Dasar-dasar Kelainan Genetika dr. Ahmad Syauqy. M.Biomed

Referensi: Alberts et al., 2008. Molecular Biology of the Cell. 5th ed. Karp. 2005. Cell and Molecular Biology. 4th ed. Nussbaum et al. 2001. Thompson & Thompson Genetic Medicine. 6th ed. Snustad & Simmons. 2003. Principles of Genetics . 3rd ed.

Mutasi Mutasi  perubahan materi genetik baik pada tingkat gen maupun pada tingkat kromosom. Mutagen  substansi yang menyebabkan terjadinya mutasi. Mutan  individu yang mengalami mutasi.

Mutasi Gen = mutasi titik, point mutation Perubahan struktur dna akibat perubahan sekuens asam amino  tidak terbentuk protein yang fungsional

Mutasi Gen Addisi/insersi Delesi Substitusi Transisi ex: ATGC Transversi ex: AT  TA

Mutasi Gen Forward mutation  mutasi gen wild type menjadi gen yang menghasilkan fenotip mutan reverse mutation  mutasi kedua menyebabkan perubahan fenotip menjadi fenotip gen wild type kembali frameshift mutations  delesi ataupun insersi dari satu atau dua pasang basa pada sekuens wild type akan merubah pola pembacaan kodon mRNA

frameshift mutations

Mutasi Gen missense mutation  mutasi yang menyebabkan perubahan sekuens basa nukleotida yang diikuti dengan perubahan sekuens asam amino dari protein. silent mutation  mutasi yang menyebabkan perubahan sekuens basa nukleotida yang tidak diikuti dengan perubahan sekuens asam amino dari protein. nonsense mutation  mutasi gen pada basa nukleotida yang menyebabkan terbentuknya stop codon (UAA, UAG and UGA)

Mutasi Kromosom = mutasi aberasi, gross mutation Perubahan struktur dan jumlah kromosom Perubahan struktur kromosom:

Ex kelainan struktur kromosom: 1. Sindrom Cri du Chat Le Jeune et al. (1963/64) Delesi (denovo) lengan pendek kromosom 5 (5p-, reg 14-15). Sering menimbulkan kematian bayi Insidensi relatif jarang  1 : 50.000 kelahiran Fenotip : Microcephaly Moonlike face Mulut kecil (mandibula) dan melebar Hipertelorisme Hidung lebar berbentuk lempeng Low set ear Retardasi mental berat, IQ < 35 Dapat hidup mencapai dewasa

2. Sindrom de Grouchy (18p-) De Grouchi 1963 (18p-) Delesi (denovo) lengan pendek kromosom 18 (18p-) Fenotip : Berat lahir < normal Wajah bulat Low set ear Mulut melebar Retardasi mental Dapat hidup mencapai dewasa Carries dentis

3. Sindrom de Grouchy (18q-) De Grouchi 1964 (18q-) Delesi (denovo) lengan panjang kromosom 18 (18q-). Fenotip : Berat lahir < normal Low set ear Retardasi mental Dapat hidup mencapai dewasa Letak mata dalam Hipertelorisme Carries dentis

4. Sindrom Ring Kromosom 18 (18r). Kromosom membentuk cincin (Ring; 18r). Fenotip : Berat lahir < normal Low set ear Retardasi mental Letak mata dalam Hipertelorisme Kelainan jantung bawaan Microcephaly

Mutasi Kromosom Perubahan jumlah kromosom: 1. euploidi 2. aneuploidi Euploid  n: 23x2 = 46 kromosom abn: triploid  kelebihan satu set = 69 kromosom tetraploid  kelebihan 2 set = 92 kromosom

Disjunction - Nondisjunction

Aneuploid - Nulisomi  (2n-2)  lethal - Monosomi (2n-1) ex: sindroma turner (45,X0) fenotipnya: wanita, ovarium tdk berkembang, payudara tidak berkembang. ND selama oogenesis Meiosis I

- trisomi (2n+1) ex: Sindroma Klinefelter(47,XXY) fenotipnya: pria, testis tdk berkembang, payudara berkembang, IQ biasanya rendah (Retardasi mental). ND pada oogenesis atau spermatogenesis

Sindroma jacobson (47,XYY) fenotipnya: pria, tubuh tinggi, agresif, kasar, cendrung kriminal  ND pada spermatogenesis meiosis II Sindroma Super Female(47,XXX) fenotipnya: wanita, tubuh tinggi, sering menderita schizoprenia.  ND pada oogenesis meiosis I

Trisomi 21 (Sindrom Down) (47,XX/XY + 21) Fenotip : Retardasi mental, IQ : 25 – 50 hipertelorisme Hidung datar dengan pangkal pipi Tangan/jari pendek, terdapat simian crease Ada kelainan jantung

Trisomi 13 (47, XX/XY + 13) (Sindrom Patau) …. Trisomi 13 (47, XX/XY + 13) (Sindrom Patau) Fenotip : Bibir sumbing/bercelah Malformasi sistem saraf pusat (retardasi mental berat) Retardasi pertumbuhan Low set ears Memiliki garis simian Kelainan jantung bawaan

Trisomi 18 (Sindrom Edward) (47, XX/XY +18) Sering dijumpai pada jaringan abortus Fenotip Retardasi mental Malformasi kongenital multi organ Dagu kecil dan mulut segitiga Low set ears Daya hidup rendah, maksimal 2 bulan (90% < 6 bulan).

Mutagen: Mutagen alami Mutagen buatan Mutagen alami  sinar kosmis batu radioaktif  sinar UV  dll

Mutagen buatan a. Bahan fisik - sinar x, gama, isotop radioaktif, suhu tinggi b. Bahan kimia - pestisida - agen deaminase ex: HNO2 - agen alkilasi ex: gas mustard - basa analog ex: 5 bromouracil (5-BU) c. Bahan biologi - berbagai macam virus yang dapat menyebabkan kerusakan kromosom

Mekanisme Mutasi Tautomerisasi dalam proses replikasi DNA.  terjadi mutasi transisi dan transversi. Kegagalan dalam proses repair DNA.

Bentuk Tautomeric Pada Basa Penyusun DNA The shift of hydrogen atoms between the number 3 and 4 position of pyrimidine and between the number 1 and 6 position of the purine change their base-pairing potential

2. Failure in DNA repair process Mekanisme repair DNA: a. DNA glycosilase enzyme recognized and then excises the damage bases in DNA b. DNA polymerase fills nucleotide in the gap c. DNA ligase seals the break to complete the repair process

Siklus Sel

Siklus Sel

Kontrol Siklus Sel

Fungsi Checkpoints Siklus Sel

Polimorfisme variasi lain dari fenotip normal pada suatu spesies yang jumlah variasi alelnya mencakup lebih dari 1% dari total populasi . Bertanggung jawab dalam timbulnya variasi normal fenotif pada manusia seperti: warna mata, warna rambut, dan golongan darah. Tidak memiliki efek negatif pada fungsional gen.

Peran polimorfisme Medical forensic  individual characteristic Disease  mengidentifikasi respon obat thd suatu penyakit Genetic relationship

Thank You Selamat belajar