Genetika

Genetika (serapan dari bahaso Balando: genetica) adolah cabang biologi nan mampalajari pawarisan sifaik gen pado organisme maupun suborganisme. Sacaro singkek dapek juo dikatoan bahwa genetika adolah ilimu tentang gen jo sagalo aspeknyo. Istilah "genetika" dipakenalan dek William Bateson pado suatu surek pribadi kapado Adam Chadwick dan inyo manggunoannyo pado Konferensi Internasional tentang Genetika ka-3 pado taun 1906.

Dalam kaitannyo jo genetika, DNA mampunyoi peran nan amat pantiang. DNA adolah bahan genetik nan mangontrol sifaik-sifaik makhluk hiduik, taekspresikan dalam bantuak polipeptida, maskipun indak saluruahnyo adolah protein (dapek diekspresian sabagai RNA nan mampunyoi reaksi katalitik, sarupo SNRPs).

Francis Crick manjalehan aliran informasi nan dibawok dek DNA dalam rangkaian The Central Dogma, nan babunyi Aliran informasi DNA ditaruihan ka sel-sel maupun individu lainnyo dengan replikasi, dapek diekspresian manjadi suatu sinyal parantaro dalam bantuak RNA, nan kudian dapek ditranslasikan manjadi polipeptida, unit pambangun suatu fenotipe dari organisme nan ado.

Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hinggo populasi. Sacaro labiah rinci, genetika barusaho manjalehan:

• material pambawok informasi untuak diwarisan (bahan genetik),
• bagaimano informasi itu diekspresian (ekspresi genetik), jo
• bagaimano informasi itu dipindahan dari ciek individu ka individunan lain (pewarisan genetik).

Awal mulo dan konsep dasar

Periode pra-Mendel

Maskipun urang biasonyo manatapan genetika dimulai dengan ditamuannyo baliak naskah artikel nan ditulih dek Gregor Mendel pado taun 1900, sabananyo genetika sabagai "ilimu pawarisan" atau hereditas alah dikenal sajak maso prasejarah, sarupo domestikasi jo pangambangan babagai ras taranak jo kultivar tanaman. Urang juo alah tau efek pasilangan jo pakawinan sakarabat sarato mambuek sajumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tasabuik sajak sabalum genetika badiri sabagai ilimu nan mandiri. Silsilah tentang panyakit pado kaluarga, misalnyo, alah dikaji urang sabalum itu. Namun, pangatahuan praktis iko indak maagiah panjalasan panyabab dari gajala-gajala itu.

Teori populer manganai pewarisan nan dianuik pado maso itu adolah teori pewarisan campur. Sasaurang mewarisan campuran rato dari sifaik-sifaik nan dibawok tatuonyo, tarutamo dari pajantan karano mambawok sperma. Hasil panalitian Mendel manunjuakan bahwa teori iko indak balaku karano sifaik-sifaik dibawok dalam kombinasi nan dibawok alel-alel khas, bukannyo campuran rato. Pandapek takaik lainnyo adolah teori lamarck: sfiak nan diparoleh tatuo dalam hiduiknyo diwarisan kapado anaknyo. Teori iko juo patah dengan panjalasan Mendel bahwa sifaik nan dibawok dek gen indak dipangaruhi pangalaman individu nan mawarisan sifaik itu. Charles Darwin juo maagiah panjalasan dengan hipotesis pangenesis dan kudian dimodifikasi dek Francis Galton. Dalam pandapek iko, sel-sel badan mahasilan partikel-partikel nan disabuik gemmula nan akan dikumpuan di organ reproduksi sabalum pambuahan tajadi. Jadi, satiok sel dalam badan mampunyoi sumbangan bagi sifaik-sifaik nan akan dibawok zuriat (keturunan).

Pado maso pra-Mendel, urang alum mangenal gen jo kromosom (meskipun DNA alah diekstraksi namun pado abaik ka-19 alum dikatahui fungsinyo). Katiko itu urang masih baranggapan bahwa sifaik diwarisan lewat sperma.

Konsep dasar

Paletakan dasar ilmiah melalui pacobaan sistematik baru dilakuan pado paruah akhir abaik ka-19 dek Gregor Johann Mendel. Inyo adolah saurang biarawan dari brno (Brünn dalam bahaso Jerman), Kekaisaran Austro-Hungaria (kini bagian dari Republik Ceko). Mendel disepakati umum sabagai 'pendiri genetika' sasudah karnyanyo "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Pacobaan Manganai Pasilangan Tanaman (dipublikasi cetak pado taun 1866) ditamuan baliak sacaro tapisah dek Hugo de Vries, Carl Correns, Erich von Tschermak pado taun 1900. Dalam karyanyo itu, Mendel partamo kali manamuan bahwa pewarisan sifaik pado tanaman (inyo manggunoan tujuah sifaik pado tanaman kapri, Pisum sativum) mangikuti sajumlah nisbah matematika nan sadarhano. Nan labiah pantiang, inyo dapek manjalehan bagaimano nisbah-nisbah iko tajadi, malalui apo nan dikenal sabgai "Hukum Pewarisan Mendel".

