Mengenal tentang Genetika

4 min read

Pengertian Genetika

Genetika berasal dari bahasa Yunani yaitu genno yang memiliki arti melahirkan. Genetika adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat (hereditas) pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). 

Baca juga: Mengenal tentang Pembelahan Sel

Prinsip Dasar Genetika

Prinsip dasar hereditas ditemukan oleh Gregor Mendel dengan membudidayakan kacang Ercis sebagai objek penelitian.


Hukum Mendel I

Pada saat pembentukan gamet, pasangan alel akan memisah secara bebas (hukum segregasi).
Misalnya: Individu Aa gametnya A dan a.


Hukum Mendel II

Pada saat pembentukan sel gamet (pembelahan mei-osis), gen-gen sealel akan memisah dan mengelompok dengan gen lain yang bukan alelnya secara bebas.
Misalnya: Individu HhKk

Materi Genetik

Materi genetik atau faktor hereditas adalah informasi yang dimiliki setiap sel makhluk hidup yang dapat diwariskan kepada keturunannya. Materi genetik terdiri atas kromosom, gen, DNA, dan RNA. Berikut penjelasannya:

Kromosom

Mengenal tentang Genetika
Sumber: idschool.net

Kromosom ialah benda-benda halus seperti benang yang mudah menyerap warna dan berfungsi sebagai pembawa sifat keturunan. Di dalam sel yang diploid, kromosom tampak berpasang-pasangan. Sepasang kromosom disebut kromosom homolog, yaitu kromosom yang memiliki bentuk, ukuran, dan urutan gen yang sama. Sementara kromosom yang bukan pasangannya disebut kromosom nonhomolog.

Setiap kromosom memiliki bagian-bagian seperti sentromer, lengan kromosom, matriks, kromonema, kromomer, telomer, dan satelit. Berdasarkan letak sentromernya, ada empat tipe kromosom, yaitu:

  • tipe metasentrik 
  • tipe akrosentrik
  • tipe submetasentrik 
  • tipe telosentrik

Pada manusia, jumlah kromosom pada sel diploid adalah 46 buah atau 23 pasang. Kromosom tersebut terdiri atas 44 buah atau 22 pasang kromosom tubuh (autosom) dan sepasang kromosom kelamin (gonosom), yaitu XX pada wanita dan XY pada pria. 

Pada sel haploid seperti sel telur atau sel sperma, kromosom berjumlah 23 buah yang terdiri atas 22 buah autosom dan sebuah gonosom. Sel telur memiliki 22 buah autosom dan 1 X, sedangkan sperma memiliki 22 buah autosom dan  1 X atau 1 Y.

Gen dan Alel

Gen adalah unit terkecil penyusun materi genetik yang berfungsi mengendalikan sifat hereditas makhluk hidup. Gen dapat diwariskan dari generasi ke generasi dan tersusun dari DNA yang terpintal oleh protein histon. Letak gen ada di dalam lokus-lokus pada kromosom yang tersusun teratur dalam satu deret secara linear dan lurus beraturan.

Gen terdiri atas tiga komponen, yaitu:

  • Rekon adalah komponen yang lebih kecil dari gen dan terdiri atas satu atau dua pasang nukleotida saja. 
  • Mukon adalah komponen yang terdiri atas lebih dari dua pasang atau beberapa pasang nukleotida. 
  • Siston adalah komponen yang terdiri atas ratusan nukleotida. Berdasarkan sifatnya, gen dapat bersifat dominan, setengah dominan, atau resesif.

Gen mempunyai pasangan yang disebut alel. Letaknya ada pada lokus yang bersesuaian pada kromosom homolognya dan memiliki tugas sama atau berlawanan untuk suatu sifat tertentu. Susunan gen dan alel pada kromosom homolog akan membentuk genotipe suatu individu. 

