Hereditas Manusia: Sifat-sifat yang Kita Warisi

Hereditas pada manusia mempelajari bagaimana sifat genetik diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya, mulai dari sifat fisik seperti warna mata dan tinggi badan hingga sifat kompleks seperti golongan darah dan kecenderungan terhadap penyakit tertentu. Pola hereditas manusia sering mengikuti hukum Mendel, namun terdapat variasi yang melibatkan interaksi gen, mutasi, dan lingkungan.

Variasi Sifat pada Manusia

Variasi sifat pada manusia muncul dari kombinasi faktor genetik dan lingkungan, dan variasi ini meningkatkan keragaman genetik dalam populasi.

• Warna mata: dikendalikan lebih dari satu gen, dengan alel mata cokelat cenderung dominan terhadap alel mata biru atau hijau.
• Warna rambut: alel dominan menghasilkan warna gelap seperti hitam dan cokelat, sedangkan alel resesif menghasilkan warna terang seperti pirang atau merah.
• Golongan darah: ditentukan sistem ABO dan faktor Rhesus; alel A dan B bersifat kodominan sedangkan alel O resesif.
• Tinggi badan: sifat poligenik yang juga dipengaruhi faktor lingkungan seperti nutrisi.
• Sidik jari: diwariskan secara genetik, tetapi pola detailnya berbeda pada setiap individu, bahkan pada kembar identik.

Silsilah Keluarga (Pedigree)

Pedigree adalah diagram silsilah keluarga untuk melacak pewarisan sifat genetik selama beberapa generasi. Diagram ini membantu mengenali apakah suatu sifat bersifat dominan, resesif, atau terkait kromosom seks.

• Lingkaran mewakili individu perempuan dan persegi mewakili individu laki-laki.
• Simbol yang diwarnai penuh menunjukkan individu yang mengekspresikan sifat atau penyakit genetik.
• Simbol yang setengah berwarna menunjukkan pembawa sifat (carrier) pada pewarisan resesif.
• Garis horizontal menghubungkan pasangan, sedangkan garis vertikal menghubungkan orang tua dengan anak.

Penentuan Jenis Kelamin pada Manusia

Penentuan jenis kelamin manusia mengikuti sistem XY. Setiap sel tubuh memiliki 23 pasang kromosom, yaitu 22 pasang autosom dan 1 pasang gonosom; XX menghasilkan perempuan dan XY menghasilkan laki-laki. Sel telur selalu membawa kromosom X, sedangkan sperma dapat membawa X atau Y, sehingga jenis kelamin anak ditentukan oleh sperma.

Teori kemungkinan menyatakan bahwa peluang lahirnya anak laki-laki dan perempuan sama besar, yaitu 50:50, dan dirumuskan sebagai (l + p)ⁿ dengan l sebagai kemungkinan lahir anak laki-laki, p kemungkinan lahir anak perempuan, dan n jumlah anak yang diharapkan. Untuk satu anak berlaku (l + p)¹ = l + p, sedangkan untuk dua anak berlaku (l + p)² = l² + 2lp + p².

Golongan Darah

Golongan darah ditentukan oleh antigen spesifik pada permukaan sel darah merah yang diwariskan secara genetik dan berperan penting dalam transfusi darah. Sistem yang paling dikenal adalah ABO, MN, dan Rhesus.

Golongan Darah Sistem ABO

Golongan Darah	Genotipe	Antigen	Antibodi dalam Plasma
A	IᴬIᴬ atau Iᴬi	Antigen A	Anti-B
B	IᴮIᴮ atau Iᴮi	Antigen B	Anti-A
AB	IᴬIᴮ	Antigen A dan B	Tidak ada
O	ii	Tidak ada antigen	Anti-A dan anti-B

Golongan darah AB disebut penerima universal karena tidak memiliki antibodi anti-A maupun anti-B, sedangkan golongan darah O disebut donor universal karena tidak memiliki antigen A maupun B pada sel darah merahnya.

Golongan Darah Sistem MN

Golongan Darah	Genotipe	Antigen pada Sel Darah Merah
M	LᴹLᴹ	Antigen M
N	LᴺLᴺ	Antigen N
MN	LᴹLᴺ	Antigen M dan N

Sistem MN dikendalikan satu gen dengan dua alel kodominan, yaitu Lᴹ dan Lᴺ, sehingga individu heterozigot mengekspresikan kedua antigen sekaligus. Sistem ini tidak berpengaruh besar dalam transfusi darah.

Golongan Darah Sistem Rhesus

Golongan Darah	Genotipe	Antigen pada Sel Darah Merah
Rh positif (Rh⁺)	DD atau Dd	Antigen D
Rh negatif (Rh⁻)	dd	Tidak ada antigen D

Faktor Rhesus penting dalam transfusi darah dan kehamilan. Individu Rh⁻ hanya dapat menerima darah dari sesama Rh⁻ untuk mencegah pembentukan antibodi anti-Rh yang menyerang antigen D pada darah donor.

Kelainan dan Penyakit Genetik pada Manusia

Kelainan yang Disebabkan Alel Dominan Autosomal

Pada pewarisan autosomal dominan, satu alel dominan yang cacat sudah cukup memunculkan kelainan, sehingga anak dari orang tua penderita memiliki peluang 50% mewarisinya.

