MAKALAH Sp Blok 4 Skenario ALDH ( Ronaldi Susilo )
-
Upload
ronaldisusilo -
Category
Documents
-
view
79 -
download
7
description
Transcript of MAKALAH Sp Blok 4 Skenario ALDH ( Ronaldi Susilo )
Kelainan yang Terjadi pada Gen Aldehide Dehidrogenase
Ronaldi Susilo102012459
BP5
Falkutas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510
Pendahuluan
Tubuh manusia terdiri dari jutaan bahkan miliaran sel. Setiap sel dari satu organisme
memiliki sejumlah kromosom didalam nucleus, dimana setiap kromosom tersusun dari rantai
panjang DNA (deoxyribonucleic acid atau asam deoksiribonukleat). DNA membawa informasi
genetik yanbg disebut gen. Bila terjadi kelainan pada gen, maka susunan rantai DNA akan
berubah.
Protein terdapat di dalam semua sistem kehidupan dan merupakan suatu komponen
seluler utama yang menyusun sekitar setengah dari berat kering sel. Protein merupakan
komponen penting atau komponen utama sel hewan atau manusia. Tiap jenis sel mengandung
beberapa protein yang khas bagi sel tersebut. Protein dapat berupa enzim. Bentuk molekul enzim
tidak selalu sama pada suatu spesies. Variasi bentuk dapat muncul pada suatu enzim dengan
fungsi yang sama karena mutasi atau kesalahan dalam proses transkripsi.
Seperti pada kasus terdapat kelainan gen aldehida dehidrogenase (ALDH) sehingga
susunan proteinnya pun ikut berubah sehingga menggangu kerja enzim ALDH ini . Oleh karena
itu, pembuatan makalah ini bertujuan untuk membahas lebih lanjut mengenai gen (ALDH) agar
mahasiswa pada akhirnya dapat menjelaskan mengenai gen ALDH beserta fungsinya, mutasi
gen, tahap sintesis protein, dan juga pewarisan sifat pada manusia menurut teori Mendel.
1
Isi
Gen Aldehida Dehidrogenase
Aldehid Dehidrogenase merupakan enzim terikat-FAD yang terdapat di dalam hati
mamalia. Enzi mini merupakan metaloflavoprotein yang mengandung molybdenum serta besi
nonheme dan bekerja pada senyawa aldehid serta substrat N-heterosiklik.
Bentuk molekul enzim tidak selalu sama pada suatu spesies. Variasi bentuk dapat muncul
pada suatu enzim dengan fungsi yang sama karena mutasi atau kesalahan dalam proses
transkripsi. Jika variasi terjadi pada bagian enzim yang aktif, kemungkinan besar enzim tidak
berfungsi sama sekali. Sementara itu, jika variasi terjadi pada bagian enzim yang tidak aktif,
yang terjadi biasanya perubahan pada daya kerja enzim tersebut tetapi enzim masih dapat
berfungsi. Variasi ini dikenal dengan sebutan isoenzim atau isozim. Isoenzim merupakan produk
dari gen-gen yang homolog sehingga belum tentu berasal dari lokus yang sama. Isoenzim yang
berasal dari lokus yang sama disebut allozim (allelic enzyme).
Alkohol dehidrogenase (ADH) dan aldehida dehidrogenase (ALDH) adalah enzim yang
berperan dalam proses metabolisme alkohol/etanol. Etanol akan dioksidasi oleh ADH
membentuk asetaldehida dan asetaldehida akan dioksidasi oleh enzim ALDH menjadi asetat
yang akan digunakan kembali dalam proses pembentukan asetil koA. Enzim ALDH yang
berperan dalam metabolisme etanol ini yaitu ALDH2. Enzim ALDH2 ini terdapat di dalam hati
pada manusia. Hati berfungsi untuk mendetoksifikasi racun, asetaldehida yang berada di dalam
darah bersifat racun/toksik. Ada 2 jenis allozim ALDH2 yaitu ALDH2E(tipe normal dimana
subunit pada asam amino ke 487 berupa glutamat) dan ALDH2K(tipe variasi dimana subunit
pada asam amino ke 487 bermutasi menjadi lysin). Pada asam amino ke 487 terjadi perubahan
atau mutasi dari glutamat dengan kode genetik GAA berubah menjadi lysin AAA. Mutasi gen
yang terjadi adalah mutasi salah arti (missens mutation). Transisi basa nukleotida GA ini
terjadi pada exon ke 12 ALDH2 pada kromosom nomor 12. Dengan berubahnya asam amino
maka terjadi pula perubahan fungsi, sehingga enzim ALDH2 ini tidak dapat mengoksidasi
asetaldehida dalam darah.1
2
Teori Mendel
Di dalam genetika, teori Mendel sangat penting bahkan dijadikan dasar dalam memahami
genetika dan melakukan analisis atas pola-pola pewarisan sifat genetik. Hukum Mendel
prinsipnya terdiri dari hukum Mendel I dan hukum Mendel II. Kesimpulan genetika Mendel
diperoleh dari persilangan kacang kapri.
