Dokumen tersebut membahas tentang genetika dan struktur DNA. DNA terdiri atas nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen, gula deoksiribosa, dan fosfat. DNA berbentuk dua rantai yang saling melengkung membentuk struktur double helix dan dihubungkan oleh ikatan hidrogen antara pasangan basanya. DNA berperan sebagai bahan genetik dalam sel yang menyimpan dan menyalurkan informasi genetik.

1. GenetikaGenetika
Zeti HarriyatiZeti Harriyati

2. Lingkup Genetika KesehatanLingkup Genetika Kesehatan
 SitogenetikaSitogenetika
 Genetika molekulGenetika molekul
 Genetika biokimiaGenetika biokimia
 Genetika klinikGenetika klinik
 Epidemiologi genetikaEpidemiologi genetika
 ImunogenetikaImunogenetika
 Genetika perkembanganGenetika perkembangan
 Genetika populasiGenetika populasi

3. Struktur DNAStruktur DNA
 Unit monomerik as. NukleatUnit monomerik as. Nukleat  nukletidanukletida
 1 nukleotida tdd: sbh basa nitrogen, sbh gula deoksiribosa (DNA)/ribosa1 nukleotida tdd: sbh basa nitrogen, sbh gula deoksiribosa (DNA)/ribosa
(RNA) dan sbh fosfat(RNA) dan sbh fosfat
 DNADNA  basa purin : A, G dan basa pirimidin : C, Tbasa purin : A, G dan basa pirimidin : C, T
 RNARNA  basa purin : A, G dan basa pirimidin : U,Tbasa purin : A, G dan basa pirimidin : U,T
 DNA bf/ sbg bhn genetik utk selDNA bf/ sbg bhn genetik utk sel
 Sel prokariotSel prokariot  tdk mpny sist membran internaltdk mpny sist membran internal  DNA tdk dpt dipshkanDNA tdk dpt dipshkan
dr materi sel lain.dr materi sel lain.
 Sel eukariotSel eukariot  DNA terltk dlm inti, dipisahkan dr sitoplasma o/ selubungDNA terltk dlm inti, dipisahkan dr sitoplasma o/ selubung
inti.inti.
 Jembatan yg mhub 1 nukleotida dg nukleotida lain (polinukleotida)Jembatan yg mhub 1 nukleotida dg nukleotida lain (polinukleotida) 
3’fosfodiester sampai 5’ fosfodiester3’fosfodiester sampai 5’ fosfodiester
 Basa nitrogen tdk terlibat dlm pbtkan rangka gula-fosfat,shg dpt berinteraksiBasa nitrogen tdk terlibat dlm pbtkan rangka gula-fosfat,shg dpt berinteraksi
dg basa lain/dg proteindg basa lain/dg protein

4.  Pertama kaliPertama kali
diselidikidiselidiki 
Wilkins, 1953Wilkins, 1953
 Watson & CrickWatson & Crick

DNA

5. Perkembangan genetika kedokteranPerkembangan genetika kedokteran
modern (1)modern (1)
 1900: Correns, De Vries &1900: Correns, De Vries &
Tschermak menemukanTschermak menemukan
kembali hukum Mendelkembali hukum Mendel
 1953: Watson & Crick1953: Watson & Crick
menemukan struktur DNAmenemukan struktur DNA
 1970: Penemuan teknologi1970: Penemuan teknologi
rekombinasi DNArekombinasi DNA
 1977: Sanger & Gilbert1977: Sanger & Gilbert
menemukan caramenemukan cara
menentukan urutan DNAmenentukan urutan DNA

6. Watson & Crick : DNA 
1. DNA  2 buah rantai
polynukleotida yang panjang, yg
arahnya berlawanan satu sama
lain  Double helix
2. Kedua rantai
dihubungkan  ikatan
Hidrogen
3. Pasangan basa :
Purin : A = T
Pirimidin : G = C

7. Struktur DNAStruktur DNA
Basa nitrogen gula pentosa gugus fosfat
deoksi

8. DNA molekul yang dibangun oleh basa nukleotida,DNA molekul yang dibangun oleh basa nukleotida,
fosfat dan gula deoksiribosa…………fosfat dan gula deoksiribosa…………
Ribbon model Partial chemical structure Computer model
Hydrogen bond

