Colour Blindness

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG MASALAH

              Sejak dahulu orang mengetahui dari pengalaman sehari-hari bahwa anak itu kerapkali memiliki sifat-sifat seperti orangtuanya, tidak saja mengenai kejasmaniannya tetapi juga mengenai kejiwaannya dan tingkahlakunya. Seringkali dikatakan juga bahwa dari si ayah dapat dikenal si anak, sebaliknya pun dari si anak dapat dikenal si ayah. Namun demikian tidak ada seorang pun di dunia ini yang persis benar dengan orang lain. Semua orang memiliki perbedaan-perbedaan sifat keturunannya, yang dalam keadaan tertentu dapat menyebabkan terjadinya abnormalitas. Akan tetapi karena sifat yang merugikan itu tidak selalu memperlihatkan ekspresinya maka orang yang sesungguhnya memiliki sifat yang merugikan itu selalu menganggap dirinya normal.

              Kemajuan dalam bidang Biokimia memungkinkan para ahli menetapkan struktur serta susunan bahan genetika, yang berupa asam deoksiribonukleat atau AND dan asam ribonukleat atau ARN. AND dan ARN merupakan komponen penting pada gen yang mengatur sintesa protein. Di samping itu dikenal pula berbagai macam penyakit bawaan karena kesalahan metabolisme di dalam tubuh orang. Misalnya saja penyakit buta warna yang terjadi karena pautan  sex kromosom X. Penyakit ini biasanya baru disadarinya ketika sudah beranjak dewasa dan belum tentu orang tua atau saudara kandungnya mengalami hal yang sama dengannnya.

Berikut ini adalah skenario yang akan dibahas pada laporan ini.

              Muchlis, usia 19 tahun, baru saja lulus SMA, bercita-cita ingin menjadi seorang arsitek. Untuk mencapai cita-citanya Muchlis mengikuti bimbingna belajar sebagai persiapan masuk ujian PT. Pada saat konsultasi pemilihan jurusan dan analisis hasil relajar, Muchlis Sangay mungkin diterima pada jurusan Arsitek. Berhubung jurusan arsitektur mensyaratkan calon mahasiswa tidak buta warna, bimbingan relajar memberikan rujukan tes buta warna pada seorang dokter mata. Ternyata Muchlis dinyatakan buta warna. Dengan Sangay kecewa Muchlis bertanya mengana dia buta warna, padahal kayak laki-laki, adik perempuan serta kedua orang tuanya tidak buta warna. Menurut informasi orang tuanya, kakek Muchlis juga tenderita buta warna.

B.     RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana struktur DNA dan kromosom?
2. Bagaimana proses pembelahan sel?
3. Bagaimana proses dari regulasi genetic itu?
4. Bagaimana cara mendeteksi buta warna?
5. Apa yang dimaksud dengan mutasi dan DNA repair system?
6. Apa saja faktor yang mempengaruhi terjadinya buta warna?
7. Bagaimana patofisiologi buta warna?
8. Bagaimana penatalaksanaan penyakit buta warna?

C.    TUJUAN

1.      Mengetahui struktur DNA dan Kromosom

2.      Mengetahui proses-proses dan tahapan pembelahan sel (mitosis dan meiosis)

3.      Memahami proses-proses regulasi genetik yaitu transkripsi, translasi, dan replikasi

4.      Mengetahui tes buta warna (ishihara test)

5.      Mengetahui macam-macam mutasi dan DNA repair system

6.      Mengetahui faktor eksogen dan endogen dari etiologi buta warna

7.      Mengetahui patofisiologi dari buta warna

8.      Mengetahui alternatif pemecahan dari penyakit buta warna

D.    MANFAAT

1.      Mahasiswa mengetahui struktur DNA< RNA< dan kromosom.

2.      Mahasiswa mengetahui regulasi genetika.

3.      Mahasiswa penyebab dan cara pencegahan buta warna.

 BAB II

STUDI PUSTAKA

A.    MOLEKUL DNA

DNA merupakan suatu bahan genetik yang mengandung informasi genetik yang berbentuk pita spiral dobel yang saling berpilin atau disebut juga “double helix” (Suryo, 2005). Dalam 1 putaran helix terdiri dari 10 nukleotida (Mujosemedi, 2008)dengan jarak antar basa 0,34 nm, sehingga sebuah pita spiral dalam “double helix” membuat satu spiral penuh setiap 3,4 nm. Lebar molekul AND adalah tetap, yaitu 2 nm.

