genetika manusia

1. GENETIKA MANUSIA
ASPEK KLINIS KELAINAN
KONGENITAL DAN PENYAKIT
KETURUNAN
I WAYAN SURASTA, S.Kp., M.Fis.,AIFO

2. TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS:
Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa
mampu:
• Menjelaskan pengertian dasar reproduksi dan
genetika
• Menjelaskan tentang hereditas pada manusia
• Menguraikan proses terjadinya reproduksi sel
somatic dan sel kelamin
• Menjelaskan konsep penentuan jenis kelamin
• Menjelaskan peran DNA dan RNA dalam proses
sintesis protein
• Menjelaskan contoh-contoh pewarisan sifat pada
manusia

3. Reproduksi dan genetika
– Pertumbuhan
– Perkembangan
– Berreproduksi

4. Genetika (ilmu keturunan) adalah cabang dari
ilmu hayat yang mempelajari turun
temurunnya sifat-sifat induk atau orang tua
kepada keturunannya.
Genetika memiliki beberapa cabang di
antaranya : genetika sel, genetika manusia,
genetika mikrobia, genetika molekuler,
genetika biokimia, genetika fisiologi, genetika
farmasi, genetika populasi, genetika
kuantitatif, genetika tumbuhan, genetika
hewan, genetika konseling, eugenika (usaha
untuk mendapatkan keturunan yang lebih
baik), dan sebagainya.

5. Hereditas manusia
Perbedaan urutan asam amino penyusun
protein menyebabkan terbentuknya protein
yang berbeda
GEN ------- DNA

6. KROMOSOM
Kedudukan kromosom di dalam nukleus sel

7. Secara sistematis morfologi kromosom
membagi kromosom pada sel somatis menjadi
2 tipe, yaitu:
• Autosom (kromosom somatis), berjumlah 22
pasang (44 buah) dan tidak berhubungan
dengan penentuan jenis kelamin.
• Gonosom (kromosom seks), berjumlah
sepasang (2 buah), yaitu X dan X untuk wanita
serta X dan Y untuk pria. Kromosom ini
berhubungan dengan penentuan jenis
kelamin.

8. Set kromosom pada sel somatis yang tidak
sedang membelah

9. Set kromosom pada sel somatis yang akan
membelah

11. MITOSIS
Mitosis terjadi pada sel somatis. Tiap sel
mengandung 2 genom/diploid/2n, dan
pembelahan menghasilkan 2 sel dengan sifat
genetik yang sama.

12. MEIOSIS
Pembelahan meiosis berguna untuk
menghasilkan gamet atau sel-sel kelamin,
sehingga lazim dikenal sebagai
gametogenesis. Pada pembelahan jenis ini
dihasilkan sel yang mengandung 1
genom/haploid/n. Gametogenesis pada pria
menghasilkan 4 spermatozoa dan pada wanita
menghasilkan 1 ovum disertai 2 atau 3 badan
polar.
• Gametogenesis pada pria dinamakan
spermatogenesis sedangkan gametogenesis

13. Diagram Spermatogenesis

14. Diagram Oogenesis

15. PENENTUAN JENIS KELAMIN

16. PERAN DNA DAN RNA DALAM SINTESIS PROTEIN
• Sebagai pembawa sifat yang diturunkan,
kromosom tersusun atas nukleoprotein, suatu
senyawa antara protein berupa protamin atau
histon dengan asam nukleat berupa
deoxyribonucleic acid (DNA).
• Telah dijelaskan pada bagian terdahulu bahwa
DNA-lah yang berperan sebagai materi genetik
karena di dalamnya terkandung banyak sekali
gen. Selain DNA sebenarnya ada pula asam
nukleat lain di dalam tubuh kita dengan fungsi
yang berbeda yaitu ribonucleic acid (RNA).

17. MODEL STRUKTUR D N A

18. Struktur RNA sebagai polinukleotida

19. Struktur mRNA

20. Struktur tRNA

21. PEWARISAN SIFAT PADA MANUSIA
Terdapat banyak sekali macam proses
pewarisan sifat pada manusia. Pada bagian ini
hanya akan diulas beberapa jenis pewarisan
sifat pada manusia, dengan beberapa contoh
seperlunya, di antaranya adalah pewarisan
sifat autosomal dominan, autosomal resesif,
kesalahan metabolisme, kodominansi, gen
letal, gen komplementer, rangkaian kelamin,
ekspresi gen oleh seks serta kelainan jumlah
kromosom.

22. FAKTOR YANG DAPAT MENIMBULKAN KELAINAN KROMOSOM
• Usia ibu ----- usia lanjut --- kromosom yg kurang – mongolism
• Radiasi ---- menyebabkan cedera pada kromosom
• Virus --- dapat mengubah DNA pada kuman
• Berbagai zat kimia ---- mengubah susunan gen, spt obat-obatan
anti kanker.

23. A. PEWARISAN SIFAT AUTOSOMAL DOMINAN
• Pewarisan sifat autosomal dominan ditentukan oleh gen-gen
yang terdapat di dalam DNA pada autosom (kromosom
somatis), yaitu di antara pasangan kromosom ke-1 sampai
sampai pasangan ke-22.
• Pada pasangan kromosom, huruf pertama adalah genotip
yang terdapat pada kromosom pertama dan huruf kedua
adalah genotip yang terdapat pada kromosom kedua.
• Misalnya tertulis genotip Pp pada pasangan kromosom, maka
pada kromosom pertama terdapat gen dominan P (huruf
kapital) dan pada kromosom kedua terdapat gen resesif p
(huruf kecil).
• Untuk genotip PP, pada kromosom pertama maupun kedua
terdapat gen dominan. Sedangkan untuk genotip pp, pada
kromosom pertama maupun kedua terdapat gen resesif.

24. • Pewarisan sifat jenis ini, diturunkan oleh genotip dominan
(huruf kapital).
• Apabila genotip dominan ini ada, maka sifat tertentu yang
diturunkan akan muncul fenotipnya (sifat yang tampak).
• Sebagai contoh, jika ada satu gen dominan P (huruf kapital)
saja misalnya genotip Pp, maka sifat yang diwariskan akan
muncul, karena gen dominan ini akan mendominasi dan
menutup gen resesif p (huruf kecil).
• Jika pasangan berupa gen resesif semua misalnya pp, barulah
sifat yang dipengaruhi oleh gen resesif ini akan muncul. Tentu
saja jika genotipnya dominan semua misalnya PP, sifat yang
diwariskan oleh gen dominan ini akan muncul.

25. 1. Polidaktili dan sindaktili (gen autosom dominan P)
– PP : Polidaktili
– Pp : Polidaktili
– pp : Normal
Polidaktili (A) dan sindaktili (B)
(Dimodifikasi dari: http://www.i-am-pregnant.com
dan http://img379.imageshack.us)

26. 2. Taster (perasa) feniltiokarbamid atau
feniltiourasil (gen autosom dominan T)
Taster mengecap feniltiokarbamid dengan rasa
pahit.
• TT : Taster
• Tt : Taster
• tt : Buta kecap
Taster merasakan pahitnya feniltiokarbamid
(Sumber: http://justbeer.files.wordpress.com)

27. 3 .Thalasemia (gen autosom dominan Th)
Huruf Th dianggap 1 huruf saja dalam pembacaannya. Penderita
thalasemia mengalami kekurangan dalam sintesis hemoglobin
sehingga eritrosit mudah lisis.
• ThTh : Thalasemia mayor yang dapat berakibat fatal
• Thth : Thalasemia minor yang masih dapat bertahan
• thth : Normal
Penderita thalasemia
(http://3.bp.blogspot.com)

29. 4. Dentinogenesis imperfecta/gigi berwarna putih susu
(gen autosom dominan D)
• DD : Dentinogenesis imperfecta
• Dd : Dentinogenesis imperfecta
• dd : Normal
Dentinogenesis imperfecta
(Sumber: http://www.dent.unc.edu)

30. 5. Anonikia (tidak memiliki kuku) yang diwariskan
oleh gen autosom dominan An.
• An An : Anonikia
• An an : Anonikia
• an an : Normal
Anonikia pada jari kaki
(Sumber: http://www.scielo.br)

31. 6. Retinal aplasia (buta sejak lahir karena tidak
memiliki retina), yang diwariskan oleh gen
autosom dominan Ra.
– Ra Ra : Retinal aplasia
– Ra ra : Retinal aplasia
– ra ra : Normal
7. Katarak kongenital yang diwariskan oleh gen
autosom dominan K.
– KK : Katarak kongenithal
– Kk : Katarak kongenithal
– kk : Normal

32. 8. Lekuk pipit, lekuk dagu, ketebalan rambut
tangan, lengan dan dada, kemampuan
membengkokkan ibu jari
9. Daun telinga bebas, pangkal rambut dahi
runcing dan sebagainya

