FENOMENA INBREEDING DALAM PERSPEKTIF GENETIKA POPULASI DI RIAU

Application of Science In Breeding Efforts To Create The Paddy Cultivar Tolerant To Extreem Temperature Condition

Sri Riani, Dina Vitarika Sari, Lukito Adi, Mahdi Sayyid, Ali Sasole,

Dr. H. Moch. Agus Krisno B, M. Kes

Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas 246 Malang Telp 464318

Abstract

Population is a groupof similar individuals who live in a particulararea. Population genetics is the branch of genetics that studiesthe genes in the population and put them in mathematical result ofthe descent at the population level. Apopulation is said tobalanced if the frequency ofgenes and genetic frequency inafixed state of each generation (Suryo 1994:344). Thebalance willbe achieved if the law can qualify Hardy-Weinbergsa ordinaryprinciple we are familiar with the principle of “EquilibrumHardy-Wenberg.

Frequency is the ratio of the number of individuals in a class against the total number of individuals. While the comparison ofallele.

Frequencies is an allele of each individual in a class to the total number of individuals (Suryo 2003: 379). Allele frequency is very important in population genetics because alleles can result in individuals having a varied nature (1 Klug & Cummings 1994:731).

Many factors affect the frequency of alleles in population genetics, one of them Inbreeding is a phenomenon that occurs in one area in Riau which conducted the examination of the system according to the ABO blood group on indigenous people of Riau. Illustrates the frequency distribution of genes in the population in the population.

Keyword: inbreeding, population genetics, blood group

Abstrak

            Populasi adalah suatu kelompok individu sejenis yang hidup pada suatu daerah tertentu. Genetika populasi adalah cabang dari ilmu genetika yang mempelajari gen-gen dalam populasi dan menguraikannya secara matematik akibat dari keturunan pada tingkat populasi. Suatu populasi dikatakan seimbang apabila frekuensi gen dan frekuensi genetik berada dalam keadaan tetap dari setiap generasi (Suryo 1994:344). Keseimbangan tersebut akan terwujud jika dapat memenuhi syarat hukum Hardy-Weinbergsa prinsip tersebut biasa kita kenal dengan prinsip “Equilibrum Hardy-Wenberg.

Frekuensi adalah perbandingan banyaknya individu dalam suatu kelas terhadap jumlah seluruh individu. Sedangkan frekuensi alel adalah perbandingan suatu alel setiap individu dalam suatu kelas terhadap jumlah seluruh individu (Suryo 2003: 379). Frekuensi alel sangat penting dalam genetika populasi karena alel dapat mengakibatkan individu memiliki sifat yang bervariasi (Klug & 1 Cummings 1994: 731).

Banyak faktor yang mempengaruhi frekuensi alel dalam genetika populasi, salah satu diantaranya adalah fenomena Inbreeding yang terjadi di salah satu daerah di Riau yang mana dilakukan pemeriksaan terhadap golongan darah menurut system ABO pada penduduk asli Riau. Frekuensinya menggambarkan persebaran gen pada penduduk dalam populasi tersebut.

PENDAHULUAN

Genetika populasi adalah cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi.Genetikapopulasi juga merupakan salah satu dari kajian genetika kuantitatif yaitu sebagai pelengkap pemecahan masalah-masalah konstitusi genetika pada genetika mendel.

Berdasarkan ruang lingkup dan objek bahasannya, genetika populasi dapat dikelompokkan sebagai cabang genetika yang berfokus pada pewarisan genetik.Misalnya permasalahan terkait dengan frekuensi alel penentu golongan darah serta persebaran gen atau penyakit dalam suatu populasi tertentu.

Sebagian besar gen yang ada dalam populasi sebenarnya hadir dalam lebih dari dua bentuk alel. Golongan darah ABO pada manusia merupakan satu contoh dari alel berganda dari sebuah gen tunggal. Ada empat kemungkinan fenotip untuk untuk karakter ini:

Golongan darah seseorang mungkin A, B, AB atau O. Huruf-huruf ini menunjukkan dua karbohidrat, substansi A dan substansi B, yang mungkin ditemukan pada permukaan sel darah merah. Sel darah seseorang yang mungkin mempunyai sebuah substansi (tipe A atau B), kedua-duanya (tipe AB), atau tidak sama sekali (tipe O).