Nukleotida bila terurai terdiri atas gula, pospat dan basa. Molekul gula yang menyususn DNA adalah deoksiribosa. Basa nitrogen yang menyususn DNA dibedakan atas kelompok pirimidin, yang terdiri dari sitosin dan timin, dan purin, yang terdiri dari adenine dan guanine.

B.     REPLIKASI DNA

Replikasi adalah duplikasi asan nukleat dari sebuah “template” (Mujosemedi, 2008). Ada 3 teori mengenai replikasi DNA :

1.      Replikasi Konservatif

2.      Replikasi dispersif

3.      Replikasi semikonservatif

Dari ke tiga teori tersebut, yang dapat diterima adalah replikasi semikonservatuf. Replikasi semikonservatif adalah model replikasi DNA yg mana “parent strands” berpisah, dan masing-masing strands (pita) bertindak sbg template untuk sintesis strand baru. Masing-masing molekul DNA anakan (“daughter”) td satu “parent strand” dan satu strand baru yg disintesis. Ide ini dikemukakan oleh Watson dan Crick (Mujosemedi, 2008)

Enzym-enzym yang berperan dalam proses replikasi, yaitu Mujosemedi, 2008):

1.      ”DNA topoisomerase (DNA gyrase)” : mengkatalisis interkonversi isomer topologis DNA

2.      Helicase : melepaskan “parental DNA helix”.

3.      “RNA polymerase” (primase) : mensintesis RNA pendek yg dipanjangkan (extended) oleh DNA polymerase III.

4.      “DNA polymerase III” : mengkatalisis sintesis strand DNA baru pd sebuah template DNA dg penambahan suksesif nukleotida pd ujung 3’OH pd sebuah “primer RNA” atau sebuah “growing DNA strand”.

5.      “DNA polymerase I & II” : berfungsi dlm repair DNA editing.

6.      DNA ligase : menyambung fragment DNA pd “lagging strands”.

C.    TRANSKRIPSI

Transkripsi adalah proses dimana informasi yang terdapat pada DNA dikopi ke dalam molekul RNA single strand oleh enzym RNA polymerase (Mujosemedi, 2008).

D.    TRANSLASI

Translasi adalah proses dimana informasi genetik yang ada dalam molekul mRNA ditranslate ke dalam sebuah polypeptide (Mujosemedi, 2008).

E.     KROMOSOM

Kromosom dari bahasa latin krom yang berarti warna dan soma yang berati tubuh. Kromosom berfungsi sebagai pemindah sifat genetik. Zat yang menyususnnya disebut kromatin. Secara umum bagian-bagian dari kromosom adalah sebagai berikut (Suryo, 2005) :

1.      Kromonema

Merupakan pita berbentiuk spiral di dalam kromosom.

2.      Kromomer

Penebalan di beberapa tempat dalam kromososm, dianggap para ahli sebagai bahan nukleoprotein yang mengendap.

3.      Sentromer

Pembentuk tipe kromosom dan membantu saat pembelahan kromosom.

4.      Lekukan sekunder

Tempat terbentuknya nukleolus atau disebut juga pengatur nukleotida.

5.      Telomer

Bagian dari ujung kromosom yang mengahalangi bersambungnya kromosom satu dengan kromosom lainnya.

6.      Satelit

Bagian yang merupakan tambahan pada ujung kromososm.

Gambar Kromosom. (1) Kromatid. Salah satu dari dua bagian identik kromosom yang terbentuk setelah fase S pada pembelahan sel. (2) Sentromer. Tempat persambungan kedua kromatid, dan tempat melekatnya mikrotubulus. (3) Lengan pendek (4) Lengan panjang.

F.     PEMBELAHAN SEL (SIKLUS SEL)

Pembelahan sel adalah seri kejadian yang terjadi pada sel eukaryotik yang menyebabkan replikasi sel (Mujosemedi, 2008).