Ada tiga kemungkinan genotipe yang dapat dimiliki oleh suatu individu, yaitu genotipe homozigot dominan, heterozigot, dan homozigot resesif. Alel dibedakan menjadi dua macam, yaitu alel tunggal dan alel ganda. Berikut penjelasannya:

  • Alel tunggal adalah gen yang hanya memiliki satu gen sealel, sehingga hanya muncul satu sifat. Contohnya gen K untuk rambut keriting dan gen k untuk rambut lurus. 
  • Alel ganda adalah gen yang memiliki lebih dari dua pasangan gen yang sealel dan menempati seri lokus yang sama, sehingga muncul beberapa sifat. Contohnya adalah alel pada golongan darah sistem ABO dan warna bulu kelinci.

DNA (Deoxyribo Nucleic Acid)

DNA (Deoxyribonucleic Acid) adalah suatu asam nukleat yang merupakan penyusun gen di dalam inti sel. DNA menyimpan segala informasi biologis dari setiap makhluk hidup dan beberapa virus. DNA terdiri atas dua rantai polinukleotida yang tersusun dalam bentuk jalinan pita ganda yang panjang (double helix).

Basa nitrogen DNA terdiri dari :

  1. Purin: Guanin (G) dan Adenin (A)
  2. Pirimidin: Timin (T) dan Sitosin (S)

RNA (Ribo Nucleic Acid)

RNA (Ribo Nucleic Acid) adalah makromolekul polinukleotida berupa rantai tunggal atau ganda yang tidak berpilin. Rantai pada RNA juga pendek-pendek, karena dibentuk melalui transkripsi fragmen-fragmen DNA. RNA banyak ditemukan di sitoplasma atau ribosom. 

Berbeda dengan DNA, keberadaan RNA di dalam sel tidak tetap karena mudah terurai dan harus dibentuk kembali.

Basa nitrogen RNA terdiri atas:

  • Purin : Guanin (G) dan Adenin (A)
  • Pirimidin : Urasil (U) dan Sitosin (S)
  • RNA tidak memiliki basa Timin pada pirimidinnya tetapi digantikan oleh Urasil (U).

RNA dapat dibagi menjadi dua tipe, yaitu RNA genetik dan RNA nongenetik. RNA genetik adalah RNA yang berperan dalam pewarisan sifat. RNA ini hanya terdapat pada virus RNA. RNA nongenetik adalah RNA yang berperan dalam sintesis protein. 

RNA terbagi menjadi tiga macam, yaitu:

  • mRNA (messengger RNA) adalah RNA rantai tunggal dan panjang yang dibentuk oleh DNA melalui proses transkripsi di dalam inti sel. Basa-basa nitrogen di sepanjang rantai mRNA merupakan kode genetik yang disebut kodon. mRNA berfungsi sebagai pembawa kode genetik (kodon) dari inti sel ke sitoplasma.
  • tRNA (transfer RNA) adalah RNA rantai tunggal dan pendek yang dibentuk oleh DNA di dalam inti sel dan diangkut ke sitoplasma. tRNA berfungsi sebagai penerjemah kodon. Caranya adalah dengan membawa asam-asam amino dari sitoplasma ke ribosom dan melekatkan asam-asam amino tersebut sesuai urutan kodon pada mRNA. tRNA memiliki dua ujung perlekatan yang penting, yaitu ujung untuk perlekatan kodon pada mRNA atau disebut antikodon dan ujung untuk perlekatan asam amino.
  • rRNA (ribosomal RNA) adalah RNA yang terdapat di dalam ribosom, namun dibentuk oleh DNA di dalam inti sel. rRNA berfungsi sebagai mesin perakit polipeptida pada sintesis protein yang bergerak ke satu arah di sepanjang rantai mRNA.

Sintesis Protein

Sintesis protein ialah proses pembentukan protein yang dikode oleh DNA dan dilaksanakan oleh RNA. Proses tersebut sebagian berlangsung di dua tempat, tahap pertama berlangsung di dalam inti sel dan tahap selanjutnya berlangsung di ribosom. Proses sintesis protein terdiri atas dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi.

  1. Transkripsi adalah proses pencetakan RNA yang terdiri atas mRNA, tRNA, dan rRNA oleh DNA yang berlangsung di dalam inti sel. Dari ketiga macam RNA tersebut, yang berperan dalam menentukan urutan asam amino penyusun protein adalah mRNA. Transkripsi terdiri atas 3 tahap, yaitu inisiasi (permulaan) transkripsi, elongasi (pemanjangan) rantai RNA, dan terminasi (pengakhiran) transkripsi. Setelah tahap terminasi, mRNA akan menuju ke ribosom untuk masuk ke dalam tahap translasi.
  2. Translasi adalah proses sintesis polipeptida sesuai dengan kode genetik pada mRNA (kodon) oleh tRNA dan ribosom. tRNA akan membawa asam amino sesuai dengan kodon dan melekatkan asam amino tersebut pada mRNA. Translasi juga terdiri atas 3 tahap, yaitu inisiasi (permulaan) translasi, elongasi (pemanjangan) translasi, dan terminasi (pengakhiran) translasi. Setelah tahap terminasi translasi berakhir, terbentuklah polipeptida.

Reproduksi Sel

Sel mampu bereproduksi dengan cara mengalami pembelahan. Sel dapat mengalami pembelahan amitosis, mitosis, dan meiosis.

Pembelahan Amitosis

Pembelahan amitosis adalah pembelahan sel secara langsung tanpa melalui tahapan yang rumit. Pembelahan ini terjadi pada organisme uniseluler untuk tujuan reproduksi aseksual. Contohnya pada bakteri, Protozoa, serta alga dan jamur uniseluler.

Pembelahan Mitosis

Pembelahan mitosis adalah pembelahan yang terjadi pada sel tubuh dan sel gamet organisme multiseluler. Pembelahan ini bertujuan untuk menambah jumlah sel. 

Pada pembelahan mitosis, 1 induk sel akan menghasilkan 2 sel anakan yang identik dengan induknya. Pembelahan mitosis terdiri dari dua tahap, yaitu interfase dan mitosis.

  1. Interfase merupakan fase persiapan untuk membelah. Interfase terdiri atas tiga subfase, yaitu G1, S, dan G2.
  2. Mitosis merupakan fase pembelahan sel yang terdiri atas lima tahap, yaitu profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase.

Tahap profase hingga anafase disebut fase kariokinesis atau pembagian inti sel. Sementara tahap telofase disebut fase sitokinesis atau pembagian sitoplasma.

Pembelahan Meiosis

Pembelahan meiosis merupakan pembelahan sel yang menghasilkan empat sel anak, dengan jumlah kromosom pada setiap sel anak hanya setengah dari sel induknya. Pembelahan meiosis terjadi pada sel gamet. 

Tujuan dari pembelahan ini adalah untuk mengurangi jumlah kromosom, sehingga jumlah kromosom sel anak adalah setengah dari jumlah kromosom sel induknya, Quipperian. Pembelahan meiosis terdiri atas meiosis I dan meiosis II. Sama halnya dengan mitosis, sebelum terjadi pembelahan meiosis juga didahului oleh tahap interfase.

Gametogenesis pada Manusia

Gametogenesis pada pria bisa disebut juga spermatogenesis, sedangkan pada wanita bisa disebut oogenesis.

Spermatogenesis

Spermatogonium (2n) > spermatosit primer (2n) > terjadi meiosis I menjadi spermatosit sekunder, menghasilkan dua sel anakan (n) > mengalami meiosis II menjadi spermatid, total 4 sel anak (n) > menjadi sel sperma (n).

Oogenesis

Oogonium (2n) > oosit primer >mengalami meiosis I menjadi satu sel oosit sekunder dan satu sel badan polar pertama (n) > oosit sekunder mengalami meiosis II menjadi satu sel ovum (n) dan satu sel badan polar kedua (n).

Demikianlah artikel mengenai Mengenal tentang Genetika. Apabila ada pertanyaan, kamu dapat bertanya melalui kolom komentar dibawah ini.

Hosting Unlimited Indonesia

Bioteknologi

Afifa Atira
5 min read

Evolusi

Afifa Atira
4 min read

Mutasi

Afifa Atira
4 min read

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *