Genetika adalah Epicologi

Genetika adalah - Keingintahuan adalah cara manusia berkembang. Kata-kata yang indah ya? hehehe. Tanpa rasa ingin tahu mungkin Anda tidak akan bersusah payah mencari informasi tentang "Genetika adalah?". Hal ini terbukti dengan hadirnya Anda di situs Epicologi. Sebuah situs yang memuat berbagai informasi, mulai dari game, aplikasi, tutorial, tips, materi pelajaran dan masih banyak lagi lainnya.

Pada kesempatan yang indah ini kami mencoba mengetengahkan tema yang cukup banyak dicari, yaitu mengenai Genetika adalah. Kami sudah merangkum dari beberapa sumber serta dari pengalaman kami dalam penerapannya. Tak lupa kami menggunakan bahasa dan kosakata yang sederhana sehingga akan sangat mudah bagi siapapun yang membacanya. Nah, langsung disimak saja ulasannya dibawah ini.

Penjelasan Lengkap Genetika adalah

Setiap makhluk hidup di dunia ini memiliki penampakan fisik (fenotip) yang dikendalikan oleh rangkaian perintah kimia. Di dalam setiap sel makhluk hidup, terdapat sebuah inti yang memuat serangkaian kimia asam Deuxiribonucleid Acid/Asam Nuklead Deuksiribo (DNA). Setiap sel pada satu makhluk hidup, memiliki salinan DNA yang sama. Jadi, pada hamster A, sel mata memiliki salinan DNA yang sama persis dengan DNA sel kaki, sel telinga, sel rambut dan lain sebagainya. Namun demikian DNA inilah yang juga memberi perintah kepada sel-sel tersebut untuk berkembang menjadi sel-sel yang spesifik, baik menjadi sel mata, sel kaki, sel bulu, atau sel lainnya.

DNA pada setiap makhluk hidup disimpan dalam suatu wadah yang disebut kromosom. Tiap kromosom menyimpan DNA yang mempunyai tugas khusus untuk mengatur bentuk fisik tubuh. Jumlah kromosom pada tiap spesies berbeda. Oleh sebab itu, tidak semua makhluk hidup bisa melakukan perkawinan antar spesies, karena tiap kromosom dari sperma harus mendapat pasangan kromosom lain dari sel telur.

Walaupun jumlah kromosom sama, belum tentu perkawinan berhasil. Ibarat kunci dan gembok, pasangan kromosom dari sperma dan sel telur harus identik. Kunci berbentuk bulat tidak dapat dimasukkan ke lubang gembok yang berbentuk pipih. Inilah mengapa perkawinan antar spesies yang memiliki kromosom sama belum tentu berhasil. Kalaupun berhasil, biasanya akan menghasilkan mutasi yang menyebabkan cacat pada keturunan atau kematian pada induk.

Pengertian Genetika

Genetika adalah cabang dari biologi yang mempelajari faktor keturunan dan suborganisme organisme (seperti virus dan prion). Singkatnya dapat dikatakan bahwa genetika adalah studi tentang gen dan segala aspeknya. Istilah “genetika” diperkenalkan oleh William Bateson dalam surat pribadi kepada Adam Chadwick, dan ia menggunakan Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906.

Sehubungan dengan genetika, DNA memiliki peran / kontribusi sangat penting. DNA adalah materi genetik yang mengendalikan sifat dasar makhluk hidup, terkeskpresikan dalam bentuk polipeptida, meskipun tidak semua protein (dapat dinyatakan sebagai RNA yang memiliki reaksi katalitik, seperti SNRPs).

Pengertian Genetika Menurut Para Ahli

James Watson (1928-) dan kimiawan Inggris Francis Crick (1916)

Genetika adalah bagian dari molekul yang sangat besar dan kompleks ditemukan dalam inti semua sel, asam deoksiribonukleat (DNA) molekul.

Ovisma

Teori ini berpendapat bahwa sifat nyata adalah keturunan dari telur yang dihasilkan oleh induk betina. Sementara sel laki-laki hanya memproduksi cairan berfungsi sebagai penggiat perkembangan telur.

