141 antibodi tersebut sehingga efek antibodi menjadi sangat pendek (Mosch and Guchelaar, 2022). Namun, pada 2007, FDA (Food and Drugs Administration) telah menerima produksi antibodi monoklonal pada hewan yang tidak menimbulkan penolakan pada sistem imun manusia, yaitu Panitumumab yang diproduksi dari tikus transgenik dengan memasukkan gen imun manusia yang telah diproduksi oleh pabrik Amgen di Thousand Oaks, California. Proses pembuatannya yaitu dengan menonaktifkan antibodi tikus dan memasukkan gen yang memproduksi antibodi pada manusia (Gemmete and Mukherji, 2011).
142
143 10
144 Sejarah paling awal tentang mutasi dilaporkan pada tahun 1791, seorang petani New England, Seth Wright, memperhatikan seekor domba jantan yang aneh dalam kawanan kecil domba miliknya. Domba ini memiliki kaki yang berubah bentuk menjadi sangat pendek. Keturunan ini diberi nama Ancon (dalam bahasa Yunani berarti siku) karena kakinya yang bengkok menyerupai siku manusia, kelainan ini juga diamati bersifat menurun. Selanjutnya, Hugo de Vries pada tahun 1901 dalam bukunya ‚The Mutation Theorya‛ mengenalkan istilah Mutasi untuk mengemukakan adanya perubahan fenotipe yang mendadak pada bunga Oenothera lamarckiana dan bersifat menurun. Perubahan tersebut diketahui terjadi karena adanya penyimpangan dari kromosomnya. Penelitian ilmiah tentang mutasi selanjutnya dilakukan pada tahun 1910 oleh Thomas Hunt Morgan dengan menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah) dalam penelitiannya ia menemukan adanya lalat buah yang bermata putih dan bermata merah. Penelitian Morgan dilanjutkan oleh muridnya bernama Herman Yoseph Muller pada tahun 1926 dalam percobaannya terhadap lalat buah, sehingga berhasil menemukan mutasi buatan dengan menggunakan sinar X. Penelitian tentang mutasi genetika dan pemanfaatan hasil mutasi tersebut terus dilakukan seperti pembuatan GMO (Gennetically modified organisms) oleh Paul Berg pada tahun 1972, maupun organisme transgenik oleh Herbert dan Stanley cohan pada tahun 1973, serta hewan transgenik oleh Rudolf Jaenisch pada tahun
145 1974. Hingga saat ini penelitian tentang mutasi genetika masih terus dikembangkan (Birge 2000; Warmadewi 2017). Mutasi didefinisikan sebagai setiap perubahan urutan DNA yang diwariskan. Mutasi merupakan salah satu faktor mendasari evolusi, karena mutasi memicu variabilitas dalam populasi, sehingga memungkinkan terjadinya perubahan evolusioner. Mutasi dapat mempengaruhi atau tidak mempengaruhi fenotipe organisme. Istilah ‚mutasi‛ berasal dari bahasa Latin yang berarti ‚berubah‛. Proses mutasi disebut mutagenesis dan agen yang menyebabkan mutasi disebut mutagen. Organisme yang merupakan strain referensi/ tanpa mutasi disebut tipe liar (wild type), sementara keturunannya yang mengalami mutasi disebut mutan. Perubahan urutan cetakan DNA (mutasi) secara drastis dapat mempengaruhi jenis produk akhir protein yang dihasilkan. Sebuah penelitian pada tahun 2017 memperkirakan bahwa 66% mutasi merupakan penyebab kanker yang terjadi secara spontan, 29% disebabkan oleh lingkungan, dan 5% disebabkan oleh keturunan (Banoon, Salih, and Ghasemian 2022; Ibrahim 2021). Tingkat mutasi bervariasi dari gen ke gen. Beberapa gen menunjukkan tingkat mutasi yang tinggi dibandingkan gen lainnya. Pada beberapa genom, beberapa gen meningkatkan laju mutasi alami gen lain. Gen seperti ini disebut sebagai gen mutator. Dalam beberapa kasus, beberapa gen menurunkan frekuensi mutasi spontan dibandingkan gen lain dalam
146 genom yang sama, yang disebut sebagai gen antimutator. Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat mutasi, diantaranya adalah ukuran gen (semakin besar gen maka risiko mutasi meningkat), urutan nukleotida (keberadaan pengulangan nukleotida dapat meningkatkan risiko mutasi), perubahan kimia secara spontan, Gen yang kaya akan pasangan G/C (dinilai mengalami peningkatan untuk bermutasi) (Michael R. Cummings 2006). Mutasi diklasifasikan dengan mengadopsi beberapa kriteria (Ariful Alam n.d.), seperti yang akan dijelaskan sebagai berikut: 1. Mutasi berdasarkan pada jenis sel yang terlibat a. Mutasi somatis: Mutasi yang terjadi pada sel somatis (tubuh). Mutasi somatis tidak diturunkan ke generasi berikutnya melalui hubungan seksual. Untuk mempertahankan mutasi ini ke generasi berikutnya, individu yang mengandung mutasi tersebut harus dikloning. Mutasi diturunkan melalui mitosis namun tidak ke keturunan yang dihasilkan secara seksual. Bentuk mutasi ini biasanya dipicu oleh iklim, sinar ultraviolet, atau reaksi terhadap senyawa beracun tertentu. b. Mutasi germinal: Mutasi yang terjadi pada sel garis germinal, yaitu sel yang menghasilkan gamet. Saat sel germinal memunculkan gamet, gamet tersebut akan membawa mutasi dan akan diteruskan ke generasi berikutnya pada saat pembuahan.
147 2. Mutasi berdasarkan asalnya a. Mutasi spontan: Mutasi yang terjadi secara spontan di alam. Sebagian besar mutasi yang awalnya dipelajari terjadi secara spontan. b. Mutasi terinduksi: Mutasi yang terjadi dengan memperlakukan suatu organisme dengan agen mutagen hingga dihasilkan organisme mutan. 3. Mutasi berdasarkan arahnya a. Mutasi maju: Pada suatu organisme, ketika mutasi menyebabkan perubahan dari tipe liar menjadi fenotipe abnormal, maka jenis mutasi tersebut disebut mutasi maju. Kebanyakan mutasi adalah tipe maju. b. Mutasi mundur atau mutasi terbalik: Setiap perubahan dari fenotipe abnormal berubah menjadi fenotipe tipe liar. 4. Mutasi berdasarkan efek kelangsungan hidup a. Lethal : Mutasi yang membunuh individu yang membawanya. b. Sub-lethal: Mutasi yang jika angka kematian lebih dari 50% pada individu yang membawa mutasi. c. Sub-vital: Mutasi yang ketika mortalitas kurang dari 50% pada individu yang mengalami mutasi. d. Vital: Mutasi yang saat semua individu mutan bertahan. 5. Mutasi berdasarkan tempatnya, a. Mutasi Nukleus: Mutasi yang terjadi pada gen inti. b. Mutasi sitoplasma: Mutasi yang terjadi pada gen sitoplasma.
148 6. Mutasi berdasarkan perubahan kode genetik a. Mutasi salah arti (missense mutation), adalah mutasi DNA yang menyebabkan perubahan dalam urutan asam amino (satu kodon salah dan satu asam amino salah) protein produk . b. Mutasi diam (silent mutation), Mutasi yang tidak memberikan perubahan produk. Terkadang mutasi substitusi tunggal mengubah basis urutan DNA menghasilkan kodon baru yang masih mengodekan asam amino yang sama. c. Mutasi tanpa arti (nonsense mutation) Mutasi yang mengarah pada pembentukan kodon stop. Karena kodon ini menyebabkan penghentian sintesis protein, mutasi ini menyebabkan produk protein tidak lengkap. d. Mutasi Pergeseran Kerangka/perubahan rangka baca (frameshift mutation). Frameshift merupakan istilah lain ketika mutasi yang terjadi menggeser ‚kerangka baca‛ pesan genetik. Mutasi frameshift dapat mengubah setiap asam amino yang mengikuti titik mutasi dan dapat mengubah protein sedemikian rupa sehingga tidak dapat menjalankan fungsi normalnya. Insersi dan delesi merupakan contoh dari mutasi frameshift. 7. Mutasi berdasarkan tingkat molekuler a. Mutasi titik: mutasi yang terjadi pada susunan gen, terjadi akibat penambahan, kehilangan, atau substitusi satu nukleotida.