1.      Mitosis

Mitosis merupakan pembelahan sel yang terjadi pada sel tubuh (soma) yang menghasilkan 2 sel anakan yang identik dengna sel induk dengan tipe kromosom diploid. Mitosis memiliki empat fase, yaitu profase, metafase, anafase dan telofase, yang diawali dengan interfase dan diakhiri dengan sitokinesis.

Interfase

Terdiri dari fase G1, fase S, dan fase G2. Dalam fase G1 (12 jam) terjadi síntesis dan akumulasi protein dalam sitoplasma yang dibarengi dengna pertumbuhan sel. Selama fase S (7 jam), síntesis proteinberlanjut terutama di dalam inti sel dalam proses pembukaan histon. Akhir dari fase S, inti sel berisi 2 komponen penuh dari material genetik, baru kemudian masuk ke fase G2 (4 jam) dalam persiapan pembagian inti (Djoko, 2000)

Profase

Kromatin dalam nukleu memadat,sentriol mulai bergerak ke arah kutub yang berlawanan dan mulai terbentuk benang-benang spindel.

Prometafase

Membran inti menghilang dan kromosom mulai menempatkan diri pada bidang ekuatorial. 
Metafase

Sentromer membelah dan ujung benang-benang spindle mencapai kromosom dan memegang sentromer. 
Anafase 
Pasangan kromosom berpisah menuju kutub yang berlawanan. 
Telofase 
Dinding sel terbentuk kembali dan pasangan kromatid sudah mencapai kutub masing-masing. Benang spindle sudah tidak nampak dan terbentuk lekukan agar sel menjadi dua. 
Sitokinesis 
Berakhir ketika “fiber ring yang tersususn dr protein actindi sekitar pusat dari sel mengerut yang menangkapa sel ke dalama 2 sel anakan, masing-masing dengna 1 nukleus.

2.      Meiosis

Meiosis adalah pembelahan reduksi yang mana jumlah kromosom per sel dikurangi setengah (Mujosemedi, 2008). Terjadi pada sel gamet dan sifat sel anakan tidak identik dengan sifat induk.Akan menhasilkan 2mpat sel anakan yang haploid. Meiosis berlangsung dalam 2 tingkatan, yaitu meiosis I dan meiosis II. Urut-urutan dari fase satu ke berikutnya sama dengan mitosis. Hanya karena pada tahap profase Iberlangsung lama, maka dibagi lagi menjadi 5 tahap (Suryo, 2005), yaitu Leptonema, Zigonema, Pakinema, Diplonema, dan Diakinesis. LATU pada meiosis 2, langsung ke metafase, karena pada meiosis I sudah terjadi Profase, sehingga kromosom sudah Sian untuk membelah.

G.    MUTASI

Mutasi merupakan perubahan materi genetik (DNA) dari statu sel yang dapat diwariskan secara genetis kepada keturunanannya. Mutan adalah sebutan bagi yang mengalami mutasi. Sedangkan factor penyebab mutasi disebut mutagen. Berdasarkan tempat terjadinya, mutasi dibagi menjadi dua :

1.  Mutasi Genetik (pada sel gamet, trjadi sebelum meiosis)

2.  Mutasi Somatik (pada sel tubuh, sebelum mitosis)

Tetapi secara umum mutasi terbagi atas:

1.      Mutasi Genp (point mutation)

a.       Substitusi pasangan basa

·         Transisi (substitusi purin oleh purin atau pirimidin oleh pirimidin)

·         Transversi (Substitusi purin oleh pirimidin atau sebaliknya)

b.      Pergeseran rangka

·         Insersi (penambahan satu atau lebih pasangan basa pada statu gen)

·         Delesi (pengurangan satu atau lebih pasangan basa pada statu gen)

2.      Mutasi kromosom

a.       Perubahan struktur kromosom

b.      Perubahan set kromosom

·         Autopoliploidi

·         Allopoliploidi hibridisusi

c.       Perubahan penggandaan (Aneusomik)

·         Monosomik (2n-1)

·         Nulisomik (2n-2)

·         Trisomik (2n+1)

·         Tetrasomik (2n+2)

H.    DNA REPAIR SYSTEM

Merupakan suatu system pada gen untuk memperbaiki basa DNA yang rusak akibat mutasi.