• Polidaktili: jumlah jari tangan atau kaki berlebih.
• Brakidaktili: jari atau tulang tangan dan kaki lebih pendek dari normal.
• Sindaktili: jari-jari tangan atau kaki menyatu oleh kulit atau tulang.
• Huntington: kelainan neurodegeneratif yang menyebabkan kemunduran fungsi fisik dan mental, umumnya muncul pada usia 30–50 tahun.
• Akondroplasia: gangguan pertumbuhan tulang yang menyebabkan dwarfisme; genotipe homozigot dominan umumnya bersifat letal.
• Tilosis: penebalan kulit pada telapak tangan dan kaki.
• Sindrom Marfan: gangguan jaringan ikat akibat mutasi gen FBN1 yang memengaruhi jantung, pembuluh darah, mata, dan tulang.
• Sindrom ACHOO: refleks bersin ketika terpapar cahaya terang.
• Hipertensi herediter: kecenderungan tekanan darah tinggi yang diwariskan.
• Dentinogenesis imperfecta: gangguan pembentukan dentin sehingga gigi rapuh dan transparan.
• Anonikia: tidak terbentuknya kuku pada jari tangan atau kaki.

Kelainan yang Disebabkan Alel Semidominan Autosomal

Pada alel semidominan, individu heterozigot menunjukkan gejala yang lebih ringan dibandingkan homozigot. Contohnya sistinuria, gangguan transportasi asam amino sistin akibat mutasi gen SLC3A1 atau SLC7A9 yang menyebabkan batu ginjal; genotipe homozigot bergejala berat sedangkan heterozigot bergejala ringan atau tanpa gejala.

Kelainan yang Disebabkan Alel Resesif Autosomal

Kelainan resesif autosomal baru muncul bila individu mewarisi dua alel resesif. Individu heterozigot menjadi carrier tanpa gejala.

• Albino: gangguan produksi melanin akibat mutasi gen seperti TYR; genotipe aa menunjukkan gejala sedangkan Aa menjadi pembawa.
• Gangguan mental tertentu akibat mutasi gen yang berhubungan dengan perkembangan saraf.
• Siklemia (anemia sel sabit): mutasi gen HBB yang membuat sel darah merah berbentuk sabit dan mudah pecah.
• Xeroderma pigmentosum: kegagalan perbaikan kerusakan DNA akibat sinar UV sehingga risiko kanker kulit meningkat.
• Galaktosemia: defisiensi enzim akibat mutasi gen GALT sehingga galaktosa menumpuk dalam darah.
• Fibrosis sistik: mutasi gen CFTR yang menghasilkan lendir kental pada paru-paru dan organ lain.
• Talasemia: produksi hemoglobin abnormal; homozigot resesif menunjukkan talasemia mayor sedangkan heterozigot talasemia minor.

Kelainan yang Tertaut Kromosom X

Kelainan tertaut kromosom X lebih sering muncul pada laki-laki karena mereka hanya memiliki satu kromosom X, sehingga satu alel cacat sudah cukup memunculkan gejala. Perempuan umumnya menjadi carrier.

Jenis Kelamin	Genotipe	Fenotipe Buta Warna
Laki-laki	XᴺY	Normal
Laki-laki	XᶜY	Buta warna merah-hijau
Perempuan	XᴺXᴺ	Normal
Perempuan	XᴺXᶜ	Carrier, penglihatan warna normal
Perempuan	XᶜXᶜ	Buta warna merah-hijau

Jika ibu carrier (XᴺXᶜ) menikah dengan ayah normal (XᴺY), kemungkinan keturunannya adalah 25% perempuan normal, 25% perempuan carrier, 25% laki-laki normal, dan 25% laki-laki buta warna. Sebaliknya, jika ayah buta warna (XᶜY) menikah dengan ibu normal, seluruh anak perempuan menjadi carrier dan seluruh anak laki-laki berpenglihatan normal.

Jenis Kelamin	Genotipe	Fenotipe Hemofilia
Laki-laki	XᴴY	Normal
Laki-laki	XʰY	Hemofilia
Perempuan	XᴴXᴴ	Normal
Perempuan	XᴴXʰ	Carrier
Perempuan	XʰXʰ	Hemofilia

Selain buta warna dan hemofilia, kelainan tertaut kromosom X lainnya meliputi distrofi otot Duchenne akibat mutasi gen distrofin, sindrom Fragile X akibat ekspansi sekuens CGG pada gen FMR1, sindrom Lesch-Nyhan akibat defisiensi enzim HPRT, anodontia yang menyebabkan gigi tidak berkembang, serta gigi defektif dengan email rapuh atau bentuk tidak sempurna.

Kelainan yang Tertaut Kromosom Y

Kelainan tertaut kromosom Y sangat jarang karena kromosom Y berukuran kecil dan hanya membawa sedikit gen. Kelainan ini hanya diwariskan dari ayah kepada seluruh anak laki-lakinya, contohnya hypertrichosis auricularis, yaitu pertumbuhan rambut berlebih terutama pada daun telinga.

Kelainan yang Dipengaruhi Hormon Kelamin

Beberapa kelainan bermanifestasi berbeda pada laki-laki dan perempuan karena dipengaruhi hormon androgen dan estrogen. Contohnya sindrom Kallmann, yang dapat diwariskan secara tertaut X maupun autosomal dan menyebabkan pubertas tertunda, infertilitas, serta anosmia. Laki-laki umumnya terpengaruh lebih berat, sedangkan perempuan lebih sering menjadi carrier atau bergejala ringan.