149 b. Mutasi kromosom: mutasi yang terjadi pada struktur dan susunan kromosom. Mutasi dapat mengubah posisi atau menyebabkan duplikasi atau hilangnya segmen DNA. Bisa juga disebut mutasi besar atau gross mutation. Mutasi titik dan mutasi kromosom akan dijelaskan lebih lanjut. Mutasi titik disebut juga perubahan basa tunggal, merupakan perubahan urutan gen DNA yang hanya mempengaruhi satu pasangan basa. Materi genetik, DNA atau RNA, diubah oleh basa nukleotida tunggal melalui perubahan, penyisipan, atau penghapusan (Kenneth R. Miller 2019) . 1. Substitusi– Ketika beberapa basa dari suatu rangkaian gen digantikan oleh basa lain. Dalam substitusi, satu basa diubah menjadi basa lain. Substitusi biasanya mempengaruhi tidak lebih dari satu asam amino, dan kadang-kadang tidak mempunyai efek sama sekali. 2. Insersi atau penyisipan terjadi ketika suatu basa atau beberapa basa ditambah ke dalam urutan gen, sering disebut dengan mutasi adisi. 3. Delesi atau penghapusan terjadi ketika suatu basa atau beberapa basa dihapus dari urutan gen. Normal Insersi
150 Normal Delesi Normal Subtitusi Gambar 1. Tipe mutasi titik (Kenneth R. Miller 2019) Mutasi kromosom melibatkan perubahan jumlah atau struktur kromosom. Mutasi ini dapat mengubah lokasi gen pada kromosom dan bahkan dapat mengubah jumlah salinan beberapa gen. Ada empat jenis mutasi kromosom: penghapusan, duplikasi, inversi, dan translokasi. 1. Penghapusan – ketika sebagian atau keseluruhan bagian kromosom dihilangkan atau dihapus dari kromosom. 2. Duplikasi – Ketika bagian atau lengan kromosom menghasilkan salinan tambahan dari seluruh atau sebagian kromosom. 3. Inversi- ketika terjadi kebalikan arah dari bagian kromosom. 4. Translokasi – ketika suatu bagian atau lengan atau sebagian kromosom putus dan menempel pada kromosom lainnya.
151 Gambar 2. Tipe mutasi Kromosom(Kenneth R. Miller 2019) Tabel 1. Kelas Mutasi dan penyakit terkait (Banoon, Salih, and Ghasemian 2022) Kelas Mutasi Tipe Mutasi Deskripsi Penyakit mutasi Point Mutasi Subtitusi Satu basis salah ditambahkan selama replikasi dan menggantikan pasangan di posisi yang sesuai pada untaian komplementer Sickle-cell anemia Insersi Satu atau lebih nukleotida tambahan dimasukkan dalam mereplikasi DNA, seringkali menghasilkan pergeseran bingkai Salah satu bentuk dari beta talassemia Delesi Satu atau lebih nukleotida "dilewati" selama replikasi atau dipotong, sering kali Cystic fibrosis
152 menghasilkan pergeseran bingkai Mutasi Kromosom Inversi Salah satu wilayah kromosom dibalik dan dimasukkan kembali OpitzKaveggia syndrome delesi Suatu wilayah kromosom hilang, mengakibatkan tidak adanya semua gen diarea itu Cri du chat syndrome Duplikasi Suatu wilayah kromosom berulang, mengakibatkan peningkatan jumlah dari gen diwilayah itu Beberapa kanker Translokasi Suatu wilayah dari satu kromosom menyimpang melekat pada kromosom lain Salah satu bentuk leukimia Variasi jumlah salinan Amplifikasi gen Banyaknya salinan tandem suatu lokus ditingkatkan Beberapa kanker payudara Perpanjanga n pengulanga n trinukleotid a Jumlah normal trinukleotida berulang urutannya diperluas Fragile X syndrome, Huntington's disease
153 1. Mutagen Kimia: Mutagen kimia adalah zat yang dapat mengubah rangkaian basa yang tergabung dalam DNA sehingga mengubah spesifisitas ikatan hidrogennya. Mutagen kimia dibedakan menjadi agen alkilasi, analog dasar, pewarna acridine, dan mutagen lain . Berikut penjelasan singkat tentang beberapa mutagen kimia dari masingmasing kelompok: a. Agen Alkilasi Mutagen ini adalah kelompok mutagen yang paling kuat. Mutagen ini menginduksi mutasi terutama transisi dan transversi dengan menambahkan gugus alkil (etil atau metil) pada berbagai posisi dalam DNA. Agen pengalkilasi termasuk etil metana sulfonat (EMS), metil metana sulfonat (MMS), etilen imina (EI), sulfur mustard, nitrogen mustard, dll. b. Analog Dasar: Analog basa mengacu pada senyawa kimia yang sangat mirip dengan basa DNA. Bahan kimia tersebut terkadang dimasukkan ke dalam DNA sebagai pengganti basa normal selama replikasi. Dengan demikian, mereka dapat menyebabkan mutasi karena pasangan basa yang salah. Pasangan basa yang salah menghasilkan transisi atau transversi setelah replikasi DNA. Analog basa yang paling umum digunakan adalah 5 bromo urasil (5BU) dan 2 amino purin (2AP).
154 c. Pewarna Acridine: Pewarna acridine adalah mutagen yang sangat efektif. Pewarna acridine meliputi, pro-flavin, acridine orange, acridine yellow, acriflavin dan etidium bromida. Pewarna acridine disisipkan di antara dua pasangan basa DNA dan menyebabkan penambahan atau penghapusan satu atau beberapa pasangan basa ketika DNA bereplikasi menyebabkan mutasi frameshift. Pewarna acridine juga dikenal sebagai mutagen frameshift. d. Mutagen Lain: Mutagen kimia penting lainnya adalah asam nitrat dan hidroksil amina. Asam nitrat adalah mutagen kuat yang bereaksi dengan gugus amino C6 dari sitosin dan adenin. Akibatnya, sitosin bertindak seperti timin dan adenin seperti guanin. Dengan demikian, transversi dari GCAT dan ATGC dapat diinduksi dengan mutagen ini. Hidroksilamina merupakan mutagen yang sangat berguna karena sangat spesifik dan hanya menghasilkan satu jenis perubahan, yaitu transisi GCAT. 2. Mutagen Fisik Mutagen fisik utamanya mencakup berbagai jenis radiasi. Radiasi terbagi menjadi dua jenis yaitu radiasi pengion dan radiasi non pengion yang akan dijelaskan sebagai berikut: a. Radiasi non pengion Radiasi non-pengion tidak memiliki energi yang cukup untuk menginduksi ionisasi. Namun mereka mudah diserap oleh purin dan pirimidin. Radiasi non pengion sering disebut juga Radiasi Elektromagnetik.