33. B. PEWARISAN SIFAT AUTOSOMAL RESESIF
Pewarisan sifat autosomal resesif ditentukan oleh gen-
gen yang terdapat di dalam DNA pada autosom, yaitu
di antara pasangan kromosom ke-1 sampai sampai
pasangan ke-22.
Pewarisan sifat jenis ini, diturunkan oleh genotip resesif
(huruf kecil). Apabila genotip dominan ada, maka sifat
tertentu (fenotip) yang diturunkan oleh gen resesif
tidak muncul karena didominasi oleh gen dominan.
Sebagai contoh, jika gen resesif b (huruf kecil) berperan
menampakkan fenotip mata biru, sedangkan kita
memiliki genotip Bb, maka mata kita tidak akan
berwarna biru.
Kondisi ini terjadi karena fungsi gen resesif p tertutup
oleh dominasi gen dominan P.
Jika genotip kita pp, barulah akan muncul fenotip mata
biru.

34. 1. Mata biru, yang diwariskan oleh gen autosom resesif b.
– BB : tidak biru
– Bb : tidak biru
– bb : biru
Mata biru yang diturunkan oleh gen resesif b
(Sumber: http://www.theflagbearer.com)
2. Kistik fibrosis, suatu gangguan metabolisme
protein yang berakibat pada kelainan organ
tubuh (diturunkan oleh gen autosom resesif cf)
– Cf Cf : normal
– Cf cf : normal
– cf cf : kistik fibrosis

35. 3. Tay Sach, suatu degenerasi jaringan saraf
yang berakibat pada penurunan intelektual,
kelemahan otot, kebutaan dan sebagainya.

36. C. KESALAHAN METABOLISME BAWAAN
Beberapa kesalahan metabolisme bawaan yang penting antara
lain:
1. Fenilketonuria (diturunkan oleh gen resesif p).
Dalam hal ini fenilalanin tidak dapat diubah menjadi tirosin,
yang dapat menyebabkan keracunan otak dan organ lainnya.
• PP : normal
• Pp : normal
• pp : fenilketonuria

37. Gambar 43. Penderita fenilketonuria
(Sumber: http://pediatrics.aappublications.org)

38. 2. Albino (diturunkan oleh gen resesif a)
Dalam hal ini tirosin tidak dapat diubah menjadi melanin yaitu
pigmen atau zat warna kulit.
• AA : normal
• Aa : normal
• aa : albino
Gambar 44. Anak albino
(Sumber: http://naturescrusaders.files.wordpress.com)

39. 3. Tirosinosis (diturunkan oleh gen resesif t)
Dalam hal ini tirosin berlebihan sehingga
terjadi tanda-data seperti fenilketonuria,
tetapi intelektualitas ada dalam batas normal.
• TT : normal
• Tt : normal
• tt : Tirosinosis

40. 4. Alkaptonuria (diturunkan oleh gen resesif h)
Dalam hal ini alkapton tidak dapat diubah menjadi asam
maleylasetat dan selanjutnya menjadi H2O dan CO2. Akibatnya
urine berwarna coklat tua sampai hitam, nyeri sendi dan
timbul bercak di kulit.
• HH : normal
• Hh : normal
• hh : alkaptonuria
Gambar 45. Urin normal dan urin penderita alkaptonuria
(Sumber: http://www.nexusediciones.com)

41. Gambar 46. Bercak alkapton
(Sumber: http://www.wikilearning.com)

42. 5. Kretinisme (diturunkan oleh gen resesif c)
Dalam hal ini tirosin tidak dapat diubah menjadi tiroksin dan
triiodotironin yang berperan penting dalam pertumbuhan
tubuh, akibatnya tubuh menjadi kerdil.
• CC : normal
• Cc : normal
• cc : kretin
Gambar 47. Kretinisme
(Sumber: http://www.arastiralim.net)

43. D. KODOMINANSI
Kodominansi adalah paduan antara dua jenis gen dominan.
Dalam hal ini, gen dominan ada 2 macam, misalnya HbA dan HbB
(meskipun gen tersebut tertulis dalam 3 huruf anggaplah sebagai 1 huruf).
Contoh dari kodominansi adalah terjadinya fenotip golongan darah dan
fenotip anemia sel sabit (sickle cell anemia).
1. Golongan darah AB (diturunkan oleh gen dominan IA
dan IB
)
Dalam hal ini, gen dominan adalah I namun ada 2 jenis yaitu IA
dan IB
,
sedangkan gen resesif adalah i. Dengan demikian, terdapat banyak variasi
genotip yaitu:
• IA
IB
: golongan darah AB
• IA
IA
: golongan darah A
• IA
i : golongan darah A
• IB
IB
: golongan darah B
• IB
i : golongan darah B
• i i : golongan darah O

44. 2. Anemia sel sabit/sickle cell anemia (diturunkan oleh gen
dominan HbA
dan HbS
)
• HbA
HbA
: normal
• HbA
HbS
: anemia sel sabit ringan
• HbS
HbS
: anemia sel sabit berat
Gambar 48. Struktur sel darah merah pada anemia sel sabit
(Sumber: http://content.revolutionhelath.com)

45. E. GEN LETAL
Gen letal adalah gen yang menyebabkan kematian pada orang
yang memiliki genotip tersebut. Gen letal ada yang berasal
dari gen dominan (gen dominan letal) dan ada pula yang
berasal dari gen resesif (gen resesif letal).
Gen dominan letal
Contoh dari gen dominan letal adalah penyakit Huntington’s
chorea dan brakhidaktili.
1. Brakhidaktili atau jari pendek (diturunkan oleh gen dominan
B)
• BB : letal
• Bb : Brakhidaktili
• bb : normal
Gambar 49. Tangan dengan brakhidaktili
(Sumber: http://www.nature.com)

46. • 2. Huntington’s chorea dengan gejala adanya gerakan-
gerakan tak terkendali (diturunkan oleh gen dominan H)
• HH : letal
• Hh : Huntington’s chorea
• hh : normal
Gambar 49. Penderita Huntington’s chorea
(Sumber: http://graphics2.jsonline.com)

47. Gen resesif letal
Contoh dari gen resesif letal adalah penyakit Ichtyosis
congenital.
1. Ichtyosis Congenital yaitu bayi baru lahir dengan ciri berkulit
tebal, banyak luka, dan umumnya lahir mati. Penyakit ini
diturunkan oleh gen resesif i.
• II : normal
• Ii : normal
• ii : letal (ichtyosis congenithal)
Gambar 50. Bayi lahir mati dengan ichtyosis congenithal
(Sumber: http://media.photobucket.com)

48. F. GEN KOMPLEMENTER
Dalam hal ini, gen dominan yang berbeda saling membantu
membentuk fenotip tertentu.
• P DD ee X dd EE
Bisu tuli bisu tuli
• F1 Dd Ee X Dd Ee
Normal Normal
• F2 D… E …: normal
• D… ee : bisu tuli
• dd E… : bisu tuli
• dd ee : bisu tuli
Dari paparan di atas tampak bahwa kondisi normal (tidak bisu
tuli) terjadi jika terdapat gen dominan D dan E.

49. G. RANGKAIAN KELAMIN
Rangkaian kelamin adalah penurunan sifat oleh gen yang terdapat pada
kromosom seks, baik diturunkan oleh gen dominan maupun gen resesif.
Pengaruh gen dominan pada rangkaian kelamin
1. Gigi coklat akibat kekurangan email (diturunkan oleh gen dominan B)
Gen gigi coklat hanya terdapat pada kromosom X, sehingga wanita yang
memiliki kromosom sex XX, tentu memiliki pasangan gen gigi coklat.
Karena pria memiliki kromosom seks XY atau hanya memiliki 1 kromosom
X, maka hanya memiliki 1 gen untuk gigi coklat.
PRIA (XY) WANITA (XX)
B -: gigi coklat CC : gigi coklat
b - : normal Cc : gigi coklat
cc : normal

50. Pengaruh gen resesif pada rangkaian kelamin
1. Buta warna (diturunkan oleh gen resesif c)
Gen buta warna hanya terdapat pada kromosom X, sehingga
wanita yang memiliki kromosom sex XX, tentu memiliki
pasangan gen buta warna. Karena pria memiliki kromosom
seks XY atau hanya memiliki 1 kromosom X, maka hanya
memiliki 1 gen untuk buta warna.
PRIA (XY) WANITA (XX)
C -: normal CC : normal
c - : buta warna Cc : normal
cc : buta warna

51. 2. Anodontia atau gigi tidak tumbuh (diturunkan oleh gen
resesif a)
Gen anodontia hanya terdapat pada kromosom X, sehingga
wanita yang memiliki kromosom sex XX, tentu memiliki
pasangan gen anodontia. Karena pria memiliki kromosom
seks XY atau hanya memiliki 1 kromosom X, maka hanya
memiliki 1 gen untuk anodontia.
PRIA (XY) WANITA (XX)
A -: normal AA : normal
a -: anodontia Aa : anodontia
aa : anodontia
Gambar 51. Gigi yang tidak tumbuh pada penderita anodontia
(Sumber: http://content.answers.com)

52. 3. Hemofili (gen resesif h)
Gen hemofili hanya terdapat pada kromosom X, sehingga
wanita yang memiliki kromosom sex XX, tentu memiliki
pasangan gen hemofili. Karena pria memiliki kromosom seks
XY atau hanya memiliki 1 kromosom X, maka hanya memiliki
1 gen untuk hemofili.
PRIA (XY) WANITA (XX)
H -: normal HH : normal
h -: hemofili Hh : hemofili
hh : hemofili
Gambar 52. Perdarahan yang sulit berhenti pada penderita hemofilia
(Sumber: http://www.dentiss.com)

53. Hemofilia
• Hemofilia merupakan gangguan koagulasi herediter yang paling sering
dijumpai. Hemofilia disebabkan oleh mutasi gen faktor VIII atau faktor IX
sehingga dapat dikelompokkan menjadi hemofilia A dan hemofilia B.
Kedua gen tersebut terletak pada kromosom X, sehingga termasuk
penyakit resesif terkait –X, yang disebabkan karena tidak adanya protein
tertentu yang diperlukan untuk penggumpalan darah, atau kalaupun ada
kadarnya rendah sekali.
• Umumnya luka pada orang normal akan menutup (darah akan membeku)
dalam waktu 5 – 7 menit. Tetapi pada penderita hemofilia, darah akan
membeku 50 menit sampai 2 jam, sehingga mudah menyebabkan
kematian karena kehilangan terlalu banyak darah.
• Perempuan yang homozigot resesif untuk gen ini merupakan penderita
(Xh
Xh
), sedangkan perempuan yang heterozigot (Xh
XH
) pembekuan darahnya
normal namun ia hanya berperan sebagai pembawa / carier. Seorang laki
– laki penderita hanya mempunyai satu genotip yaitu (Xh
Y).
• Penderita hemofilia kebanyakan adalah kaum laki-laki. Karena itu
sebagian besar perempuan sebagai carrier saja

54. H. PERUBAHAN EKSPRESI GEN OLEH SEKS
Ekspresi dari gen-gen tertentu dapat ditentukan oleh seks.
Dalam hal ini ada yang benar-benar dibatasi oleh seks
sehingga ekspresinya benar-benar berbeda antara pria dan
wanita. Namun ada pula yang cuma dipengaruhi oleh seks,
sehingga ekspresinya berbeda namun tidak terlalu mutlak.
Ekspresi gen yang dibatasi oleh seks
Gen yang mengekspresikan pertumbuhan testis, kumis dan ciri
khas lainnya dari pria, serta gen yang mengekspresikan
pertumbuhan ovarium, pembesaran payudara dan ciri khas
lainnya dari wanita.

55. Ekspresi gen yang dipengaruhi oleh seks
Contoh dari ekspresi gen yang dipengaruhi oleh seks adalah
kebotakan dan panjang jari telunjuk.
1. Kebotakan
PRIA WANITA
BB: botak BB : botak
Bb: botak Bb : normal
bb: normal bb : normal
2. Panjang jari telunjuk
PRIA WANITA
TT : pendek TT : pendek
Tt : pendek Tt : panjang
tt : panjang tt : panjang

56. I. KELAINAN JUMLAH KROMOSOM
Sindroma Down yaitu kecatan mental dengan berbagai tanda khas (lihat
Gambar 63). Kelainan disebabkan oleh trisomi pada pasangan
kromosom ke 21, sehingga pada lelaki set kromosomnya adalah
47XY+21 dan pada perempuan 47XY+21
Gambar 63. Perempuan dengan Sindroma Down
(Sumber: http://www.downssupport.org.uk)

57. Sindroma XXX (Triple X), yaitu perempuan dengan alat kelamin
luar dan dalam tak berkembang (lihat Gambar 61). Sesuai
dengan namanya, kelainan ini disebabkan oleh trisomi
kromosom sex yaitu XXX
Gambar 61. Perempuan dengan Sindroma XXX
(Sumber: http://micahcummings.com)

58. Sindroma XYY, yaitu pria bertubuh tinggi dan agresif (lihat
Gambar 59). Sesuai namanya, kondisi ini ditandai dengan
trisomi pada kromosom sex yaitu XYY
Gambar 59. Lelaki dengan Sindroma XYY
(Sumber: http://www.dkimages.com)

59. Sindroma Kline Felter, yaitu lelaki dengan tanda perempuan
(lihat Gambar 57). Kelainan ini disebabkan oleh trisomi pada
kromosom seks yaitu XXY
Gambar 57. Lelaki dengan Sindroma Kline Felter
(Sumber: http://www.butler.org)

60. MATUR SUKSMA