Kesesuaian golongan darah sangatlah penting dalam transfusi darah.Jika darah donor mempunyai faktor (A atau B) yang dianggap asing oleh resipien, protein spesifik yang disebut antibodi yang diproduksi oleh resipien akan mengikatkan diri pada molekul asing tersebut sehingga menyebabkan sel-sel darah yang disumbangkan akan menggumpal. Penggumpalan ini dapat membunuh resipien.

Keempat golongan darah dihasilkan dari berbagai kombinasi antara tiga alel yang berbeda dari satu gen, disimbolkan sebagai IA (untuk karbohidrat A), IB (untuk karbohidrat B) dan i (menghasilkan karbohidrat yang bukan A maupun B).Ada enam genotip yang mungkin. Alel IA dan IB kedua-duanya dominan terhadap alel i. Jadi, individu IA IA dan IA i mempunyai golongan darah tipe A, dan IBIB dan IBi mempunyai tipe B. Homozigot resesif, ii, mempunyai golongan darah tipe O, sebab tidak ada substansi A maupun B yang diproduksi. Alel IA dan IB adalah kodominan; yang mana keduanya diekspresikan dalam fenotip dari heterozigot IA IB, yang memiliki golongan darah tipe AB.

Pengertian terkait dengan komposisi genetika pada populasi dan pemindahan gen dari suatu generasi ke generasi berikutnya sangat penting untuk dikaji sehubungan dengan perubahan komposisi genetika pada populasi akibat seleksi alam maupun seleksi buatan.

Saat ini genetika kuantitatif membantu dalam menentukan apakah suatu populasi mempunyai potensi untuk diseleksi mana yang paling efisien (Suryo, 1992).

Hardy dan Weinberg (1908) adalah pakar matematika yang menemukan dasar-dasar yang ada hubungannya dengan frekuensi gen di dalam populasi yang dikenal dengan prinsip equilbrium Hardy Weinberg.

 

Prinsip”EquilibrumHardy Wenberg”.

Populasi harus memenuhi beberapa syarat agar berada dalam keadaan seimbang dan dapat memenuhi hukum ”Equilibrum Hardy-Wenberg”.

Beberapasyaratnya antara lain: a) Tidak terjadi mutasi. Jika terjadi mutasi maka frekuensi gen atau genetik yang muncul akan terjadi perubahan. b) Tidak terjadi migrasi, karena migrasi dapat menyebabkanperpindahan gen antara suatu populasi dengan populasi yang lain. c) Jumlah populasi besar. Jumlah populasi yang besar dapat mempermudah untuk melihat perbandingan setiap frekuensi gen atau genetik yang muncul. d) Random genetic drift. Perubahan frekuensi gen dalam suatu populasi. e) Tidak terjadi seleksi alam. f) Adanya perkawinan secara acak. Perkawinan secara acak dapat memperbanyak variasi genetik. (Ridley 1993: 131; Russell 1994: 504; Campbell dkk 2002: 266). Dalam hukum Hardy-Wenberg, keseimbangan akan terpenuhi jika dapat memenuhi persamaan berikut:

A (p) a (q)

A (p) AA(p2) Aa(pq)

a (q) Aa(pq) aa(q2)

(p + q)2 = 1 jadi p + q = 1 karena p= frekuensi alel A, q = frekuensi alel a jadi, p2 + 2pq + q2 = 1 keterangan:a) p adalah alel dominan. Apabila dominan homozigot dilambangkan dengan p2. b) pq adalah sifat dominana heterozigot dan c) q adalah alel resesif dan dilambangkan dengan q2 (Suryo 1994: 379).

Populasi yang termsuk dalam hukum Hardy-Wenberg adalah populasi yang jumlah frekuensi gen atau alel tetap pada setiap generasi. Jadi memenuhi syarat hukum Hardy-Wenberg.