155 Contoh dari radiasi ini adalah sinar UV. Sinar UV dapat dihasilkan dari lampu atau tabung uap merkuri dan juga radiasi matahari. Penyerapan maksimum UV oleh DNA adalah pada panjang gelombang 254nm. b. Radiasi pengion Radiasi pengion memiliki energi yang lebih tinggi dan dapat menembus dengan mudah ke dalam jaringan hidup. Sinar berenergi tinggi bertabrakan dengan atom dan menyebabkan pelepasan elektron, meninggalkan ion bermuatan positif (radikal bebas). Ion-ion ini, pada gilirannya, bertabrakan dengan molekul lain, menyebabkan pelepasan elektron lebih lanjut. Radiasi pengion terdiri dari sinar X, sinar gama, partikel alfa, partikel beta dan partikel neutron. 3. Mutagen Biologi Mutagen biologi yang telah diketahui sejauh ini diantaranya; Transposon (transportable elements), Virus (contoh: Raos sarcoma, HPV), Bacteria (contoh: Helicobacter pylori menyebabkan inflamasi selama oksidatif stress terjadi dan efisiensi penurunan perbaikan DNA). 1. Penyakit Canavan Penyakit Canavan adalah kelainan degeneratif resesif autosomal yang menyebabkan kerusakan progresif pada sel saraf diotak, dan merupakan salah satu penyakit degeneratif otak paling umum pada masa bayi. Hal ini disebabkan oleh kekurangan enzim aminoasilase 2. Penyakit ini ditandai dengan degenerasi mielin pada
156 lapisan fosfolipid yang mengisolasi akson neuron dan berhubungan dengan gen yang terletak pada kromosom 17 manusia. 2. Sindrom Cri du chat Sindrom Cri du Chat (CdCS) adalah penyakit genetik yang disebabkan oleh penghapusan ukuran yang bervariasi terjadi pada lengan pendek kromosom 5 (5p). Insidennya berkisar antara 1:15.000 hingga 1:50.000 bayi lahir hidup. Gambaran klinisnya adalah tangisan bernada tinggi seperti suara kucing (yang selanjutnya diambil sebagai nama penyakit ini), dimorfisme wajah yang berbeda, mikrosefalia, keterbelakangan psikomotorik dan mental yang parah(Cerruti Mainardi 2006). 3. Down Sindrom Down Sindrom, juga dikenal sebagai trisomi 21, adalah kelainan genetik yang disebabkan oleh adanya seluruh atau sebagian salinan ketiga kromosom 21. Biasanya dikaitkan dengan keterlambatan pertumbuhan fisik, cacat intelektual ringan hingga sedang, dan ciri-ciri wajah yang khas. Down Sindrom adalah salah satu kelainan kromosom paling umum pada manusia, terjadi pada sekitar 1 dari 1.000 bayi yang lahir setiap tahun. 4. Sindrom Turner Sindrom Turner (TS) adalah kelainan genetik langka yang menyebabkan hilangnya sebagian atau keseluruhan dari kedua kromosom seks, baik X atau Y. Sindrom Turner mempengaruhi satu dari setiap 2500 -3000 kelahiran. Tanda atau gejala dari sindrom ini bervariasi seperti perawakan pendek dan garis rambut rendah. Pasien umumnya memiliki kecerdasan normal, tetapi
157 ada juga yang memiliki profil neuropsikologis tertentu dengan tingkat kecemasan tinggi, kesulitan dengan matematika, kesulitan dengan orientasi visuospasial, defisit perhatian, kesulitan keterampilan motorik halus, masalah memori, dll (Fiot et al. 2022). 5. Sindrom Fragile X Sindrom Fragile X (FXS) adalah kelainan genetik pada wilayah FMR1 kromosom X yang menyebabkan IQ individu menurun tajam, sebagian besar dengan dampak yang lebih parah pada wanita meskipun lebih banyak terjadi pada pria. Perluasan triplet dan pengulangan CGG menyebabkan gangguan ini. Metilasi wilayah ini menyebabkan kekurangan protein FMRP dalam sel saraf yang menyebabkan terhambatnya koneksi. Autisme dan kejang merupakan salah satu ciri kecacatan pada penderita ini (Banoon, Salih, and Ghasemian 2022). 6. Buta warna Buta warna (defisiensi penglihatan warna) adalah menurunnya kemampuan melihat warna atau perbedaan warna. Penyebab paling umum dari buta warna adalah masalah bawaan dalam perkembangan satu atau lebih dari tiga set sel kerucut mata, yang berfungsi membedakan warna. Di antara manusia, laki-laki lebih mungkin mengalami buta warna dibandingkan perempuan, karena gen yang bertanggung jawab atas bentuk paling umum dari buta warna ada pada kromosom X. Buta warna juga dapat disebabkan oleh kerusakan fisik atau kimia pada mata, saraf optik, atau bagian otak. Buta warna biasanya merupakan kelainan genetik yang
158 diturunkan. Hal ini paling sering diwarisi dari mutasi pada kromosom X (Banoon, Salih, and Ghasemian 2022). 1. Toleransi Kolesterol Telah ditemukan bahwa sekitar 40 penduduk desa Limone di Italia, menunjukkan penyakit toleransi kolesterol. Mereka ditemukan memiliki mutasi genetik, yang menghasilkan sebuah pengubah protein dengan hanya satu asam amino yang berbeda dari mayoritas manusia. Mutasi tersebut menyebabkan individu, memiliki keunggulan dalam menoleransi kadar kolesterol tinggi dalam tubuh, sehingga mereka tidak dapat mengembangkan penyakit arteri koroner (Sudi and Ali-Dunkrah 2005). 2. Pengobatan Penyakit Jantung Dilaporkan bahwa polimorfisme yang melibatkan R 353 Q dan wilayah hiper-variabel 4 dari faktor VII gen menunjukkan pasien dengan genotipe QQ atau H7H7 mengalami penurunan risiko infark miokard. Selain itu, lipoprotein lipase (LPase) adalah enzim pembatas laju dalam lipolysis lipoprotein kaya trigliserida. Gen yang mengodekan LP merupakan kandidat gen dalam arterogenesis. Mutasi substitusi (Asn 291--> Ser: Asp 9-- >Asn dan Ser 499 -> stop) mempengaruhi aktivitas LPase, tingkat kolesterol HDL dan trigliserida. Hal ini memberikan efek perlindungan terhadap artherosderosis dan penyakit arteri koroner.
159 3. Memberantas penyakit malaria Teknologi gene drive secara teoritis, spesies dirancang spesifik dengan mengubah siklus hidup parasit atau mempercepat eliminasi dan pemberantasan penyakit malaria. Beberapa metode gene drive dapat dilakukan dengan cara, elemen transposable, pewarisan mikroorganisme, dominasi genetika, MEDEA (Maternal Effect Dominant Embryonic Arrest), pengendalian meiotic dan ‘pengguntingan’ genetika secara alami (Hammond and Galizi 2017). 4. Hewan transgenik Hewan transgenik adalah hewan yang DNA-nya telah dimanipulasi untuk memiliki dan mengekspresikan gen ekstra (asing). Hewan transgenik diciptakan dengan menambahkan DNA (atau gen) yang mengodekan produk tertentu seperti protein manusia (α-1-antitripsin) yang digunakan untuk mengobati emfisema. Sapi transgenik pertama, Rosie (1997), diperkaya dengan protein (2,4 gram/liter) yang mengandung alfa-laktalbumin dan gizi lebih seimbang untuk bayi manusia dibandingkan susu sapi alami. 5. Pemuliaan tanaman dengan GMO GMO (Gennetically modified organisms) adalah salah satu metode pemuliaan tanaman. Modifikasi genetik memiliki keuntungan diantaranya membuat tanaman lebih toleran terhadap kondisi abiotik (dingin, kekeringan, garam, panas). Berkurangnya ketergantungan terhadap pestisida kimia (tanaman tahan hama). Membantu mengurangi kerugian pasca-panen. Peningkatan efisiensi penggunaan mineral oleh
160 tanaman. Peningkatan nilai gizi makanan, misalnya nasi yang diperkaya vitamin ‘A’.
