Kuliah Biologi - Mutasi Kromosom Dan Gen

Siti Hildani Thaib, dr., M.Kes

Bagian Biologi KedokteranFakultas Kedokteran Unsri

SHT MUTASI KHROMOSOM GENE 1

TUJUAN PEMBELAJARANPada akhir kuliah ini mahasiswa

mampu mengetahui dan memahami tentang :

1.Mutasi chromosom dan gen2.Penyebab Mutasi chromosom dan

gen3.Penyakit akibat mutasi chromosom

dan gen2 SHT MUTASI KHROMOSOM GENE

MATERI PEMBELAJARAN1. Pendahuluan2. Penyebab Mutasi chromosom dan

gen3. Macam Mutasi chrosom dan gen4. Penyakit akibat mutasi chromosom

dan gen5. Mutasi Dinamik

3 SHT MUTASI KHROMOSOM GENE

Menurut Biologi, MUTASI adalah setiap perubahan fisik pada materi genetik dari suatu organisme.

Hampir sebagian besar kasus terjadi pada DNA atau RNA didalam inti sel.

Pada organisme multicellular ada 2 macam kelas yaitu :

1. Germ line mutation, dan 2. Somatic Mutation.


Faktor penyebab:1. Internal,

penyebab adalah errors pada reproduksi materi genetik.

2. External, yang sering terjadi : radiasi ultraviolet, chemical mutagens, atau parasitic organisms (virus atau bacteria).


ENVIRONMENT :1. INTERNAL2. EXTERNAL

GENE MUTATION

POLYMORPHISM

ABNORMALPHENOTYPE


SHT MUTASI KHROMOSOM GENE7

P = PHENOTYPE ( Fisik dan Fungsi)

G = GENOTYPE

E = ENVIRONTMENT

GENOTYPE: adalah kontitusi genetik individu baik dalam bentuk kolektif disemua loci atau lebih khas pada single locus.

PHENOTYPE : ekspresi genetik yang dapat diobservasi baik sebagai trait atau disease,

ALLELE : satu dari versi alternatif dari satu gene yang terdapat pada populasi,

LOCUS : suatu tempat pada chromosome atau molekul DNA. Sering tertukar penggunaannya dengan “gene” dan kadang kadang digunakan untuk merujuk sekumpulan gene yang letaknya berdekatan.


Disease risk

Prevention of inherited traits:Decision not to reproduceFetal destructionAbortion

Environmental exposure

Genetic mutations and

polymorphisms

Reduction in mutagens

Mutagens

Genetic risks

Gene therapy

To prevent second hit

Environmental risk

Radiation and environmental exposure:BiologicalPhysicalSocioeconomic

Behavioral changes:SmokingDietExerciseDrugs & alcohol

Other measures:ChemopreventionEarly detectionPopulation screeningRemoval of target organs

Disease

Inheritance


Ada 2 macam Mutasi :

1.Mutasi pada Gene (Point Mutation)

2.Mutasi pada khromosom


DEFINISI DEFINISI ::

Perubahan Susunan Nukleotida DNAPerubahan Susunan Nukleotida DNA

JENIS :JENIS : Mutasi TitikMutasi Titik

DelesiDelesi

InsersiInsersi

AKIBAT AKIBAT ::

t.a.at.a.a

Fungsi Fungsi

FungsiFungsi

Tak berfungsi (inactivated)Tak berfungsi (inactivated)

LOKASI LOKASI ::

Sel benih Sel benih Peny. Keturunan Peny. Keturunan

Sel Somatik Sel Somatik Kanker Kanker

DNA Mitokondria DNA Mitokondria

(menimbulkan penyakit yang diwariskan (menimbulkan penyakit yang diwariskan garis keturunan ibu)garis keturunan ibu)


1 Klas mutasi1.1 Deletion mutations1.2 Insertion mutations 1.3 Substitution mutations

2 Subklas Mutasi2.1 Morphological 2.2 Biochemical2.3 Lethal2.4 Loss-of-function 2.5 Gain-of-function 2.6 Dynamic mutation 2.7 Frame shift mutation