Beberapa Faktor yang Mempengaruhi Frekuensi Gen dalam Populasi

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi frekuensi gen antara lain: a) Terjadinya mutasi. Mutasi dapat mengakibatkan perubahan genotype sampai perubahan fenotipe pada suatu organisme. Mutasi kromosom dapat menyebabkan perubahan fenotipe pada makhluk hidup atau tidak berdampak sama sekali sehingga tidak terjadi perubahan fenotipe atau penampakan (Russell 1994: 378). b) Terjadinya seleksi alam. Kemampuan organisme untuk beradaptasi terhadap perubahan lingkungan yang berbeda-beda. Organisme yang mampu beradaptasi akan dapat terus mempertahankan kelestarian dirinya sementara organisme lain yang kemapuan beradaptasinya rendah akan mengalami seleksi alam hinga akhirnya punah. Adaptasi status organisme untuk terus bertahan hidup merupakan proses terjadinya evolusi. Seleksi alam sangat mempengaruhi frekuensi gen, apabila suatu organisme dalam populasi mengalami kepunahan akibat seleksi alam maka frekuensi gen dapat berkurang seiring dengan kepunahan organisme tersebut (Klug & Cummings 1994: 739–740).c) Mekanisme pemisahan, yaitu setiap mekanisme yang menghambat terjadinya pertukaran gen. Mekanisme dapat meliputi mekanisme geografis atau mekanisme lain yang menghalangi pertukaran gen dalam suatu populsi yang berada pada daerah yan sama (Suryo 1994: 384).d) Genetics drift, yaitu berubahnya frekuensi gen dalam statu populasi.Frekuensi gen dalam suatu populasi dapat naik-turun karena setiap individu dalam populasi memiliki alel tertentu yang keadaannya homozigot atau heteroziot. Luas fluktuasi frekuensi gen disebut dengan “RandomGenetics Drift” (Suryo 1994: 388). e) Gene flow. Gene flow dapat terjadi apabila statu individu pergi meninggalkan populasi asal atau melakukan emigrasi ke populasi lain dan masuknya individu ke dalam populasi yang berbeda sehingga dapat mengakibatkan perubahan alel pada individu (Klug & Cummings 1994: 745). f) Inbreeding, yaitu perkawinan antara individu yang memiliki hubungan keluarga yang dekat. Inbreeding mengakibatkan frekuensi gen tetap sehingga variasi dalam populasi akan berkurang (Klug & Cummings 1994: 745)

Fenomena Inbreeding

Inbreeding, yaitu perkawinan antara individu yang memiliki hubungan keluarga yang dekat. Inbreeding dapat mengakibatkan frekuensi gen tetap sehingga variasi dalam populasi akan berkurang (Klug & Cummings 1994: 745).

Inbreeding digunakan untuk menggambarkan berbagai fenomena yang terkait dengan perkawinan antar kerabat dekat yang dapat meningkatkan homozigositas genotipe.Terjadi perbedaan antara berbagai ahli dalam mengartikan inbreeding. Hal ini dikarenakan berbedanya populasi yang digunakan oleh para ahli tersebut dalam menghitung inbreeding.

Terdapat 3 definisi inbreedingyangbiasa digunakan yaitu:

1.    Pedigree inbreeding

Suatu organisme dianggap inbrida ketika inbrida tersebut berasal daru nenek moyang atau tetua asal yang sama. Informasi silsilah organisme tersebut dapat digunakan untuk menentukan koefesien inbreeding (F).

2. Inbreeding pada persilangaan terkendali

Suatu individu akan dianggap sebagai inbrida jika tetuanya memiliki hubungan yang lebih dekat dibandingkan dengan individu yang dipilih secara acak. Tipe inbreeding seperti ini sangat tergantung dengan kawin acak pada populasi dengan ukuran yang sama.

3. Inbreeding akibat sebagian dari populasi

Terjadinya inbreeding yaitu benar – benar dikarenakan ukuran populasi yang dibatasi dan hasil dari kecenderungan genetik ketika suatu populasi sudah  dikelompok-kelompokan.

Golongan Darah O-A-B

Antigen A dan B (Aglutinogen)

Dua antigen tipe A dan tipe B terdapat pada permukaan sel darah merah pada sebagian besar

populasi. Antigen-antigen inilah (yang disebut juga aglutinogen karena mereka seringkalimenyebabkan aglutinasi sel darah) yang menyebabkan reaksi transfusi. Karena antigen-antigen iniditurunkan, orang dapat tidak mempunyai antigen tersebut  didalam selnya, atau hanya satu, atausekaligus mempunyai keduanya.

Pada transfusi darah dari orang ke orang, donor darah dan darah resipien normalnyadiklasifikasikan ke dalam empat tipe O-A-B utama, bergantung pada ada atau tidaknya keduaaglutinogen, yaitu aglutinogen A dan B. Bila tidak terdapat aglutinogen A ataupun B, golongan

darahnya adalah golongan O. Bila hanya terdapat aglutinogen tipe A, darahnya adalah golongan A.

