FISIOLOGI GENETIKA PERTEMUAN 6 Dr Noor Yulia MM

FISIOLOGI GENETIKA PERTEMUAN 6 Dr. Noor Yulia MM PRODI ILMU KESEHATAN & FAKULTAS RMIK

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN • Mahasiswa mampu memahami dan dapat menjelaskan fisiologi genetika • Mahasiswa mampu menjelaskan dan menguraikan proses genetika • Mahasiswa dapat memahami dan menjelaskan proses rekayasa genetika

PENDAHULUAN • Fisiologi Gametogenesis – Oogenesis , ovulasi dan menstruasi – Spermatogenesis , ereksi dan ejakulasi • Fisiologi genetika – DNA, Gen , kromosom dan protein Traits – Konsep rekayasa genetika • Fisiologi Kehamilan – Fertilisasi – Nidasi dan implementasi – Tumbuh kembang janin , plasenta dan amnion • Fisiologi persalinan , laktasi dan nifas – Tahapan persalinan – Fisiologi laktasi – Nifas

DNA • DNA adalah molekul – molekul protein yang menentukan ciri – ciri fenotip individu • Dalam proses persatuan sel – sel gamet menjadi zigot , molekul DNA merupakan bahan genetik yang diturunkan untuk memuncul kan ciri – ciri organisme sebagai fenotif dan zigot akan berkembang menjadi organism baru. • Sel didalam perkembangan menjalani tahap pertumbuhan (inter fase) dan tahap pembelahan (mitosis) dengan 2 daur yang berjalan beriringan , yaitu : – Daur kromosom : terlibat sintesis DNA – Daur sitoplasma : melibatkan pertumbuhan sel

• DNA = Deoxyribo Nucleic Acid = Asam deoksiribo nukleat : • adalah sejenis asam nkleat yang tergolong biomolekul utama setiap organisme • Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel. • peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetik ; DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel setiap organisme. • Kecuali beberapa jenis virus (virus tidak termasuk organisme) seperti HIV (Human Immunodeficiency Virus). • Berdasarkan jumlah kromosom, DNA dalam sel merupakan hasil pembelahan , terdapat 2 macam pembelahan sel yaitu : – Pembelahan mitosis – Pembelahan meiosis

DNA dalam forensik • Ilmu kedokteran Forensik menggunakan DNA yang terletak dalam darah , sperma , kulit , air liur atau rambut yang tersisa di tempat kejadian kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, . • Proses finger printing genetika atau pemrofilan DNA (DNA profiling) adalah: panjang relatif dari bagian DNA yang berulang seperti Short tandem repeats dan mini satelit dibanding kan. • Pemrofilan DNA dikembangkan pada tahun 1984 oleh genetikawan Inggris Alec Jeffreys dari Universitas Leicester. • Metode ini adalah teknik paling tepercaya untuk mengidentifikasi seorang pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu sempurna, • misalnya bila tidak ada DNA yang dapat diperoleh, atau bila tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari banyak orang.

Gen • Adalah faktor pembawa sifat keturunan yang terletak dalam kromosom (substansi hereditas) • Gen berasal dari bahasa Belanda yang artinya adalah unit pewaris sifat bagi organisme hidup. • Gen bersifat antara lain : - Sebagai materi tersendiri yg terdapat dalam kromosom. - Mengandung informasi genetika. - Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel. • Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi, bersama-sama dengan DNA yang membawa nya.

Ekspresi gen • adalah proses dimana kode-kode informasi yang ada pada gen diubah menjadi protein-protein yang beroperasi di dalam sel • Ekspresi gen terdiri dari dua tahap: • Transkripsi : proses pembuatan salinan RNA. • Translasi : proses sintesis polipeptida yang spesifik di dalam ribosom. • Proses transkripsi DNA menjadi m. RNA dan translasi m. RNA menjadi sebuah polipeptida disebut DOGMA SENTRAL (central dogma). : berlaku pada prokariot dan eukariot. • Pada eukariot ada tahap tambahan yang terjadi di antara transkripsi dan translasi yang disebut tahap pre-m. RNA untuk menyeleksi m. RNA yang akan dikirim keluar nukleus yang akan ditranslasikan di ribosom.

• Ekson merupakan m. RNA yang akan dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan , • Intron merupakan m. RNA yang akan tetap berada didalam nukleus karena kemungkinan m. RNA tersebut akan membentuk protein yang tidak fungsional (tidak berguna) jika ditranslasikan. • Intron kemudian akan terurai kembali untuk membentuk rantai m. RNA baru. • Beberapa kesalahan yang disebut MUTASI dapat terjadi pada proses ekspresi gen ini.

Kromosom • Kromosom adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan (hereditas) • Sepasang kromosom adalah “HOMOLOG” sesamanya, artinya mengandung lokus gen-gen yang bersesuaian yang disebut ALELA. • LOKUS adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom. • ALEL GANDA (MULTIPLE ALLELES) adalah adanya lebih dari satu alel pada lokus yang sama. • Dikenal dua macam kromosom yaitu: 1. Kromosom badan (Autosom). 2. Kromosom kelamin / kromosom seks (Gonosom).

Klasifikasi Kromosom pd manusia dibagi dalam 7 kelompok 1. Kelompok A : Kromosom 1 – 3 Kromosom terbesar dengan sentromer metasentrik 2. Kelompok B : Kromosom 4 – 5 Dua kromosom terbesar dengan sentromer submetasentrik 3. Kelompok C : Kromosom 6 – 12 + kromosom X , Kromosom besar dengan sentromer meta dan submeta sentrik 4. Kelompok D : Kromosom 13 – 15 Kromosom akrosentrik besar 5. Kelompok E : Kromosom 16 – 18 Kromosom sedang dengan sentromer meta- dan submetasentrik 6. Kelompok F : Kromosom 19 – 20 Kromosom metasentrik kecil 7. Kelompok G : Kromosom 21 – 22 + kromosom Y Kromosom akrosentrik terkecil

• Kromosom adalah struktur yang terdiri dari benang-benang halus yang mulai tampak pada waktu sel mulai mempersiapkan diri untuk membelah. • Kromosom juga merupakan bagian inti sel yang membawa, menentukan sifat-sifat yang akan diturunkan dalam individu organisme yang bersangkutan. • Komposisi kimia dari kromosom adalah 1. DNA 16%, 2. RNA 12%, dan 3. Nukleoprotein 72%. . Yang terdiri dari berbagai jenis protein yaitu protamin, histon, nonhiston dan berbagai enzim, diantaranya polymerase DNA dan RNA, isomerase (Subowo, 1995). • Pada makhluk tingkat tinggi, sel somatik (sel tubuh, kecuali sel kelamin) mengandung satu stel kromosom yang diterimanya dari orang tua. • Jumlah kromosom dalam sel tubuh dinamakan diploid (2 n). • Sel kelamin (gamet) hanya mengandung separuh dari jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel somatik, karena itu jumlah kromosom dalam gamet dinamakan haploid (n).

Diagnosis • Susunan kromosom sel tubuh manusia terutama keadaan gonosom dapat dipelajari secara direk dan indirek • Cara memeriksa kromosom : – Secara Direk : analisis kromosom dengan Kariogram ( dipelajari sel-sel yang ada dalam metafase dari mitosis) – Cara Indirek : dengan Barr test , dicari Barr bodies dibawah membran inti yang hanya ada pada wanita , Barr bodies dibentuk oleh kromosom X kalau individu iu mempunyai lebih dari 1 kromosom X • Dikatakan bahwa wanita jenis intinya (+) , pada pria (-) artinya tidak ditemukan Barr bodies. • Pada sel darah putih netrofil pada wanita juga dapat ditemukan drum stik

Penyakit – penyakit pada gangguan kromosom • Setiap kerusakan (mutasi) gen pada kromosom X lebih berdampak pada munculnya penyakit pada pria karena kromosom Y yang terdegradasi tidak memiliki cukup gen untuk menggantikannya. • Penyakit – penyakit yang berhasil dipetakan pada kromosom X adalah : – DMD : Duchene Muscular Dystrophy : suatu gangguan otot – Hemofilia – Bibir sumbing – Kebutaan

Penentuan kelamin tergantung dari kromosom kelamin • Sel tubuh manusia normal mengandung 46 kromosom yang dapat disusun pada 23 pasang , terdiri dari : – kromosom otosom sebanyak 44 dan 2 kromosom kelamin (yaitu X dan Y kromosom ) • Pada sel wanita normal kromosom diwakilkan oleh 2 kromosom X • Pada sel pria kromosom kelamin diwakili oleh sebuah kromosom X dan sebuah kromosom Y yang jauh lebih pendek – Pada Ovum matang : • Mempunyai 22 kromosom otosom dan 1 kromosom X – Sedangkan pada spermatozoon : • separoh mempunyai 22 kromosom serta 1 kromosom X , • separoh yang lain 22 kromosom otosom serta 1 kromosom Y