Bonnet (1720 – 1793 )

Ditemukan di selsperma sudah membentuk manusia kecil. Hal ini sejalan dengan perkembangan penemuan mikroskop masih sederhana.

Wolff (1733-1794),Von baer (1792-1880)

Teori ini terhadap teori-teori sebelumnya dengan teori bahwa sperma dan sel telur tidak memiliki sperti teori pengaturan preformasi, tetapi sel telur dibuahi oleh jantan akan mengadakan sedikit demi sedikit pertumbuhan untuk menjadi individu yang sempurna.

Francis Crick

Menjelaskan aliran informasi yang dibawa oleh DNA dalam seri The Central Dogma, yang berbunyi aliran DNA informasi dapat diterukan ke dalam sel serta individu lain dengan replikasi, dapat dinyatakan memediasi sinyal dalam bentuk RNA, yang dapat kemudian diterjemahkan ke dalam polipeptida, unit pembangun fenotip ada organisme.

Bidang kajian genetika mulai dari daerah subselular dari genetik (molekul) untuk warga. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan:

Bahan pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
Bagaimana informasi yang diungkapkan (ekspresi gen), dan
Bagaimana informasi ditransfer dari satu orang ke orang (warisan genetik) yang lain.

Sejarah Perkembangan Genetika

Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan dimulai menjelang akhir abad ke 19 ketika seorang biarawan Austria bernama Gregor Johann Mendel berhasil melakukan analisis yang cermat dengan interpretasi yang tepat atas hasil-hasil percobaan persilangannya pada tanaman kacang ercis (Pisum satifum). Sebenarnya, Mendel bukanlah orang pertama yang melakukan percobaan-percobaan persilangan.

Akan tetapi, berbeda dengan para pendahulunya yang melihat setiap individu dengan keseluruhan sifatnya yang kompleks, Mendel mengamati pola pewarisan sifat demi sifat sehingga menjadi lebih mudah untuk diikuti. Deduksinya mengenai pola pewarisan sifat ini kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan, dan Mendelpun di akui sebagai bapak genetika.

Karya Mendel tentang pola pewarisan sifat tersebut dipublikasikan pada tahun 1866 di Proceedings of the Brunn Society for Natural History. Namun, selama lebih dari 30 tahun tidak pernah ada peneliti lain yang memperhatikannya. Baru pada tahun 1900 tiga orang ahli botani secara terpisah, yaitu Hugo de Vries di belanda, Carl Correns di jerman dan Eric von Tschermak-Seysenegg di Austria, melihat bukti kebenaran prinsip-prinsip Mendel pada penelitian mereka masing-masing. Semenjak saat itu hingga lebih kurang pertengahan abad ke-20 berbagai percobaan persilangan atas dasar prinsip-prinsip Mendel sangat mendominasi penelitian di bidang genetika. Hal ini menandai berlangsungnya suatu era yang dinamakan genetika klasik.

Selanjutnya, pada awal abad ke-20 ketika biokimia mulai berkembang sebagai cabang ilmu pengetahuan baru, para ahli genetika tertarik untuk mengetahui lebih dalam tentang hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat biokimianya.

Pada tahun 1920-an, dan kemudian tahun 1940-an, terungkap bahwa senyawa kimia materi genetika adalah asam dioksiribonekleat (DNA).Dengan ditemukannya model struktur molekul DNA pada tahun1953 oleh J.D.Watson dan F.H.C. Crick dimulailah era genetika yang baru, yaitu genetika molekuler.

Perkembangan penelitian genetika molekuler terjadi demikian pesatnya.Jika ilmu pengetahuan pada umumnya mengalami perkembangan dua kali lipat (doubling time) dalam satu dasa warsa, maka hal itu pada genetika molekuler hanyalah dua tahun.Bahkan, perkembangan yang lebih revolusioner dapat disaksikan semenjak tahun 1970-an, yaitu pada saat dikenalnya teknologi manipulasi molekul DNA atau teknologi DNA rekombinan atau dengan istilah yang lebih populer disebut rekayasa genetika.

