(Genetika)
Genetika (kata serapan dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari katabahasa 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.
(William Bateson)
William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906. William Bateson, (lahir 8 Agustus 1861, Whitby, Yorkshire, Inggris-meninggal 8 Februari 1926, London), ahli biologi yang mendirikan serta menamai ilmu genetika dan memberikan bukti eksperimen dasar pemahaman turunan modern. Sebagai seorang kaum evolusionis khusus, ia mengutip penelitian embrio untuk mendukung pernyataannya pada tahun 1885 bahwa chordata[1] telah berevolusi dari echinodermata[2] primitif, pandangannya sekarang diterima secara luas. Pada tahun 1894 ia menerbitkan kesimpulannya (Bahan untuk Studi Variasi) bahwa evolusi tidak bisa terjadi melalui variasi kontinu dari spesies, karena fitur yang berbeda sering muncul atau menghilang tiba-tiba pada tumbuhan dan hewan. Menyadari bahwa variasi terputus dapat hanya dipahami setelah sesuatu mengenai pewarisan sifat-sifat diketahui, Bateson mulai bekerja pada pembiakan eksperimental tanaman dan hewan. Pada tahun 1900, ia menemukan sebuah artikel, "Percobaan dengan Tanaman Hibrida," yang ditulis oleh Gregor Mendel, seorang biarawan Austria, 34 tahun sebelumnya. Makalah tersebut, ditemukan pada tahun yang sama oleh Hugo de Vries, Carl Correns, dan Erich von Tschermak Seysenegg, berkaitan dengan munculnya fitur tertentu dalam generasi-generasi taman kacang polong. Bateson mencatat bahwa hasil pembiakan tersebut dijelaskan dengan sempurna oleh makalah Mendel dan biarawan tersebut secara singkat dijelaskan bahwa penyebaran elemen yang mengatur sifat diwariskan pada tanamannya.[3]
Sekitar tahun 1897, Bateson mulai melakukan beberapa eksperimen hibrida dengan unggas dan kupu-kupu. Ketika ia membaca De Vries dan kertas Mendel, Bateson mengakui pentingnya "Hukum Mendel," terutama mengingat eksperimen sendiri. Pada tahun 1902, Bateson telah diterjemahkan karya Mendel ke dalam bahasa Inggris dan merupakan pendukung kuat dari hukum warisan Mendel. Bateson dipuji dengan coining istilah "genetika," "allelomorphs" (kemudian disingkat menjadi alel), "zigot," "heterozigot" dan "homozigot." Pada tahun 1908, sebagai Profesor Biologi di Cambridge, Bateson membantu mendirikan Cambridge School of Genetics.
Bateson meninggalkan Cambridge pada tahun 1910 untuk menerima Directorship dari John Innes Hortikultura Institute di Merton. Dia tetap melakukan hubungan dengan Cambridge, bekerja sama dengan percobaan genetik dan publikasi RC Punnett. Bateson dan Punnett ikut mendirikan Journal of Genetics pada tahun 1910.
Bateson bekerja dan Bateson sendiri dipengaruhi ahli biologi dan ilmuwan seperti Archibald Garrod, Thomas Hunt Morgan, dan Charles Davenport lainnya. Namun, Bateson enggan untuk percaya pada teori dari warisan kromosom. Dia vokal bertentangan dengan ide tersebut dan tidak sampai 1922 setelah kunjungan ke laboratorium fly Thomas Hunt Morgan bahwa ia secara terbuka menerima kromosom dan peran mereka dalam keturunan.[4]
(Gregor Johann Mendel)
Gregor Johann Mendel (lahir di Hynčice (Heinzendorf bei Odrau), Kekaisaran Austria, 20 Juli 1822 – meninggal di Brno, Kekaisaran Austria-Hungaria , 6 Januari 1884 pada umur 61 tahun) adalah ilmuwan dan biarawan Augustinian berbahasa Jerman Silesian yang meraih ketenaran anumerta sebagai pendiri baru ilmu dari genetika. Mendel menunjukkan bahwa warisan biologis gen tertentu dari sifat dalam tanaman kacang ercis mengikuti pola-pola tertentu, sekarang disebut sebagai Hukum Mendel. Makna mendalam dari karya Mendel tidak diakui sampai pergantian abad ke-20, ketika ditemukan kembali hukum-hukum Mendel memprakarsai ilmu genetika modern.
Penelitian Mendel adalah dengan percobaan tanaman, prinsip-prinsip dasar yang mendasari hereditas[5] yang ia menemukan juga berlaku untuk orang dan hewan lain karena mekanisme hereditas pada dasarnya sama untuk semua bentuk kehidupan yang kompleks.