• Seorang anak menerima 23 kromosom dari setiap orang tua ( dari ibu dan dari ayah ): – 22 pasang otosom yaitu kromosom biasa dan 1 kromosom kelamin • pada persatuan ovum dan spermatozoon kelak menjadi Zigote dengan susunan kromosom : – yang jadi Wanita : mempunyai 44 kromosom otosom serta kromosom XX ( 1 X dari ibu dan 1 X dari ayah ) – yang jadi Pria : mempunyai 44 kromosom otosom serta kromosom seks XY (1 X dari ibu dan Y dari ayah ) • Jadi kelamin ditentukan oleh ayah anak sesuai dengan pembagian yang diterimanya dari kromosom kelamin itu X atau Y.

• Sebelum ovum dan spermatosoa menjadi matang dan siap untuk bersatu dan menjadi zigote , terjadi pembelahan 2 kali yang mengurangi jumlah kromosom dari oosit primer dan spermatosit primer dari 46 menjadi 23 • Pada pembelahan ini bisa terjadi : – Gangguan pada pembelahan untuk membentuk ovum atau pematangan spermatozoa – Non disjuntion : gangguan dalam pelepasan sepasang kromosom sebagian atau seluruhnya – Reciprocal translocation : penukaran dari bahan 2 kromosom berasal dari pasangan yang berbeda. – Mosaicism : non disjunction pada mitosis tingkat zigote – Hilangnya sebagian dari kromosom atau reduplikasi

Determinasi kromosom • Pada fertilisasi terjadi persatuan antara ovum dan spermatozoon menjadi sebuah zigot yang mempunyai jumlah kromosom normal yaitu sebanyak 2 kali kromosom yang dipunyai sel gamet. • Karena itu pembentukan gamet terjadi dengan meiosis yang menghasilkan pengurangan jumlah kromosom • Meiosis ini harus berlangsung dengan baik untuk pembentukan keturunan yang sehat • Gangguan pada meiosis menghasilkan : – gamet yang tidak memungkinkan reproduksi , – menyebabkan kematian buah kehamilan atau – menimbulkan kelainan kongenital

ABNORMALITAS KROMOSOM PATOFISILOGI

KELAINAN JUMLAH KROMOSOM • Sebagian dari kelainan meliputi otosom , kelebihan 1 kromosom • Sebagian lainnya meliputi kromosom seks, biasanya kromosom X • Bila terdapat kromosom tambahan sehingga tersusun 3 kromosom sebagai ganti pasangan yang normal , penderita dinyatakan trisomi. misal : Trisomi 21 , Trisomi 17 -18 , Trisomi 13 -15 , Trisomi X • Bila salah satu kromosom tidak ada maka disebut monosomi jarang terjadi • Kebanyakan kelainan kromosom tidak memberi kemungkinan hidup.

Kelainan kromosom seks dapat menjadi sebab beberapa sindrom klinik • 3 jenis kelainan yang paling banyak ditemukan : 1. Pada Sindrom Turner dengan fenotipe wanita, terdapat kromosom XO dan ditemukan disgenesis ovarium 2. Pada Sindrom Klinefelter dengan fenotipe pria , terdapat kromosom XXY 3. Pada sindrom Poly-X atau Superfemale : dengan fenotipe wanita yang mental terbelakang dan terdapat kromosom XXX

Dalam kromosom seks bisa terdapat gen – gen yang berkaitan dengan beberapa kelainan • Gen – gen abnormal dalam kromosom X, misalnya : – Menyebabkan hemofilia , – buta warna , – distrofi otot pada anak 2 ( Duchenne`s distrophy) , – defisiensi glukose– 6 fosfat dehidrogenase, dsbnya • Pada kromosom Y , tidak ditemukan kelainan – kelainan , kecuali peranan dalam pembentukan testis , – adanya kromosom Y tanpa kromosom X zigote tidak mungkin hidup.