Hukum Mendel I
Hukum Mendel I disebut juga hukum segregasi yaitu mengenai kaidah pemisahan alel
pada waktu pembentukan gamet. Hokum segregasi menyatakan bahwa pada waktu pembentukan
gamet terjadi segregasi atau pemisahan alel-alel secara bebas, dari diploid menjadi haploid.
Hukum Mendel I dapat dipelajari dari persilangan monohibrid. Pada saat pembentukan gamet,
pasangan alel akan memisah secara bebas. Misalnya genotipe suatu tanaman Aa, maka gamet
yang dibentuk akan membawa gen A atau gen a.
Persilangan Monohibrid
Persilangan monohibrid adalah perkawinan yang menghasilkan pewarisan satu karakter
dengan dua sifat beda. Misalnya warna bunga adalah karakter tanaman yang diamati. Mendel
melihat ada dua sifat dari karakter warna bunga tanaman kacang kapri, yaitu warna ungu dan
putih. Bila tanaman kacang kapri berbunga ungu disilangkan dengan tanaman kacang kapri
berbunga putih, maka generasi anakan mereka adalah 100% tanaman berbunga ungu. Namun,
bila tanaman berbunga ungu hasil persilangan itu dikawinkan dengan sesamanya (perkawinan
inbreeding), keturunannya menunjukkan 75% tanaman berbunga ungu dan 25% tanaman
berbunga putih.
Hukum Mendel II
3
Hukum Mendel II atau dinamakan hukum penggabungan bebas mengenai ketentuan
penggabungan bebas yang harus menyertai terbentuknya gamet pada perkawinan dihibrid.
Hukum Mendel II dapat dipelajari dari persilangan dihibrid. Pada perkawinan dihibrid, misalnya
suatu individu memiliki genotip AaBb maka A dan a serta B dan b akan memisah kemudian
kedua pasangan tersebut akan bergabung secara bebas sehingga kemungkinan gamet yang
terbentuk akan memiliki sifat AB, Ab, aB, ab.
Persilangan Dihibrid
Persilangan dihibrid adalah perkawinan yang menghasilkan pewarisan dua karakter yang
berlainan. Misalnya persilangan antara tanaman kacang kapri berbiji bulat dan berwarna kuning
dengan tanaman kacang kapri berbiji keriput dan berwarna hijau. Ternyata hasil persilangan
adalah 100% anakan berbiji bulat dan berwarna kuning. Selanjutnya, jika tanaman hasil
persilangan ini dikawinkan dengan sesamanya, terjadilah hasil perkawinan dengan genotip
9:3:3:1.2
Protein
Protein adalah suatu biomolekul besar yang terdapat di setiap organisme, yang memiliki
bermacam-macam jenis dan mempunyai fungsi biologis yang berbeda-beda. Protein yang
diisolasi menjadi sel hidup ada beratus-ratus. Semuanya mengandung unsur-unsur karbon(C),
Hidrogen(H), Nitrogen(N) dan Oksigen(O). molekul protein terkadang terdapat unsur belerang
jika di antara monomernya terdapat asam amino sistein atau metionin. Pada protein majemuk,
selain unsur-unsur tersebut, juga mengandung unsur fosfor(P), besi(Fe), dan Magnesium(Mg).3
Bila protein itu dihidrolisis dengan bantuan asam maka hasilnya adalah asam amino,
yang jumlahnya tergantung dari panjang rantai, berat molekul, dan lain-lain. Jenis asam amino
yang umum terdapat di alam ada 20, delapan hingga sepuluh di antaranya tergolong dalam asam
amino esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh
secara alami, tetapi sangat dibutuhkan oleh tubuh(triptofan, valin, metionin, dll). Asam non-
4
esensial adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh sepanjang bahan dasarnya
memenuhi bagi pertumbuhannya (alanin, asam glutamat, glutamin, dll).4
Asam amino merupakan monomer penyusun protein. Berdasarkan rumus bangunnya
asam amino dapat dipandang sebagai turunan asam karboksilat, yang satu atom hidrogennya
digantikan oleh gugus amino (-NH2). Berbagai jenis asam amino membentuk rantai panjang
melalui ikatan peptida. Ikatan peptida adalah ikatan antara gugus karbosil satu asam amino
dengan gugus amin dari asam amino lain yang ada disampingnya. Asam amino yang membentuk
rantai panjang ini disebut protein.5
Fungsi Protein
Protein memegang peranan penting dalam berbagai proses biologi. Peran-peran tersebut
antara lain:
1. Katalisis enzimatik
Hampir semua reaksi kimia dalam sistem biologi dikatalisis oleh enzim dan hampir semua
enzim adalah protein.
