GENETIKA DAN STRUKTUR GEN

A.    PENGERTIAN GENETIKA DAN STRUKTUR GEN

Genetika (dari bahasa Yunani genno yang berarti "melahirkan") merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi.

     Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan :

1.    material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),

2.    bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan

3.    bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik).

Gen adalah susunan DNA yang mengkode protein. Gen terbentuk dari ekson, intron, dan promotor. Ekson adalah DNA yang diterjemahkan (translasi) menjadi protein. Sebaliknya, intron tidak diterjemahkan. Promotor berfungsi seperti saklar on/off yang menentukan kapan gen akan diekspresikan. DNA tersusun dari 3 komponen utama yaitu gula, fosfat, dan basa. Ada 4 basa yang dikenal yaitu adenine (A), guanine (G), cytosine (C), dan thymine (T). A berpasangan dengan T, sedangkan G dengan C.

Seperti diketahui kromosom ada dua jenis yaitu AUTOSOM dan GONOSOM Determinasi seks pada manusia juga ditentukan oleh kromosom X dan Y. Jumlah kromosom manusia adalah khas yaitu: 46 buah (23 pasang), 22 pasang autosom, 1 pasang gonosom .

Formula kromosom manusia adalah:

·         Untuk laki-laki adalah 46, XY atau dapat ditulis 44 + XY.

·         Untuk wanita adalah  46, XX atau dapat ditulis 44 + XX.

B.     PENYAKIT GENETIK

Penyakit genetik atau kelainan genetik adalah sebuah kondisi yang disebabkan oleh kelainan oleh satu atau lebih gen yang menyebabkan sebuah kondisi fenotipe klinis. Beberapa penyebab penyakit genetik antara lain:

·         Ketidaknormalan jumlah kromosom seperti dalam sindrom Down (adanya ekstra kromosom 21) dan sindrom Klinefelter (laki-laki dengan 2 kromosom X).

·         Mutasi gen berulang yang dapat menyebabkan sindrom X rapuh atau penyakit Huntington.

·         Gen rusak yang diturunkan dari orang tua. Dalam kasus ini, penyakit genetik juga dikenal dengan istilah penyakit keturunan . Kondisi ini terjadi ketika individu lahir dari dua individu sehat pembawa gen rusak tersebut, tetapi dapat juga terjadi ketika gen yang rusak tersebut merupakan gen yang dominan.

Sekarang ini ada sekitar 4.000 penyakit genetik yang sudah diidentifikasi. Kebanyakan penyakit genetik adalah langka dengan hanya terjadi pada 1 individu dari sekitar ribuan atau bahkan jutaan individu.

C.    LINGKUP PENYAKIT GENETIK

Lingkup penyakit genetik diklasifikasikan menjadi 4 yaitu :

1.      Kelainan kromosomal

Kelainan kromosomal ditandai dengan kelainan jumlah atau struktur kromosom, bisa pada autosom maupun gonosom (kromosom kelamin). Penyakit genetika yang disebabkan kelainan autosom ialah Sindroma Down (Mongolid syndrome), SIindroma Patau, Sindroma Edwards, dan Sindroma "Cri-du-chat".
Sementara yang disebabkan kelainan gonosom ialah Sindroma Turner, Sindroma Klinefelter, Sindroma Superfemale/Triple -X atau Trisomi X, dan Supermale. Kelainan gonosom inilah yang saat ini banyak menjadi pemberitaan di media, dengan dieksposnya seseorang yang dianggap memiliki kelamin ganda.

2.      Single-gene atau kelainan Mendel

Atau monogenetic disorders adalah : terjadinya mutasi pada satu gen saja namun sudah menimbulkan penyakit. Contohnya: Cystic fibrosis & Huntington disease. Hanya saja, jenis penyakit ini memang agak jarang ditemui meskipun ada juga beberapa manusia yang menderita penyakit Huntington.

3.      Kelainan Multifaktorial

Dikatakan multifaktorial karena tidak hanya   melibatkan beberapa gen tetapi juga lingkungan, dan bagaimana interaksi antara gen dan lingkungan tersebut. seringkali peranan gen yang terlibat hanya kecil dampaknya terhadap manifestasi suatu penyakit tetapi ketika ada interaksi dengan lingkungan, manifestasi itu berdampak besar. paling sering dijumpai di populasi contoh kasus : kardiovaskular, diabetes, asma, obesitas, demensia, osteoporosis, asam urat dan lain-lain. Beberapa contoh :

a.       DM ( Diabetes Mellitus)

adalah gangguan respon sekresi insulin yang diterjemahkan menjadi gangguan penggunaan karbohidrat (glukosa) dengan hasil akhir timbul hiperglikemia. Patogenesis terkait genetik: ditemukan tipe HLA (kompleks gen polimorf dengan kode untuk antigen permukaan sel tertentu yg dijumpai pada lekosit jaringan sel lain).

3 mekanisme yg bertanggung jawab :

·         Gangguan genetic

·         Pencemaran lingkungan (virus, dll)

·         Autoimun

Aspek klinis DM

·         Organ yang terkena : universal

·         Penyebab kematian : infark miokard dan nefropati diabetik.

·         Retinopati, katarak, gloukoma è 25 % penyebab kebutaan.

·         Pada pembuluh darah menimbulkan mikroangiopati dan aterosklerosis.

·         Memperpendek usia 7 –  9 tahun

Gangguan metabolisme DM :

·         Trias Poli : - poliuria, polidipsia, polifagia.

·         Hilang berat badan dan kelemahan

·         Hiperglikemia dan glikosuria

·         Sering dijumpai Sindrom K-W (Kimmelstiel-Wilson) : DM + Hipertensi + Edema

·         Komplikasi : ganggren tungkai, trombosis mesenterium, hipoglikemia, ketoasidosis

b.      Gout

·         Kelainan genetik pada metabolisme asam urat, berakibat hiperurisemia.

·         Kelainan utama : sendi (artitis akut/kronis)

·         Tanda khas : TOFUS , timbunan MSU (monosodium urat) pada sendi yang menimbulkan daerah radang.

·         Faktor yang menyertai genetik gout : kadar purin dalam diet, obat-obatan, alkohol

·         Patofisiologi : peningkatan kadar asam urat serum yang disebabkan produksi berlebih, penurunan ekskresi atau gabungan.

·         Kadar normal : 4 – 7 mg/100ml

·         90 % disebabkan kelainan enzim tak dikenal dan kelainan enzim HGPRT parsial

·         Kelainan pada ginjal berupa :

ü  nefropati urat

ü  gagal ginjal obsruktif akut

ü  batu asam urat

4.      Kelainan Mitokondrial

Terjadi karena ada mutasi pada kromosom sitoplasma mitokondria. Uniknya, kelainan mitokondria hanya diturunkan secara maternal karena saat pembuahan mitokondria sperma tidak ikut melebur ke dalam ovum. Contoh kasus : Leber Hereditary Optic Neuropathy (LHON).