Perbaikan dapat berupa:

1.      Perbaikan kode DNA

a.       Direct chemical reversal (pembalikan pada kerusakan)

b.      Basa yang rusak dilepas dan diganti dengan basa yang benar yang komplementer dengan basa pada pita DNA yang tidak rusak.

Ada tiga model : Base Excision Repair (BER), Nucleotide Excision Repair (NER), dan Mismatch Repair (MMR)

2.      Apoptosis

Suatu mekanisme DNA yang terjadi bila perbaikan DNA tidak dapat dilakukan sehingga DNA memberikan instruksi pada dirinya sendiri untuk menghancurkan diri. Basa DNA rusak yang telah dihancurkan ini tidak akan menyebabkan mutasi lebih jauh. Apoptosis merupakan suatu kematian sel karena DNA menghancurkan dirinya sendiri akibat terjadi kekeliruan DNA yang tidak bisa diatur kembali, lalu akan mengalami fagosit oleh makrofag (Dorland, 2006).

  

BAB III

PEMBAHASAN

Buta warna (color blindness) adalah penyakit keturunan yang disebabkan oleh gen resesif c (asal dari perkataan inggris “colr blin”) (Suryo, 2005). Buta warna merupakan kelainan genetik/bawaan yang diturunkan dari orang tua kepada anaknya. Kelainan ini sering juga disebut sex linked (pautan sex), karena kelainan ini dibawa oleh kromosom X. Artinya kromosom Y tidak membawa faktor buta warna. Hal inilah yang membedakan antara penderita buta warna laki-laki dan wanita, seorang wanita terdapat istilah ‘pembawa sifat’ (carier). Hal ini menunjukkan ada satu kromosom X yang membawa sifat buta warna. Wanita dengan pembawa sifat, secara fisik tidak mengalami kelainan buta warna sebagaimana wanita normal umumnya. Namun, bila kedua kromosom X mengandung buta warna, maka wanita ttersebut menderita buta warna (Wikipedia, 2008). Tidak heran jika pada kasus dalam skenario tersebut terjadi buta warna pada seorang anaknya dimana saudara-saudara dan kedua orang tuanya tidak mengalami hal yang sama. Hal tersebut diperjelas dengan kakek dari anak tersebut juga mengalami buta warna. Hal ini menunjukkan bahwa memang ada keturunan atau pembawa sifat buta warna dalam keluarga tersebut.

Buta warna merupakan suatu kelainann yang disebabkan ketidakmampuan sel-sel kerucut mata untuk menangkap suatu spectrum warna akibat faktor genetis (Wikipedia, 2008). Buta warna sendiri dapat dikllasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu trikromasi, dikromasi, dan monokromasi. Buta warna jenis trikromasi adalah perubahan sensifitas warna dari satu jenis atau lebih sel kerucut.Jenis buta inilah yang paling sering dialami dibandingkan jenis buta warna lainnya. Ada tiga macam trikomasi, yaitu protanomali, yang merupakan kelemahan warna merah, deuteromali, yaitu kelemahan warna hijau, dan tritanomali, yaitu kelemahan warna biru. Dikromasi merupakan tidak adanya satu dari tiga jenis sel kerucut (Wikipedia, 2008). Dikromasi juga tiga jenis, terdiri dari protanopia, yaitu tidak adanya sel kerucut warna merah sehingga kecerahan warna merah perpaduannya berkurang, deuteranopia, yaitu tidak adanya sel kerucut yang peka terhadap hijau (Guyton dan Hall, 2007), dan tritanopia untuk warna biru. Sedangkan monokromasi ditandai dengan hilangnya atau berkurangnya semua penglihatan warna, sehingga yang terlihat hanya putih dan hitam pada jenis typical dan sedikit warna pada jenis atypical (Wikipedia, 2008). Jenis ini sering disebut dengna buta warna total.

DNA yang terdapat didalam kromosom menghantarkan kode genetik yang mempunyai arti sendiri untuk setiap asam amino. DNA selalu melakukan regulasi yang terdiri dari replikasi, transkripsi, dan translasi. Namun, dalam prosesnya, terkadang tidak berjalan lancar, yang berakibat terjadinya kesalahan pada kromosom. Kesalahan kromosom pada buta warna bisa disebabkan oleh mutasi. Untuk memperbaiki kesalahan yang terjadi pada DNA yang mempengaruhi kelainan pada kromosom, DNA akan mengadakan perbaikan yang disebut dengnan DNA repair system. Namun, jika perbaikan tersebut gagl bisa berakibat pada mutasi.

Buta warna dapat di tes dengan tes ishihara, dimana lingkaran-lingkaran berwarna yang beberapa diantaranya dirancang agar ada tulisan tertentu yang hanya dapat dilihat atau tidak dapat dilihat oleh penderita buta warna (Wikipedia, 2008). Tes buta warna (ishihara tes) adalah suatu tes untuk menentukan buta warna pada pasien yang menggunakan gambar-gambar berbentuk lingkaran-lingkaran berwarna dimana kombinasi warna pada lingkaran tersebut dapat membentuk suatu angka / huruf.

Sebenarnya buta warna tidak hanya disebabkan oleh faktor endogen saja, seperti hereditas, namun juga bisa dipengaruhi oleh faktor eksogen, seperti terkena sinar radiasi. Buta warna memang tidak ada obatnya, namun hal ini bisa dicegah dengan euteniks (perbaikan sosial melalui pengubahan lingkungan) dan eugenetika (perbaikan sosial melalui penggunaan prinsip-prinsip hereditas) (Anonim, 2008). Meskipun belum ada obatnya, di Amerika telah dilakukan suatu penelitian dan menghasilkan teknologi yang canggih untuk membantu penderita buta warna, yaitu dengna memasang sebuah chip yang disebut complementary metal oxide semiconductore (CMOS) dan teknik bipolar CMOS. Chip ini dipasang pada retina untuk menggantikan fungsi sel kerucut tersebut dalam menangkap warna (Molecular Expressions, 2008).

 BAB IV

SIMPULAN DAN SARAN

A.    SIMPULAN

Buta warna merupakan penyakit genetik yang tidak bisa disembuhkan. Buta warna bisa dicegah dengan memperbaiki keadaan lingkungan (euteniks) dan penggunaan pedoman silsilah hereditas (eugenetika). Namun, sudah ada sebuah chip untuk membantu penderita buta warna. Penyakit ini bisa disebakan dari faktor luar dan dalam. Faktor dalam berasal dari genetis, yang juga bisa dipengaruhi oleh terjadinya mutasi dalam materi genetik tersebut. Sedangkan faktor luar bisa karena sinar. DNA yang merupakan materi genetik terdapat di dalam kromosom selalu melakukan regulasi genetik dan langsung melakukan perbaikan jika terjadi suatu kesalahan dalam prosesnya. Selain DNA yang melakukan replikasi, inti sel tempat terdapatnya DNA juga mengalami pembelahan sel. Pembelahan tersebut meliputi pembelahan di sel tubuh (mitosis) dan pada sel gamet (meiosis).

B.     SARAN

1.      Sebelum menikah hendaknya mempertimbangkan aspek genetika untuk memotong alur penurunan genpembawa sifat penyakit genetik.

2.      Mahasiswa lebih mengenal dari struktur kromosom, DNA< RNA, karena berkaitan dengan pemwaan sifat genrtik.

 DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Hereditas Pada Manusia. http://ilmupedia.com/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=126

Dorland, W.A. Newman. 2006. Kamus Kedokteran Dorland-Edisi 29. Jakarta: EGC.

Guyton, Arthur C dan John E. Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC.

Molecular Expressions. 2008. Human Vision and Color Perception. http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/humanvisionintro.html

Mujosemedi. 2008. DNA, RNA, dan Replikasi. Unpublished paper presented at Kuliah Blok Biologi Molekuler Ilmiah Fakultas Kedokteran UNS.

---------. 2008. Transkripsi dan Translasi. Unpublished paper presented at Kuliah Blok Biologi Molekuler Fakultas Kedokteran UNS.

Pranowo, Djoko. 2000. Pedoman Kuliah Asam Nukleat. Yogyakarta: Pusat Antar Universitas Bioteknologi UGM.

Sumarno. 2008. Mutasi. www.saintpeter.sch.id/shs/sumarno/Bab%206%20MUTASI.ppt

Suryo. 2005. Genetika Manusia. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Wikipedia. 2008. Buta Warna. http://id.wikipedia.org/wiki/Buta_warna.