Apakah Pengertian Genetika ?

Kita mungkin seringkali mendengar genetika, tetapi ada yang belum memahami apa yang dimaksud atau pengertian dari genetika. Artikel di bawah inia mencoba untuk menjelaskan pengertian genetika, kemudian dilanjutkan dengan perubahan genetika.

Pengertian Genetika (kata serapan dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani: γέννω, genno yang berarti “melahirkan”) adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Secara singkat dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gen dan segala aspeknya.

Genetika

Dalam kaitannya dengan genetika, DNA memiliki peran/ kontribusi yang amat penting. DNA adalah bahan genetik mendasar yang mengontrol sifat-sifat makhluk hidup, terkeskpresikan dalam bentuk polipeptida, meskipun tidak seluruhnya adalah protein (dapat diekspresikan sebagai RNA yang memiliki reaksi katalitik, seperti SNRPs).

Perubahan genetik

Mutasi

Duplikasi gen memungkinkan diversifikasi dengan memberikan redundansi: satu gen dapat bermutasi dan kehilangan fungsi aslinya tanpa merusak organisme.

Selama proses replikasi DNA, terkadang terjadi kesalahan dalam polimerisasi untai kedua. Kesalahan-kesalahan ini, yang disebut mutasi, dapat memengaruhi fenotip suatu organisme, terutama jika terjadi dalam urutan kode protein suatu gen. Tingkat kesalahan biasanya sangat rendah — 1 kesalahan dalam setiap 10-100 juta basis — karena kemampuan “proofreading” dari DNA polimerase.

Proses yang meningkatkan laju perubahan dalam DNA disebut mutagenik: bahan kimia mutagenik meningkatkan kesalahan dalam replikasi DNA, seringkali dengan mengganggu struktur pasangan-pasangan, sementara radiasi UV menginduksi mutasi dengan menyebabkan kerusakan pada struktur DNA. Kerusakan kimiawi pada DNA juga terjadi secara alami dan sel menggunakan mekanisme perbaikan DNA untuk memperbaiki ketidaksesuaian dan kerusakan. Namun, perbaikan tidak selalu mengembalikan urutan asli.

Pada organisme yang menggunakan crossover kromosom untuk bertukar DNA dan gen rekombinasi, kesalahan dalam penyelarasan selama meiosis juga dapat menyebabkan mutasi. Kesalahan dalam crossover sangat mungkin terjadi ketika urutan yang sama menyebabkan kromosom pasangan mengadopsi keberpihakan yang salah; ini membuat beberapa daerah dalam gen lebih rentan untuk bermutasi dengan cara ini. Kesalahan ini menciptakan perubahan struktural besar dalam sekuens DNA – duplikasi, inversi, penghapusan seluruh wilayah – atau pertukaran kebetulan seluruh bagian sekuens antara kromosom yang berbeda (translokasi kromosom).

Seleksi alam dan evolusi

Mutasi mengubah genotipe organisme dan kadang-kadang ini menyebabkan fenotipe yang berbeda muncul. Sebagian besar mutasi tidak banyak berpengaruh pada fenotip, kesehatan, atau kebugaran reproduksi organisme. Mutasi yang memiliki efek biasanya merugikan, tetapi kadang-kadang beberapa dapat bermanfaat. Studi dengan cepat Drosophila melanogaster menunjukkan bahwa jika mutasi mengubah protein yang dihasilkan oleh gen, sekitar 70 persen dari mutasi ini akan berbahaya dengan sisanya bersifat netral atau kurang bermanfaat.

Genetika populasi mempelajari distribusi perbedaan genetik dalam populasi dan bagaimana distribusi ini berubah dari waktu ke waktu. Perubahan frekuensi alel dalam suatu populasi terutama dipengaruhi oleh seleksi alam, di mana alel yang diberikan memberikan keuntungan selektif atau reproduksi bagi organisme, serta faktor-faktor lain seperti mutasi, pergeseran genetik, loncatan genetik, seleksi buatan dan migrasi.