161 11
162 Genetika adalah cabang ilmu Biologi yang mempelajari tentang pewarisan sifat makhluk hidup, mekanismenya, dan materi pewarisannya. Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hingga populasi. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan mengenai material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik), bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik), serta mekanisme pewarisan informasi itu sendiri (meiosis, gametogenesis dan hukum Mendel). Perkembangan genetika hingga saat ini amat pesat yang diawali sejak era Mendel, Watson-Crick, genetika molekular, hingga rekayasa genetika. Pesatnya perkembangan di bidang genetika menyebabkan materi yang dapat dikumpulkan dan informasi yang dapat disampaikan sudah begitu beragam dan padat. Oleh karena itu untuk mempermudah penguasaannya, beberapa ahli mengelompokkan genetika ke dalam beberapa macam bidang, sehingga dikenal beberapa macam genetika berdasarkan sudut pandang. Pengelompokan di bidang genetika seperti; genetika Mendel, genetika modern, genetika tumbuhan, genetika molekular, genetika hewan, genetika mikroba, dan genetika manusia. Untuk dapat memahami genetika secara keseluruhan diperlukan pengelompokan konsep. Kelompok konsep yang memiliki urutan-urutan konsep menuju ke pemahaman dasar mengenai pewarisan. Dalam hal ini genetika hanya dibedakan antara mahluk hidup tingkat tinggi atau rendah, dan genetika molekular.
163 Makhluk hidup memiliki ciri yang berbeda. Tingkat perbedaan memberikan batasan pengelompokan antara divisio, kelas, family, genus, species, dan antara anggota species. Seluruh ciri disandi di dalam suatu materi yang bertanggung jawab dalam hal ini. Materi yang menyandi ciri tersebut adalah gen yang merupakan makromolekul asam nukleat. Makromolekul asam nukleat yang dimaksud yakni Dioxiribo Nukleat Acid (DNA). DNA terkemas ke dalam bentuk kromosom. Kromosom diwariskan turun temurun melalui suatu mekanisme, sehingga seluruh DNA dan ciri yang disandi diwariskan pula secara turun temurun. Walaupun terdapat pula DNA yang terletak pada organel lain seperti di mitokondria, tetapi tidak terkemas ke dalam bentuk kromosom. DNA yang tidak terkemas ke dalam bentuk kromosom disebut DNA ekstrakromosomal. 1. Morfologi, Struktur, dan Fungsi Kromosom Kromosom memiliki bentuk yang beragam pada tahap metafase saat pembelahan sel. Bentuk kromosom yang beragam berdasarkan letak sentromernya; ada yang berbentuk metasentris, submetasentris, akrosentris, dan telosentris. Sentromer adalah daerah lekukan pada kromosom dan juga sebagai letak kinetokor (tempat tertautnya spindel fiber saat pembelahan sel). Metasentris, bentuk kromosom yang sentromernya terletak median. Sentromer berada di tengah kromosom, sehingga membagi kromosom dengan dua lengan sama panjang. Kromosom terlihat seperti huruf V. Submetasentris, bentuk kromosom yang sentromernya
164 terletak hampir di tengah. Akrosentris, bentuk kromosom yang letak sentromernya dekat ujung. Telosentris, kromosom yang letak sentromernya di ujung kromatid. Berikut contoh gambar dan bagian-bagian sebuah kromosom submetasentris: Gambar 1. Bagian-Bagian Kromosom Sumber: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chromosome.png Keterangan: 1. Kromatid 2. Sentromer 3. Lengan pendek 4. Lengan panjang
165 Bentuk kromosom dengan membentuk kromatid tersebut adalah bentuk kromosom pada saat tahap pembelahan sel. Pada tahap kromosom berduplikasi dalam mekanisme pertumbuhan ataupun pewarisan. Baik melalui meiosis maupun mitosis. Gambar 2. Kromosom (mikroskop elektron) Sumber: https://konsepbiologi.wordpress.com/tag/nukleosom/ Kromosom merupakan Struktur padat yang terdiri dari protein dan DNA. Kromosom memiliki struktur unik sebagai bentuk pengemasan gen. Dengan kata lain di dalam kromosom terdapat lokus-lokus gen, yaitu posisi dan letak suatu gen di dalam kromosom. Gen itu sendiri adalah rentangan DNA atau sekuens DNA yang menentukan suatu protein. Menurut dogma genetik bahwa ‚one gen one polypeptida‛. Untuk satu jenis kromosom dapat mengandung ribuan gen seperti pada kromosom nomor satu manusia. Berdasarkan Human Genome Project, kromosom nomor satu manusia disusun oleh 3.141 gen dan 1.000 di antaranya merupakan gen- gen yang baru ditemukan. Kromosom
166 1 memiliki jumlah gen hingga dua kali lipat kromosom pada umumnya dan menyusun sekitar 8 persen genom manusia. Sebagian gen dalam kromosom 1 berhubungan dengan lebih dari 350 penyakit, termasuk di antaranya beberapa jenis kanker, Parkinson, dan Alzheimer. Gambar 3. Struktur kromosom dengan nukleosom Sumber: https://www.slideshare.net/ichottt28/substansigenetika Molekul DNA dikemas dalam struktur yang disebut nukleosom, di mana DNA melilit pada protein histon. Nukleosom ini kemudian bergabung membentuk solenoid, yang merupakan struktur gulungan lebih lanjut. Solenoid-solenoid tersebut kemudian memadat
167 dan membentuk kromosom. Gambar 4. Bentuk analogi fungsi antara kromosom dan gen Hubungan antara Kromosom dan Gen dapat dianalogikan seperti hubungan antara sebuah Tas dan buku-buku. Sebuah tas berfungsi sebagai tempat penyimpanan beberapa buku. Saat berpindah tempat misalnya dari ruangan yang satu ke ruangan lainnya atau dari ruangan atas ke bawah buku-buku juga berpindah dengan rapih tanpa tercecer. Gen memiliki fungsi sebagai; a. Materi hereditas b. Penentu suatu sifat c. Penyimpan informasi d. pengendali aktivitas sel e. Penyimpan memori sejati Gen sebagai materi hereditas atau yang diwariskan berarti bahwa gen diturunkan dari tetua atau parental secara turun temurun dari generasi ke generasi berikutnya. Dari orangtua ke anak demikian seterusnya
168 ke anaknya lagi. Dari Parental ke Filial 1 seterusnya hingga filial ke sekian. Gen pada parental tersebut juga berasal dari parental sebelumnya, demikian seterusnya ke atas hingga parental paling awal, jika menyangkut manusia parental awal yang dimaksud adalah Adam dan Hawa. Sejak zaman dahulu manusia di seluruh penjuru dunia telah menyadari bahwa sifat-sifat itu diwariskan dari orang tua ke anak. Dapat diketahui melalui ungkapan pepatah klasik di antaranya dari negara Belanda, ‚Buah apel jatuh tidak jauh dari pohonnya‛. Pepatah klasik tanah air, ‚Air cucuran jatuhnya ke pelimpahan jua‛. Pepatah dari Inggris, ‚Like father like son‛. Oleh karenanya orang tua kita juga selalu mengingatkan mencari pasangan yang terbaik untuk memperoleh keturunan yang baik pula. Gen sebagai penentu suatu sifat. Apapun sifat yang dimiliki oleh suatu individu, sifat itu disandi oleh gen. informasi mengenai sifat tersebut tersimpan di dalam gen. Secara langsung kerja gen adalah menyandi suatu protein atau sintesis suatu protein. Selanjutnya jenis protein, jumlah, dan komposisinyalah yang memberikan suatu ciri, karakter atau sifat dalam hal mengatur fungsi dan struktur tubuh yang akan terbentuk. Beberapa sifat ada yang disandi oleh sepasang gen. Adapula beberapa sifat yang disandi oleh dua pasang gen yang saling berinteraksi. Berinteraksi secara komplementer, ataupun epistasis. Adapula beberapa sifat yang disandi oleh lebih dari dua pasang gen atau banyak gen yang disebut