Kelainan - kelainan pada kromosom OTOSOM • TRISOMI 21 : Sindrom Down , kelainan mongoloid • terdapat 3 kromosom 21 • Janin yang dilahirkan kecil , dengan hipotoni dan mikrosefali , • sering ada lubang pada septum ventrikel jantung. • Sewaktu meiosis anggota 2 pasangan kromosom terpisah hingga tiap anak sel hanya menerima setengah jumlah kromosom yang dimiliki sel induknya, bila sebaliknya ke 2 anggota pasangan ber gerak ke anak sel yang sama (non disjunction) sel mengandung 24 kromosom sebagai ganti 23 kromosom yang normal -> saat pembuahan 23 kromosom lainnya ditambahkan pada sel gamet abnormal ini hasilnya menjadi 47 kromosom dimana 3 diantaranya identik : trisomi • angka kejadian sindrom down bertambah dengan meningkatnya usia ibu ( nondisjunction lebih sering terjadi selama oogenesis daripada selama spermatogenesis )

• kromosom 21 melekat pada kromosom lainnya dikenal sebagai translokasi • pada beberapa translokasi kromosom 21 dapat dilihat orang tua anak dengan trisomi 21, secara klinik normal tetapi mempunyai 45 kromosom , pembawa pola kromosom ini disebut carier • Berpasangannya dan pemisahan kromosom yang mengalami translokasi dan 2 homolog sewaktu meiosis menentukan komplemen kromosom sel benih. • Bila gamet normal dengan susunan kromosom 13 -15 ditambah 21 bergabung dengan kromosom translokasi 13 -15 -21 ditambah sebuah kromosom 21 yang bebas , hasilnya adalah trisomi 21 -> pola khas pada sindrom Down • Bila orang tua seorang anak mongoloid punya sel kromosom normal , kemungkinan lahirnya anak ke 2 sindrom Down 1 -2 % • Bila salah seorang carier kromosom 21 yang ditranslokasi , kemungkinan 1/3 kelahiran sindroma Down.

Sindrom Down : mongoloid • Adanya suatu kelainan kromosom • Diuraikan oleh Langdon Down tahun 1866 • Kelainan ini ditemukan diseluruh dunia pada semua suku bangsa • Terdapat 10% diantara penderita retardasi mental • Secara statistik ditemukan lebih banyak dilahirkan oleh ibu yang berusia lebih dari 30 tahun. • Bila pada wanita usia dibawah 30 tahun biasanya kelainan kromosomnya berupa suatu translokasi • Penyebab kemungkinan adalah: – Non disjunction sewaktu osteogenesis ( trisomi ) – Translokasi kromosom 21 dan 15 – Post zigotic non disjunction ( mosaicism )

Faktor – faktor yang memegang peranan dalam terjadinya kelainan kromosom adalah : • Umur ibu : biasanya pada usia diatas 30 tahun • Kelainan kehamilan • Kelainan endokrin pada ibu : – Karena suatu ketidak seimbangan hormonal – Pada usia tua dapat terjadi infertilitas relatif – Kelainan tiroid – Kelainan ovarium

Gejala klinik Sindrom Down • Anak dengan sindrom ini sangat mirip : Retardasi mental dan retardasi jasmani sangat menonjol , Kemampuan berfikir digolongkan pada idiot dan imbesil serta tidak akan mampu melebihi seorang anak yang berumur 7 tahun • Berbicara dengan kalimat – kalimat sederhana, sangat tertarik pada musik dan kelihatan sangat gembira • Wajah anak sangat khas : Kepala agak kecil dan brakisefalik dengan daerah oksipital yang mendatar , Muka lebar , tulang pipi tinggi, hidung pesek, letak mata berjauhan , sipit miring keatas dan kesamping ( seperti mongol ) iris mata tampak bercak – bercak (Bronsfield spots) lipatan epikantus jelas sekali. Telinga agak aneh, Bibir tebal , lidah besar , kasar dan bercelah – celah (scrotal tongue) • Pertumbuhan gigi sangat terganggu , • Dileher terdapat lipatan – lipatan berlebihan

• Jari kelingking tangan pendek dan membengkok kedalam , Kadang falang tengah dan distal rudimenter , Jarak antara jari I dan II pada tangan dan kaki agak besar , Gambaran telapak tangan tampak tidak normal yaitu terdapat 1 garis besar melintang ( simian crease ), • Alat kelamin kecil • Kadang ditemukan kelainan jantung bawaan : defek septum ventrikel • Sering kena penyakit infeksi terutama infeksi saluran pernafasan , leukemia • Pertumbuhan masa bayi kadang – kadang baik tetapi kemudian menjadi lambat