9. ASAM INTIASAM INTI
Terdiri dari : 2 macam :Terdiri dari : 2 macam :
 Fosfat 1. DNA (Fosfat 1. DNA (Deoksiribo Nukleat Acid)Deoksiribo Nukleat Acid)
 Gula 2. RNA (Gula 2. RNA (Ribo Nukleat Acid)Ribo Nukleat Acid)
 Basa nitrogenBasa nitrogen
Disebut : Asam NukleatDisebut : Asam Nukleat
- disintesa didalam inti sel- disintesa didalam inti sel
- beberapa organel- beberapa organel  mitokondria & plastidmitokondria & plastid

10. Perbedaan DNA dengan RNA :Perbedaan DNA dengan RNA :
DNA RNADNA RNA
1.1. Letak dlm selLetak dlm sel NukleusNukleus SitoplasmaSitoplasma
2.2. Susunan molSusunan mol Satu pasangSatu pasang TunggalTunggal
3.3. GulaGula DeoksiribosaDeoksiribosa RibosaRibosa
4.4. Basa organikBasa organik TiminTimin UrasilUrasil
5.5. FungsiFungsi Informasi genetikInformasi genetik SintesaSintesa
proteinprotein
6. Enzim6. Enzim DNA-aseDNA-ase RNA-aseRNA-ase

11.  Polimer nukleotida beruntai tunggalPolimer nukleotida beruntai tunggal
 Basa : PurinBasa : Purin  Adenin – GuaninAdenin – Guanin
PirimidinPirimidin  Urasil – CitosinUrasil – Citosin
 Macamnya :Macamnya :
RNArRNAr  dalam ribosadalam ribosa
RNAmRNAm  membawa informasi genetik dari inti kemembawa informasi genetik dari inti ke
sitoplasmasitoplasma
RNAtRNAt  membawa asam amino dalam sintesamembawa asam amino dalam sintesa
proteinprotein
RNA

12. Purin dan PirimindinPurin dan Pirimindin

13. PirimidinPirimidin
3 basa pirimidin utama :3 basa pirimidin utama :
SitosinSitosin
TiminTimin
UrasilUrasil

14. SelSel

16. Sintesis DNASintesis DNA
 Sintesis DNA berlangsungSintesis DNA berlangsung
melalui prs replikasi.melalui prs replikasi.
 Slm replikasi, tiap untai DNASlm replikasi, tiap untai DNA
induk berf/ sbg cetakan utkinduk berf/ sbg cetakan utk
sintesis sebuah untai yg bsftsintesis sebuah untai yg bsft
komplementerkomplementer
 Setiap mol DNA yg dibtk mllSetiap mol DNA yg dibtk mll
replikasi mengandung satureplikasi mengandung satu
untai induk yg utuh dan satuuntai induk yg utuh dan satu
untai yg baru disintesisuntai yg baru disintesis

17. Ekspresi GenEkspresi Gen
 Dlm mempelajari ekspresi gen, kita hrs tahu dahulu apaDlm mempelajari ekspresi gen, kita hrs tahu dahulu apa
maksud-tujuan dari replikasi, transkripsi dan translasi.maksud-tujuan dari replikasi, transkripsi dan translasi.
 Replikasi terjadi dg maksud-tujuan untuk mewariskanReplikasi terjadi dg maksud-tujuan untuk mewariskan
sifat-sifat yang dimiliki kpd turunannyasifat-sifat yang dimiliki kpd turunannya
 Transkripsi dan translasi tjd dg maksud-tujuan untukTranskripsi dan translasi tjd dg maksud-tujuan untuk
membentuk protein2 yang dibutuhkan oleh organismemembentuk protein2 yang dibutuhkan oleh organisme
hiduphidup

18. Ekspresi genEkspresi gen
Setelah replikasi, sel akan dpt membelah danSetelah replikasi, sel akan dpt membelah dan
mewariskan sifat yg dimiliki ke sel-sel anak.mewariskan sifat yg dimiliki ke sel-sel anak.
Adanya mutasi dapat mybbkan perubahan bhnAdanya mutasi dapat mybbkan perubahan bhn
genetikgenetik

19. Proses sintesa proteinProses sintesa protein

20. Translasi : Sintesis ProteinTranslasi : Sintesis Protein
 Translasi adalah suatu mekanisme utk sintesis protein dibawahTranslasi adalah suatu mekanisme utk sintesis protein dibawah
arahan mRNA. Selama proses ini, urutan nukleotida dari mRNAarahan mRNA. Selama proses ini, urutan nukleotida dari mRNA
akan diterjemahkan dalam urutan asam amino-asam amino dariakan diterjemahkan dalam urutan asam amino-asam amino dari
protein.protein.
 Pada proses translasi melibatkan sejumlah besar reaksi kimia,Pada proses translasi melibatkan sejumlah besar reaksi kimia,
penambahan asam nukleat dan protein. Salah satu yg terlibatpenambahan asam nukleat dan protein. Salah satu yg terlibat
dalam prs ini adalah ribosom.dalam prs ini adalah ribosom.
 Ribosom merupakan mesin dasar dalam proses translasi.Ribosom merupakan mesin dasar dalam proses translasi.
 Sejumlah besar ribosom terlibat dalam katalis reaksi berantaiSejumlah besar ribosom terlibat dalam katalis reaksi berantai
suatu asam amino menjadi protein, sesuai dengan urutan spesifiksuatu asam amino menjadi protein, sesuai dengan urutan spesifik
dari mRNAdari mRNA

21. TranslasiTranslasi

23. Mutasi DNAMutasi DNA
 Mutasi adalah perubahan pd urutan nukleotida pd molekul DNAMutasi adalah perubahan pd urutan nukleotida pd molekul DNA
atau akibat kesalahan selama replikasi yg tdk dpt diperbaiki.atau akibat kesalahan selama replikasi yg tdk dpt diperbaiki.
 Perubahan ini sangat jarang terjadi namun dapat memberikanPerubahan ini sangat jarang terjadi namun dapat memberikan
keragaman genetikkeragaman genetik
 Perubahan basa dpt tjd sbg perubahan transisi dan transversi.Perubahan basa dpt tjd sbg perubahan transisi dan transversi.
 Perubahan transisi contohnya suatu pirimidin berubah menjadiPerubahan transisi contohnya suatu pirimidin berubah menjadi
pirimidin lain (Tpirimidin lain (T C) atau suatu purin mjd purin lain (AC) atau suatu purin mjd purin lain (A  G)G)
 Perubahan transversi contohnya suatu pirimidin berubah menjadiPerubahan transversi contohnya suatu pirimidin berubah menjadi
purin atau sebaliknyapurin atau sebaliknya
 Bila suatu urutan nukleotida dari gen mengandung mutasiBila suatu urutan nukleotida dari gen mengandung mutasi
ditranskripsi ke dalam suatu molekul RNA, maka molekul RNAditranskripsi ke dalam suatu molekul RNA, maka molekul RNA
ini kelak akan mempunyai perubahan basa pelengkap pd tempatini kelak akan mempunyai perubahan basa pelengkap pd tempat
yg sesuai ini.yg sesuai ini.

24.  Perubahan transisi contohnya suatu pirimidin berubah menjadiPerubahan transisi contohnya suatu pirimidin berubah menjadi
pirimidin lain (Tpirimidin lain (T C) atau suatu purin mjd purin lain (AC) atau suatu purin mjd purin lain (A  G)G)
 Perubahan transversi contohnya suatu pirimidin berubah menjadiPerubahan transversi contohnya suatu pirimidin berubah menjadi
purin atau sebaliknyapurin atau sebaliknya
 Bila suatu urutan nukleotida dari gen mengandung mutasi ditranskripsiBila suatu urutan nukleotida dari gen mengandung mutasi ditranskripsi
ke dalam suatu molekul RNA, maka molekul RNA ini kelak akanke dalam suatu molekul RNA, maka molekul RNA ini kelak akan
mempunyai perubahan basa pelengkap pd tempat yg sesuai inimempunyai perubahan basa pelengkap pd tempat yg sesuai ini