Bila hanya terdapat aglutinogen tipe B, darahnya adalah golongan B. Dan bila terdapat aglutinogen Adan B, darahnya adalah golongan AB.

Penentuan Genetik dari Aglutinogen

Dua gen, satu pada setiap dua kromosom yang berpasangan, akan menentukan golongan darah O-A-B. Kedua gen ini bersifat alelomorfik yang dapat menjadi salah satu dari ketiga golongan, tetapihanya satu tipe saja pada setiap kromosom: tipe O, tipe A, atau tipe B. Gen tipe O tidak berfungsi atauhampir tidak berfungsi, sehingga tipe ini menghasilkan aglutinogen tipe O yang tidak khas dalam sel.

Sebaliknya, gen tipe A dan B menghasilkan aglutinogen yang kuat dalam sel.Enam kemungkinan kombinasi dari gen-gen ini, yaitu OO,OA,OB,AA,BB, dan AB. Kombinasigen-gen ini dikenal sebagai genotip, dan setiap orang merupakan salah satu dari keenam genotiptersebut.Orang dengan genotip OO tidak menghasilkan aglutinogen, dan karena tiu, golongan darahnyaadalah O. Orang dengan genotip OA atau AA menghasilkan aglutinogen tipe A, dan karena itu,mempunyai golongan darah A. Genotip OB dan BB menghasilkan golongan darahB, dan genotip ABmenghasilkan golongan darah AB.

Aglutinin

Apabila tidak terdapat aglutinogen tipe A dalam sel darah merah seseorang, maka dalamplasmanya akan terbentuk antibodi yag dikenal sebagai aglutinin anti A. Demikian pula, bila tidakterdapat aglutinogen tipe B di dalam sel darah merah, maka dalam plasmanya terbentuk antibodi yangdikenal sebagai aglutini anti-B.

Jadi, golongan darah O, meskipun tidak mengandung aglutinogen, tetapi mengandung agglutinin anti-A dan anti-B; golongan darah A mengandung aglutinogen tipe A dan aglutinin anti-B; dangolongan darah B mengandung aglutinogen tipe B dan aglutinin anti-A. Akhirnya, golongan darah ABmengandung kedua aglutinogen A dan B tetapi tidak mengandung aglutinin sama sekali.

Golongan darah dengan genotipnya dan unsur pokok aglutinogen serta aglutininnya.

Pewarisan Antigen A dan B

Antigen A dan B diwariskan sebagai alelomorf Mendel, A dan B adalah gen dominan. Misalnya,seseorang yang bergolongan darah B yang mendapatkan turunan satu antigen B dari setiap ayah dan ibu atausatu antigen dari salah satu orang tua dan satu O dari orang tua lain; jadi, seorang individu yangberfenotip B dapat mempunyai genotip BB (homozigot) atau BO (heterozigot).

Kalau golongan darah orang tua diketahui, kemungkinan genotip pada anak-anak mereka dapat

ditetapkan. Kalau kedua orang tuanya bergolongan B, mereka dapat mempunyai anak bergenotip BB(antigen B dari kedua orang tua), BO (antigen B dari salah satu orang tua, O dari orang tua lain yangheterozigot), atau OO (antigen O dari kedua orang tuanya, yang keduanya heterozigot). Kalaugolongan darah seorang ibu dan anaknya diketahui, penggolongan darah yang dapat membuktikan bahwaseseorang adalah bukan ayahnya, meskipun tidak dapat membuktikan bahwa ia adalah ayahnya.

Manfaat prediktif semakin besar kalau penggolongan darah kelompok orang yang bersangkutan inimeliputi pula identifikasi antigen lain selain aglutinogen ABO. Dengan menggunakan sidik DNA,angka penyingkiran paternal meningkat hampir mendekati 100%.

Inbreeding Dalam Perspektif Agama

Dalam kajian larangan perkawinan, al-Qur’an memberikan aturan yang tegas dan terperinci. Dalam surat an-Nisa ayat 22-23 Allah SWT dengan tegas menjelaskan siapa saja perempuan yang haram untuk dinikahi. Perempuan itu adalah Ibu tiri, Ibu Kandung, Anak Kandung, Saudara Kandung, seayah atau seibu, bibi dari ayah, bibi dari ibu, keponakan dari saudara laki-laki, keponakan dari saudara perempuan, ibu yang menyusui, saudara sesusuan, mertua, anak tiri dari isteri yang sudah diajak berhubungan intim, menantu, ipar (untuk dimadu) dan perempuan yang bersuami.