Pemeriksaan sindrom Down • Dermatoglifik • Pemeriksaan kromosom • Patologi anatomi : otak biasanya lebih kecil dari normal dan semakin besar anak pertumbuhan otak semakin ketinggalan • Tidak ada pengobatan khusus • Diagnosa banding : – Hipotiroidime – Akondroplasia – Rakitis – Sindrom Turner

• TRISOMI 17 -18 : Sindrom Edward • Klinis : keterbelakangan jiwa , cacat jantung bawaan sepasang telinga letak rendah , bibir sumbing , ociput menonjol , pengetulan jari-jari tangan, rahang kecil, kelinan ginjal , jari saling melekat, kelainan susunan rangka, • umumnya meninggal pada usia 2 bulan. • TRISOMI 13 -15 : Sindrom Patou • kelainan utama : keterbelakangan jiwa, cacat jantung bawaan , ketulian , bibir sumbing , palatum terbelah, kelainan mata ( mikroftalmia, anoftalmia, koloboma • sebagian besar meninggal menjelang usia 3 bulan • Kelainan kromosom pada kasus abortus • Menyangkut otosom – otosom maupun kromosom kelamin • Kelainan yang paling banyak dijumpai ; monosomi untuk kromosom X

Kelainan - kelainan pada kromosom KELAMIN • Kebanyakan kelainan ini disebabkan oleh tidak terpisahnya anggota pasangan kromosom. • Sewaktu meiosis ke 2 anggota pasangan X tidak berpisah dan bergerak ke salah 1 anak sel , oosit akan mempunyai 2 kromosom X atau tidak mempunyai kromosom X sama sekali. • Bila oosit dengan 2 kromosom X bersatu dengan sperma yang mengandung kromosom Y hasilnya zigot dengan komplemen kromosom kelamin XXY • Bila bersatu dengan sperma yang mengandung kromosom X , hasilny zigot XXX • Bila oosit tanpa kromosom X dibuahi sperma dengan kromosom X , maka zigot mengandung kromosom kelamin XO • Bila sperma dengan kromosom Y maka zigot mengandung kromosom kelamin YO • Tidak terpisahnya anggota kromosom kelamin waktu spermatogenesis menimbulkan sperma tanpa kromosom kelamin atau dengan 2 Y , pembuahan yang terjadi menghasilkan kromosom XO, XXY , YYX

• • • SINDROME KLINEFELTER Klinis : hanya ditemukan pada pria mandul , atrofi testis, hialinisasi tubuli seminiferis, ginekomastia Sel mempunyai 47 kromosom dengan komplemen kelamin kromosom XXY dan badan kromatin 80% Penderita cacat jiwa Penyebab utama : tidak terpisahnya anggota pasangan homolog XX Kadang mempunyai 48 kromosom , yaitu 44 otosom dan 4 kromosom kelamin XXXY , disebabkan oleh tidak terpisahnya kromosom kelamin pada gamet ke 2 orang tua atau pada gamet wanita sewaktu pembelahan meiosis pertama dan kedua pada beberapa orang jaringan mengandung sel-sel dengan pola kromosom bnormal , disebut mosaikism ,

• SINDROM TURNER • Ditemukan pada wanita yang memiliki penampilan yang tidak disangkal sebagai wanita , nampak seperti wanita sejati tetapi sel – selnya bersifat kromatin seks negatif • Sel hanya mempunyai 45 kromosom dengan komplemen kromosom XO • Disebabkan tidak berpisahnya pasangan kromosom kelamin pada sel kelamin pria sewaktu meiosis • Tampak mosaikisme dengan kombinasi XO/XX, XO/XYY . • Ditandai oleh : Tidak ada indung telur (disgenesis gonadalis) , leher berselaput , limfedema anggota – anggota badan , kelainan rangka, keterbelakangan jiwa

SINDOMA TURNER = disgenesis gonada • Merupakan sindrom pada wanita yaitu : wanita dengan infantilisme , congenital webbed neck dan cubitus valgus • Ditemukan oleh Henry H. Tunner tahun 1938 • Disebabkan oleh kelainan kromosom seks yang menyebabkan terjadinya gangguan pertumbuhan pada gonad • Fenotipe sindrom turner adalah wanita , sedangkan kromosom seksnya tidak lengkap untuk seorang wanita • Kromosom yang hilang atau rusak pada masa pembentukan atau pembelahan zigot mungkin Y atau X sehingga tidak dapat dikatakan gonad akan menjadi testis atau ovarium ( aplasia / hipoplasia / displasia gonadal ). • Penggolongan kelainan kromosom seks : – Kromatin seks negatif dan XO chromosomal pattern : terbanyak 80% , kromosom X mungkin berasal dari ayah atau ibu – Kromatin seks positif : Isokromosom Xx, Translokasi fragmen kromosom X , Mosaik XO (terbanyak ) atau XX atau XY

Gejala klinis Sindrom Turner • Perawakan pendek ( short stature): waktu lahir sudah pendek , bila dewasa umumnya tinggi kurang dari 150 cm, Webbed neck : lipatan kulit berbentuk segitiga (triangular skin fold ) yang melintang dari telinga sampai akromion , batas rambut rendah kadang sampai skapula • Kelainan wajah ; muka agak aneh , tampak lebih tua dari usianya, mata miring kebawah ( anti mongoloid) , dengan lipatan epikantus, jarak interorbital kecil, telinga besar dan rendah , pertumbuhan dagu dan rahang bawah kurang sempurna , tampak kecil , gangguan pertumbuhan gigi, palatum melengkung tinggi • Kelainan rangka dada berbentuk perisai (shield like chest ) dengan putting susu letak berjauhan , pigeon chest, spina bifida , scoliosis, sindaktili , jari tangan dan kaki pendek dan kecil , Anak tidak akan mengalami masa pubertas akibat tidak adanya respons gonad untuk membuat estrogen , kelainan mata ; ptosis, strabismus, koloboma, katarakkongenital, retinitis pigmentosa, kadang buta warna • Kelainan kulit dan jantung

Diagnosis • Pemeriksaan kromosom , pemeriksaan gonad, pembedahan dan biopsi , periksa kadar gonadotropin • Pengobatan : • Psikologis : yakinkan anak kalau ia wanita • Terapi hormon kelamin dimulai pada usia akil baliq dengan pemberian hormon estrogen terus menerus selama 6 – 9 bulan hingga tumbuh payudara , vagina dan uterus , dilanjutkan pemberian estrogen secara siklik selama 21 hari hingga timbul menstruasi • Prognosisi: – Pertumbuhan badan tidak akan normal – Tanda kedewasan jasmani dapat dicapai – Kehidupan seksuil bisa normal tetapi penderita tetap mandul

• SINDROM TRIPEL X ( 47, XXX) • Kadang dinamakan wanita super : SUPER FEMALE • disebabkan karena non disjunction • Dihasilkan oleh pembuahan oosit XX dan sperma yang mengandung X • Mempunyai 2 badan kromatin seks dalam selnya • Gejala : Perawakan seperti wanita biasa, kekanakan dengan kecerdasan yang rendah, perdarahan haid sedikit , keterbelakangan jiwa hingga derajat tertentu, perkembangan seks normal, subur • Keturunannya semua normal

Kelainan susunan kromosom • Disebabkan oleh pemutusan kromosom • Mungkin disebabkan oleh : faktor lingkungan seperti virus , penyinaran , obat – obatan • Sifat kelainan yang dihasilkan tergantung pada apa yang terjadi dengan potongan – potongan kromosom yang patah • Bila sepotong kromosom melekat pada kromosom yang tidak serupa atau segolongan terjadilah suatu translokasi : jumlah gen seluruhnya tetap sama , fenotip penderita normal disebut pembawa ( carier ) karena akan menghasilkan sel – sel benih dengan kromosom translokasi yang abnormal. • Bila mengalami pembelahan meiosis biasanya terjadi non disjunction • Sindrom terkenal yang disebabkan kehilangan sebagian dari salah satu diantara kromosom 4 -5 adalah sindrom teriakan kucing. • Suara tangis anak seperti teriakan kucing , mikrosefali, keterbelakangan jiwa, penyakit jantung bawaan

