Penyebab kelainan genetik terjadi karena mutasi gen, kromosom tidak normal, dan kerusakan gen. Gen adalah material pembawa sifat organisme dari parental (induk) ke filial (anak). Jika terjadi kelainan genetik maka akan menyebabkan kelainan pada berbagai aspek kehidupan seperti prilaku, fisiologis, dan struktur tubuh. Kelainan genetik yang ditemukan di dunia saat ini berjumlah kurang lebih 4000 penyakit.
Gen berada di dalam kromosom yang berupa benang – benang (kromatin) terpintal. Kromosom berada di dalam nukleus atau inti sel. Kode urutan nukleotida berisi informasi genetik dalam gen yang penting pada urutan asam amino yang dibutuhkan tubuh. Organisasi asam amino sangat penting karena berperan dalam pembentukan enzim. Kelainan genetik sulit dideteksi karena prosesnya memakan waktu yang lama. Obat dari penyakit genetik hingga saat ini belum ditemukan. Berikut adalah 3 penyebab terjadinya kelainan genetik pada organisme
1. Kromosom Tidak Normal
Kromosom mengalami ketidaknormalan jumlah maupun bentuk. Pada organisme yang mengalami hal ini, organisme tersebut akan mengalami kelainan secara prilaku, struktur, maupun secara fisiologis. Kromosom dapat memiliki jumlah lebih atau memiliki jumlah kurang. Kromosom pun dapat memiliki bentuk tidak normal seperti patah dan lain – lain.
Kromosom yang tidak normal dapat diketahui pada suatu organisme dengan pengujian dan analisis yang tidak mudah. Contoh penyakit kelainan kromosom pada manusia yakni sindrom Klinefelter dimana kromosom X yang dimiliki oleh laki – laki lebih satu. Kasus tersebut juga terjadi pada sindrom Down dimana terdapat kromosom ekstra pada kromosom 21.
2. Mutasi Pada Gen
Mutasi gen adalah perubahan struktur dan komposisi urutan nukleotida. Mutasi gen membutuhkan waktu yang lama dan berulang hingga menginfeksi suatu organisme. Perubahan yang siginifikan juga menyebabkan kelainan pada struktur, fisiologi dan prilaku. Kasus pada penyakit Huntington menyebabkan kerapuhan pada sindrom X. Contoh mutasi pada tumbuhan yaitu saat terjadi radiasi di Fukushima yang menyebabkan pertumbuhan abnormal. Kasus ditemukannya daun yang tumbuh pada buah ketimun, kubis dengan ukuran raksasa, dan lain – lain.
3. Kerusakan Gen
Kerusakan gen pada umumnya terjadi karena faktor keturunan. Hal tersebut terjadi saat anak yang terlahir dari dua individu yang berbeda mengalami abnormal prilaku, homeostatis fisiologis, dan struktur. Induk dari anak tersebut pada umumnya normal, namun anak yang lahir membawa gen- gen yang rusak. Kemungkinan terjadi kerusakan saat proses mitosis dan miosis sel dan bagian – bagian membran embrio.
Kerusakan genetik harus diwaspadai karena bisa terjadi tanpa bisa dideteksi. Berikut adalah beberapa mekanisme pada gen dan kromosom yang dapat menyebabkan kerusakan.
- Aneuploidi
Aneuploidi adalah mekanisme yang dapat menyebabkan kerusakan yang disebabkan karena ketidaknormalan jumlah kromosom pada mahluk hidup. Kromosom mengalami kehilangan pasangannya atau biasa disebut dengan monosomi. Pada kromosom yang mengalami penambahan jumlah biasa disebut dengan trisomi, tetrasomi, dan lain – lain.
- Delesi
Delesi adalah mekanisme yang dapat menyebabkan kerusakan kromosom diakibatkan hilangnya bagian tertentu. Contoh kasus pada kerusakan ini yaitu pada sindrom Jaconsen.
- Duplikasi
Dupilkasi adalah mekanisme yang dapat menyebabkan kerusakan kromosom saat terjadinya kelebihan materi genetik.
- Inversi
Inversi adalah mekanisme yang dapat menyebabkan kerusakan gen yang terjadi pada urutan nukleotida. Urutan nukleotida pada Inversi mengalami pembalikan akibat kromosom mengalami patah.
- Translokasi
Translokasi adalah mekanisme yang dapat menyebabkan kerusakan kromosom dimana terdapat bagian pertukaran segmen urutan nukleotida pada gen. Sebagian dari kromosom mengalami pelekatan pada kromosom yang lain. Bagian dari satu kromosom ditransfer pada kromosom lain.
Berbagai sebab telah diketahui dapat menyebabkan kelainan atau penyakit pada genetik. Berikut adalah penentuan gangguan genetik berdasarkan komposisi pewarisan sifat.
1. Gangguan pada Autosomal Dominan Autosomal
Gen rusak karena autosomal dominan terjadi saat gen yang akan diwariskan merupakan gen dominan dari suatu individu. Pewarisan tersebut dikenal pula sebagai pewarisan dengan pola dominan autosomal.