2. Transportasi dan penyimpanan
Berbagai molekul kecil dan ion-ion ditansport oleh protein spesifik. Misalnya transportasi
oksigen di dalam eritrosit oleh hemoglobin dan transportasi oksigen di dalam otot oleh
mioglobin.
3. Penunjang mekanis
Ketegangan kulit dan tulang disebabkan oleh kolagen yang merupakan protein fibrosa
4. Proteksi imun
Antibodi merupakan protein yang sangat spesifik dan dapat mengenal serta berkombinasi
dengan benda asing seperti virus, bakteri dan sel dari organisma lain.
5. Membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf
5
Respon sel saraf terhadap rangsang spesifik diperantarai oleh oleh protein reseptor. Misalnya
rodopsin adalah protein yang sensitif terhadap cahaya ditemukan pada sel batang retina.
Contoh lainnya adalah protein reseptor pada sinapsis
6. Pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi
Pada organisme tingkat tinggi, pertumbuhan dan diferensiasi diatur oleh protein faktor
pertumbuhan. Misalnya faktor pertumbuhan saraf mengendalikan pertumbuhan jaringan
saraf. Selain itu, banyak hormon merupakan protein.
Asam deoksiribonukelat (DNA)
Dalam semua sel hidup, kita dapat menjumpai asam nukleat, yaitu asam
ribonukleat(ARN), yang dalam bahasa Inggris disingkat dengan RNA(Ribonucleic acid), dan
asam deoksiribonukleat(ADN), yang dalam bahasa Inggris disingkat dengan
DNA(deoxyribonucleic acid). Biopolimer bermolekul besar, DNA atau RNA, pertama kali
dijumpai di dalam nukleus. DNA dan RNA bersifat asam sehingga disebut asam nukleat (nucleic
acid). Pada akhirnya asam nukleat juga ditemukan di sitoplasma yang mengelilingi nukleus.
Makrobiomolekul ini mempunyai susunan yang sangat unik, yaitu berupa polimer yang tersusun
atas monomer yang disebut nukleotida. Tiap nukleotida tersusun atas nukleosida dan asam fosfat.
Nukleosida terdiri atas gula pentosa (ribose atau deoksiribosa) dan basa nitrogen heterosiklik,
yaitu turunan purina (adenin dan guanin) dan turunan pirimidina (sitosin, timin pada DNA dan
urasil pada RNA).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa DNA dijumpai dalam semua nukleus, tidak pernah di luar
nukleus, kecuali pada beberapa organel seperti mitokondria dan kloroplas. Sebaliknya RNA
dijumpai dalam sitoplasma, walaupun sebagian kecil juga ada di dalam nukleus.3
Sintesis Protein
6
Ekspresi gen merupakan proses dimana informasi yang dikode di dalam gen
diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Dogma central mengenai
ekspresi gen yaitu DNA yang membawa informasi genetik ditranskripsi menjadi RNA, dan RNA
diterjemahkan menjadi polipeptida. Selama ekspresi gen informasi genetik ditransfer secara
akurat dengsn mentranskrip DNA membentuk RNA untuk menghasilkan polipeptida dengan
urutan asam amino yang spesifik. Sintesis Protein merupakan penyusunan asam amino pada
rantai polipeptida. Ekspresi gen merupakan sintesis protein yang terdiri dari dua tahap. Tahap
pertama urutan nukleotida template dari suatu DNA untai ganda disalin untuk menghasilkan
satu rantai molekul RNA, proses ini disebut transkripsi. Tahap kedua merupakan sintesis
polipetida dengan urutan spesifik berdasarkan rantai RNA yang dibuat pada tahapan pertama
proses ini disebut translasi.6
Replikasi DNA
DNA mempunyai kemampuan untuk mengadakan replikasi yaitu memperbanyak atau
mereplikasi diri. Replikasi DNA berlangsung pada sel-sel muda saat interfase(mitosis), yaitu
pada fase sintesis(S). Replikasi DNA adalah suatu proses penurunan sifat genetik dari organisme
induk kepada anaknya.