Berdasarkan ayat ini, dapat dipahami bahwa ada tiga kategori perempuan yang haram untuk dinikahi.Pertama, karena ada hubungan darah (pertalian nasab), baik hubungan nasab (keturunan) maupun karena hubungan persusuan.Kedua, karena ada hubungan pernikahan, baik yang dilakukan oleh ayah, diri sendiri atau anak.Dan ketiga, karena status perempuan yang sudah menikah.

Fenomena Inbreeding di RIAU

1000 orang penduduk asli Riau diperiksa golongan darahnya menurut system ABO dan didapatkan hasil sebagai berikut: golongan darah A sebanyak 320 orang, golongan darah B 150 orang, golongan darah AB 40 orang dan O sebanyak 490 orang. Menurut hukum Equilibrium hardy-weinberg:

p2IAIA + 2 prIAi+ q2IBIB + 2qrIBi + 2pqIAIB + r2ii

r2= Frekuensi golongan darah O=490/1000= 0,49; r=  =0,7

(p+r)2= frekuensi golongan A+golongan O = 320+490/1000= 0,81

p+r= = 0,9; p= 0,9-0,7=0,2 oleh karena p+q+r=1, maka q=1-0,7-0,2=0,1.

Jadi, Frekuensi alel IA=p=0,2

Frekuensi alel IB=q=0,1

Frekuensi alel I  =r=0,7

frekuensi alel penduduk tersebut akan tetap dari generasi ke generasi jika memenuhi syarat hukum Hardy-Weinberg. Inilah yang disebut dengan Prinsip “Equilibrium Hard-Weinberg”dalam populasi penduduk Riau yang menjadi sampel penelitian menunjukkan bahwa dalam pernduduk tersebut memiliki peluang besar untuk terjadinya perkawinan antar kerabat atau yang biasa kita kenal dengan sebutan fenomena inbreeding, hal ini dibuktikan dengan tidak adanya penduduk Non-Riau dalam populasi penduduk.

Kesimpulan

  1. Populasi merupakan suatu kelompok individu sejenis yang hidup pada suatu daerah tertentu.
  2. Genetika populasi adalah cabang dari ilmu genetika yang mempelajari gen-gen di dalam suatu populasi dan menguraikannya secara matematik akibat dari keturunan pada tingkat populasi.
  3. Suatu populasi dikatakan seimbang apabila frekuensi gen dan frekuensi genetik berada dalam keadaan tetap dari setiap generasi
  4. frekuensi alel adalah perbandingan suatu alel setiap individu dalam suatu kelas terhadap jumlah seluruh individu.
  5. Inbreeding, yaitu perkawinan antara individu yang memiliki hubungan keluarga yang dekat. Inbreeding dapat mengakibatkan frekuensi gen tetap sehingga variasi dalam populasi akan berkurang
  6. Inbreeding digunakan untuk menggambarkan berbagai fenomena yang terkait dengan perkawinan antar kerabat dekat yang dapat meningkatkan homozigositas genotipe.
  7. Terdapat 3 definisiinbreedingyangbiasa digunakan yaitu:
    1. 1.    Pedigree inbreeding
    2. Inbreeding pada persilangaan terkendali
    3. Inbreeding akibat sebagian dari populasi

Daftar Pustaka

-Campbell, N. A., J. B. Reece & L.G. Mitchell. 1999. Biologi ed ke-5.terjemahan dari Biology. 5th ed, oleh Lestari. Erlangga. Jakarta: xxi + 438 hlm.

-Klug, W.S & M.R. Cummings. 1994. Concept of Genetics. 4th ed. Prentice Hall. New Jersey: xvi + 837 hlm.

-Ridley, M. 1993. Evolution. Black well scientific publication. Massachusetts: vii + 670 hlm.

-Russell, P.J. 1994. Fundamental of Gentics. Herper Collins college publisher, New York: xvi + 540 hlm.

-Suryo, H. 1994. Genetika Manusia. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta: xvi + 539 hlm.

 

 

 

 

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: