Virdan Reynaldi Limbong Virdan.2014fk005@civitas.ukrida.ac.id
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510
Menentukan Identitas Sesesorang dengan Melakukan Tes DNA Abstrak
Dna merupakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. DNA yang terdapat dalam kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang saling melilit sebagai heliks rangkap. Kunci pada struktur DNA heliks-ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara basa-basa di kedua untai molekul. DNA juga mempunyai kemampuan untuk menggandakan replikasi yaitu memperbanyak atau memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA awal. Disini juga akan dibhas tentang hukum mendel 1 dan 2, dimana hukum mendel 1 dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak’. Dan hukum mendel yang ke 2 dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Untuk mengetahui DNA seseorang dapat dilakukan dengan tes PCR. PCR merupakan suatu system pemeriksaan untuk replikasi DNA yang memungkinkan suatu rangkaian DNA target spesifik mengalami aplifikasi secara selektif atau bertambah beberapa juta kali dalam waktu beberapa jam saja.
Kata kunci: DNA, replikasi, translasi, hukum mendel Abstrack
DNA is a molecule that is amazing, but in retrospect, it is simply a molecule that is composed of atoms that have chemical bonds. DNA contained in the chromosomes shaped as two strands of nucleotides that are wrapped around the group as a double helix. The lock on the double-helix
structure of DNA is the formation hydrogen bonds between the bases on both strands of the molecule. DNA also has the capability to reproduce or duplicate replication that multiply. With DNA, capable of forming a new DNA that exactly matches the initial DNA. Here also will be discussed about the law Mendel 1 and 2, where the law of Mendel 1is also known as the Law of Segregation states: 'the second gamete formation genes that constitute the pair will be separated into two daughter cells'. And law Mendel's 2nd Law of Independent Assortment known, stated: 'when two individuals differ from one another in two or more pairs of properties, then the revelation of the nature of the pair that does not depend on the nature of the other spouse'. To determine a person's DNA can be performed by PCR. PCR is an inspection system for DNA replication that allows a specific target DNA sequence experiencing aplifikasi selectively or increased several million times within a few hours.
Key words: DNA, replication, translation, the law Mendel
Pendahuluan
I. Latar belakang
DNA (Deoksirybose Nucleid Acid) merupakan komponen penyusun kehidupan. Zat inilah yang membuat lebah adalah seekor lebah dan kanguru adalah kanguru. DNA adalah apa yang membuat tiap-tiap individual (apapun jenis dan spesiesnya) unik. Setiap manusia juga memiliki DNA yang berbeda-beda karena DNA seringkali dirujuk sebagai molekul hereditas, ia bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada manusia, ciri-ciri ini misalnya dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama pembelahan sel, DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.
Ketika ahli forensik tak bisa melakukan sidik jari atau sidik gigi, tes DNA menjadi alternatif. Dokter atau petugas lab bisa menggunakan bagian tubuh mana saja asalkan punya inti sel. Rambut yang tertinggal di kemeja pun bisa dijadikan acuan. Demikian pula air liur atau percikan darah pada pakaian. Dengan sedikit darah saja yang diperlukan untuk memperoleh profil DNA seseorang. Dalam makalah ini penulis akan membahas tentang apa itu DNA, struktur DNA, trnaskripsi, dan replikasi DNA, hukum mendel, dan lain-lain. Untuk itu, pemehaman
selengkapnya mengenai DNA akan dibahas dalam makalah ini. Dalam kasus ini sedikit ditemukan kesulitan dalam mencari literature.