Proses replikasi melibatkan enzim polymerase. Proses ini diawali dengan pembukaan
salah satu ujung utas ganda DNA, sehingga memungkinkan terjadinya perpasangan basa untuk
membentuk utas baru. Pembentukan utas komplementer terjadi melalui perpasangan basa antara
adenin(A) dengan timin(T) dan guanin(G) dengan sitosin(C). Dalam replikasi DNA, setiap utas
DNA lama berperan sebagai cetakan untuk membentuk DNA baru.Setiap molekul DNA yang
dihasilkan oleh proses replikasi terdiri dari 1 rantai polinukleotida asli dan 1 rantai
polinukleotida baru, sifat ini dikenal dengan sifat semikonservatif. Sewaktu replikasi berjalan,
kedua rantai DNA terpisah dan akan membentuk garpu replikasi. Pada proses pemisahan DNA,
ada beberapa enzim yang berperan yaitu helikase dan topoisomerase (kedua enzim ini berperan
untuk memisahkan kedua rantai DNA) dan ada suatu ‘protein pengikat’ yang bekerja mengikat
rantai polinukleotida yang sudah terpisah agar tidak menyatu kembali. Garpu bergerak dalam 2
arah berlawanan sampai kedua ujung bertemu menghasilkan DNA baru. Masing untai DNA
7
induk berperan sebagai cetakan. Untai baru bersifat komplementer dengan untai lama oleh kerja
enzim DNA polymerase.3,6
Dalam replikasi DNA terdapat utas DNA yang disintesis secara kontinu yang terjadi pada
cetakan 5’ - 3’. Utas DNA yang disintesis secara kontinu ini disebut utas utama atau leading
strand. Sedangkan utas DNA baru yang disintesis pendek- pendek seutas-demi seutas disebut
utas lambat atau lagging strand. Utas-utas pendek atau fragmen-fragmen pendek yang terbentuk
disebut fragmen Okazaki. Fragmen-fragmen tersebut akan disambung-sambung menjadi utas
utuh oleh enzim DNA ligase. Setelah utas DNA terbuka untuk melakukan replikasi, dan setelah
terbuka pada lagging strand, utas harus dijaga agar tetap terbuka. Enzim yang diperlukan saat
replikasi DNA adalah Polimerase DNA( enzim yang berfungsi mempolimerisasi nukleotida-
nukleotida. Setelah garpu replikasi terbentuk, DNA polymerase akan bekerja secara kontinu
sampai utas DNA baru selesai direplikasi. Sintesis pada leading strand maupun lagging strand
memerlukan molekul primer pada permulaan replikasi yaitu primer RNA yang disintesis oleh
enzim DNA primase. Setelah banyak fragmen okazaki dihasilkan, kompleks replikasi mulai
mengeluarkan primer RNA, mengisi celah yang ditinggalkan dengan deoksinukleotida yang
sesuai dan kemudian menggabungkan fragmen-fragmen DNA yang baru dengan bantuan enzim
DNA ligase.5
Ligase DNA( enzim yang berperan menyambung DNA utas lagging) Primase
DNA( enzim yang digunakan untuk memulai polimerisasi DNA pada lagging strand)
Helikase DNA( enzim yang berfungsi membuka jalinan DNA double heliks ) Single strand
DNA-binding protein( menstabilkan DNA induk yang terbuka )
Mekanisme replikasi DNA telah diteliti oleh Meselson dan Stahl. Hasil penelitian mereka
menunjukkan bahwa replikasi DNA berlangsung dengan semikonservatif, yaitu dua pita dari
heliks ganda(induk) memisahkan diri dan selama proses replikasi, masing-masing pita
membentuk pita komplementernya dari nukleotida-nukleotida yang ada. Hasilnya adalah masing-
