolong dominan homozigot

Contoh penghitungan ada 90 gen dominan. Itu berarti frekuensi gen dominan 90 + 20 = 110 dari 200 gen = 0,55. Dan frekuensi gen resesif (1 - 0,55), atau 70 (dari 35 yang resesif homozigot) + 20 (dari heterozigot) = 90 dari 200, = 0,45 Dengan frekuensi gen itu, frekuensi fenotip dalam equilibrium/seimbang nantinya adalah 0,3025 dominan homozigot, 0,2025 untuk resesif homozigot, dan 0,4950 heterozigot

Untuk kondisi/kelainan rangkai-X Kondisi atau kelainan rangkai-X berbeda dari kondisi atau kelainan yang autosom. Autosom selalu sepasang, baik pada laki-laki maupun perempuan sama.Kromosom X hanya ada 1, tak sepasang pada laki-laki hemizigot, tetapi tetap sepasang pada perempuankondisi genetik kromosom X pada perempuan = kondisi genetik autosom, dengan populasi total hanya populasi perempuan saja

Untuk kondisi/kelainan rangkai-X2 Karena kromosom-X hanya ada 1 pada laki-laki normal, maka frekuensi gen adalah juga fre-kuensi genotip/fenotip. Tak ada heterozigot.Bila frekuensi butawarna misalnya 1 : 100 laki-laki, maka frekuensi gen dan frekuensi genotip/fenotipnyanya juga 1/100. Dari nilai itu didapat frekuensi gen normal 99/100 yang berarti juga frekuensi genotip/fenotip laki-laki normal/tak butawarna.

Untuk kondisi/kelainan rangkai-X3 Frekuensi gen butawarna dan gen normal, tak buta warna pada perempuan = frekuensi gen butawarna (1/100 = p) dan frekuensi gen normal tak buta warna (99/100 = q) pada laki-laki.Yang kemudian berbeda adalah perempuan tak butawarna, sebagian adalah mereka yang heterozigot selain yang dominan homozigot. Frekuensi perempuan buta warna (genotip/fe- notip) adalah 1/1002 =1/10.000 = p2

Untuk kondisi/kelainan rangkai-X4 Perempuan yang tidak butawarna (normal) yang terdiri dari mereka yang tergolong dominan homozigot (99/100)2 = p2 atau 9.801 (di antara 10.000 perempuan) ditambah yang tergolong heterozigot, yaitu 2 x 1/100 x 99/100 = 198/10.000. Ini berarti ada 9.999 (9.801 + 198) perempuan tidak butawarna di antara 10.000

ProbabilitasKemungkinan seseorang untuk mendapatkan sesuatu, dan dl genetik, = kelainan/penyakitKemungkinan dinyatakan dengan nilai, yaitu: 0 yang berarti tak ada kemungkinan1 yang dapat diartikan sebagai pasti akan mendapatkandi antara 0 1= ada kemungkinan, makin besar nilainya, makin besar kemungkinanNilai / angka dihitung dari silsilah, populasi

Probabilitas2Data keluarga (silsilah) :Tn A duda 1 anak normal menikahi ny B, janda dg 1 anak normal, tetapi punya kemenakan D - dari kakak perempuan, ny C - yang sakit hemofilia. Jika ayah ny B dan ny C normal, adakah risiko bahwa tn A + ny B nanti punya anak yang juga hemofilia?Hemofilia : rangkai-X resesif (Xh) penderita (D) 46,XhY dan Xh didapat dari ibu (ny C) yang kemungkinan besar 46,XXh , atau dgn kemungkinan

Probabilitas3sangat-sangat kecil 46,XX , yang lalu ber-mutasi (neo-mutasi) (prob.1:1.000.000) waktu turun ke anakMenggunakan kemungkinan bahwa ny C pembawa (carrier) gen hemofilia, 46,XXh maka, kemungkinan ny B juga pembawa adalah 1/2. Dengan itu, kemungkinan ny B melahirkan anak laki-laki yang menderita hemofilia adalah 1/2 x 1/2 x 1/2 menjadi = 1/8 atau 12,5%

Probabilitas4Data populasiIbu A seorang perempuan karier dan baru ingat untuk menikah pada usia (37 th). Ia lalu dinikahi bpk B (45 th) duda (dg anak normal). Bila riwayat keluarga bu A dan pak B, keduanya normal. Adakah kemungkinan lahir anak dengan kelainan pada perkawinan ini? Bila ada, apa kemungkinan kelainan terbesar, dan berapa besar kemungkinannya?

Probabilitas5Akhondroplasia adalah penyakit dominan autosom yang mungkin krn mutasi baru, dan dipengaruhi umur ayah/laki-lakiSeandainya data statistik akhondroplasia dihubungkan dg umur ayah adalah :40 - < 45 th1 : 10.00045 - < 50 th1 : 8.50050 - < 55 th1 : 7.000

Probabilitas6Sindrom Down adalah kelainan genetik, berupa trisomi-21, dengan faktor risiko pada usia ibu. Jika data statistik umum umur ibu - lahir anak yang menderita sindrom Down :25 - < 301 : 125030 - < 351 : 90035 - < 401 : 50040 -1 : 100

Probabilitas7Umur berkait dengan kemungkinan mutasi baru, baik pada laki-laki (ayah) ataupun perempuan (ibu) Bpk B berumur 45 thn ada risiko mutasi baru (akhondroplasi) 1 : 8.500Ibu A berusia 37 thn berisiko untuk melahirkan anak menderita sindrom Down 1: 500Kemungkinan/risiko terbesar adalah sindrom Down, dgn risiko probabilitas 1 : 500