I Made Marshall Handisurya / 102013353 / b5i.2013fk353@civitas.ukrida.ac.idFakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJln. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510. Telephone : (021)5694-2061, fax : (021) 563-1731

Abstrak

HemofiliaHemofilia berasal dari bahasa Yunani Kuno, yang terdiri dari dua kata yaituhaimayang berarti darah danphiliayang berarti cinta atau kasih sayang.Hemofilia adalah suatu penyakit yang diturunkan, yang artinya diturunkan dari ibu kepada anaknya pada saat anak tersebut dilahirkan. Darah pada seorang penderita hemofilia tidak dapat membeku dengan sendirinya secara normal. Proses pembekuan darah pada seorang penderita hemofilia tidak secepat dan sebanyak orang lain yang normal. Ia akan lebih banyak membutuhkan waktu untuk proses pembekuan darahnya. 1Penderita hemofilia kebanyakan mengalami gangguan perdarahan di bawah kulit; seperti luka memar jika sedikit mengalami benturan, atau luka memar timbul dengan sendirinya jika penderita telah melakukan aktifitas yang berat; pembengkakan pada persendian, seperti lulut, pergelangan kaki atau siku tangan. Penderitaan para penderita hemofilia dapat membahayakan jiwanya jika perdarahan terjadi pada bagian organ tubuh yang vital seperti perdarahan pada otak. 1

GenKromosom tersusun dari DNA dan protein. DNA sendiri merupakan molekul panjang yang menyimpan informasi genetik. Total informasi genetik yang disimpan dalam DNA suatu sel disebut dengan genom. Genom DNA tersusun atas gen-gen. Dalam tiap gen tiulah terdapat informasi mengenai suatu karakter. Pengertian gen sendiri adalah unit instruksi untuk menghasikan atau mempengaruhi suatu sifat herediter tertentu.2Pewarisan sifat yang terjadi pada manusia dikarenakan orangtua melengkapi anaknya dengan informasi yang terkode dalam gen.Gen terletak pada suatu ruang yang secara fisik ada pada kromosom, yang disebut dengan lokus.3Lokus pada kromosom dianalogikan seperti manik-manik yang berjejer lurus pada seuntai benang.Simbol gen yang menunjukkan karakter resesif biasanya ditulis dengan huruf kecil. Sementara itu, simbol gen yang menunjukkan karakter dominan ditulis dengan huruf besar. Sebagai contohnya, karakterdwarf(cebol) yang resesif disimbolkan dengan huruf d, sedangkan yang normal dominan disimbolkan dengan huruf D.2Konsep mengenai gen sendiri selalu berikatan dengan alel. Alel disebut juga sebagai versi alternatif gen yang menjelaskan adanya variasi pada pewarisan suatu sifat. Misalnya, gen A berperan dalam menimbulkan karakter pigmentasi kulit secara normal. Karena suatu hal, gen A mengalami mutasi sehingga tidak mampu menimbulkan pigmentasi (gen A termutasi menjadi a).2Apabila dua gen (A dan a) berada pada lokus yang sama dari suatu kromosom dan kromosom homolognya, maka letak pasangan alel tersebut dikatakan bersesuaian. Gen sealel tersebut harus diberi simbol dengan huruf yang sama tetapi dibedakan (satu huruf besar, satu huruf kecil). Bila pengaruh kedua alel untuk menimbulkan suatu karakter sama dominannya, maka ditulis dengan huruf yang sama besar (misal:AA) dan disebut dengan alel identik yang berada dalam keadaan homozigot. Sebaliknya, bila resesif, maka ditulis dengan huruf yang sama kecil (misal:aa). Kemungkinan lain adalah munculnya heterozigot (misal:Aa).2

Hukum MendelDalam sejarah perkembangan ilmu genetika, Gregor Mendel dikenal sebagai orang pertama yang memperkenalkan sistem sederhana untuk menganalisis sifat genetik suatu jasad hidup.4Gregor Mendel sendiri lahir di Australia tahun 1822, dan kemudian menjadi seorang biarawan. Mendel diberi sebuah kebun kecil dimana dia mengadakan percobaan kacang ercis (Pisum sativum).5Melalui eksperimen tersebut, Mendel kemudian mengajukan konsep mengenai segregasi (hukum segregasi) yang juga dikenal dengan hukum Mendel I(the law of segregation)dan Hukum Mendel II (hukum pengelompokan bebas Mendel)

Hukum Mendel I (Hukum Segregasi)Hukum segregasi Mendel menyatakan bahwa anggota pasangan alel akan bersegregasi (terpisah) selama proses pembentukan gamet dan akan menyatu lagi secara acak (distribusi acak) pada saat fertilisasi, sehingga sebagian gamet akan berisi gen ibu asli lainnya berisi gen ayah asli.3,5Hukum Mendel I ini sebenarnya merupakan refleksi dari perilaku kromosom saat pembelahan meiosis pada tahap anafase I.3Hubungan antara hukum tersebut dan perilaku kromosom tersebut baru dapat dipahami 35 tahun setelah Mendel mempresentasikan hasil-hasil yang diperolehnya.5Hukum Mendel I ini dibuktikan dengan percobaan persilanganmonohibrid(persilangan dengan satu tanda beda). Melalui percobaan ini, dihasilkan beberapa kesimpulan, kesimpulan yang pertama: galur murni akan menampilkan sifat-sifat dominan (alel AA) maupun sifat resesif (alel aa). Bila disilangkan, F1akan mempunyai kedua macam alel (Aa) tetapi menampakkan sifat dominan (apabila dominan lengkap). Kesimpulan yang kedua mengatakan bahwa individu heterozigot (F1) menghasilkan gamet-gamet setengahnya mempunyai alel dominan A dan setengahnya lagi mempunyai alel resesif a.6

Kesimpulan yang terakhir dari percobaan ini bahwa: dengan rekombinasi antara gamet-gamet secara rambang, populasi F2menampilkan sifat-sifat dominan dan resesif dengan perbandingan (nisbah) fenotip 3 dominan (AA atau Aa) : 1 resesif (aa). Sementara perbenadingan genotip yaitu 1 dominan lengkap (AA) : 2 hibrida (Aa) : 1 resesif lengkap (aa).6

Gambar 1. Prinsip Segregasi (Hukum Mendel I)6

Hukum Mendel II (Hukum Pengelompokan Bebas)Hukum Mendel II menyatakan bahwa gen pada berbagai lokus akan bersegresi dengan bebas satu sama lain. Yaitu: jika dua pasang gen atau lebih saling berhadapan, maka setiap pasangan akan berpisah dan bergerak ke dalam gamet dengan bebas, sehingga di dalam gamet-gamet yang terbentuk akan terjadi pemilihan kombinasi gen-gen secara bebas. Syaratnya, gen tersebut tidak berada dalam kromosom yang sama.3Secara lebih sederhana, hukum Mendel II mengekspresikan konsep bahwa sifat-sifat diwariskan secara bebas.Hukum ini dibuktikan dengan percobaan persilangan dihibrid (dengan dua atau lebih sifat) yang dapat di kenal, yang kemudian menghasilkan kesimpulan dintaranya: pertama, alel yang mengatur karakter yang berbeda (dua atau lebih sifat) memisah secara bebas ketika terbentuk gamet. Kedua, apabila dua pasang gen yang tidak bertaut terdapat dalam hibrida, perbandingan fenotip pada F2adalah 9:3:3:1.6

Kesimpulan yang ketiga mengatakan bahwa uji silang dihibrid menghasilnya perbandingan 1:1:1:1. Keempat, makin banyak jumlah gen (pasangan alel) makin banyak jumlah kelas fenotip dan genotip pada F2. Terakhir, metode garis cabang dalam analisis genetik menyederhanakan penentuan kelas-kelas fenotip dan genotip.6

Gambar 2. Prinsip Hukum Mendel II6

Kelainan Pewarisan Sifat (Kelainan Genetik)Kelainan pewarisan sifat atau kelainan genetik(genetic abnormality)merupakan penyimpangan dari sifat umum atau sifat rata-rata manusia. Kelainan genetik ini disebabkan oleh mutasi gen. Mutasi gen merupakan perubahan susunan gen yang umumnya tidak sempurna atau cacat.2

MutasiMutasiGen yaituperubahan gen dalam kromosom (letak dan sifat) yang menyebabkan perubahan sifat individu tanpa perubahan jumlah dan susunan kromosomnya lazim disebut mutasi saja.Mutasi GenMacam-macam mutasi gen antaralain:A.Mutasi salah arti (missens mutation)perubahan suatu kode genetic (umumnya pada posisi 1 dan 2 pada kodon) sehingga menyebabkan asam amino terkait (pada polipeptida) berubah. Perubahan pada asam amino dapat menghasilkan fenotip mutan apabila asam amino yang berubah merupakan asam amino esensial bagi protein tersebut. Jenis mutasi ini dapat disebabkan oleh peristiwa transisi dan transversi.B. Mutasi diam (silent mutation)Perubahan suatu pasangan basa dalam gen (pada posisi 3 kodon) yang menimbulkan perubahan satu kode genetik tetapi tidak mengakibatkan perubahan atau pergantian asam amino yang dikode. Mutasi diam biasanya disebabkan karena terjadinya mutasi transisi dan transversi.C. Mutasi tanpa arti (nonsense mutation)Perubahan kodon asam amino tertentu menjadi kodon stop. Hampir semua mutasi tanpa arti mengarah pada inaktifnya suatu protein sehingga menghasilkan fenotip mutan. Mutasi ini dapat terjadi baik oleh tranversi, transisi, delesi, maupun insersi.