Saat ini sudah menjadi berita biasa apabila organisme- organisme seperti domba, babi dan kera, didapatkan melalui teknik rekayasa genetika yang disebut kloning .sementara itu, pada manusia telah di lakukan pemetaan seluruh genom atau dikenal sebagai proyek genom manusia (human genom project), yang diluncurkan pada tahun 1990 dan diharapkan selesai pada tahun 2005. ternyata pelaksaan proyek ini berjalan justru lebih cepat dua tahun dari pada jadwal yang telah ditentukan.

Hukum Genetika

Setelah memahami tentang sejarah perkembangan genetika maka disini akan dibahas mengenai Hukum Mendel. Seperti yang kita ketahui ada berbagai macam warna mata, mulai dari mata berwarna coklat, biru, hijau, atau abu-abu, rambut berwarna hitam, coklat, pirang atau merah, semua itu hanya merupakan sebagian contoh dari variasi warisan yang dapat kita amati pada individu-individu dalam suatu populasi.

Prinsip genetika apa yang dapat menjelaskan mekanisme pemindahan sifat tersebut dari orang tua ke keturunannya? Suatu penjelasan yang mungkin diberikan mengenai hereditas adalah hipotesis “pencampuran”, yaitu suatu gagasan bahwa materi genetik yang disumbangkan kedua orang tua bercampur dengan cara didapatkannya warna hijau dari pencampuran warna biru dan kuning. Hipotesis ini memprediksi bahwa dari generasi ke generasi, populasi dengan perkawinan bebas akan memunculkan populasi individu yang seragam.

Namun demikian, pengamatan kita setiap hari, dan hasil percobaan pengembangbiakan hewan dan tumbuhan, ternyata bertolak belakang dengan prediksi tersebut. Hipotesis pencampuran juga gagal untuk menjelaskan fenomena lain dari penurunan sifat , misalnya sifat-sifat yang melompati sebuah generasi.

Sebuah alternatif terhadap model pencampuran ini adalah hipotesis penurunan sifat. Menurut model ini, orang tua memberikan unit-unit warisan yang memiliki ciri sendiri (gen) yang tetap mempertahankan ciri khusus ini pada keturunan. Kumpulan gen suatu organisme lebih menyerupai sekumpulan kelereng dibandingkan seember cat. Seperti kelereng, gen dapat dipilah dan diteruskan dari generasi ke generasi, dalam bentuk yang tidak terbatas. Asal genetika modern, dimulai di taman sebuah biara, dimana seorang biarawan yang bernama Gregor Mendel mencatat sebuah mekanisme penurunan sifat partikulat. Mendel menemukan prinsip dasar hereditas dengan membudidayakan kacang ercis dalam suatu percobaan yang terencana dan teliti.

Prinsip dasar hereditas yang ditemukan oleh Mendel dirumuskannya dalam 2 hukum, yaitu Hukum Mendel I dan Hukum Mendel Mendel II.

Hukum Mendel I (Segregation of allelic genes)

Hukum Mendel I disebut juga hukum segregasi adalah mengenai kaidah pemisahan alel pada waktu pembentukan gamet. Pembentukan gamet terjadi secara meiosis, dimana pasangan-pasangan homolog saling berpisah dan tidak berpasangan lagi/terjadi pemisahan alel-alel suatu gen secara bebas dari diploid menjadi haploid. Dengan demikian setiap sel gamet hanya mengandung satu gen dari alelnya. Fenomena ini dapat diamati pada persilangan monohybrid, yaitu persilangan satu karakter dengan dua sifat beda.

Persilangan Monohibrid

P1 UU x uu

(Ungu) (Putih)

G1 U x u

F1 Uu

Pada waktu pembentukan gamet betina, UU memisah menjadi U dan U, sehingga dalam sel gamet tanaman ungu hanya mengandung satu macam alel yaitu alel U. Sebaliknya tanaman jantan berbunga putih homozigot resesif dan genotipenya uu. Alel ini memisah secara bebas menjadi u dan u, sehingga gamet-gamet jantan tanaman putih hanya mempunyai satu macam alel , yaitu alel u. Proses pembentukan gamet inilah yang menggambarkan fenomena Hukum Mendel I.

