PERKEMBANGAN ILMU GENETIKA

PERKEMBANGAN ILMU GENETIKA

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Genetika adalah “ilmu keturunan” yang menyangkut cara-cara bagaimana karakteristik yang diturunkan dari orang tua kepada keturunannya. Studi ini dapat diterapkan pada semua bentuk kehidupdan, dan sangat penting untuk memahami beberapa gangguan medis dan disiplin lain seperti zoologi, botani dan ekologi. Genetika adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk beluknya secara ilmiah. Orang yang dianggap sebagai "Bapak Genetika" adalah JOHAN GREGOR MENDEL

Genetika bisa sebagai ilmu pengetahuan murni, bisa pula sebagai ilmu pengetahuan terapan. Sebagai ilmu pengetahuan murni genetika harus ditunjang oleh ilmu pengetahuan dasar lain, seperti kimia, fisika dan matematika, juga ilmu pangetahuan dasar dalam bidang biologi sendiri. Seperti bioseluler, histologi, biokimia, fisiologi, anatomi, embriologi, taksonomi dan evolusi. Sebagai ilmu terapan genetika menunjang banyak bidang kegiatan ilmiah dan pelayanan masyarakat.

Genetika perlu dipelajari, agar kita dapat mengetahui sifat – sifat keturunan kita sendiri serta setiap makhluk hidup yang ada disekitar lingkungan kita. Kita sebagai manusia tidak hidup autonom dan terisolir dari makhluk hidup disekitar kita tetapi kita menjalin ekosistem dengan mereka. Oleh karena itu, selain kita harus tau sifat – sifat yang menurun dari tubuh kita sendiri, kita juga harus tau pada tumbuhan dan hewan. Lagi pula prinsip – prinsip genetika itu sama saja bagi semua makhluk.

RUMUSAN MASALAH

1.      Apa itu ilmu Genetika dan apa konsep dasarnya ?

2.      Bagaimana sejarah perkembangan ilmu genetika ?

3.      Apa manfaat ilmu genetika di berbagai bidang keilmuan lainnya ?

TUJUAN

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah adalah agar pembaca dapat memahami asal mula ilmu genetika dan bagaimana ilmu genetika ini berkembang.

PEMBAHASAN

DASAR ILMU GENETIKA

Genetika berasal dari bahasa latin genos artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi. Oleh karena cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan persamaan sifat diantara individu organisme, maka dengan singkat dapat pula dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat. Dalam ilmu ini dipelajari bagaimana sifat keturunan (hereditas) itu diwariskan kepada anak cucu, serta variasi yang mungkin timbul didalamnya.

Hal yang di tekankan dalam ilmu genetika antara lain :

Ø  Material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik).

Ø  Bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetic).

Ø  Bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain     (pewarisan genetik).

konsep Dasar Genetika

Orang mulai mengenal konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor') setelah Mendel mengeluarkan karyanya "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Percobaan mengenai Persilangan Tanaman (dipublikasi cetak pada tahun 1866) ditemukan kembali secara terpisah oleh Hugo de Vries, Carl Correns, dan Erich von Tschermak pada tahun 1900. Gen adalah pembawa sifat. Alel adalah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakan genotipe. Apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe.

SEJARAH PERKEMBANGAN GENETIKA

Perkembangan genetika ini dimulai sejak perkembangan bioteknologi berkembang, hal ini dengan di temukannya teknologi DNA rekombinan. Oleh sebab itu, perkembangan genetika semakin maju. Dengan adanya perkembangan DNA rekombinan ini maka optimasi biotransformasi dalam suatu proses bioteknologi dapat diperoleh dengan lebih terarah dan langsung. Teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetik memungkinkan kita mengkonstruksi, bukan hanya mengisolasi, suatu galur yang sangat produktif. Sel prokariot atau eukariot dapat digunakan sebagai “pabrik biologis” untuk memproduksi insulin, interferon, hormon pertumbuhan, bahan anti virus, dan berbagai macam protein Lainnya. Teknologi DNA rekombinan juga memungkinkan produksi senyawa-senyawa tertentu yang jumlahnya secara alami sangat sedikit, sehingga tidak ekonomis bila diekstrak langsung dari sumbernya.

menurut paha ahli di berbagai dunia.

Ø  1866 : Gregor Mendel, melakukan persilangan pada tanaman kacang ercis dengan tujuh sifat beda  (akan menjadi dasar dalam perkembangan ilmu genetika).

Dalam percobaan pertamanya Mendel menyilangkan secara sederhana Kacang Ercis tersebut, yang dinamakan percobaan persilangan Monohibrid. Percobaan inilah yang mendasari Hukum Pewarisan Mendel untuk terus dikembangkan dan nantinya akan menghasilkan ketetapan-ketetapan lain yang terdapat pada hukum kedua mendel (independent assortment).

Berikut adalah contoh percobaan pertama Mendel (Monohibrid) :

Parental Pertama (P1)                   Kacang Ercis berbunga Merah x Kacang Ercis berbunga Putih

Genotipe                                                                             BB  x  bb

Fenotipe                                                                     Merah     Putih

Filus Pertama (F1)                                                        Bb (Merah)

F1 x F1

Bb (Merah) x Bb (Merah)

Gamet                                                                       BB, Bb, Bb, bb

F2                                                          Merah, Merah, Merah, Putih

Dari percobaan  ini Mendel menghasilkan ketetapan yang berbunyi "Bahwa pada pembentukan gamet(sel kelamin), kedua gen induk (Parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet menerima satu gen dari induknya". Oleh sebab itu percobaan Mendel ini dinamakan Hukum Pemisahan atau Hukum Segregasi atau dinamakan Hukum Pertama Mendel.

Ø  1882 : W. Flemming, memberikan nama kromatin pada bagian nukleus yang dapat menyerap zat warna. Waldeyer menamakan benda-benda halus berbentuk benang panjang atau pendek di dalam nukleus sebagai kromosom. Kromosom adalah pembawa gen yang terdapat di dalam inti sel (nukleus). Kromosom berasal dari bahasa Yunani yaitu dari kata chrome yang berarti warna dan soma berarti badan. Kromosom dapat diartikan sebagai badan yang mampu menyerap warna.

Ø  1883-1887 : Edouard Van Beneden  menyatakan bahwa kromosom membelah longitudinal pada waktu pembelahan inti (1883);   Kromosom-kromosom hasil pembelahan bergerak ke arah kutub berlawanan (1884); dan 1887 menemukan bahwa suatu spesies memiliki jumlah kromosom tertentu pada tahun 1883 Edouard Van Beneden menunjukan bahwa Ascaris megalocephala memiliki jumlah kromosom gamet setengah jumlah dari sel tubuh.  Pada saat pembuahan, kromosom kontribusi dari telur dan sperma pada saat pembentukan zigot memiliki jumlah yang sama.  Lewat pengamatan ini dia mendukung teori Weismann tentang pengurangan dan pembuahaan.  Akan tetapi mekanisme secara detail mengenai pengurangan jumlah kromosom secara sinapsis dan formasi bivalen kromosom berpasangan baru dipahami pada tahun 1890.

Ø  1885 : Boveri, tiap spesies memiliki memiliki jumlah kromosom tetap. Pada tahun 1892 dia menjabarkan tentang meiosis dan sinapsis Ascaris.  Dia juga mengeksplorasi pertanyaan tentang sumber perpindahan keturunan pada hewan sebagaimana oleh Strasburger pada studi tanamannya.  Dengan mengaduk telur ikan urchin pada saat kritikal perkembangannya, dia memproduksi beberapa telur dengan inti dan tanpa inti.  Setiap telur dibuahi oleh sperma normal dari spesies lain ikan urchin.  Telur yang kekurangan inti menghasilkan larva dengan spesies yang sama dengan asal sperma donor, tetapi telur yang dengan inti menghasilkan spesies hybrid yang menunjukan karakteristik kedua spesies.  Sitoplasma kedua jenis telur tidak diubah dan ini bisa diasumsikan bahwa inti dan bukan sitoplasma yang bertanggung jawab pada perpindahan ciri keturunan.  Melalui percobaannya pada pembuahan ganda telur ikan urchin (Toxopneusters spp.) (1902, 1904, 1907) Boveri juga berkontribusi pada formulasi teori pewarisan kromosom. 

