Ilmu genetika dimulai dari penelitian yang dilakukan oleh Gregor Mendel pada pertengahan abad ke-19. Gregor Johann Mendel, adalah seorang ilmuwan dan biarawan berkebangsaan Jerman-Ceko yang meneliti pewarisan sifat pada tumbuhan.
Genetika adalah ilmu yang mempelajari pewarisan sifat (hereditas) yang diwariskan kepada anak cucu serta variasi yang mungkin timbul di dalamnya. Adapun perkembangan dalam ilmu genetika antara lain:
pra-Mendel
Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya genetika sebagai "ilmu pewarisan" atau hereditas sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan berbagai ras ternak dan kultivar tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Namun, pengetahuan praktis ini tidak memberikan penjelasan penyebab dari gejala-gejala itu.
Teori populer mengenai pewarisan yang dianut pada masa itu adalah teori pewarisan campur: seseorang mewariskan campuran rata dari sifat-sifat yang dibawa tetuanya, terutama dari pejantan karena membawa sperma. Hasil penelitian Mendel menunjukkan bahwa teori ini tidak berlaku karena sifat-sifat dibawa dalam kombinasi yang dibawa alel-alel khas, bukannya campuran rata. Pendapat terkait lainnya adalah teori Lamarck: sifat yang diperoleh tetua dalam hidupnya diwariskan kepada anaknya. Teori ini juga patah dengan penjelasan Mendel bahwa sifat yang dibawa oleh gen tidak dipengaruhi pengalaman individu yang mewariskan sifat itu[1]. Charles Darwin juga memberikan penjelasan dengan hipotesis pangenesis dan kemudian dimodifikasi oleh Francis Galton[2]. Dalam pendapat ini, sel-sel tubuh menghasilkan partikel-partikel yang disebut gemmula yang akan dikumpulkan di organ reproduksi sebelum pembuahan terjadi. Jadi, setiap sel dalam tubuh memiliki sumbangan bagi sifat-sifat yang akan dibawa zuriat (keturunan).
Pada masa pra-Mendel, orang belum mengenal gen dan kromosom (meskipun DNA sudah diekstraksi namun pada abad ke-19 belum diketahui fungsinya). Saat itu orang masih beranggapan bahwa sifat diwariskan lewat sperma (tetua betina tidak menyumbang apa pun terhadap sifat anaknya).
Bangsa Babylonia (6.000 tahun yang lalu) sudah melakukan penyusunan silsilah kuda untuk memperbaiki keturunan. Sementara itu, bangsa Cina juga mampu melakukan seleksi benih padi untuk mencari sifat unggul. Ribuan tahun yang lalu di Eropa dan Amerika juga banyak yang melakukan seleksi dan penyerbukan silang terhadap gandum dan jagung yang asalnya dari rumput liar.
Era Mendel (1822-1884)
Peletakan dasar ilmiah melalui percobaan sistematik baru dilakukan pada paruh akhir abad ke-19 oleh Gregor Johann Mendel. Ia adalah seorang biarawan dari Brno (Brünn dalam bahasa Jerman), Kekaisaran Austro-Hungaria (sekarang bagian dari Republik Ceko). Mendel disepakati umum sebagai 'pendiri genetika' setelah karyanya "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Percobaan mengenai Persilangan Tanaman (dipublikasi cetak pada tahun 1866) ditemukan kembali secara terpisah oleh Hugo de Vries, Carl Correns, dan Erich von Tschermak pada tahun 1900. Dalam karyanya itu, Mendel pertama kali menemukan bahwa pewarisan sifat pada tanaman (ia menggunakan tujuh sifat pada tanaman kapri, Pisum sativum) mengikuti sejumlah nisbah matematika yang sederhana. Yang lebih penting, ia dapat menjelaskan bagaimana nisbah-nisbah ini terjadi, melalui apa yang dikenal sebagai 'Hukum Pewarisan Mendel'.
Pada era ini merupakan keberhasilan Mendel yang merupakan seorang pastur yang mampu melakukan percobaan persilangan pada tanaman ercis (Pisum sativum). Mendel juga berhasil mengamati adanya sifat keturunan (karakter) yang diturunkan dari generasi ke generasi. Selain itu, Mendel mampu membuat perhitungan matematika tentang sifat genetis dari karakter yang ditampilkan oleh percobaan tersebut. Faktor pembeawa karakter tersebut kemudian dinamakan determinan/faktor. Keberhasilan percobaan Mendel tersebut menjadikan dasar ilmu pengetahuan di bidang genetika Mendelian. Berkat usahanya tersebut, Mendel dijuluki Bapak Genetika.
Orang mulai mengenal konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor'). Gen adalah pembawa sifat. Alel adalah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakan genotipe. Apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe
Era Pasca-Mendel (setelah tahun 1900)
Ditandai dengan ditemukannya karya Mendel oleh Hugo de Vries (Belanda); Carts Correns (Jerman); dan Erich Von Tshcemak (Austria). Setelah itu banyak peneliti yang melakukan penelitian yang lebih mendalam diantaranya adalah:
Bateson dan Punnet (1861-1926). Pada tahun 1907 melakukan percobaan untuk membuktikan apakah percobaan Mendel juga berlaku untuk hewan. Mereka menemukan adanya penyimpangan matematis dari genetika Mendel. Selain itu, mereka juga menemukan adanya suatu interkasi antargen dalam memunculkan suatu sifat.
Van Beneden dan Boveri. Mereka menyebutkan bahwa kromosom dalam nukleus merupakan faktor pembawa bahan genetik.
Flemming dan Roux. Mereka mengamati proses pembelahan sel somatik yang kemudian diberi nama pembelahan mitosis dan meiosis.
Weissmann. Dia mengatakan bahwa kromosom terbagi menjadi dua pada saat pembelahan sel, yakni pada saat pembentukan gamet (gametogenesis).
Sutton. Dia mengumumkan adanya kesesuaian antara tingkah laku kromosom ketika sel sedang membelah dan segregasi bahan genetik penemuan Mendel.
Morgan. Dia mengatakan bahwa gen adalah unit terkecil bahan genetik (kata gen diperkenalkan oleh Johansen) dan dalam satu kromosom terdapat banyak gen. Dengan kata lain, gen-gen tersebut saling berangkai (linked). Bahan genetik tersebut dapat mengalami perubahan.
Garrod (1909). Dia menemukan penyakit genetis yang bersifat abnormal akibat aktivitas enzim.
Ingram (1956). Dia mengatakan bahwa terdapat perbedaan hemoglobin normal dengan hemoglobin abnormal yang disebabkan oleh perbedaan pada urutan asam amino dalam molekul globinnya. Perbedaan tersubut dikarenakan adanya mutasi.
Muller (1927) dan Auerbach (1962). Dalam penelitiannya, mereka melihat mutasi dapat dilakukan dengan cara buatan (induksi).
Watson dan Crick (1961). Mereka berdua menemukan bahan penyusun molekul gen yakni DNA
Nirenberg (1961). Dia menyusun kode-kode genetik yang menentukan urutan-urutan asam amino dalam sintesis protein dan mengetahui gen yang bekerja untuk menimbulkan suatu karakter melalui sintesis protein.
Lebih detilnya dari tentang perkembangan genetika adalah sebagai berikut;
1859 Charles Darwin menerbitkan The Origin of Species, sebagai dasar variasi genetik.;
1865 Gregor Mendel menyerahkan naskah Percobaan mengenai Persilangan Tanaman;
1878 E. Strassburger memberikan penjelasan mengenai pembuahan berganda;
1900 Penemuan kembali hasil karya Mendel secara terpisah oleh Hugo de Vries (Belgia), Carl Correns (Jerman), dan Erich von Tschermak (Austro-Hungaria) ==> awal genetika klasik;
1903 Kromosom diketahui menjadi unit pewarisan genetik;
1905 Pakar biologi Inggris William Bateson mengkoinekan istilah 'genetika';
1908 dan 1909 Peletakan dasar teori genetika populasi oleh Weinberg (dokter dari Jerman) dan secara terpisah oleh James W. Hardy (ahli matematika Inggris) ==> awal genetika populasi;
1910 Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen-gen berada pada kromosom, menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) ==> awal sitogenetika;
1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama dari suatu kromosom;
1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari Inggris) menerbitkan On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (secara bebas berarti "Keterkaitan antarkerabat berdasarkan pewarisan Mendel"), yang mengakhiri perseteruan antara teori biometri (Pearson dkk.) dan teori Mendel sekaligus mengawali sintesis keduanya ==> awal genetika kuantitatif;
1927 Perubahan fisik pada gen disebut mutasi;
1928 Frederick Griffith menemukan suatu molekul pembawa sifat yang dapat dipindahkan antarbakteri (konjugasi);
1931 Pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi;
1941 Edward Lawrie Tatum and George Wells Beadle menunjukkan bahwa gen-gen menyandi protein, ==> awal dogma pokok genetika;
1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod and Maclyn McCarty mengisolasi DNA sebagai bahan genetik (mereka menyebutnya prinsip transformasi);
1950 Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnya adenin cenderung sama banyak dengan timin;
1950 Barbara McClintock menemukan transposon pada jagung;
1952 Hershey dan Chase membuktikan kalau informasi genetik bakteriofag (dan semua organisme lain) adalah DNA;
1953 Teka-teki struktur DNA dijawab oleh James D. Watson dan Francis Crick berupa pilin ganda (double helix), berdasarkan gambar-gambar difraksi sinar X DNA dari Rosalind Franklin ==> awal genetika molekular;
1956 Jo Hin Tjio dan Albert Levan memastikan bahwa kromosom manusia berjumlah 46;
1958 Eksperimen Meselson-Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan (direplikasi) secara semikonservatif;
1961 Kode genetik tersusun secara triplet;
1964 Howard Temin menunjukkan dengan virusRNA bahwa dogma pokok dari tidak selalu berlaku;
1970 Enzim restriksi ditemukan pada bakteri Haemophilus influenzae, memungkinan dilakukannya pemotongan dan penyambungan DNA oleh peneliti (lihat juga RFLP) ==> awal bioteknologi modern;
1977 Sekuensing DNA pertama kali oleh Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam yang bekerja secara terpisah. Tim Sanger berhasil melakukan sekuensing seluruh genom Bakteriofag Φ-X174;, suatu virus ==> awal genomika;
1983 Perbanyakan (amplifikasi) DNA dapat dilakukan dengan mudah setelah Kary Banks Mullis menemukan Reaksi Berantai Polymerase (PCR);
1985 Alec Jeffreys menemukan teknik sidik jari genetik.
1989 Sekuensing pertama kali terhadap gen manusia pengkode protein CFTR penyebab cystic fibrosis;
1989 Peletakan landasan statistika yang kuat bagi analisis lokus sifat kuantitatif (analisis QTL) ;
1995 Sekuensing genom Haemophilus influenzae, yang menjadi sekuensing genom pertama terhadap organisme yang hidup bebas;
1996 Sekuensing pertama terhadap eukariota: khamir Saccharomyces cerevisiae;
1998 Hasil sekuensing pertama terhadap eukariota multiselular, nematoda Caenorhabditis elegans, diumumkan;
2001 Draf awal urutan genom manusia dirilis bersamaan dengan mulainya Human Genome Project;
2003 Proyek Genom Manusia (Human Genome Project) menyelesaikan 99% pekerjaannya pada tanggal (14 April) dengan akurasi 99.99%.
sumber; gambar [http://www.generasibiologi.com], wikipedia dan pemikiran.
Komentar
Posting Komentar