Hukum Mendel II (Independent Assortment of Genes)

Hukum Mendel II disebut juga hukum asortasi. Menurut hukum ini, setiap gen/sifat dapat berpasangan secara bebas dengan gen/sifat lain. Hukum ini berlaku ketika pembentukan gamet pada persilangan dihibrid.

Persilangan Dihibrid

P1 BBKK x bbkk

(Biji bulat berwarna kuning) (Biji keriput Hijau)

G1 BK x bk

F1 BbKk

P2 BbKk x BbKk

G2 BK, Bk, bK,bk BK, Bk, bK,bk

Pada waktu pembentukan gamet parental ke-2, terjadi penggabungan bebas (lebih tepatnya kombinasi bebas) antara B dan b dengan K dan k. Asortasi bebas ini menghasilkan empat macam kombinasi gamet, yaitu BK, Bk, bK, bk. Proses pembentukan gamet inilah yang menggambarkan fenomena Hukum Mendel II.

Prinsip Genetika

Perkembangan genetika sebagi ilmu tidak lepas dari percobaan yang dilakukan Mendel pada Pisum sativum.Mendel berhasil menjelaskan bagaimana sifat diwariskan dari tetuanya kepada anak dalam suatu persilangan antar tanaman dengan sifat yang berbeda.

Pisum sativum memiliki keuntungan digunakan dalam percobaan genetika karena mudah didapat, mempunyai keragaman yang jelas bisa dibedakan meliputi warna biji, bentuk biji, warna bunga.Pisum sativum memiliki bunga cukup besar sehingga memudahkan pesilangan buatan.

Pada persilangan dengan satu sifat beda, mendel menyilangkan tanaman dengan bunga ungu dengan tanaman berbunga putih dan dihasilkan tanaman berbunga ungu (F1). Sifat bunga ungu ini disebut dominan. Jika F1 disilangkan dengan F1 maka dihasilkan bunga F2 dengan perbandingan ungu : putih = 3:1. Sifat yang diamati disebut fenotipe, sedangkan faktor yang mengendalikan disebut genotipe.

Pada persilangan dengan dua sifat beda, misalnya bulat kuning (RRYY) dengan hijau keriput (rryy), dihasilkan F1 bulat kuning (RrYy). Jika F1 diselangkan dengan F1, diperoleh perbandingan bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, keriput hijau dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Dari persilangan ini maka ditetapkan hukum mendel I atau hukum segregasi dan hukum mendel II atau hukum pisah bebas.

Konsep umum mengenai cara kerja gen atau ekspresi gen adalah berdasarkan kedominanan dan keresesifan. Artinya, alel terekspresi secara komplit pada fenotipe atau tidak terekspresi sama sekali. Prinsip ini merupakan prinsip Mendel. Tetapi penelitian membuktikan bahwa terdapat banyak macam aksi gen dan interaksi yang mempengaruhi pola segregasi. Tipe dari aksi gen dapat dibedakan menjadi dua katagori umum yaitu antar alel pada lokus yang sama (intralokus) dan antar alel pada lokus-lokus yang berbeda (interlokus).

a. Interaksi intralokus

Terdapat tiga macam interaksi intralokus. Tipe pertama adalah dominan seperti yang disimpulkan oleh mendel dalam penelitiannya. Pada tipe dominan, rasio F2 dari dua tetua homozigot adalah 3:1.Tipe kedua adalah tidak dominan (no-dominance/incomplete dominance). Pada tipe ini fenotipe dari heterozigot berada di tengah-tengah di antara kedua tetua.Contohnya adalah pada persilangan bunga pukul empat merah dan putih dihasilkan bunga merah muda pada F1. F2nya menyebar dengan rasio 1 merah: 2 merah muda: 1 putih. Tipe ketiga adalah overdominance.Pada situasi ini heterozigot memiliki nilai fenotipe di luar kisaran antara kedua tetua.

Tipe aksi gen lainnya yang tidak termasuk epistasis adalah additive gene action. Pada aditif tiap alel pada satu lokus akan menambah atau mengurangi derajat nilai fenotipe. Contohnya adalah pada warna bagian dalam biji gandum.Warna biji gandum ditentukan oleh 3 lokus R1, R2 dan R3 dengan 2 alel pada tiap lokus.Warna biji bervariasi dari merah gelap ke putih dan intensitas warna tergantung pada jumlah dari alel yang menambah warna.Warna merah gelap adalah R1R1R2R2R3R3, sedangkan putih adalah r1r1r2r2r3r3.Jika disilangkan, maka F1nya adalah R1r1R2r2R3r3 menunjukkan warna intermediet diantara kedua tetuanya.