Dalam perkembangannya ilmu genetika terbagi menjadi tiga masa. Yaitu masa Genetika klasik, genetika molekuler dan rekayasa genetika.

a.    Genetika klasik

Berkembang pada tahun 1900 karena penelitian yang dilakukan oleh tiga peneliti yang berbeda  dan dilakukan secara terpisah yaitu Hugo de Vries di belanda, Carl Correns di jerman dan Eric von Tschermak-Seysenegg di Austria. Ketiga peneliti tersebut membukikan kebenaran dari teori persilangan yang dipublikasikan Gregor medel pada tahun 1866 yang sebelumnya tidak pernah diperhatikan oleh peneliti lainnya. Sejak saat itulah sampai pertengahan abad ke-20 berbagai percobaan persilangan dilakukan berdasarkan pada prinsip-prinsip mendel. Hal ini kemudian disimpulkan sebagai masa genetika klasik.

b.   Genetika molekuler

Genetika molekuler berkembang sejak ditemukannya model struktur molekul DNA oleh  J.D.Watson dan F.H.C. Crick pada tahun 1953. Penemuan ini disebabkan oleh perkembangan yang pesat pada cabang ilmu biokimia. Dimulai dari awal abad ke-20 para ahli genetika sangat tertarik untuk mengetahui lebih dalam tentang hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat biokimianya pada tahun 1920-an. Kemudian sekitar pada tahun 1940 terungkap bahwa senyawa materi genetika adalah deoksiribonukleat (DNA).(Dna, Pembawa, & Genetik, 2013)

c.    Rekayasa genetika

Rekayasa genetika adalah hasil dari pesatnya perkembangan peneliian molekuler. Dalam waktu dua tahun genetika molekuler mnegalami perkembnagna dua kali lipat. Bahkan perkembangan yang sangat revolusioner adalah teknologi manipulasi DNA atau DNA rekombinan yang muncul sejak tahun 1970.

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.

MANFAAT ILMU GENETIKA DALAM BERBAGAI BIDANG

A.    Pertanian

Kontribusi perkembangan genetika dalam bidang pertanian khusususnya adalah dalam  pemuliaan tanaman dan ternak. Dalam pelaksanaannya kegiatan pemuliaan tanaman sangat didasari oleh ilmu genetika. Karena teknik-teknik khuus dalam pemuliaan seperti mutasi, kultur jaringan dan fusi sitolasma kemajuannya di dukung oleh pengetahuan genetika.

Banyak pula hasil produksi pertanian yang berasal dari organisme hasil rekaysaa genetika atau genetical modified organism (GMO) meskipun dalam perkembnagannya mendapatkan banyak pro-kontra.

Selain itu dalam pengolahan lahan pertanian pun telah memanfaatkan pengetahauan genetika. Contohnya dlam mengatasi serangga hama dengan cara perakitan tanaman yang tahan serangga hama melalui rekayasa genetic. Selain itu telah dikembangkan pula insectisida hayati dari bakteri Bacillus-thuri-ngiensis (Bt).

Perbaikan sifat tanaman melalui pemuliaan ternyata masih mendapat benturan yaitu angkanya sumber gen ketahanan di dalam koleksi plasma nutfah.  Permasalahan ini dapat diatasi dengan teknologi rekayasa genetika  melalui tanaman transgenik. Tanaman transgenik adalah tanaman yang telah dimodifikasi agar memiliki suatu sifat yang diinginkan melalui penyisipan gen tertentu kedalam tanaman tersebut.

Bisnis Indonesia, 17/11/2012. JAKARTA. Pemerintah sedang mengevaluasi empat varietas benih hasil rekayasa genetika (bioteknologi), yaitu kedelai,dua varietas jagung, dan tebu tahan kekeringan untuk segera dikomersialisasikan ke pasar. Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan Kementerian Pertanian Haryono mengatakan upaya percepatan adopsi teknologi termasuk produk rekayasa genetika diatur dengan PP No. 21/2005 tentang Keamananan Hayati Produk Rekayasa Genetika, dilengkapi Permentan No. 61/OT.140/XI/2011 tentang Pengujian, Penilaian, Pelepasan Varietas Tanaman, maka sudah ada beberapa usulan uji tanaman GMO. Uji keamanan pangan produk GMO dilakukan oleh Badan Pengawasan Obat dan Makanan, keamanan pangan oleh Balitbang Kementan, dan keamanan lingkungan oleh Kementerian Lingkungan Hidup. Dia menjelaskan untuk komoditas kedelai terdapat satu varietas GT4032 yang sudah ada sertifikat aman lingkungan dan aman pangan, tetapi belum aman pakan. Untuk dapat dikomersialkanbenih GMO itu harus memenuhi persyaratan keamanan pangan, pakan, dan lingkungan. “Untuk jagung yaitu NK603 sudah aman pangan dan segera terbit rekomendasi aman pakan, tetapi belum aman lingkungan,” ujarnya kepada Bisnis, Senin (17/9/2012). Haryono menambahkan untuk jagung varietas PRG MON 89034 dalam waktu dekat akan mendapatkan rekomendasi aman pakan. Selain kedelai dan jagung, ungkapnya, untuk tebu tahan kekeringan sudah ada sertifikat aman lingkungan dan aman pangan, tetapi belum diajukan kajian aman pakan. (bas) Source

B.     Kesehatan

Kontribusi genetika dibidang kesehatan adalah diagnosis dan perawatan penyakit. Khususnya penyakit-penyakit yang disebabkan oleh mutasi gen. selain itu diperkkirakan pada abad XXI akan muncul bidang kedokteran baru yaitu kedokteran predikif (predictive medicine) yang memprediksi  dan mengidentifikasi kemungkinan kesehatan seseorang.

C.     Industri farmasi

Teknik rekayasa genetika memungkinkan untuk melakukan pemotongan molekul DNA tertentu selanjutnya fragmen-fragmen DNA hasil pemotongan ini disambungkan dengan molekul DNA lain sehingga terbentuklah DNA Rekombinan. Dan prinsip kerja ini dimanfaatkan dalam memproduksi biomolekul penting seperti insulin, interferon, dan beberapa hormone pertumbuhan.

D.    Hukum

Dalam pengusutan kasus-kasus criminal identifikasi menggunakan pengujian sidik jari atau bahkan DNA tersangka dianggap sangat efektif dan akurat. Maka dari itu genetika juga berkontribusi dalam bidang hukum.

E.     Kemasyarakatan dan kemanusiaan

klinik konsultasi genetik yang antara lain berperan dalm memberikan pelayanan konsultasi perkawinan. Berdasarkan atas data sifat-sifat genetik, khususnya penyakit genetik, pada kedua belah pihak yang akan menikah, dapat dijelaskan berbagai kemungkinan penyakit genetik yang akan diderita oleh anak mereka, dan juga besar kecilnya kemungkinan tersebut.

KESIMPULAN

Genetika berasal dari bahasa latin genos artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi.

menurut paha ahli di berbagai dunia.

Ø  1866 : Gregor Mendel, melakukan persilangan pada tanaman kacang ercis dengan tujuh sifat beda  (akan menjadi dasar dalam perkembangan ilmu genetika)

Ø  1882 : W. Flemming, memberikan nama kromatin pada bagian nukleus yang dapat menyerap zat warna. Waldeyer menamakan benda-benda halus berbentuk benang panjang atau pendek di dalam nukleus sebagai kromosom.

Ø  1883-1887 : Edouard Van Beneden  menyatakan bahwa kromosom membelah longitudinal  pada waktu pembelahan inti (1883);   Kromosom-kromosom hasil pembelahan bergerak ke arah kutub berlawanan (1884); dan 1887 menemukan bahwa suatu spesies memiliki jumlah kromosom tertentu

Ø  1885 : Boveri, tiap spesies memiliki memiliki jumlah kromosom tetap.

Dalam perkembangannya ilmu genetika terbagi menjadi tiga masa. Yaitu :

A.    Genetika klasik

B.     Genetika molekuler

C.     Rekayasa genetika

DAFTAR PUSTAKA

Dna, P., Pembawa, S., & Genetik, M. (2013). Genetika Molekular, 1–10.

https://18bios1unsoed.wordpress.com/pokok-bahasan/dasar-dasar-pewarisan-mendel/ . diakses pada 6 maret 2015

http://www.bisnis.com/articles/rekayasa-genetika-4-varietas-kedelai-jagung-tebu-segera-dilepas-ke-pasar. Diakses pada 7 maret 2015