Kelainan – kelainan gen • Kelainan langsung yang diakibatkan oleh perubahan pada satu gen tunggal dinamakan mutasi gen tunggal • Menyebabkan cacad – cacad bawaan akibat kelainan susunan pada waktu lahir • Gangguan kerja gen dapat pula mengakibatkan sejumlah penyakit , misal : febilketonuria, homosistinuria , galaktosemia • Dapat disertai berbagai derajat keterbelakangan jiwa. • KETURUNAN OTOSOM DOMINAN • Gen cacat akan menyebabkan kelainan – kelainan. baik gen yang hanya berasal dari salah satu orang tua ( heterozigot ) mapun kesuanya ( homozigot ) • Contoh kelainan : akondroplasia, disostosis kleidokranial , kelainan jari – jari tangan dan kaki yang menyerupai capit udang karang , gangguan pembentukan tulang (osteogenesis imperfekta)

• Keturunan yang berkaitan dengan jenis kelamin • Gen – gen yang abnormal dikandung oleh kromosom X bersifat resesif • Hanya tampil pada pria • Cacat bawaan bersifat keturunan melalui wanita dan timbul pada separoh dari anak laki- lakinya. • Klinis : – hidrosefalus , – gargoilisme , – sindroma feminisasi testikuler

• Keturunan otosom resesif • Gen yang resesif hanya akan menampakkan diri pada keadaan homozigot yaitu bila diturunkan melalui baik ayah maupun ibunya • Kelainan – kelainan tidak sering ditemukan • Anak – anak yang terkena hampir selalu berasal dari orang tua – oran g tua heterozigot yang idak menampilkan cacat tersebut. • Tiap saudara kandung anak yang cacad mempunyai kemungkinan cacad 25 % • Kebanyakan orang tua anak yang cacad mempunyai riwayat pernikahan dengan keluarga dekat ( ada pertalian darah ) • Contoh kelainan yang diturunkan resesif adalah : distrofi kondroektodermal , mikrosefali, kondrodistrofi kalsifikans kongenita

Peristiwa yang jarang dijumpai • Kelainan yang mendadak timbul pada keluarga dimana tidak ada anggota keluarga yang menderita cacad – cacad bawaan • Gen – gen resesif • Mutasi : perubahan yang mendadak dan menetap pada penampilan gen • Daya penembusan yang berkurang : – akibat pengaruh gen yang dominan baik homozigot maupun heterozigot tidak timbul pada beberapa individu – Akibat pengaruh gen yang resesif gagal menampilkan diri pada individu homozigot • Fenokopi : apabila individu yang genetik normal dihadapkan pada suatu perubahan lingkungan yang khas pada tingkat perkembangan tertentu ia dapat memperoleh suatu fenotip yang abnormal , misal – katarak karena infeksi sebelum lahir dengan rubela yang disebabkan oleh kelainan kerja gen , – Kelainan perubahan genetik yang berulang pada keluarga yang sama

Diferensiasi seks • Terbagi atas : – Disgenesis gonadal – Pseudohermafroditisme pria – Pseudohermafroditisme wanita

Disgenesis gonadal • Disgenesis ovarium : – Aplasia ovarium : sindroma Turner – Hipoplasia ovarium – Displasia ovarium • Pertumbuhan gonad yang asimetris – Aplasia gonadal unilateral – Hermafrodit sejati • Disgenesis testikularis – Sclerosis tubular – Aplasia germinal – Sertolli cell only syndrome

Pseudohermafroditisme pria • Kromatin seks selalu negatif , sedangkan kromosom seks XY tetapi genitalia interna dan eksterna berbeda jenisnya 1. Dengan genitalia eksterna wanita sejak kecil dianggap wanita , bisa menikah tetapi tetap mandul 2. Dengan genitalia bersifat dua ( ambigus ) atau pria biasanya cepat dibawa kedokter karena jenis kelaminnya meragukan

Pseudohermafroditisme wanita • Wanita dengan kromatin seks positif , kromosom seks XX , genitalia interna lengkap wanita tetapi genitalia eksterna seperti pria , dengan maskulinisasi yang derajatnya berbeda – beda • Terjadi akibat pengaruh hormon androgen yang berlebihan , yang mungkin disebabkan oleh : 1. Hiperplasia adrenal kongenital 2. Anak yang ibunya mendapat pengobatan testosteronatau progestin pada waktu hamil 3. Anak yang ibunya mempunyai tumor virilising 4. Idiopatik