Dari karya iko, urang mulai mangenal konsep gen (Mendel manyabuiknyo 'faktor'). Gen adolah pambawok sifaik. Alel adolah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan jo suatu sifaik. Sifaik individu disomik salalu mampunyoi sapasang alel, nan bakaik jo suatu sifaik nan khas, masing-masing barasa dari tatuonyo. Status dari pasangan alel iko dinamoan genotipe. Apobila suatu individu mampunyoi pasangan alel samo, genotipe individu itu bagenotipe homozigot, apobilo pasangannyo babeda, genotipe individu nan basangkuikan dalam keadaan heterozigot. Genotipe takaik jo sifaik nan taramati. Sifaik nan takaik jo suatu geotipe disabuik fenotipe.

Kronologi pakambangan genetika

Sasudah panamuan baliak karya Mendel, genetika bakambang sangaik pasek. Pakambangan genetika acok kali manjadi contoh klasik manganai panggunaan metode ilmiah dalam ilimu pangatahuan atau sains.

Barikuik adolah tahapan-tahapan pakambangan genetika:

• 1859 Charles Darwin manabikan The Origin of Species, sabagai dasar variasi genetik;
• 1865 Gregor Mendel manyarahan naskah Pacobaan manganai Pasilangan Tanaman;
• 1878 E. Strassburger maagiah panjalehan manganai pambuahan baganda;
• 1900 Panamuan baliak hasil karya Mendel sacaro tapisah dek Hugo de Vries (Belgia), Carl Correns (Jerman), jo Erich von Tschermak (Austro-Hungaria) --> awal genetika klasik;
• 1903 Kromosom dikatahui manjadi unit pawarisan genetik;
• 1905 Pakar biologi Inggris William Bateson malakekan namo istilah 'genetika'
• 1908 jo 1909 Palatakan dasar teori genetika populasi dek Weinberg (dokter dari Jerman) jo sacaro tapisah dek James W. Hardy (ahli matematika Inggris) --> awal genetika populasi;
• 1910 Thomas Hunt Morgan manunjuakan bahwa gen-gen barado pado kromosom, manggunoan lalat buah (Drosophila melanogaster)-=> awal sitogenetika;
• 1913 Alfred Sturtevant mambuek peta genetik partamo dari suatu kromosom;
• 1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari Inggirih) manabikan On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (sacaro bebas bararti "Keterkaitan antarkerabad badasarkan pewarisan Mendel"), nan mangakhiri pasataruan antaro teori biometri (Pearson dkk.) dan teori Mendel sakaligus mangawali sintesis kaduonyo --> awal genetika kuantitatif;
• 1927 Parubahan fisik pado gen disabuik mutasi;
• 1928 Frederick Griffith manamuan suatu molekul pambawok sifaik nan dapek dipindahan antarbakteri (konjugasi);
• 1931 Pindah silang manyababkan tajadinyo rekombinasi;
• 1941 Edward Lawrie Tatum dan George Wells Beadle manunjuakan bahwa gen-gen manyandi protein, --> awal dogma pokok genetika;
• 1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod dan Maclyn McCarty mangisolasi DNA sabagai bahan genetik (inyo manyabuiknyo prinsip transformasi);
• 1950 Erwin Chargaff manunjuakan adonyo aturan umum nan balaku untuak ampek nukleotida pado asam nukleat, misalnyo adenin cenderung samo banyak jo timin;
• 1950 Barbara McClintock manamuan transposon pado jagung;
• 1952 Hershey dan Chase mambuktian kalau informasi genetik bakteriofag (jo sadoalah organisme lain) adolah DNA;
• 1953 Teka-teki struktur DNA dijawab dek James D. Watson jo Francis Crick barupo pilin ganda (double helix), badasarkan gambar-gambar difraksi sinar X DNA dari Rosalind Franklin --> awal genetika molekular;
• 1956 Jo Hin Tjio jo Albert Levan mamastian bahwa kromosom manusia bajumlah 46;
• 1958 Eksperimen Meselson-Stahl manunjuakan bahwa DNA digandakan (direplikasi) sacaro semikonservatif;
• 1961 Kode genetik tasusu sacaro triplet;
• 1964 Howard Temin manunjuakan bahwa DNA digandakan (direplikasi) sacaro semikonservatif;
• 1970 Enzim restriksi ditamuan pado bakteri Haemophilus influenzae, mamungkinan dilakukannyo pamotongan dan panyambuangan DNA dek panaliti (liek pulo RFLP) --> aal bioteknologi modern;
• 1977 Sekuensing DNA partamo kali dek Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam nan bakarajo sacaro tapisah. Tim Sanger barasil malkuan sekuensing saluruah genom Bakteriofag Φ-X174, suatu virus --> awal genomika;