masing pita yang lama mendapatkan pasangan pita baru seperti pasangan yang lama. Setelah
replikasi, terbentuk dua pita DNA baru yang mirip.3
Transkripsi
8
DNA mentranskrip m-RNA. t-RNA membawa asam amino ke ribosom m-RNA. Urutan
asam amino pada suatu molekul protein disebut kode genentik. Kombinasi 3 basa dikode untuk
posisi satu asam amino pada molekul protein disebut triplet code (codon). Transkripsi adalah
pembentukan mRNA oleh salah satu utas atau pita DNA. Proses ini berlangsung di dalam inti
sel, di bawah pengaruh enzim RNA polymerase. DNA yang semula berpilin ganda menjadi lurus
dan tidak berpilin sepanjang cistron dan dengan peranan enzim RNA polymerase, ikatan
hydrogen yang menghubungkan basa-basa nukleotida menjadi lepas. Nukleotida yang bebas
pada nukleoplasma dengan bantuan enzim RNA polymerase mulai membentuk komplemen
benang mRNA polinukleotida dengan salah satu benang DNA polinukleotida. Ini yang disebut
transkripsi benang DNA, benang DNA berperan penting sebagai suatu template terhadap
pembentukan mRNA. Dalam sintesis RNA digunakan ribonukleotida dan bukan
deoksiribonukleotida. di RNA urasil(U) menggantikan timin(T) sebagai pasangan basa
komplementer untuk A, primer tidak berperan dalam sintesis RNA hanya sebagian genom yang
ditranskripsikan atau disalin menjadi RNA sedangkan pada DNA seluruh genom harus disalin
dan tidak ada fungsi proof reading dalam transkripsi RNA. Supaya gen bisa di transkrip RNA
polymerase harus bisa mengenal tempat untuk memulai transkripsi tempat ini disebut promotor.
Pada eukariot tempat ini dikenal sebagai kotak TATA, kotak CAAT dan kotak GC. mRNA yang
dihasilkan oleh RNA polymerase II sebagai transkrip yang panjang disebut hnRNA(masih
mengandung intron dan exon). Saat transkrip terbentuklah kepala(cap) untuk mengikat mRNA
yang matang(mature) pada ribosom selama sintesis protein. Transkrip terus berjalan dari 5’-3’
sampai pada sinyal terminal (AAU-AAA) kemudian diputus setelah pemutusan ditambahkan
satu persatu ekor poli A tanpa template DNA. Intron dibuang dan ekson disambung membentuk
mRNA dengan enzim RNA ligase.3,6,8
Sementara mRNA sudah terbentuk atau sudah selesai dicetak dan meninggalkan untai
pencetaknya menuju ribosom dalam sitoplasma untuk mencetak protein, untai DNA yang
awalnya terbuka mulai membentuk pilinan rangkap kembali.
Translasi
9
Translasi terdiri atas 3 tahap yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi. mRNA hasil
transkripsi DNA keluar dari nukleoplasma sebagai urutan basa-basa ribonukleotida yang
mengkode asam amino dalam bentuk polinukleotida. Begitu mRNA berikatan dengan ribosom,
ribosom akan menemukan reading frame yang tepat di mRNA dan translasi dimulai. Proses ini
melibatkan tRNA, rRNA, mRNA dan 10 faktor inisiasi yang sebagian memiliki banyak subunit.
Dua faktor inisiasi eIF-3 dan e-IF1A berikatan dengan ribosom 40S yang baru terurai, kemudian
GTP terikat oleh eIF-2, kompleks biner berikatan dengan met-tRNA, suatu tRNA yang berperan
dalam pengikatan kodon inisiasi AUG. komplek tripel ini berikatan dengan ribosom 40S.