Kelainan jenis kelamin dengan petunjuk sebagai berikut : • Genitalia eksterna bersifat dua ( ambigus ) • Benjolan – benjolan didaerah inguinal atau labia pada wanita • Pada pria scrotum kosong • Wanita hamil mendapat pengobatan dengan androgen atau progesteron • Ditemukan kelainan jenis kelamin dalam keluarga • Wanita dengan perawakan pendek • Pria dewasa dengan testis yang kecil

pengobatan • Koreksi kelainan yang bersifat dua ( ambigus) : bahasa awam ganti kelamin • Koreksi bedah plastik • Terapi hormonal • Psikoterapi • Kombinasi

KELAINAN OLEH PENGARUH HORMONAL • Maskulinisasi pada wanita dengan kromosom dan gonad wanita : sindrom adrenogenital

Sindrom feminisasi testikular • Suatu bentuk hermafroditisme pria dengan fenotipe wanita, hipogonadisme dengan amenorea primer • Feminisasi karena tidak ditumbuhkannya organ genital pria oleh androgen • Gambaran klinik : – Penderita tampak cantik, payudara tumbuh dan berkembang dengan sempurna walau defisiensi jaringan kelenjar dan hipoplasia putting susu – Alat kelamin luar : vagina tidak ada atau kelihatan pendek dan berakhir pada kantong buntu (blind pouch), Rambut ketiak atau pubis sedikit atau tidak ada , servic dan uterus tidak ada – Testis terletak didalam abdomen, canalis inguinalis atau labia mayora dengan sel leydig dan sel sertoli tetapi tanpa proses spermatogenesis( azoospermia) – Kromatin seks negatif, Kariotipe menunjukkan pria yang normal (46 XY) – Kadang ditemukan tumor benigna dalam testis (adenoma) yang mengalami degenerasi maligna, Testis mengeluarkan hormon estrogen dan androgen • Pemeriksaan hormonal : sekresi FSH normal, kadar 17 ketosteroid normal atau meninggi, kadar testosteron dalam plasma dalam batas normal utk pria dan ekskresi estrogen dalam urin normal utk wanita

REKAYASA GENETIKA • Adalah suatu cara untuk mengganti / menambah DNA dari organisme lain kesusunan DNA asli dalam suatu sel dari suatu organisme • Hal ini dilakukan untuk mendapatkan kombinasi keturunan yang diinginkan • Tehnik rekayasa genetika : • dengan cara menyisipkan DNA asing ke DNA asli • Dibutuhkan suatu mikroorganisme sebagai faktor pembawa biasanya bakteri. • DNA REKOMBINAN : • merupakan DNA yang rangkaian penyusunnya dipotong disisipkan atau disambungkan dengan DNA baru yang membawa sifat unngguol yang diinginkan. • Proses membuat DNA rekombinan disebut Rekombinasi DNA • Hal tersebut diterapkan pada proses pembuatan insulin , interferon dan vaksin

Konsep rekayasa genetika Replikasi DNA adalah proses penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel , replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel , Prokariota terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada Eukariota waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase siklus sel , • sebelum mitosis atau meiosis I penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida – nukleotida penyusun polimer DNA. • Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase ( PCR ). • •

Replikasi • merupakan proses pelipat gandaan DNA • Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk berdasarkan urutan nukleotida pada DNA yang digandakan. • Proses replikasi diperlukan ketika sel akan membelah diri • Pada setiap sel(kecuali sel gamet), pembelahan diri disertai dengan replikasi DNA agar semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama. • Pada dasarnya, proses replikasi memanfaatkan fakta bahwa DNA terdiri dari dua rantai dimana rantai yang satu merupakan "konjugat" dari rantai pasangannya. • pada masing-masing DNA baru yang diperoleh pada akhir proses replikasi; • satu rantai tunggal merupakan rantai DNA dari rantai DNA sebelumnya, sedangkan rantai pasangannya merupakan rantai yang baru disintesis. • Rantai tunggal yang diperoleh dari DNA sebelumnya bertindak sebagai "cetakan" untuk membuat rantai pasangannya.

• Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu • salah satu yang terpenting dikenal dengan nama DNA Polimerase merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer. • Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA dibantu oleh enzim helikase yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan enzim girase yang mampu membuka pilinan rantai DNA. • Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. • Proses pembukaan rantai ganda berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai ganda. • Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti.

Gen yang diklonning • Tehnik DNA rekombinasi atau rekayasa genetik memberikan kesempatan yang tidak terbatas terbentuknya kombinasi baru dari gen yang pada saat itu tidak terjadi secara alamiah pada kondisi normal

Selamat belajar