2. Gangguan pada Autosomal Dominan Resesif
Gangguan karena autosomal dominan resesif terjadi ketika individu mendapatkan dua alel rusak pada gen yang sama. Pola resesif yang diwariskan yakni pola autosomal, saat kedua induk memiliki gen resesif yang sama. Kedua gen resesif tersebut kemudian menyatu terekspresi pada anak.
3. Gangguan Sex – Linked
Gangguan Sex – Linked adalah gangguan yang terjadi, berhubungan dengan kromosom sex. Gangguan tersebut hanya terjadi atau terekspresi pada kromosom sex.
4. Gangguan Genetik Multi – Faktorial
Gangguan genetik pada multi – faktorial adalah komplikasi dari gangguan yang terjadi. Gangguan tersebut terjadi karena faktor genetik dan faktor lingkungan.
Banyak penyakit yang terjadi akibat gangguan genetik pada manusia. Berikut adalah beberapa kasus gangguan genetik yang pernah dialami oleh manusia.
- Achromatopsia
Achromatopsia adalah gangguan yang terjadi karena autosomal resesif yang dibawa oleh orang tua. Gejala yang disebabkan oleh penyakit ini pada penderita adalah kehilangan sensitivitas pada penglihatan, yakni pada cahaya, warna, dan fokus. Hal tersebut juga diketahui sebagai batang monochromatism. Kasus Achromatopsia terjadi sebanyak 1 berbanding 33000 di Amerika Serikat.
Pada usia bayi 6 bulan, penyakit tersebut akan mulai diketahui saat anak menunjukkan nistagmus. Penyakit ini memiliki dua jenis, yang pertama yakni jenis yang parah atau dikenal Complete Achromatopsia dan penderita ringan atau parsial yang dikenal dengan Parcial Achromatopsia. Para penderita membutuhkan alat optik bantu untuk meningkatan ketajaman dalam aktivitas penglihatan.
- Achondroplasia
Achondroplasia adalah penyakit kelainan genetik autosomal dominan yang diturunkan dari orang tua sehat. Individu yang menderita penyakit ini akan mengalami anggota tubuh yang tidak ideal dan proporsional. Gangguan secara intelektual tidak dialami oleh penderita tersebut. Penderita umumnya mengalami gangguan pada tulang rawan, tulang panjang akibat kegagalan proses konversi menjadi tulang sejati.
Gangguan tersebut banyak terjadi karena mutasi saat proses pembelahan menjadi zigot. Saat sel sperma dan sel telur menyatu kemudian menjadi zigot ada proses pembelahan miosis dan pembelahan mitosis yang abnormal. Achondroplasia bisa dideteksi saat sebelum terjadinya kelahiran dengan alat USG. Pada gangguan ini tidak ada obat yang bisa menyembuhkan. Jalan operasi bisa saja dilakukan dengan perluasan tungkai .
- Albinisme
Albinisme adalah kelainan genetik dimana penderita tidak dapat meproduksi melanin pada iris mata, kulit, dan rambut. Penderita albino akan memiliki kulit terang dan pucat. Rambut dan iris mata akan pula berwarna terang. Albino terjadi karena pewarisan alel resesif dari orang tua ke penderita. Kelainan ini hingga sat ini tidak dapat disembuhkan. Penderita pada umumnya membutuhkan alat bantu perlindungan dari sinar matahari karen sensitif yang tinggi. Ada dua jenis tipe Albino yaitu Albino tipe 1 dan Albino tipe 2.
- Penyakit Alzheimer
Penyakit ini merupakan penyakit dengan gejala hilangnya ingatan secara bertahap. Iritabilita akan memudar perlahan dan suasana hati menjadi lebih sensitif. Penyakit ini dimulai dengan kebingungan dan penurunan kemampuan untuk mengolah bahasa. Ilmuwan hingga saat ini belum menemukan obat untuk penyakit Alzheimer. Pencegahan dapat dilakukan dengan melakukan latihan mental dan stimulasi serta melakukan diet secara seimbang. Hipotesis pada kaskade amiloid menunjukan adanya kelebihan fragmen protein penderita.
- Sindrom Angelman
Sindrom angelman terjadi karena gangguan neurologis yang ditandai dengan gangguan bicara, gerakan, dan keseimbangan tubuh. Pasien penderita gangguan ini pada umumnya bersikap lebih ceria, lebih bahagia, dan hiperaktif. Pada proses kelahiran, tidak ada kelainan, semua berjalan normal. Kelainan ini mulai tampak saat memasuki usia anak – anak.
Anak yang terkena penyakit ini akan mengalami keterlambatan intelektual. Gangguan syaraf atau neurologis ini dikemukakan pertama kali pada tahun 1965 oleh seorang dokter yang beasal dari Inggris bernama Dr. Harry Angelman. Anak tersebut mengalami penghapusan kromosom 15 atau aktivasi maternal.
Pada kemiripan kasus yakni sindrom Prader-Willi, penderita mengalami kelainan yang sama dimana inaktivasi paternal pada pewarisan kromosom 15. Penyakit – penyakit tersebut hingga saat ini belum ditemukan obat atau penanganan pengobatannya. Resiko – Resiko tersebut bisa diminimalisir dengan cara pemeriksaan pra- nikah dan pemberian nutrisi maupun konsultasi saat masa kehamilan.