Sebagian besar molekul mRNA ini memiliki tudung, tudung ini mempermudah pengikatan
mRNA pada kompleks prainisiasi 43S. Kompleks protein pengikat tudung, eIF-4F yang terdiri
dari eIF-4E dan kompleks eIF-4G-eIF-4A, mengikat tudung melalui protein 4E. kemudian eIF-
4A dan eIF-4B mengikat dan mereduksi struktur sekunder kompleks ujung 5’ mRNA melalui
aktivitas ATPase da helikase dependen-ATP. Penyatuan mRNA dengan kompleks prainisiasi
43S untuk membentuk kompleks inisiasi 48S memerlukan hidrolisis ATP. eIF-3 merupakan
kunci karena senyawa ini mengikat secara kuat komponen 4G dari 4F dan menghubungkan
kompleks ini dengan subunit 40S . ekor poli-A merangsang rekrutmen subunit ribosom 40S ke
mRNA melalui serangkaian interaksi. Pengikatan subunit ribosom 60S pada kompleks inisiasi
48S melibatkan hidrolisis GTP yang terikat pada kompleks inisiasi 48S dan pengikatan cepat
subunit 40S dan 60S untuk membentuk ribosom 80 S di tahap ini met-tRNA terletak di
tempat/region P ribosom dan siap untuk memulai siklus elongasi.
Fase pemanjangan(elongasi) membutuhkan enzim peptidil transferase sebagai biokatalis
dalam pembentukan rantai peptide dan Guanosin trifosfat(GTP) sebagai sumber energi. Tahap
elongasi di awali dengan pengikatan amino asil-tRNA pada tempat A. ribosom 80 S lengkap
yang terbentuk selama proses inisiasi, tempat A berada dalam keadaan bebas. Pengikatan amino
asil tRNA yang sesuai di tempat A memerlukan pengenalan kodon yang benar. Faktor elongasi
EF1A membentuk kompleks tripel dengan GTP dan amino asil-tRNA yang masuk. Kompleks ini
kemudian memudahkan masuknya aminoasil-tRNA ke tempat A disertai pembebasan fosfat dan
EF1, GTP. tRNA yang kini terdeasilasi melekata melalui antikodonnya pada tempat P di salah
satu ujung dan oleh ekor CCA terbuka di tempat keluar (E) di subunit ribosom yang besar. Di
tahap ini faktor elongasi mengikat dan menggeser peptidil tRNA dari tempat A ke tempat P.
tRNA yang terdeasilasi berada di tempat E untuk kemudian meninggalkan ribosom. Komplek
10
EF2-GTP terhidrolisis menjadi EF2-GDP dan menggerakan mRNA maju satu kodon dan
meninggalkan tempat A terbuka untuk ditempati oleh kompleks tripel lain asam amino tRNA
EF1A-GTP dan siklus pemanjangan selanjutnya.
Setelah terjadi beberapa kali pemanjangan asam amino akan menemukan kodon stop atau
terminasi pada mRNA (UAA, UAG, UGA) di tempat A. Releasing factor 1 (RF1) mengenali
kodon stop yang terletak di tempat A, RF1 terikat pada suatu kompleks yang terdiri dari atas RF3
dan GTP ketika kodon stop berada di tempat A mRNA kemudian dibebaskan dari ribosom yang
terurai menjadi komponen-komponennya. Komponen inilah yang disebut protein.3,6
Mutasi Gen
Mutasi gen adalah perubahan yang terjadi pada susunan molekul DNA atau gen. Mutasi
gen disebut juga mutasi titik yang merupakan perubahan kimiawi pada satu atau beberapa
pasangan basa dalam satu gen tunggal. Bila struktur kimia gen berubah maka fungsinya pun akan
berubah pula. Gen yang mengalami mutasi terdapat pada sel-sel tubuh (sel somatis) maka
perubahan diturunkan ke sel anakan melalui pembelahan mitosis. Bila gen yang mengalami
mutasi terdapat pada sel kelamin (gamet) maka perubahan akan diwariskan pada keturunannya.8,9
Penyebab mutasi adalah:
Bahan kimia: pestisida limbah industri makanan dan minuman obat-obatan
Bahan fisika:
Radiasi atom yang bersifat radioaktif (sinar α, β,γ dan sinar x).
Radiasi berasal dari radioaktif alam maupun radioaktif buatan.