Melalui persilangan selektif pada tanaman kacang (Pisum sativum) selama beberapa generasi, Mendel menemukan bahwa sifat-sifat tertentu muncul pada keturunan tanpa campuran karakteristik induknya. Misalnya, bunga kacang yang baik ungu atau putih - warna menengah tidak muncul pada keturunan tanaman kacang dari penyerbukan silang. Mendel mengamati tujuh ciri yang mudah dikenali dan tampaknya hanya terjadi pada satu dari dua bentuk:
1.
|
Warna bunga ungu atau putih
|
5.
|
Biji berwarna kuning atau hijau
|
2.
|
Posisi bunga aksial atau terminal
|
6.
|
Bentuk kelopak mengembang atau menyempit
|
3.
|
Panjang batang panjang atau pendek
|
7.
|
Warna kelopak kuning atau hijau
|
4.
|
Bentuk biji bulat atau keriput
|
Bahwa pengamatan sifat-sifat ini tidak muncul pada tanaman keturunan dengan bentuk peralihan tersebut sangat penting karena teori terkemuka di biologi pada saat itu menyatakan bahwa sifat-sifat yang diwariskan berbaur dari generasi ke generasi. Sebagian besar ilmuwan terkemuka di abad ke-19 menerima ini "teori blending." Charles Darwin mengajukan teori sama salahnya dengan yang lain , teori tersebut dikenal sebagai "pangenesis". Hal ini menyatakan bahwa keturunan "partikel" dalam tubuh manusia dipengaruhi oleh hal-hal yang manusia lakukan selama hidup manusia. Partikel-partikel dianggap memodifikasi serta bermigrasi melalui darah ke sel-sel reproduksi dan kemudian dapat diwarisi oleh generasi berikutnya. Ini pada dasarnya merupakan variasi dari ide salah Lamarck tentang "pewarisan karakteristik yang diperoleh."
Mendel memilih tanaman kacang dalam kebun untuk fokus pada penelitian karena mereka dapat tumbuh dengan mudah dalam jumlah besar dan reproduksi mereka dapat dimanipulasi. Tanaman kacang memiliki kedua organ reproduksi laki-laki dan perempuan. Akibatnya, mereka dapat penyerbukan diri sendiri atau penyerbukan- silang dengan tanaman lain. Dalam eksperimennya, Mendel secara selektif melakukan serbuk silang tanaman ras dengan ciri-ciri tertentu dan mengamati hasilnya selama beberapa generasi. Ini adalah dasar untuk kesimpulan tentang sifat warisan genetik.
(Struktur Reproduksi Bunga)
Dalam silang penyerbukan tanaman yang baik menghasilkan biji kuning atau hijau kacang eksklusif, Mendel menemukan bahwa generasi keturunan pertama (f1) selalu memiliki biji kuning. Namun, generasi berikut (f2) secara konsisten memiliki rasio 3: 1 kuning ke hijau.
(Rasio 3: 1)
Rasio 3: 1 ini terjadi pada generasi berikutnya juga. Mendel menyadari bahwa keteraturan yang mendasari ini adalah kunci untuk memahami mekanisme dasar warisan.
(Generasi F2)
Dari ke tiga kesimpulan penting dari ini hasil eksperimen tersebut, disimpulkan:
1. bahwa warisan masing-masing sifat ditentukan oleh "unit" atau "faktor" yang disampaikan kepada keturunan berubah (unit-unit ini sekarang disebut gen)
2. bahwa individu mewarisi satu unit tersebut dari setiap induk untuk masing-masing sifat
3. bahwa sifat mungkin tidak muncul dalam individu tetapi masih dapat diteruskan ke generasi berikutnya.
penting untuk menyadari bahwa, dalam percobaan ini, tanaman induk yang mulai homozigot untuk warna biji kacang. Artinya, mereka masing-masing memiliki dua bentuk identik (atau alel) dari gen untuk sifat ini - 2 kuning atau hijau 2. Tanaman di generasi f1 semua heterozigot[6]. Dengan kata lain, mereka masing-masing telah mewarisi dua alel yang berbeda - satu dari setiap tanaman induk. Hal ini menjadi lebih jelas ketika kita melihat genetik yang sebenarnya, atau genotipe, tanaman kacang bukan hanya fenotipe[7], atau karakteristik fisik yang dapat diamati.