169 poligen. Gen sebagai penyimpan informasi. Informasi di dalam DNA tidak hanya menentukan semua ciri atau sifat-sifat fisik kita, DNA juga mengendalikan ribuan operasi dan sistem lainnya yang berjalan di dalam sel dan tubuh. Informasi yang disimpan oleh DNA seperti yang disebutkan di atas adalah termasuk yang tersimpan oleh golongan gen konstitutif yakni yang senantiasa diekspresikan. Selain gen konstitutif terdapat pula golongan gen induktif, yakni golongan gen yang akan terekspresi bila ada induksi atau rangsangan dari lingkungan. Misalnya, gen yang terdapat pada kromosom nomor 11 dan kromosom nomor 17. Kromosom nomor 11 diduga berperan dalam menentukan kepribadian seseorang. Ada tipe orang yang punya percaya diri tinggi, ada yang pemalu, ada yang pendiam, ada yang cerewet, ada yang menyukai tantangan, ada juga yang lebih suka cari jalan aman dan sebagainya. Dalam kromosom nomor 11 terdapat gen yang mengatur senyawa kimia yang disebut ‘dopamine’. Dopamine ini merupakan ‘neurotransmitter’ yang bekerja pada sel sel khusus di otak, termasuk mengatur aliran darah ke otak. Kekurangan dopamine di otak bisa menyebabkan kepribadian seseorang menjadi dingin, sulit mengambil keputusan dan pada kasus yang ekstrim (dikenal dengan ‘Parkinson disease’), bahkan tidak bisa mengatur gerak tubuhnya sendiri. Sebaliknya, kelebihan dopamine di otak diduga menjadi perantara penyebab schizophrenia dan timbulnya halusinasi. Senyawa lain yang dikenal
170 dengan nama ‘serotonin’ yang gen nya terletak di kromosom nomor 17. Individu dengan kadar serotonin yang tinggi cenderung lebih mudah bekerja sama dengan orang lain, suka kebersihan dan hati-hati. Sebaliknya, kadar serotonin yang terlalu rendah sering ditemukan pada individu yang terlibat tindak kriminal atau berniat melakukan bunuh diri. Meski kesannya kemungkinan seseorang menjadi kriminal dipengaruhi oleh senyawa kimia dalam tubuhnya, bukan berarti lingkungan tidak berpengaruh sama sekali. Justru pengaruh lingkunganlah yang menyebabkan aktif atau tidaknya sebuah gen yang menyandi protein tersebut. Tepatnya berapa banyak informasi yang disimpan oleh materi ini?. Menurut analisis ilmuwan bahwa dalam sebuah molekul DNA tunggal milik manusia, terdapat cukup informasi untuk mengisi tepat sejuta halaman ensiklopedia. Tepat 1.000.000 halaman ensiklopedia, inti dari setiap sel mengandung sebanyak itu informasi, yang digunakan untuk mengendalikan fungsi tubuh manusia. Sebagai analogi, bahwa ‚Ensiklopedia Britannica yang banyaknya 23 jilid, salah satu ensiklopedia terbesar di dunia, memiliki 25.000 halaman. Jadi, di hadapan kita terbentang sebuah fakta yang menakjubkan. Di dalam sebuah molekul yang ditemukan di dalam inti sel, yang jauh lebih kecil dari sel berukuran mikroskopis tempatnya berada, terdapat gudang penyimpanan data yang 40 kali lebih besar daripada ensiklopedia terbesar di dunia yang menyimpan jutaan pokok informasi. Ini sama dengan 920 jilid ensiklopedia besar yang unik dan tidak
171 ada bandingannya di dunia. Riset menemukan bahwa ensiklopedia besar ini diperkirakan mengandung 5 miliar potongan informasi yang berbeda. Jika satu potong informasi yang ada di dalam gen manusia akan dibaca setiap detik tanpa henti sepanjang waktu, akan dibutuhkan 100 tahun sebelum proses selesai. Jika kita bayangkan bahwa informasi di dalam DNA dijadikan bentuk buku, lalu buku-buku ini ditumpuk, maka tingginya akan mencapai 70 meter‛. Semua perkiraan dan analogi ini hanya sebatas kemampuan seorang ‚manusia‛. Al-Quran sebagai pusat segala ilmu pengetahuan dalam surah al Baqarah ayat 31 telah mengungkapkan berapa banyak sebenarnya informasi tersebut yang tersimpan, ‛Saat penciptaan Adam, Allah memperkenalkan seluruh nama-nama(ilmu)‛. Tak ada kata dalam batasan seorang manusia yang sepadan dengan kata ‛seluruh‛nya Tuhan selain ‚tanpa batas‛. Informasi yang masih tersimpan masih berupa potensi, sehingga kita sebagai manusia memiliki ‚potensi tanpa batas‛. Jika seluruh informasi tersebut dicetak, maka banyaknya tinta yang akan digunakan untuk mencetaknyapun telah diungkap di dalam Alqur’an surah An-nur: ‛walaupun habis air lautan dijadikan tinta untuk mencatat seluruh nikmatku, belum cukup bahkan ditambahkan lagi satu kalinya‛. Gen sebagai penyimpan memori sejati. Sekali suatu informasi tersimpan dalam suatu gen, informasi itu akan tersimpan seterusnya secara turun temurun. Sekali informasi tersebut tersimpan sebagai seorang manusia,
172 maka seterusnya secara turun temurun akan menyandikan seorang manusia. Takkan pernah berubah menjadi buaya atau setengah manusia setengah buaya misalnya. Berdasarkan penemuan bahwa gen merupakan materi asam nukleat yang mempunyai dua kelompok basa mengandung nitrogen, populer dengan istilah DNA (deoxyribonucleic acid). DNA merupakan dua untaian panjang rantai polinukleotida saling komplementer dan berpilin membentuk heliks ganda (double heliks). Bentuk DNA ini pertama kali ditemukan oleh J.D. Watso dan F.H.C. Crick dalam tahun 1953. Gambar 5. Model DNA menurut Watson dan Crick Sumber: https://www.sciencephoto.com/
173 DNA merupakan salah satu makromolekular yang komplek, terdiri dari 3 macam molekul yaitu: a. Gula pentosa yang dikenal sebagai deoksiribosa. b. Asam posfat. c. Basa nitrogen, yang dapat dibedakan atas dua tipe dasar: 1) Pirimidin. Basa ini dibedakan atas sitosin (S) dan timin (T). 2) Purin. Basa ini dibedakan atas adenin (A) dan guanin (G). Bentuk molekul DNA menurut Watson dan Crick sebagai dua pita spiral yang saling berpilin (double helix). Di bagian luar terdapat deretan gula-pospat (yang membentuk tulang punggung dari (double helix). Di bagian dalam dari double helix terdapat basa purin dan pirimidin, seperti gambar berikut: Gambar 1.6. Struktur bangun DNA Sumber: www.slideshre.net
174 Dua polinukleotida yang berhadapan dihubungkan oleh atom hidrogen yaitu antara pasangan purin dan pirimidin tertentu. Adenin hanya dapat berpasangan dengan timin yang dihubungkan oleh dua atom H sedangkan guanin hanya dapat berpasangan dengan sitosin yang dihubungkan oleh tiga atom H. DNA merupakan sepasang untai panjang polinukliotida berbentuk spiral ganda (double helix) yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen dan berdiameter sekitar 2nm. Monomer dari DNA yaitu sebuah nukliotida tersusun dari molekul gula, basa dan gugus fosfat. Empat jenis basa nitrogen yang terikat pada molekul gula dan saling berpasangan adalah adenin (A) dengan timin (T) melalaui ikatan ganda hidrogen, dan guanin (G) dengan sitosin (C) melalui ikatan tiga hidrogen. Dengan adanya ikatan antara dua untai polinukliotida ini, maka tiap untai DNA adalah komplementer dengan untai DNA lainnya. Fungsi DNA dalam inti sel adalah untuk sintesa protein yang terkait dengan peranan pentingnya sebagai pembawa informasi genetik dan mengatur aktivitas sel. Sebagai pembawa informasi genetik, DNA berperan dalam penyimpanan, replikasi, rekombinasi dan penghantaran informasi genetik. Dalam setiap molekul DNA urutan nukliotida sudah baku karena urutan ini merupakan isyarat bagi normalnya informasi genetik. Urutan dari pasangan basa pada untai DNA mengandung informasi genetik dalam bentuk kode yang menyandi sejumlah besar protein yang ada dalam sel. Protein yang disintesis itulah yang pada hakikatnya adalah suatu sifat