Pada aksi gen, kadang-kadang terjadi genotipe-genotipe yang sama tetapi tidak mengekspresikan fenotipe yang sama walaupun keadaan lingkungan seragam. Perbedaan ini disebut perbedaan dalam penetrasi.Penetrasi adalah presentase individu untuk genotype tertentu yang menampilkan fenotipe dari genotype tersebut. Contohnya, suatu organisme yang bergenotipe aa atau A_ tetapi tidak menunjukkan fenotipe yang sebagaimana normalnya bergenotipe aa atau A_ karena adanya gen-gen epistasis atau supresor, atau karena efek lingkungan. Istilah penetrasi dapat digunakan untuk menjelaskan efek tersebut jika penyebab pastinya tidak diketahui.

Peristiwa lain yang cenderung memperlihatkan hasil peristiwa genetika yang kurang jelas adalah ekspresivitas. Ekspresivitas adalah derajat atau tingkat suatu genotype tertentu mengekspresikan fenotipenya pada suatu individu.Contohnya, genotype A_ yang seharusnya berfenotipe merah, tetapi yang tampak adalah derajat warna yang berbeda-beda, misalnya warna biru, merah tua, merah muda, putih.Ekspresivitas warna yang berbeda-beda ini karena adanya pengaruh gen-gen lainnya atau pengaruh lingkungan yang tidak diketahui dengan pasti.

Kondisi lingkungan yang penting Cahaya: Lamanya penyinaran atau lamanya periode gelap dapat menginduksi munculnya bunga pada beberapa species tanaman Suhu: Banyak proses biokimia dipengaruhi oleh suhu. Lintasan reaksi biokimia melibatkan enzim yang peka terhadap suhu.

Perubahan suhu dapat mengubah fenotipe.Nutrisi: Contohnya, efek beberapa genotype baru dapat dilihat hanya kalau tanaman dalam lingkungan stress. Perlakuan buatan: Ekspresi suatu sifat bisa tidak nampak karena pemberian senyawa kimia atau hormon.

Variasi atau keanekaragaman genetik sangat penting karena jika tidak terdapat variasi genetik, maka apabila terjadi perubahan lingkungan yang cukup keras akan dapat mengakibatkan punahnya suatu spesies pada habitat alaminya. Keragaman genetik dalam bentuk variasi alelik disebabkan oleh mutasi. Mutasi terjadi secara spontan dengan frekuensi yang bervariasi tergantung pada lokus dan informasi genetik dari area sekitarnya pada kromosom. Mutasi menghasilkan perubahan DNA, yang akibatnya mengubah enzim-enzim dan menyebabkan variasi dalam mekanisme fisiologi yang nantinya dievaluasi melalui proses seleksi alam.

Cabang Genetika

Genetika berkembang baik ilmu murni dan ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu pengetahuan dibentuk terutama sebagai hasil dari pendalaman aspek-aspek tertentu dari objek penelitian.

Cabang murni genetika:

genetika molekular
genetika sel (sitogenetika)
genetika populasi
genetika kuantitatif
genetika perkembangan

Cabang terapan genetika:

Genetika kedokteran
Ilmu pemuliaan
Rekayasa genetika atau rekayasa gen

Bioteknologi adalah ilmu terapan yang tidak secara langsung cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika.

Genetika arah-balik (reverse genetics)

Kajian genetika klasik diawali dari fenotip genetik gejala awal (rupanya oleh pengamatan manusia) dan kemudian mencari penjelasan genotip ke tingkat gen. Pengembangan teknik genetika molekuler untuk cepat dan efisien membawa filosofi baru dalam metodologi genetika, dengan membalik arah penelitian.

Karena banyak gen yang sudah diidentifikasi sekuensnya, orang memasukkan atau mengubah gen di kromosom dan implikasi dari fenotip terjadi. Teknik analisis menggunakan filosofi ini dikelompokkan dalam studi genetika dan sebagainya arah atau membalikkan genetika, sementara studi genetika teknik klasik disebut maju genetika atau arah genetik maju.

Gangguan Genetika

Gangguan genetik diakibatkan oleh evolusi mutasi DNA yang bisa diturunkan sebab mutasi terjadi di sel ovum atau sel sperma.
Secara umum gangguan ini dikelompokan menjadi 4 kategori:

Gangguan Gen Tunggal

Gangguan genetik yang bisa dengan gampang dilacak dari generasi ke generasi, biasanya adalah gangguan gen tunggal,yaitu melulu satu gen yang tidak bermanfaat dengan baik.

Gangguan Multifaktorial

Seiring dengan pemahaman tentang genetika dan gangguan berhubungan genetik, kian disadari bahwa tidak sedikit penyakit pada manusia diakibatkan oleh kombinasi faktor-faktor lingkungan dan sebanyak gen. Risiko terjadinya penyakit multifaktorial ini susah diprediksi dikomparasikan gangguan gen tunggal.

Kepentingan realtif dari kontribusi genetik terhadap kejadian penyakit dikomparasikan faktor lingkungan dinamakan heritabilitas, contohnya Skizofrenia mempunyai heritabilitas 85% yang berarti saudara atau family dari seorang penderita Skizofrenia memiliki bisa jadi tinggi untuk terpapar Skizofrenia.

Abnormalitas kromosom

Abnormalitas kromosom menyebabkan tidak sedikit penyakit genetik dan mencakup perubahan jumlah kromosom dan struktur kromosom tersebut. Perubahan jumlah kromosom diakibatkan oleh kromosom yang tidak terpisah dengan benar ketika meiosis atau mitosis, contohnya Sindrom Down, Sindrow Fragil, Korea Huntington, Sindrom Turner.

Mutasi

Selama proses replikasi DNA, kadang-kadang terjadi kekeliruan dalam polimerisasi untai kedua. Kesalahan ini, yang dinamakan mutasi, bisa memiliki akibat pada fenotipe organisme, terutama andai mereka terjadi dalam urutan pengkode protein dari gen. Tingkat kesalahan seringkali kesalahan yang paling rendah-1 di masing-masing 10-100 juta basis-karena keterampilan “proofreading” dari DNA polimerase.

(Tanpa proofreading tingkat kekeliruan seribu kali lipat lebih tinggi, karena tidak sedikit virus bergantung pada polimerase DNA dan RNA yang kelemahan kemampuan proofreading, mereka merasakan tingkat mutasi yang lebih tinggi.) Proses yang menambah laju evolusi dalam DNA dinamakan mutagenik: bahan kimia mutagenik mempromosikan kekeliruan dalam replikasi DNA, tidak jarang dengan mengganggu struktur dasar-pasangan, sementara radiasi UV menginduksi mutasi dengan menyebabkan kehancuran pada struktur DNA. Kimia kehancuran DNA terjadi secara alami juga, dan sel-sel memakai mekanisme perbaikan DNA untuk membetulkan ketidaksesuaian dan tidur dalam DNA-bagaimanapun, perbaikan kadang-kadang gagal guna kembali DNA guna urutan aslinya.

Dalam organisme yang memakai DNA kromosom silang pertukaran dan gen bergabung kembali, kekeliruan dalam keselarasan sekitar meiosis pun dapat mengakibatkan mutasi. Kesalahan dalam pindah silang khususnya mungkin saat urutan yang sama mengakibatkan kromosom partner untuk mengadopsi keselarasan salah; ini membuat sejumlah daerah dalam genom lebih rentan guna bermutasi dengan teknik ini. Kesalahan ini menciptakan perubahan struktural besar dalam urutan DNA-duplikasi, inversi atau penghapusan semua daerah, atau disengaja bertukar semua bagian antara kromosom yang bertolak belakang (disebut translokasi).

Demikian Penjelasan Tetang Genetika adalah: Sejarah, Hukum, Prinsip, Cabang dan Gangguan Semoga Bermanfaat Untuk Semua Pembaca GuruPendidikan.Com 😀