Selama beberapa generasi, genom organisme dapat berubah secara signifikan, menghasilkan evolusi. Dalam proses yang disebut adaptasi, seleksi untuk mutasi yang menguntungkan dapat menyebabkan spesies berevolusi menjadi bentuk yang lebih mampu bertahan di lingkungannya. Spesies baru terbentuk melalui proses spesiasi, seringkali disebabkan oleh pemisahan geografis yang mencegah populasi saling bertukar gen.

Dengan membandingkan homologi antara genom spesies yang berbeda, dimungkinkan untuk menghitung jarak evolusi antara mereka dan ketika mereka mungkin berbeda. Perbandingan genetik umumnya dianggap sebagai metode yang lebih akurat untuk mengkarakterisasi keterkaitan antar spesies daripada perbandingan karakteristik fenotipik. Jarak evolusi antar spesies dapat digunakan untuk membentuk pohon evolusi; pohon-pohon ini mewakili keturunan dan divergensi umum spesies dari waktu ke waktu, meskipun mereka tidak menunjukkan transfer materi genetik antara spesies yang tidak terkait (dikenal sebagai transfer gen horizontal dan paling umum pada bakteri).

Organisme model

Meskipun para ahli genetika awalnya mempelajari pewarisan dalam berbagai organisme, para peneliti mulai mengkhususkan diri dalam mempelajari genetika dari subset organisme tertentu. Fakta bahwa penelitian signifikan sudah ada untuk suatu organisme tertentu akan mendorong peneliti baru untuk memilihnya untuk studi lebih lanjut, dan akhirnya beberapa model organisme menjadi dasar bagi sebagian besar penelitian genetika. Topik-topik penelitian umum dalam model genetika organisme meliputi studi tentang regulasi gen dan keterlibatan gen dalam perkembangan dan kanker.

Organisme dipilih, sebagian, untuk kenyamanan — waktu pembuatan yang singkat dan manipulasi genetik yang mudah membuat beberapa organisme menjadi alat penelitian genetika yang populer. Banyak organisme model yang digunakan termasuk bakteri usus Escherichia coli, tanaman Arabidopsis thaliana, ragi roti (Saccharomyces cerevisiae), nematoda Caenorhabditis elegans, lalat buah umum (Drosophila melanogaster), dan tikus rumah biasa (Mus musculus).

Warisan Genetik

Gen diwarisi melalui reproduksi aseksual dan reproduksi seksual. Dalam reproduksi aseksual, organisme yang dihasilkan secara genetik identik dengan satu induk tunggal. Contoh-contoh dari jenis reproduksi ini termasuk tunas, regenerasi, dan partenogenesis.

Reproduksi seksual melibatkan kontribusi gen dari gamet jantan dan betina yang bergabung membentuk individu yang berbeda. Ciri-ciri yang diperlihatkan dalam keturunan ini ditransmisikan secara independen satu sama lain dan dapat dihasilkan dari beberapa jenis warisan.

  1. Dalam pewarisan dominan sepenuhnya, satu alel untuk gen tertentu dominan dan sepenuhnya menutupi alel lainnya untuk gen tersebut.
  2. Dalam dominasi yang tidak lengkap, kedua alel tidak sepenuhnya dominan atas yang lain menghasilkan fenotipe yang merupakan campuran dari kedua fenotip induk.
  3. Dalam co-dominance, kedua alel untuk suatu sifat diekspresikan sepenuhnya.

Tidak semua sifat ditentukan oleh gen tunggal. Beberapa sifat ditentukan oleh lebih dari satu gen dan oleh karena itu dikenal sebagai sifat poligenik. Beberapa gen terletak pada kromosom seks dan disebut gen yang terkait dengan seks. Ada sejumlah kelainan yang disebabkan oleh gen-gen terkait-seks yang abnormal termasuk hemofilia dan buta warna.

Loading...

Tinggalkan Balasan

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