175 pada makhluk hidup. Protein yang disintesis itulah yang merupakan ekspresi gen karena produk dari hasil kerja DNA berdasarkan kode atau sandi yang disimpannya terbawa secara turun menurun. Kerja suatu gen dalam ekspresi suatu sifat amat dipengaruhi oleh lingkungan. Pengaruh lingkungan dapat menyebabkan suatu gen bekerja atau tidak sama sekali. Dapat pula menyebabkan gen bekerja secara tidak maksimal menghasilkan protein yang tidak seharusnya. Contoh pengaruh lingkungan pada gen yang menyandi protein serotonin, semakin tinggi tingkat kepercayaan diri atau status sosial seseorang cenderung meningkatkan kadar serotonin tubuh. Contoh lainnya pengaruh lingkungan dapat membuat gen bekerja tidak maksimal pada gen yang menentukan tinggi badan seseorang. Nutrisi turut berperan dalam kerja suatu gen yang menentukan tinggi badan. Hubungan antara Gen dan DNA dapat dianalogikan seperti hubungan antara sebuah kursi yang terbuat dari bahan kayu. Kursi dan kayu sama-sama sebagai sebuah materi, tetapi berbeda. Kursi adalah kayu, tetapi kayu bukan kursi walaupun kayu adalah bahan baku kursi tersebut. Dengan demikian Kursi menyangkut suatu fungsi, sedangkan kayu adalah bahan baku pembuatan sebuah kursi. Dengan analogi tersebut dapatlah mudah dipahami perbedaan atau hubungan antara gen dan DNA. Gen berkaitan dengan fungsi sedangkan DNA adalah bahan baku penyusun sebuah gen. Seperti ilustrasi berikut:
176 Gen-gen tersimpan dalam sebuah struktur yang disebut Kromosom, atau DNA double helix penyusunnya terkemas dalam sebuah struktur yang disebut kromosom. Organisme multiselluler memiliki variasi jumlah kromosom. Umumnya tidak memiliki jumlah yang sama. Hal yang pasti pada seluruh organisme multiseluler adalah jumlah kromosom yang dimiliki konstan selama hidupnya. Kromosom-kromosom tersebut dapat diurutkan dan dikelompokkan. Misalnya pada manusia jumlah kromosom yang dimiliki sebanyak 23 pasang pada setiap sel somanya. 23 pasang kromosom tersebut dapat dikelompokkan, diurutkan berdasarkan jenis dan ukurannya dalam bentuk karyotip. Karyotip berupa tampilan visual kromosom-kromosom setiap individu. Tipe dan jumlah kromosom setiap makhluk hidup berbeda-beda. Dengan mikroskop cahaya, seluruh kromosom dapat dibedakan satu dengan yang lain dari penampilannya. Hal ini dikarenakan ukuran kromosom dan posisi sentromernya berbeda. Setiap kromosom juga memiliki suatu pola pita atau garis tertentu ketika diberi zat warna tertentu. Tampilan visual kromosom setiap individu dinamakan kariotipe. Lebih jelasnya kariotipe merupakan gambaran
177 kromosom dalam suatu sel dengan berbagai struktur dari masing-masing kromosom. Kariotipe memperlihatkan berapa banyak kromosom yang terdapat pada sel dengan beberapa rincian struktur kromosom dan jumlah kromosom. Adapun tabel jumlah kromosom organisme sebagai berikut: Tabel 1. Jumlah kromosom pada beberapa organisme No. Nama Organisme Jumlah Kromosom 1. Manusia 46 2. Kera 48 3. Tikus Sawah 42 4. Tikus Rumah 40 5. Katak 26 6. Kucing 38 7. Lalat buah 8 Kromosom dapat disusun berpasangan-pasangan dimulai dari dengan kromosom yang terpanjang dan diberi nomor. Kromosom yang berpasangan, memiliki panjang, posisi sentromer, dan pola pewarnaan yang sama dinamakan kromosom homolog. Terjadinya pasangan kromosom homolog dalam kariotipe adalah bermula dari proses fertilisasi yang
178 mempertemukan antara kromosom paternal dan maternal. Setiap individu mewarisi sebuah kromosom dari setiap pasangan kromosom dari masing- masing induknya. Dengan demikian, pada manusia ke-46 kromosom dalam sel somatik sebenarnya adalah dua set yang masing-masing terdiri dari 23 kromosom atau satu set maternal (dari ibu) dan satu set paternal (dari ayah). Sel gamet (sperma dan ovum) berbeda daripada sel somatik dalam jumlah kromosomnya. Masingmasing sel kelamin memiliki satu set tunggal 22 autosom (22A) ditambah satu kromosom seks, yaitu X atau Y. Sebuah sel dengan satu set kromosm tunggal dinamakan sel haploid. Untuk manusia, jumlah haploid adalah 23 (n = 23). Pada sel soma, jumlah kromosom adalah diplod (2n) oleh karena pertemuan antara sel gamet yang haploid. Setiap kromosom homolog kembali bertemu. Kromosom manusia dibedakan atas 2 tipe, yaitu: 1. Kromosom Autosomal Kromosom autosomal tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. Manusia memiliki 22 pasang autosom (total 44 ) yang diberi nomor 1 sampai 22. Angka ini menunjukkan besarnya autosom. Misalnya, kromosom 1 adalah terpanjang dan kromosom 22 yang terpendek. Dalam sebuah karyogram, kromosom homolog ditempatkan di samping satu sama lain. Sebagai contoh, kedua salinan kromosom 1 diletakkan berdampingan demikian hingga kromosom nomor ke sekian. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini.
179 2. Kromosom Kelamin Kromosom kelamin (gonosom) adalah suatu jenis kromosom dalam genom yang terlibat dalam penentuan jenis kelamin serta perkembangan karakteristik seksual pada suatu organisme. Kromosom Seks terdapat secara berpasangan pada sel somatik sementara tunggal dalam sel kelamin (gamet). Kromosom kelamin itulah yang menyebabkan seseorang menjadi laki-laki atau perempuan. Jumlahnya sepasang pada sel somatis. Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah terdapat 2 jenis gonosom yakni X dan Y. Umumnya pada makhluk hidup, kromosom X menentukan jenis kelamin betina dan kromosom Y menentukan jenis kelamin jantan. Untuk mengetahui lebih lanjut, perhatikan gambar 1.7. Kromosom-kromosom tersebut dibagi berdasarkan fungsinya menjadi dua kelompok, yaitu: kromosom nomor 1 hingga nomor 22 disebut kromosom autosom, kromosom nomor 23 disebut kromosom sex atau kromosom kelamin. Setiap pasangan kromosom merupakan pasangan homolog yang masing-masing berasal dari ayah (paternal) dan ibu (maternal). Terdapat setengah kromosom paternal dan setengah kromosom maternal yang saling berpasangan atau homolog. Seluruh pasangan kromosom homolog akan bersegregasi, berpisah dalam proses pembelahan meiosis saat pembentukan sel kelamin. Gambar karyotip kromosom manusia dalam kondisi diploid dapat dilihat di bawah ini:
180 (a) (b) Gambar 7. (a) kariotipe manusia: nomor 1 hingga 22 merupakan autosomal dan 23 adalah kromosom kelamin (XX), (b) kariotipe manusia: nomor 1 hingga 22 merupakan autosom dan 23 adalah kromosom kelamin (XY) Sumber: Dokumen-Andi Faridah Arsal dan Dokumen-Intan Purwanti (2017). Dibuat berdasarkan gambar karyotipe dari website Jendela Biologi (http://yonatands.byethost7.com/) Jenis kelamin yang dikenal sejak zaman terdahulu hingga sekarang hanyalah dua jenis yakni perempuan dan laki-laki.
181 Apa yang menjadi faktor dari penentuan jenis kelamin? Jenis kelamin umumnya di tentukan oleh faktor genetis. Pada sebagian besar hewan dan pada manusia ditentukan oleh kromosom kelamin. Namun ada pula hewan yang penentuan jenis kelaminnya dipengaruhi lingkungan eksternal. Penentuan jenis kelamin yang dipengaruhi lingkungan eksternal biasanya terjadi pada hewan tingkat rendah. Pada beberapa jenis hewan tertentu keadaan fisiologis seperti kadar hormon kelamin dalam tubuh tidak seimbang dapat mempengaruhi penampilan fenotipnya, sehingga jenis kelamin dapat pula berubah. Pada manusia, penentuan jenis kelamin ditentukan oleh faktor genetik. jenis kelamin ditentukan oleh kromosom kelamin. Kromosom kelamin XX berperan menentukan jenis kelamin wanita, sedangkan kromosom XY berperan menentukan jenis kelamin pria. Dengan kata lain manusia yang normal akan berjenis kelamin wanita jika dalam tubuhnya membawa kromosom XX dan akan berjenis kelamin pria jika membawa kromosom XY. Dengan demikian, rumus kromosom untuk perempuan adalah 22AAXX dan untuk laki-laki adalah 22AAXY. Jenis kelamin manusia ditentukan oleh sepasang kromosom seks. Laki-laki mempunyai kromosom XY, dan wanita XX. Pada oogenesis dihasilkan gamet yang berkromosom X saja. Pada spermatogenesis dihasilkan gamet yang membawa kromosom X atau kromosom Y. Oleh karena itu jika sperma yang berkromosom X membuahi ovum yang
182 berkromosom X, zigot yang dihasilkan berkelamin perempuan, apabila sperma yang berkromosom Y membuahi ovum yang berkromosom X, zigot yang dihasilkan berkelamin laki-laki. Berdasarkan hal tersebut di atas maka dapat diketahui bahwa kemungkinan dilahirkan anak laki-laki dan perempuan adalah 50%. Akan tetapi, kenyataannya banyak keluarga yang mempunyai anak laki-laki semua atau perempuan semua. Hal ini dijelaskan dengan teori kemungkinan binomial (a+b)n . Diketahui a adalah jenis kelamin laki-laki (kemungkinan pertama yang diharapkan), b adalah jenis kelamin perempuan (kemungkinan yang kedua diharapkan), n adalah jumlah objek yang mengalami peristiwa (jumlah anak). Contohnya suatu keluarga mengharapkan 2 anak dari hasil perkawinannya. Bagaimanakah kemungkinan anak-anaknya yang akan lahir? Rumus binomial yang dipakai adalah (a+b)n, bila diuraikan menjadi a2+2ab+b2. Diketahui a2 menunjukkan kemungkinan kedua anaknya laki-laki, 2ab adalah kemungkinan satu anak laki-laki dan satu anak perempuan b2 adalah kemungkinan kedua anaknya perempuan. Karena kemungkinan lahir anak laki-laki atau perempuan 50% = ½ dapat dihitung kemungkinannya sebagai berikut: Kedua anaknya laki-laki a 2 = (1/2)2 = ¼ atau 25 % Anak-anaknya 1 laki-laki dan 1 perempuan = 2ab = 2 x ½ x ½ = atau ½ atau 50 % Kedua anaknya perempuan b2= (1/2)2= ¼ atau 25 %
183 DAFTAR PUSTAKA Amri, U. (2011) ‘Globalisasi dan Dampaknya terhadap Lingkungan dan Keamanan Manusia di Asia Pasifik: Kasus China dan Papua Nugini’, Jurnal Kajian Wilayah, 1(1), pp. 56–71. Available at: http://ejournal.lipi.go.id/index.php/jkwpsdr/article/view/ 321. Anonim (2023) Perspektif Ekologi Manusia Dalam Pengelolaan Sumberdaya Alam, Loka Pengelolaan SD Pesisir & Laut Sorong. Available at: https://kkp.go.id/djprl/lpsplsorong/artikel/26012- perspektif-ekologi-manusia-dalam-pengelolaansumberdaya-alam. Asiyah et al. (2015) Ilmu Alamiah Dasar Dalam Perspektif Islam (Sebagai Buku Rujukan Di Perguruan Tinggi). Edited by Sirajuddin and O. Alek. Bengkulu: Penerbit Vanda. Amarakoon, I.I., Hamilton, C.L., Mitchell, S.A., Tennant, P.F., Roye, M.E., 2017. Biotechnology, in: Pharmacognosy: Fundamentals, Applications and Strategy. Elsevier Inc., pp. 549–563. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802104- 0.00028-7 Ariful Alam. Chapter-9: MUTATION, https://www.pstu.ac.bd/files/materials/1593754618.pdf. Banoon SR, Salih TS, Ghasemian A. Genetic Mutations and Major Human Disorders: A Review. Egypt J Chem.
184 2022;65(2):571–89. Birge EA. Mutations and Mutagenesis. Bact Bacteriophage Genet. 2000;65–101. Bacca-Villota, P., Acuña-García, L., Sierra-Guevara, L., Cano, H., Hidalgo, W., 2023. Untargeted Metabolomics Analysis for Studying Differences in High-Quality Colombian Cocoa Beans. Molecules 28. https://doi.org/10.3390/molecules28114467 Bengali, M.D., 2017. BIOTECHNOLOGY: History, State of the art, Future. Bhatia, S., Goli, D., 2018. Introduction to Pharmaceutical Biotechnology, Volume 1, Introduction to Pharmaceutical Biotechnology, Volume 1. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/978-0-7503-1299-8 Belk, C.M, Maier, V.B. (2018). Biology : Science for life, with physiology. University of Minnesota-Duluth, Virginia Borden Maier, St. John Fisher College. New York, NY : Pearson. Belmont, CA 94002-3098 USA. Campbell, N.A. et al. (2008) Biologi. delapan. Jakarta: Erlangga. Campbell, N. A., Reece, J. B., & Mitchell, L. G. (2012). Biologi Edisi ke-5 Jilid 1. Terjemahan: Lestari R. Erlangga: Jakarta. Campbell, N. A., Reece, J. B., & Mitchell, L. G. (2012). Biologi. Edisi ke-5 Jilid 1. Terjemahan: Lestari R. Erlangga: Jakarta. Cambell, N.A., Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., Jackson,R.B. (2011). Campbell biology. - 9th ed. Pearson Education, Inc., publishing as
185 Pearson Benjamin Cummings, 1301 Sansome St., San Francisco, CA 94111. Campbell, N. A. & J. B. Reece. (2008). Biologi, Edisi Kedelapan Jilid 1. Terjemahan: Damaring Tyas Wulandari. Jakarta: Erlangga. Campbell, N. A. & J. B. Reece. (2017). Intisari Biologi, Edisi Keenam. Terjemahan: Damaring Tyas Wulandari. Jakarta: Erlangga. Committee on Methods of Producing Monoclonal Antibodies, I. for L.A.R.N.R.C., 1999. MONOCLONAL ANTIBODY PRODUCTION. Cerruti Mainardi P. Cri du Chat syndrome. Orphanet J Rare Dis. 2006;1(1):1–9. Dell’ Anno, F., Rastelli, E., Sansone, C., Dell’ Anno, A., Brunet, C., Ianora, A., 2021. Bacteria, fungi and microalgae for the bioremediation of marine sediments contaminated by petroleum hydrocarbons in the omics era. Microorganisms 9. https://doi.org/10.3390/microorganisms9081695 Dahuri R. 2003. Keanekaragaman Hayati Laut : Aset Pembangunan Berkelanjutan Indonesia. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Dahuri R, Rais J, Ginting SP, Sitepu MJ. 2004. Pengelolaan Sumberdaya Wilayah Pesisir dan Lautan Secara Terpadu. Cet. III. PT. Pradnya Paramita. Jakarta.