13

SHT MUTASI KHROMOSOM

GENE

4.1. Crossing over


4.2. Non Dysjunction4.2. Non Dysjunction


4.3. Extra sex chromosome


4.4. KELAINAN SEKS KHROMOSOM

Kelainan seks khromosom1. Khromosom Y : lengan p & q, Y linked

gen, TDF, SRY, AZFa,AZFb,AZFc,DAZ2. Khromosom X : XIST, Xi3. Macam kelainan seks khromosom :

Pria = 47,XXY,48XXXY, 47XYY, XX males,

4. Wanita= XO,Trisomy X, XY females, Androgen insensitivity


4.5. KHROMOSOMAL ABNORMALITY SYNDROME

1. Down Syndrome.2. Trisomy 18 Syndrome,3. Trisomy 13 syndrome,4. Trisomy 8 Syndrome,5. Trisomy 9 Mosaic syndrome,6. Triploidy Syndrome and Diploid/Triploid

Mixoploidy Syndrome,7. Deletion 2p syndrome8. Duplication 3q syndrome,9. Deletion 4p syndrome,10. Duplication 4syndrome,



11. Deletion 4q syndrome,12. Deletion 5 p syndrome,13. Deletion 9p syndrome,14. Duplication 9 p syndrome,15. Duplication 10q syndrome,16. Aniridia-Wilms Tumor Association,17. Deletion 11q syndrome,18. Deletion 13q syndrome,19. Duplication15q syndrome,20. Deletion 18p syndrome,21. Deletion 18q syndrome,



22. Cat-eye syndrome23. XYY Syndrome,24. XXY Syndrome, Klinefeleter syndrome,25. XXXY and XXXXY Syndrome,26. XXX and XXXX syndrome27. XXXXX syndrome28. XO syndrome


Table 11.1


5. MUTASI DINAMIKPenyakit yang timbul akibat mutasi yang

khas yaitu Mutasi dinamik dimana suatu elemen heritable yang tidak stabil dimana probalitas dari mutasi tergantung dengan jumlah kopi yang bermutasi.

Karena itu produk replikasi dari mutasi dinamik akanberbeda dari pewarisnya (predecessor).

Mutasi ini dicirikan dengan pengulangan sekuens pendek berkali kali, menimbulkan berbagai penyakit termasuk Trinucleotide repeat disorders.


5. MUTASI DINAMIKRobert I. Richards and Grant R.

Sutherland menyebut phenomena ini, dalam kerangka dynamical genetics, sebagai dinamika mutasi

Ekspansi Triplet disebabkan oleh slippage semasa replikasi DNA.

Karena pengulangan sekuens DNA pada daerah struktur 'loop out' mungkin terbentuk semasa replikasi DNA memungkinkan disintesanya penambahan pasangan basa complementary base diantara pita ortu dan anaknya


5. MUTASI DINAMIK Contoh Mutasi dinamik :1. Fragile X syndromes 2. Huntington's Chorea 3. Myotonic dystrophy 4. Spinobulbar muscular atrophy 5. Spinocerebellar ataxia type 3 6. Friedreich ataxia 7. Ocularpharyngeal muscular dystrophy 8. Progressive myoclonus epilepsy 9. Creutzfeldt-Jakob disease


5.1. FRAGILE X SYNDROME

Fragile X syndrome, atau Martin-Bell syndrome, adalah suatu sindroma genetik dengan manifestasi beragam pada ciri2 fisik, intelektual, emosional dan gambaran perilaku dari ringan sampai berat.

Fragile X syndrome adalah bentuk retardasi mental yang disebabkan oleh mutasi gen pada khromosom X. disebut demikian karena lengan panjang khromosom X tampak seperti pecah/retak


Penyebab Fragile X syndromeMutasi gene FMR1 pada

khromosom X.Mutasi pada tempat itu dijumpai

pada 1/2000 pria dan 1/259 wanita. Insiden dari penyakit in sekitar

1/4000 wanita.Pada penderita fragile X syndrome,

allele FMR1 berulang 230-4000 kali,.


Transmisi fragile X Pria dengan fragile X tidak dapat

mentransmisi gene itu ke anak laki lakinya (Mengapa?) tetapi akan mentransmisi ke seluruh anak perempuannya (Mengapa?).

Perempuan dengan fragile X daapat mentransmisi ke anak laki laki dan anak perempuannya (Mengapa?)

Tugas tulis : Sherman paradox dan X linked diseases


Physical Phenotype 1. Telinga Prominent 2. Muka lonjong (vertical

maxillary excess) 3. Lengkung palatum tinggi 4. Sendi2 jari

Hyperextensible 5. Double-jointed thumbs 6. Telapak kaki datar7. Kulit lunak 8. Testis lebih besar n

(macroorchidism) 9. Tonus otot rendah

34SHT MUTASI KHROMOSOM GENE

Diagnosis Ada 2 cara Diagnosis Fragile X syndrome :1.Kultur sel di dalam media defesiensi

asam folat dan selanjutnya dianalisa dengan sitogenetika lengan panjang dari khromosm X. Teknik ini tidak dipakai lagi untuk diagnosis dan tes carrier testing.

2.Analisis jumlah pengulangan sekuen CGG dan proses methylasinya dengan menggunakan “ restriction endonuclease digestion” dan “analysis Southern blot”


2. HUNTINGTON’S DISEASESHuntington's disease atau chorea (HD)

adalah suatu neurodegenerative genetic disorder yang tidak dapat disembuhkan dan khas bermanifestasi pertama kali pada usia pertengan.

Merupakan penyebab genetik pergerakan abnormal yang disebut chorea.

Jarang dijumpai pada ras Asia atau Afrika dibandingkan pada ras Western Europe


PENYEBAB H.D.Mutasi pada salah satu dari 2 kopi gene

specifik gene, yang berlokasi pada autosomal chromosome.

Karena mutasi dominant, tiap anak dari ayah HD 50% berpeluang mewarisi penyakit ini.

Jika kedua ortu mempunyai gene tersebut atau salah satu ortu mempunyai 2 kopi yang terkena akan meningkatkan peluang menderita penyakit ini pada anak anaknya.


Tanda dan simptom Symptom Huntington's disease umumnya

muncul pada usia antara 35 dan 44 tahun, tapi dapat juga muncul pada usia berapa saja sejak dari bayi,

Simptom fisik lebih merupakan gejala yang pertama ditemukan baru simptom kognitif dan psikiatrik

Penderita HD mungkin mempunyai tanda fisik yang sama tetapi onse, progresifitas akan berbda dalam gsimptom kognitif dan psikiatrik anata individu


Tanda dan simptom Prevalensi dari simptom perilaku dan

psikiatrik pada Huntington's disease :1.Irritability 38–73%2.Apathy 34–76%3.Anxiety 34–61%4.Depressed mood33–69%5.Obsessive and compulsive10–52%6.Psychotic3–11%


TUGAS TULIS :Buat karya tulis tentang :1)Cara pewarisan HD,2)Diagnosis HD3)Differenstial Diagnosis HD4)Myotonic Dystrophy (MD)5)Klasifikasi MD6)Simptom dan Macam MD7)Tatalaksana dan skreening MD

SHT MUTASI KHROMOSOM GENE 40

PENUTUP

1. Mutasi dapat terjadi pada khromosom dan gene

2. dapat terjadi pada lokus, autosom dan seks khromosom,

3. Kelainan dapat berupa kelebihan atau kekurangan jumlah atau struktur khromosom atau gene

4. Kelainan dapat berupa kelainan anatomik dan fungsi.


Daftar Rujukan :1. R.B. Mueller, ID Young.: Emery’s Elements of

Medical Genetic, 10th Edition, Edinburgh-London, 1998

2. DP Snustad, MJ Simmons : Principle of Genetics, 3 rd edition, John Wiley & Sons, New York, 2003.

3. Glen and Susan Toole : New Understanding Biology For advanced Level, 4th edition, Stanley Thornes Pubs, Ltd, 1999.

4. Genetic in Medicine, Thompson & Thompson, Saunder, USA, 2004

5. Sylvia S. Mader, Human Biology, 8th edition, Mc Graw Hill,New York, 2004.

6. Biology, 5th Ed. Campbell,NA, Reece,JB, Mitchel,LG, Addison Wesley Longman, Inc., New York 1999. Hal. 224-337


Kuliah Biologi - Mutasi Kromosom Dan Gen

Documents

Transcript of Kuliah Biologi - Mutasi Kromosom Dan Gen