Bahan biologi: kurang lebih ada 20 macam virus yang dapat menyebabkan mutasi (hepatitis,
campak, demam kuning dan cacar).10
Penyebab mutasi gen:
1. Mutasi gen akibat kesalahan selama penggandaan DNA.
Mutagen bereaksi saat rantai DNA polimerase mengopi pita DNA.
2. Substitusi Pasangan basa.
Dapat berupa:
11
Transisi: Purin & Purin
Transversi: Purin & Pirimidin
3. Perubahan jumlah basa.
Disebabkan adisi, insersi, dan delesi
4. Perubahan Letak Urutan basa.
5. Terputusnya ikatan Oksigen Fosfat.
Macam Mutasi Gen
Mutasi Tak Bermakna (nonsense mutation)
Mutasi ini terjadi karena perubahan susunan basa pada kodon (triplet) dari asam amino
tetapi tidak mengakibatkan kesalahan pembentukan protein. Misalnya UUU diganti UUC yang
juga merupakan kode untuk pembentukan fenilalanin.8,9
Mutasi Ganda Tiga ( triplet mutation )
Terjadi karena penambahan atau pengurangan tiga basa secara bersama-sama.
Mutasi salah arti (missens mutation)
Perubahan suatu kode genetik (umumnya pada posisi 1 dan 2 pada kodon) sehingga
menyebabkan asam amino terkait (pada polipeptida) berubah. Perubahan pada asam amino dapat
menghasilkan fenotip mutan apabila asam amino yang berubah merupakan asam amino esensial
bagi protein tersebut. Jenis mutasi ini dapat disebabkan oleh peristiwa transisi dan transversi.
Mutasi diam (silent mutation)
12
Perubahan suatu pasangan basa dalam gen (pada posisi 3 kodon) yang menimbulkan
perubahan satu kode genetik tetapi tidak mengakibatkan perubahan atau pergantian asam amino
yang dikode. Mutasi diam biasanya disebabkan karena terjadinya mutasi transisi dan transversi.
Mutasi perubahan rangka baca (frameshift mutation)
Mutasi yang terjadi karena delesi atau insersi satu atau lebih pasang basa dalam satu gen
sehingga ribosom membaca kodon tidak lengkap. Akibatnya akan menghasilkan fenotip mutan.9
Kesimpulan
13
Kesimpulan yang dapat diambil adalah protein merupakan senyawa kompleks dalam
tubuh karena berfungsi dalam nyaris setiap aspek kehidupan seluler kita. Protein adalah polimer
biologi yang tersusun atas molekul-molekul kecil (asam amino). Protein memiliki banyak fungsi,
seperti sebagai enzim, hormone, antibodi, dan lain-lain. Sintesis protein terjadi secara kompleks
melalui 3 tahap yaitu replikasi, transkripsi dan translasi. Apabila ada kesalahan dalam proses
sintesis protein, maka akan terjadi mutasi gen yang menyebabkan kelainan pada tubuh.
Daftar Pustaka
14
1. Peng GS, Yin SJ. Human genomics. London: Henry Stewart Publications; 2009. Hal 121-
7.
2. Aryulina D, Muslim C, Manaf S, dkk. Biologi 3 SMA dan MA untuk kelas XII. Jakarta:
ESIS; 2009. Hal 342-4.
3. Sumardjo D. Pengantar kimia: buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran. Jakarta:
EGC; 2009. Hal 326-8.
4. Franisal N, Riswiyanto, Priyono W. Kimia organik menuju olimpiade kimia. Jakarta: PT
Bina Sumber Daya MIPA; 2004. Hal 175.
5. Martoharsono S. Biokimia 1. Yogyakarta: Gajah Mada University PRESS; 2006. Hal 41.
6. Robert K, Murray, Granner DK, dkk. Biokimia harper. 27th Ed. Jakarta: EGC; 2009. Hal
34-7
7. Sartono H. Biologi sel molekuler. Jakarta: Universitas Trisakti; 2006. Hal 41-9.
8. Karmana O. Biologi. Jakarta: Grafindo Media Pratama; 2008. Hal 89.
9. Hidayati S, Prawirohartono S. Sains biologi. Jakarta: Bumi Aksara; 2007. Hal 114-5.
10. Stansfield W. Cano R. Colome J. Biologi molekuler dan sel. Jakarta: Erlangga, 2004. Hal
35.
15