186 Elrod, Susan L. William D. Stansfield. 2007. Schaum's Genetika: Teori dan Soal-Soal GENETIKA, Edisi Keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga Edition, R. (1998) Erratum: Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology (TIBS), Trends in Biochemical Sciences. Available at: https://doi.org/10.1016/S0968- 0004(98)01321-8. Effendi, R., Salsabila, H. and Malik, A. (2018) ‘Pemahaman Tentang Lingkungan Berkelanjutan’, Modul, 18(2), p. 75. Available at: https://doi.org/10.14710/mdl.18.2.2018.75-82. Fiot E, Alauze B, Donadille B, Samara-Boustani D, Houang M, De Filippo G, et al. Turner syndrome: French National Diagnosis and Care Protocol (NDCP; National Diagnosis and Care Protocol). Orphanet J Rare Dis. 2022;17:1–38. Gartner, L. P. (2020). Textbook of histology e-book. Elsevier Health Sciences. Gemmete, J.J., Mukherji, S.K., 2011. Panitumumab (Vectibix). American Journal of Neuroradiology 32, 1002–1003. https://doi.org/10.3174/ajnr.A2601 Goodenough, Ursula. 1988. Genetika. Terjemahan Adisoemarto. Jakarta: Penerbit Erlangga. Grimwood J, Gordon LA, Olsen A, Terry A, Schmutz J, Lamerdin J, Hellsten U, Goodstein D,."The DNA sequence and biology of human chromosome 19". Stanford Human Genome Center, Department of Genetics, Stanford University School of Medicine
187 Hong, S., 2008. The Hwang Scandal That ‚Shook the World of Science.‛ East Asian Science, Technology and Society: An International Journal 2, 1–7. https://doi.org/10.1215/s12280-008-9041-x Huddart, H. (2013). The comparative structure and function of muscle. Elsevier. Hammond AM, Galizi R. Gene drives to fight malaria: current state and future directions. Pathog Glob Health. 2017;111(8):412–23. Ibrahim R. Mutation : A Review Mutation : A Review. 2021. Ismail, M.J. (2021) ‘Pendidikan Karakter Peduli Lingkungan Dan Menjaga Kebersihan Di Sekolah’, Guru Tua : Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran, 4(1), pp. 59–68. Available at: https://doi.org/10.31970/gurutua.v4i1.67. Jain, V.K. (2022). Fundamental of Plant Physiology. S Chand & Company Limited: India. Karp, Gerald. (2010). Cell and Molecular Biology. United State: John Wiley & Sons. Inc. Kurniati, Tuti. (2020). Biologi Sel. Bandung : CV Cendekia Press. Knight, T. et al. (2010) ‘Clinical Overview Articles An overview of metabolism’, Clinical Overview Articles, pp. 14–19. Available at: www.wfsahq.org/resources/update-inanaesthesia. Karin, A. (2014) ‘Sejarah Perkembangan Ilmu Pengetahuan’, Fikrah, 2(1), pp. 273–289. Available at: https://www.google.com/search?q=SEJARAH+PERKEMB ANGAN+ILMU+PENGETAHUAN&sxsrf=AOaemvKw71Yz
188 QOI7Hk8- OFCXKB0eZIH7ug%3A1632900148319&ei=NBRUYaXiEuP B3LUPy_qt8AE&oq=SEJARAH+PERKEMBANGAN+ILMU+ PENGETAHUAN&gs_lcp=Cgdnd3Mtd2l6EAMyBwgjELAD ECcyBwgAEEcQsAMyBwgAEEcQsAMyB. Lubis, D. P. (2011). Pengaruh perubahan iklim terhadap keanekaragaman hayati di indonesia. Jurnal Geografi, 3(2), 107-117. Kenneth R. Miller. Types of mutations. 2019. Kim, S., 2015. Handbook of marine microalgae biotechnology advances, Elsevier. Lewis, Ricki. 2009 . Human Genetics: Concepts and Applications, 9th Edition. USA: The McGraw−Hill Companies. Murakami Kazuo, 2007, The Divine Message of The DNA. Bandung: Mizan Media Utama Mosch, R., Guchelaar, H.J., 2022. Immunogenicity of Monoclonal Antibodies and the Potential Use of HLA Haplotypes to Predict Vulnerable Patients. Front Immunol. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.885672 Michael R. Cummings. Chapter 11 Mutation : The Source of Genetic Variation Somatic mutations Germline mutations. In: Human Heredity Principles & Issues. 2006. Mu, Y., Zhang, C., Li, T., Jin, F.J., Sung, Y.J., Oh, H.M., Lee, H.G., Jin, L., 2022. Development and Applications of CRISPR/Cas9-Based Genome Editing in Lactobacillus. Int J Mol Sci. https://doi.org/10.3390/ijms232112852
189 Mujiono, M., Astuti, W., & Soehartono, S. (2021). Identifikasi Flora dan Fauna dalam Pengelolaan Keanekaragaman Hayati di Kawasan Konservasi PT Indonesia Power Semarang. Neo Teknika, 7(2), 42-46. Moore, G.F., Hou, H.J.M., Najafpour, M.M., & Allakhverdiev, S.I.(2017). Photosynthesis: Structures, Mechanisms, and Applications. Springer. USA. Noback, C. R., Ruggiero, D. A., Strominger, N. L., & Demarest, R. J. (Eds.). (2005). The human nervous system: structure and function (No. 744). Springer Science & Business Media.Omegawati, W.H.(2010). Buku Panduan Pendidik Biologi. Klaten : Intan Pariwara Nekson, D.L. and Cox, M.M. (2006) Lehninger Principles of Biochemistry (Fourth Edition), Bchimica et Cosmochimica Acta. Available at: https://doi.org/10.1016/0016-7037(83)90289-2. Nilsson, J., Jonasson, P., Samuelsson, E., Stahl, S., Uhlén, M., 1996. Integrated production of human insulin and its Cpeptide. J Biotechnol 48, 241–250. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/0168- 1656(96)01514-3 Ogodo, A.C., Sandeep Veda Narayana, M.S., Vardhan, P.S., Gupta, R.K., Gautam, A.K., Egbuna, C., Kushwaha, P.P., Singh, A.K., Kumar, S., 2020. Principles of applied microbiology and biotechnology: Technique for the screening of antimicrobial herbs, in: Preparation of Phytopharmaceuticals for the Management of Disorders: The Development of Nutraceuticals and Traditional
190 Medicine. Elsevier, pp. 185–214. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820284-5.00001-0 Ochs, R. (2014) ‘Metabolism Chapter 7’, in Biochemistry. Jones and Bartlett, pp. 267–307. Available at: http://samples.jbpub.com/9780763776633/76633_ch07_55 89.pdf. Priyono (2010) Manajemen Sumber Daya Manusia, \Penerbit Zifatama Publisher. Sidoarjo: Zifatama Publisher. Pauls, K.P., 1995. Plant biotechnology for crop improvement. Biotechnol Adv. https://doi.org/10.1016/0734- 9750(95)02010-1 Rajasekaran, R., Chandrasekaran, R., M. Muthuselvam., 2008. Microbial Biotechnology Rapid Advances in an area of massive impact. Advanced Biotech. Ratu Gharizah Alhuur, K., Setiawan, R., Febrianto Christi, R., Raya Bandung-Sumedang Km, J., Sumedang, J., 2022. Penerapan Teknologi Inseminasi Buatan pada Ternak Kambing Perah untuk Percepatan Pemenuhan Kebutuhan Protein Hewani Masyarakat Application of Artificial Insemination Technology in Dairy Goats to Accelerate the Fulfillment of Community Animal Protein Needs, Februari. Rocchetti, G., Braceschi, G.P., Odello, L., Bertuzzi, T., Trevisan, M., Lucini, L., 2020. Identification of markers of sensory quality in ground coffee: an untargeted metabolomics approach. Metabolomics 16. https://doi.org/10.1007/s11306-020-01751-6