Perhatikan bahwa masing-masing pembangkit f1 (ditampilkan di atas) mewarisi alel Y dari satu orangtua dan alel G dari yang lain. Ketika tanaman f1 berkembang biak, masing-masing memiliki kesempatan yang sama untuk menyampaikan baik alel Y atau G masing-masing anak.
(Alel Induk Hingga Generasi F2)
Dengan semua ciri-ciri tanaman kacang tujuh yang diperiksa Mendel, salah satu bentuk tampil dominan atas yang lain, dimana kehadiran alel ditutupi oleh lainnya. Misalnya, ketika genotipe untuk warna biji kacang YG (heterozigot), fenotip berwarna kuning. Namun, alel dominan kuning tidak mengubah hijau resesif dengan cara apapun. Kedua alel dapat ditularkan ke generasi berikutnya tidak berubah.
Pengamatan Mendel dari percobaan ini dapat diringkas dalam dua prinsip:
1. prinsip segregasi
2. prinsip bermacam-macam independen
Menurut prinsip segregasi, untuk sifat tertentu, pasangan alel dari setiap induk yang terpisah dan hanya satu alel melewati dari setiap keturunan pada induk. alel pada pasangan induk alel yang diwariskan adalah masalah kesempatan. Dapat disimpulkan bahwa pemisahan alel ini terjadi selama proses pembentukan sel kelamin (yaitu, meiosis).
Menurut prinsip bermacam-macam independen, pasangan yang berbeda dari alel dilewatkan ke keturunan independen satu sama lain. Hasilnya adalah bahwa gen dari kombinasi baru hadir dalam induk juga tidak mungkin. Sebagai contoh, warisan tanaman kacang tentang kemampuan untuk menghasilkan bunga ungu bukan yang putih tidak membuatnya lebih mungkin bahwa hal itu juga akan mewarisi kemampuan untuk memproduksi benih kacang kuning berbeda dengan yang hijau. Demikian juga, prinsip bermacam-macam independen menjelaskan mengapa warisan manusia dari warna mata tertentu tidak menambah atau mengurangi kemungkinan untuk memiliki 6 jari pada setiap tangan. Hal ini, dapat disimpulkan bahwa karena fakta bahwa gen secara independen untuk berbagai macam sifat yang terletak di kromosom yang berbeda.
Kedua prinsip warisan, bersama dengan pemahaman unit warisan dan dominasi, adalah awal dari ilmu pengetahuan genetika modern. Namun, Mendel tidak menyadari bahwa ada pengecualian untuk aturan ini. Beberapa pengecualian ini akan dibahas dalam bagian dalam Teori Evolusi Sintetis[8]
[1] Chordata adalah filum yang mencakup semua hewan yang memiliki notochord (atau tali saraf dorsalis (punggung) pada saat perkembangan embrio), vs kabel saraf, pada beberapa tahap perkembangan mereka. Hewan dalam filum ini dikenal sebagai chordata. Dalam Chordata paling terkenal adalah vertebrata - hewan yang memiliki tulang belakang. (http://marinelife.about.com/od/glossary/g/chordata.htm)
[2] Echinodermata (Filum Echinodermata, dari bahasa Yunani untuk kulit berduri) adalah sebuah divisi dari invertebrata laut yang umumnya ditandai dengan keras, kerangka kalsit dalam (biasanya dengan duri), sistem air-pembuluh darah, adhesif "kaki tabung," dan lima diperiksa dengan sinar simetri radial (di beberapa titik dalam hidup mereka). Echinodermata adalah filum hewan terbesar kurangnya setiap air tawar atau perwakilan terestrial.
[5] Hereditas adalah pewarisan watak dari induk ke keturunannya baik secara biologis melalui gen (DNA) atau secara sosial melalui pewarisan gelar, atau status sosial.
[6] Heterozigot adalah satu dari bentuk genotipe yang mungkin terjadi pada individu. Pada keadaan heterozigot, alel-alel yang menempati suatu lokus berbeda-beda untuk setiap kromosom. Pada individu diploid misalnya, keadaan ini dilambangkan sebagai Aa atau B1B2 (pilihan huruf terserah, bisa juga singkatan baku untuk gen). Kondisi heterozigot dalam pertanian dimanfaatkan dalam pembentukan varietas hibrida karena berhubungan dengan gejala heterosis.
[7] Fenotipe adalah suatu karakteristik (baik struktural, biokimiawi, fisiologis, dan perilaku) yang dapat diamati dari suatu organisme yang diatur oleh genotipe dan lingkungan serta interaksi keduanya.
Postingan
0 komentar:
Posting Komentar