D. Mutasi perubahan rangka baca (frameshift mutation)Mutasi yang terjadi karena delesi atau insersi satu atau lebih pasang basa dalam satu gen sehingga ribosom membaca kodon tidak lengkap. Akibatnya akan menghasilkan fenotip mutan.7

Replikasi DNA Sebelum sel membelah, DNA harus direplikasi dalamfase S dari siklus sel.Proses replikasi melibatkanenzimpolymerase.Proses inimelibatkan pembukaan utas ganda DNA,sehingga memungkinkan terjadinyaperpasangan basauntukmembentukutasbaru.Pembentukan utaskomplementer terjadi melalui perpasangan basa antara A dengan T dan G dengan C. Dalam replikasi DNA, setiap utas DNA lama berperan sebagai cetakan untuk membentuk DNA baru.Dalam replikasi DNA terdapat utas DNA yang disintesis secara kontinu yang terjadi pada

cetakan 5-3.UtasDNA yang disintesis secara kontinu ini disebut utas utama atau leading strand.Sedangkan utas DNA baru yang disintesis pendek-pendek seutas-demi seutas disebut utas lambat atau lagging strand. Sintesis pada leading strand memerlukan molekul primer pada permulaan replikasi.Setelah replication fork terbentuk, polymerase akan bekerja secara kontinu sampai utas DNA baruselesaidireplikasi.Pada sintesis lagging strand, diperlukan enzimlain primaseDNA.Setelah utas DNA terbuka untuk melakukan replikasi, dan setelah terbuka pada lagging strand, utas harus dijagaagar tetap terbuka.Jadi dalam proses replikasi DNA melibatkan beberapa protein baik berupa enzimmaupun non-enzim yaitu :1) Polimerase DNA:enzim yang berfungsi mempolimerisasi nukleotida-nukleotida2) Ligase DNA: enzim yang berperan menyambung DNA utas lagging3) Primase DNA: enzim yangdigunakan untuk memulai polimerisasi DNA pada laggingstrand4) Helikase DNA: enzim yang berfungsi membuka jalinan DNA double heliks5) Single strand DNA-binding protein: mestabilkan DNA induk yang terbuka

TranskripsiTranskripsi DNA merupakan proses pembentukan RNA dari DNA sebagai cetakan. Proses transkripsi menghasilkan mRNA, rRNA dan tRNA. Pembentukan RNA dilakukan oleh enzim RNA polymerase. Proses transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu :

A.Inisiasienzim RNA polymerase menyalin gen, sehingga pengikatan RNA polymerase terjadi pada tempat tertentu yaitu tepat didepan gen yang akan ditranskripsi. Tempat pertemuan antara gen (DNA) dengan RNA polymerase disebut promoter. Kemudian RNA polymerase membuka double heliks DNA. Salah satu utas DNA berfungsi sebagai cetakan.Nukleotida promoter pada eukariot adalah 5-GNNCAATCT-3 dan 5- TATAAAT-3. Simbul N menunjukkan nukleotida (bisa berupa A, T, G, C). Pada prokariot, urutan promotornya adalah5-TTGACA-3 dan 5-TATAAT-3.

B.ElongasiEnzim RNA polymerase bergerak sepanjang molekul DNA, membuka double heliks dan merangkai ribonukleotida ke ujung 3 dari RNA yang sedang tumbuh.

C.TerminasiTerjadi pada tempat tertentu. Proses terminasi transkripsi ditandai dengan terdisosiasinya enzim RNA polymerase dari DNA dan RNA dilepaskan. mRNA pada eukariota mengalami modifikasi sebelum ditranslasi, sedangkan pada prokariota misalnya pada bakteri, mRNA merupakan transkripsi akhir gen. mRNA yang baru ditranskrip ujung 5nya adalah pppNpN, dimana N adalah komponen basa-gula nukleotida, p adalah fosfat. mRNA yang masak memiliki struktur 7mGpppNpN, dimana 7mG adalah nukleotida yang membawa 7 metil guanine yang ditambahkan setelah transkripsi. Pada ujung 3 terdapat pNpNpA(pA)npA. Ekor poli A ini ditambahkan berkat bantuan polymerase poli (A). tetapi mRNA yang menyandikan histon, tidak memiliki poli A.Hasil transkripsi merupakan hasil yang memiliki intron (segmen DNA yang tidak menyandikan informasi biologi) dan harus dihilangkan, serta memiliki ekson yaitu ruas yang membawa informasi biologis. Intron dihilangkan melalui proses yang disebut splicing. Proses splicing terjadi di nukleus.

Splicing dimulai dengan terjadinya pemutusan pada ujung 5, selanjutnya ujung 5 yang bebas menempelkan diri pada suatu tempat pada intron dan membentuk struktur seperti laso yang terjadi karena ikatan 5-2fosfodiester. Selanjutnya tempat pemotongan pada ujung 3 terputus sehingga dua buah ekson menjadi bersatu. rRNA dan tRNA merupakan hasil akhir dari proses transkrips, sedangkan mRNA akan mengalami translasi. tRNA adalah molekul adaptor yang membaca urutan nukleotida pada mRNA dan mengubahnya menjadi asam amino.

Translasi

Pada prokariota yang terdiri dari satu ruang, proses transkripsi dan translasi terjadi bersama-sama. Translasi merupakan proses penerjemahan kodon-kodon pada mRNA menjadi polipeptida. Dalam proses translasi, kode genetic merupakan aturan yang penting. Dalam kode genetic, urutan nukleotida mRNA dibawa dalam gugus tiga - tiga. Setiap gugus tiga disebut kodon. Dalam translasi, kodon dikenali oleh lengan antikodon yang terdapat pada tRNA.Mekanisme translasi adalah:

A.InisiasiProses ini dimulai dari menempelnya ribosom sub unit kecil ke mRNA. Penempelan terjadi pada tempat tertentu yaitu pada 5-AGGAGGU-3, sedang pada eukariot terjadi pada struktur tudung (7mGpppNpN). Selanjutnya ribosom bergeser ke arah 3 sampai bertemu dengan kodon AUG. Kodon ini menjadi kodon awal. Asam amino yang dibawa oleh tRNA awal adalah metionin. Metionin adalah asam amino yang disandi oleh AUG. pada bakteri, metionin diubah menjadi Nformil metionin. Struktur gabungan antara mRNA, ribosom sub unit kecil dan tRNA-Nformil metionin disebut kompleks inisiasi. Pada eukariot, kompleks inisiasi terbentuk dengan cara yang lebih rumit yang melibatkan banyak protein initiation factor.

B.ElongasiTahap selanjutnya adalah penempelan sub unit besar pada sub unit kecil menghasilkan dua tempat yang terpisah . Tempat pertama adalah tempat P (peptidil) yang ditempati oleh tRNA-Nformil metionin. Tempat kedua adalah tempat A (aminoasil) yang terletak pada kodon ke dua dan kosong. Proses elongasi terjadi saat tRNA dengan antikodon dan asam amino yang tepat masuk ke tempat A. Akibatnya kedua tempat di ribosom terisi, lalu terjadi ikatan peptide antara kedua asam amino. Ikatan tRNA dengan Nformil metionin lalu lepas, sehingga kedua asam amino yang berangkai berada pada tempat A. Ribosom kemudian bergeser sehingga asam amino-asam amino-tRNA berada pada tempat P dan tempat A menjadi kosong. Selanjutnya tRNA dengan antikodon yang tepat dengan kodon ketiga akan masuk ke tempat A, dan proses berlanjut seperti sebelumnya.

C.TerminasiProses translasi akan berhenti bila tempat A bertemu kodon akhir yaitu UAA, UAG, UGA. Kodon-kodon ini tidak memiliki tRNA yang membawa antikodon yang sesuai. Selanjutnya masuklah release factor (RF) ke tempat A dan melepaska rantai polipeptida yang terbentuk dari tRNA yang terakhir. Kemudian ribosom berubah menjadi sub unit kecil dan besar.

Kesimpulan

Seorang anak yang terluka lalu berdarah tidak berhenti dipengaruhi oleh kelainan gen yang terdiri dari mutasi, replikasi DNA, transkripsi, translasi, dan adanya hukum mendel.

Daftar Pustaka

1. Hemofilia Indonesia Diunduh dari : http://www.hemofilia.or.id/hemofilia.php 28 Desember 2014 2. Aryulina D, Muslim C, Manaf S, Winarni EW. Biologi SMA dan MA untuk kelas XII. Jakarta: Esis; 2009.3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.h.58-61.4. Yuwono T. Biologi molekular. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2010.h.41-2.5. 6.Fried GH, Hademenos GJ.Schaums outlines:Biologi. Edisi 2. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2011.h.105-8.6. 7.Yunus R, Haryanto B, Abdi C. Teori Darwin dalam pandangan sains dan Islam. Jakarta: Penerbit Prestasi; 2006.h.71-3.7. Nainggolan IM. Analisis haplotide pada mutasi Thalassemia IVS1-nt5: asal dan penyebaran mutasi. Jakarta: Universitas Indonesia; 2001.h.4-138.

Page 9