isi
A. DNA
Dna merupaakan molekul yang menakjubkan, namun kalu dipikir-pikir, iya hanyalah sebuah molekul yang disusun dari atom-atom yang memiliki ikatan kimia. Kalau dilihat sebagai molekul, ukurannya memang sangat panjang. Apabila kamu merentangkannya DNA dari sebuah sel manusia, panjangnya mencapai kurang lebih 1,5 meter, kira-kira 100.000 kai lebih panjang daripada ssel itu sendiri! Tidak mengherankan kalau DNA harus terlipat dan terpilin sedemikian rupa supaya muat dalam inti sel. DNA (asam deoksiribonukleat) merupakan materi genetic dari sebagian besar organisme. Setiap kromosom adalah suatu molekul DNA yang sangat panjang. Molekul kimia penyusun DNA dinamakan nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari satu molekul gula dan satu molekul fosfat yang terkait pada salah satu basa DNA. Yaitu timin, adenine, guanine, dan sitosin.1
DNA yang terdapat dalam kromososm berbentuk sebagai dua untaian gugus nukleotida yang saling melilit sebagai heliks rangkap. Setiap untaian merupakan rangkaian molekul-molekul nukleotida daam bentuk deoksiribonukleotida, sedangkan setiap molekul nukleotida tersebut terdiri dari 3 gugus yaitu: 1) gugus basa, diantaranya adenine (A), sitosin (C), timine (T) dan guanine (G). 2) gugus gula dalam bentuk deoksiribosa. 3) gugus fosfat. Seperti ditunjukkan pada gambar 1.1.2
Gambar 1.1 struktur molekul DNA. (sumber : http://science.howstuffworks.com)
1. Struktur DNA
Kunci pada struktur DNA heliks-ganda iyalah pembentukan ikatan hydrogen diantara basa-basa di kedua untai molekul. Walaupun ikatan hydrogen dapat terbentuk diantara sebarang dua basa, dinamakan pasangan basa, waltson dan crick menemukan bahwa pasangan terbaik adalah antara adenine dan timin dan antara sitosin dan guanine. Skema ini konsisten dengan aturan cargaff, sebab setiap basa purin berikatan hydrogen dengan basa pirimidin, dan sebaliknya (A+G=C+G). Gaya tarik menarik lain seperti interaksi dipol-dipol dan gaya van der waals diantara pasangan basa juga membantu menstabilkan heliks ganda ini.3
2. Replikasi DNA
DNA mempunyai kemampuan untuk menggandakan replikasi yaitu memperbanyak atau memperbanyak diri. Dengan katalain DNA, mampu membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA awal. Replikasi DNA berlangsung pada sel-sel muda saat interfase (mitosis), yaitu saat sel setiap melakukan pembelahan. Replikasi DNA merupakan suatu proses menurunkan sifat genetic sehingga suatu jasad hidup tetap menurunkan jenisnya. Sapi tetap menurunkan sapi, kelinci tetap menurunkan kelinci, dan manusia tetap menurunkan manusia. Replikasi DNA diawali dengan membukanya pilinan salah satu ujung DNA karena kerja enzim. Pilinan memisah menjadi benang atau untaian tunggal karena ikatan hydrogen yang lemah. Selanjutnya, masing-masing benang ini berlaku sebagai cetakan tempat menempel benang kedua berikutnya. Jadi, benang pertama
menjadi cetakan benang baru dan benang kedua juga menjadi cetakan benang kedua yang baru juga. Kedua untaian heliks ganda membuka dan masing-masing menentukan untaian anak yang baru, dengan memasangkan basanya. Sementara pilinan benang rangkap ini terurai, nukleotida baru (dalam hal ini dATP, dCTP, dGTP dan dTTP), terpasang berjajar sepanjang tiap benang (untaian). Nukleotida-nukleotida ini digabungkan satu-persatu, dengan cara saling melengkapi secara tepat, timin bersebrangan dengan adenine dan sitosin bersebrangan dengan guanine. Polymerase nukleotiida-nukleotida ini dikatalisis oleh enzim DNA polymerase dan secara bersamaan dibebaskannya difosfat.4
3. Transkripsi
Proses transkripsi adalah peristiwa penyalinan molekul DNA menjadi mRNA. Mekanisme transkripsi dengan cara menyusun rengakaian nukleotida sesuai dengan jenis basa yang dimiliki DNA yang disalin. Gugus T diubah menjadi A dari RNA. G menjadi C, C menjadi G, tetapi A menjadi U. rRNA yang akan membentuk ribosom dalam proses penyandian protein pasca transkripsi mRNA disandi oleh sejumlah besar gen yang menghasilkan untai RNA dengan intron atau bagian tanpa kode. Bagian tanpa kode ini nantinya akan dibuang oleh enzim.2
4. Translasi
Proses translasi suatu pesan RNA ke dalam rantai polipeptida terjadi melalui tiga tahap yaitu tahap: inisiasi, elongasi, dan terminasi. Inisiasi melibatkan subunit 30s di daerah terdepan pada mRNA, yaitu sekitar lebih dari 20 atau lebih kode inisiasi yaitu AUG. tRNA inisiator khusus yang dimuati dengan metionin menempati tapak peptidil (tapak P) pada ribosom. GTP yang terikat kedalam kompleks inisiasi 30s akan terhidrolisis dan terlepas ketika berikatan dengan subunit 50s. Pada tahap ini tapak aminoasil tRNA (tapak A) yang menampung aminoasil tRNA menjadi kosong. Tahap elongasi salah satu komponen subunit mengirim metionin pertama dari tapak P ke tapak A. Untuk membentuk ikatan peptida yang pertama maka dibutuhkan faktor elongasi G yang berhubungan dengan hidrolisis GTP, menggeser,atau translokasi ribosom sejauh satu kodon ke tapak P, sehingga tapak A tersedia untuk pengikatan lainnya. Proses ini berlanjut sampai ada kodon stop yaitu UAG,UAA, UGA yang menandakan telah seleai pembentukan rantai polipeptida dibarengi kekosongan tapak A.5
Gregor Johann Mendel yang lahir tahun 1822 di Cekoslovakia. Pada tahun 1842, Mendel mulai mengadakan penelitian dan meletakkan dasar-dasar hereditas. Ilmuwan dan biarawan ini menemukan prinsip-prinsip dasar pewarisan melalui percobaan yang dikendalikan dengan cermat dalam pembiakan silang. Penelitian Mendel menghasilkan hukum Mendel I dan II, yang dijelaskan sebagai berikut: 6,2
I. Hukum mendel I (segregasi)
Dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak’. Hukum ini berlaku untuk persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Contoh dari terapan Hukum Mendell I adalah persilangan monohibrid dengan dominansi. Persilangan dengan dominansi adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat daripada sifat yang lain. Sifat yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan yang lemah/tertutup disebut sifat resesif.
Perhatikan contoh berikut ini: Disilangkan antara mawar merah yang bersifat dominan dengan mawar putih yang bersifat resesif.
II. Hukum mendel II (hukum berpasangan bebas)
Dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih.
Contoh: disilangkan ercis berbiji bulat warna kuning (dominan) dengan ercis berbiji kisut warna hijau (resesif)
C.
Pemeriksaan
1) Pemeriksaan DNA dengan PCR
PCR merupakan suatu system pemeriksaan untuk replikasi DNA yang memungkinkan suatu rangkaian DNA target spesifik mengalami aplifikasi secara selektif atau bertambah beberapa juta kali dalam waktu beberapa jam saja. Hal inilah yang memungkinkan metode PCR digunakan untuk pemeriksaan genetic dan penyakit infeksi. Umumnya sampel dianalisis dengan asam nukleat dan umumnya PCR menggunakan DNA sebagai target dibandingkan RNA karena stabilitas dari DNA dan mudahnya DNA diisolasi. PCR dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu penyakit yang disebabkan virus atau bakteri, kasus kematian atau tindak criminal yang dicurigai.7
2) Tes darah
Karl Landsteiner adalah seorang ahli imunologi dan ilmu penyakit yang lahir di Australia (1868-1943). Ia menggolongkan darah manusia menjadi A,B,AB, dan O. penggolongan tersebut didasarkan pada jenis antigen dalam eritrosit dan antibody dalam plasma darah. Darah golongan A merupakan darah yang eritrositnya mengandung aglutinogen A (antigen A). Dalam plasma darahnya, terdapat agglutinin β (antibody α). Darah golongan B merupakan darah yang dalam eritrositnya mengandung aglutinogen B (antigen B). dalam plasma darahnya, agglutinin α (antibody α). Darah golongan AB merupakan darah yang dalam eritrositnya tidak mengandung aglutinogen (antigen). Akan tetapi dalam plasma darahnya membentuk aglitinin α dan β (antibody α dan β). Darah akan menggumpal atau membeku jika antigen A bertemu dangan antiboy α, dan antigen B bertemu dengan antibody β. Penentuan golongan darah seseoran dapat ditentukan dengan cairan anti A (agglutinin α), anti B (agglutinin β).8
Kesimpulan
Dalam makalah ini membahas tentang DNA sebagai materi genetic manusia. Setiap orang pasti memiliki DNA yang khas. Dengan kata lain, tak mungkin ada dua atau lebih orang yang memiliki DNA sama. Jadi dalam penyelesaina masalah kasus pada skenario ini adalah korban yang tidak dapat dikenali lagi identitasnya dapat dikenali lagi dengan serangkaian tes uji DNA dan hasil dari uji tersebut dicocokkan kepada orang tua yang melaporkan bahwa iya kehilangan anaknya.
Daftar Pustaka
1. Raharjo B, Andiani F, Nugraha D, Eddy MH. Editor. Genetika. Jakarta: erlangga; 2005: h 12.
2. Priastini R, Hartono B. Biologi sel dan biologi molekuler. Ed 4. Jakarta: Fakultas kedokteran universitas krida wacana; 2014: h 105-7, 345-60
3. Chang R. Kimia dasar konsep konsep inti. Ed 3. Jakarta: Erlangga; 2004: h 302.
4. Sumardjo D. Pengantar kimia: buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program strata 1 fakultas bioeksakta. Ed1. Jakarta: EGC; 2009:h 326.
5. Laelasari E editor, schaum’s easy outlines Biokimia. Jakarta: Erlangga; 2006: h.109-110. 6. Biologi media center. Genetika hukum mendel. Diunduh dari
biologimediacenter.com/genetika-hukum-mendel, 30 januari 2015.
7. Sudiono J. pemeriksaan patologi untuk diagnosis neoplasima mulut. Jakarta: EGC; 2008: h 68.