25. Menurut lokasi, DNA dpt ditemukan diMenurut lokasi, DNA dpt ditemukan di
1.1. IntiInti  DNA inti dlm sel didistribusikan di antara 23DNA inti dlm sel didistribusikan di antara 23
ps kromosom yg tda 22 kromosom autosom dan 1ps kromosom yg tda 22 kromosom autosom dan 1
kromosom sex (XX/XY). Kurang 10 %, DNA intikromosom sex (XX/XY). Kurang 10 %, DNA inti
mengkode gen yg fungsional (“coding region”)mengkode gen yg fungsional (“coding region”)
protein, sisanya tda kode yg tdk berarti atau blmprotein, sisanya tda kode yg tdk berarti atau blm
diketahui (“non coding region”). Segmen gen ygdiketahui (“non coding region”). Segmen gen yg
m’kode proteinm’kode protein  ekson dan yg segmen gen tdk adaekson dan yg segmen gen tdk ada
artiarti  intronintron
2.2. MitokondriaMitokondria mtDNA. Mengandung 13 gen utkmtDNA. Mengandung 13 gen utk
sintesis enzim pernafasan dan mempunyai tk mutasisintesis enzim pernafasan dan mempunyai tk mutasi
yg tinggi. Kelainan mitokondria diturunkan oleh ibuyg tinggi. Kelainan mitokondria diturunkan oleh ibu

26. Mutasi DNAMutasi DNA
Normal Pro Gln Trp Ser Arg HisNormal Pro Gln Trp Ser Arg His
““wild type” 5’.. CCA CAG UGG AGU CGA CAU U..3’wild type” 5’.. CCA CAG UGG AGU CGA CAU U..3’
Mutasi 5’.. CCA CAG UGGMutasi 5’.. CCA CAG UGG AAAG UCG ACA U ..3’AG UCG ACA U ..3’
FrameshiftFrameshift Pro Gln Trp Lys Ser ThrPro Gln Trp Lys Ser Thr
Insersi/delesi 3 nukleotidaInsersi/delesi 3 nukleotida
Met Phe Gly Kodon stopMet Phe Gly Kodon stop
““ wild type” 5’..AUG UUU GGC UAA ..3’wild type” 5’..AUG UUU GGC UAA ..3’
Mutasi 5’..AUGMutasi 5’..AUG AAGAAG UUU GGC UAA ..3’UUU GGC UAA ..3’
Met Lys Phe Gly Kodon stopMet Lys Phe Gly Kodon stop

27. Patologi genetika dpt dibgPatologi genetika dpt dibg
1.1. Kelainan kromosomKelainan kromosom
1.1. Defek pada gen dan tdk dpt dilihat pd analisisDefek pada gen dan tdk dpt dilihat pd analisis
kromosom, ttp dpt dianalisis dr family tree ataukromosom, ttp dpt dianalisis dr family tree atau
pemeriksaan biokimia-biologi molekulerpemeriksaan biokimia-biologi molekuler  dikenal sbgdikenal sbg
pnykt akibat defek gen tunggalpnykt akibat defek gen tunggal  mutasi :mutasi :
* autosomal dominan* autosomal dominan
* autosomal resesif* autosomal resesif
* X-linked dominan* X-linked dominan
* X- linked resesif* X- linked resesif

28. Mutasi DNAMutasi DNA
..
 Mutasi dpt kelompokkan dlmMutasi dpt kelompokkan dlm
1.1. Mutasi titik (“point mutation”) tjd bila hanya satu basa pd DNA yg mengalami perubahan danMutasi titik (“point mutation”) tjd bila hanya satu basa pd DNA yg mengalami perubahan dan
mengakibatkan perubahan satu basa pd kodon mRNAmengakibatkan perubahan satu basa pd kodon mRNA
2.2. Mutasi insersi/sisipan tjd bila satu atau lebih nukleotida ditambahkan ke DNA. Bila insersi tdkMutasi insersi/sisipan tjd bila satu atau lebih nukleotida ditambahkan ke DNA. Bila insersi tdk
menimbulkan kodon stop, dpt dihslkan prot dg jmlh AA lbh dr normal.menimbulkan kodon stop, dpt dihslkan prot dg jmlh AA lbh dr normal.
3.3. Mutasi delesi/penghilangan tjd bila satu atau lbh nukleotida dikeluarkan dari DNA. Bila delesiMutasi delesi/penghilangan tjd bila satu atau lbh nukleotida dikeluarkan dari DNA. Bila delesi
tdk mempengaruhi kodon start atau kodon stop, dpt dihslkan prot dg jmlh AA lbh sdkt drtdk mempengaruhi kodon start atau kodon stop, dpt dihslkan prot dg jmlh AA lbh sdkt dr
normalnormal
4.4. Mutasi “fragmeshift”/pergeseran tjd bila jmlh nukleotida yg diinsersikan atau didelesikan bukanMutasi “fragmeshift”/pergeseran tjd bila jmlh nukleotida yg diinsersikan atau didelesikan bukan
kelipatan 3 shg tjd pergeseran kerangka.kelipatan 3 shg tjd pergeseran kerangka.
 Mutasi titik dpt dibg mjd :Mutasi titik dpt dibg mjd :
1.1. ““silent mutation”silent mutation”  apabila mutasi tsb tdk mempengaruhi urutan AA protein. Cth perubahanapabila mutasi tsb tdk mempengaruhi urutan AA protein. Cth perubahan
CGCGAA mjd CGmjd CGGG. Kedua kodon ini adalah menentukan AA arginin.. Kedua kodon ini adalah menentukan AA arginin.
2.2. ““missense mutation”missense mutation”  bila mutasi menyebabkan 1 AA digantikan oleh 1 AA lain. Cthbila mutasi menyebabkan 1 AA digantikan oleh 1 AA lain. Cth
perubahan kodon Cperubahan kodon CGGA utk arginin dengan CA utk arginin dengan CCCA utk prolin.A utk prolin.
3.3. ““nonsense mutation”nonsense mutation”  bila mutasi ini menyebabkan penghenteian sintesis polipeptida lebihbila mutasi ini menyebabkan penghenteian sintesis polipeptida lebih
awal dari seharusnya. Cth perubahan kodonawal dari seharusnya. Cth perubahan kodon CCGA utk arginin dengan kodonGA utk arginin dengan kodon UUGA yangGA yang
merupakan kodon stopmerupakan kodon stop

29. Istilah kelainan dlm biokimia-Istilah kelainan dlm biokimia-
biologi molekulerbiologi molekuler
Homozigot dan heterozigotHomozigot dan heterozigot  dua gen pddua gen pd
tempat yg sama (identical place/locus) pdtempat yg sama (identical place/locus) pd
spasang kromosomspasang kromosom  allel. Individu dg allelallel. Individu dg allel
sama pd lokus tertentusama pd lokus tertentu  homozigot, bila allelhomozigot, bila allel
td identiktd identik  heterozigotheterozigot
Dominan dan resesifDominan dan resesif  bila hanya 1 kopi allelbila hanya 1 kopi allel
abnormal diperlukan utk mengekspresikan pnykabnormal diperlukan utk mengekspresikan pnyk
genetikgenetik  dominan, jk dua kopi abnormal drdominan, jk dua kopi abnormal dr
gen yg berpsg diperlukan utk mengekspresikangen yg berpsg diperlukan utk mengekspresikan
pnyk genetik/kelainanpnyk genetik/kelainan  resesifresesif

30. Jenis Kelainan GenetikaJenis Kelainan Genetika
 Kelainan gen tunggal:Kelainan gen tunggal:
* Dominan/resesif/terangkai-X* Dominan/resesif/terangkai-X
* Pola pewarisan khas* Pola pewarisan khas
* Dikenal sekitar 4000* Dikenal sekitar 4000
 Kelainan kromosom:Kelainan kromosom:
* Kelainan numerik (jml kromosom tdk* Kelainan numerik (jml kromosom tdk
normal)normal)
* Kelainan struktur (ada delesi atau inversi pd* Kelainan struktur (ada delesi atau inversi pd
kromosom)kromosom)
* Di USA 7/1000 kelahiran* Di USA 7/1000 kelahiran
 Kelainan multifaktor:Kelainan multifaktor:
* Interaksi antara faktor genetika dan* Interaksi antara faktor genetika dan
lingkunganlingkungan
* Tidak tampak pola pewarisan khas* Tidak tampak pola pewarisan khas

31. Ciri Penyakit GenetikaCiri Penyakit Genetika
Umumnya penyakit itu ditemukan padaUmumnya penyakit itu ditemukan pada
lebih dari seorang anggota keluargalebih dari seorang anggota keluarga
Penderita sering berasal dari suatu daerahPenderita sering berasal dari suatu daerah
terpencil dengan banyak perkawinanterpencil dengan banyak perkawinan
antar keluargaantar keluarga

32. Beban Penyakit GenetikaBeban Penyakit Genetika
Harper (1988):Harper (1988):
** 1/30 dari semua kehamilan dapat1/30 dari semua kehamilan dapat menghasilkanmenghasilkan
anak dengan kelainananak dengan kelainan kongenitalkongenital
** Pada usia 25 th. angka bahaya menjadiPada usia 25 th. angka bahaya menjadi 1/251/25
** 5 % orang berusia , 25 th. mengemban5 % orang berusia , 25 th. mengemban suatusuatu
kelainan genetikakelainan genetika

33. Kemungkinan kelahiran anak denganKemungkinan kelahiran anak dengan
cacat kongenitalcacat kongenital
Jenis kelainanJenis kelainan
 Ada kelainanAda kelainan
 Kelainan beratKelainan berat
 Ada kelainan pada sepupu atau orang tuaAda kelainan pada sepupu atau orang tua
 Abortus spontanAbortus spontan
 Lahir matiLahir mati
 Kematian perinatalKematian perinatal
 Kematian tahun pertamaKematian tahun pertama
 Pasangan mandulPasangan mandul
FrekuensiFrekuensi
1/301/30
1/501/50
1/301/30
1/81/8
1/1251/125
1/1501/150
1/2001/200
1/101/10

34. Frekuensi kelainan genetika pada usiaFrekuensi kelainan genetika pada usia
di bawah 25 tahundi bawah 25 tahun
Jenis kelainanJenis kelainan
 Gen tunggalGen tunggal
 Otosom dominanOtosom dominan
 Otosom resesifOtosom resesif
 Terangkai-XTerangkai-X
 KromosomKromosom
 MultifaktorMultifaktor
 KongenitalKongenital
 Non-kongenitalNon-kongenital
 Lain-lainLain-lain
FrekuensiFrekuensi
0.360.36
0.140.14
0.170.17
0.050.05
0.190.19
4.704.70
2.302.30
2.402.40
0.120.12

35. Pola Pewarisan Gen TunggalPola Pewarisan Gen Tunggal
Mc Kusick (1990):Mc Kusick (1990):
Dikenal 4,500 lokus atau 5 - 10 persenDikenal 4,500 lokus atau 5 - 10 persen
jumlah gen manusiajumlah gen manusia
Pola penyebaran tergantung dari:Pola penyebaran tergantung dari:
Apakah otosom atau kromosom sexApakah otosom atau kromosom sex
Apakah gen dominan atau resesifApakah gen dominan atau resesif

36. Pola Pewarisan Otosom DominanPola Pewarisan Otosom Dominan
Laki-laki atau perempuan dapat terkenaLaki-laki atau perempuan dapat terkena
Ada orang tua yang juga terkenaAda orang tua yang juga terkena
Kira-kira 50 % anak seorang penderitaKira-kira 50 % anak seorang penderita
akan terkenaakan terkena

37. Pola Pewarisan Otosom ResesifPola Pewarisan Otosom Resesif
Laki-laki atau perempuan dapat terkenaLaki-laki atau perempuan dapat terkena
Saudara kandung mungkin ada yang terkena,Saudara kandung mungkin ada yang terkena,
tetapi anggota keluarga jauh umumnya tidaktetapi anggota keluarga jauh umumnya tidak
terkenaterkena
Ada konsanguinitas pada orang tuaAda konsanguinitas pada orang tua