Genomic Based

Laboratory Examination

Dr. dr. Tri RatnaningsihM.Kes, SpPK-K

Universitas Gadjah MadaRSUP Dr. SardjitoYogyakarta

Topik

Pendahuluan

Penyakit kelainan genetik

Teknologi Pemeriksaan Genom

Kesimpulan

Pendahuluan

Struktur Sel

1. MEMBRAN SEL : (= plasmalemma)

2. PLASMA : (=sitoplasma); cairan pengisi sel

3. INTI : (=nukleus=karyon)

• Karyotheca

• Nukleoplasma/Karyoplasma

• Kromatin

• Nukleolus

4. ORGANEL (=Mikro organ sel)

• Mitokhondria; Apparatus Golgi; Vakuola

Pengertian

Gen - Unit dasar informasi genetik. Gen menentukan karakter yang diwariskan.Subunit fungsional DNA dan mengandung instruksi untuk membuat protein.

Kromosom - unit penyimpanan gen. Struktur di dalam sel yang mengirimkan materi genetik sebagai DNA.

DNA - adalah asam nukleat yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis semua bentuk seluler. Molekul mengkode informasi genetik.

Genome - kumpulan informasi genetik

Genetika

Tiap sel manusia mengandung 2 copy dari 3,2 milyar anggota kodon urutan asam Nukleat di 46 kromosomnya

▪ 25% - terikat gena▪ 75% - berupa intergenic sequence, membuat potensi

evolusi, seleksi & mutasi

• Ilmu yg mempelajari ciri atau sifat yang turun-temurun atau pewarisan ciri/sifat

• Komponen kunci pewarisan sifat adalah gen yg ada pada kromatin yg tersusun oleh DNA.

• Pada saat sel mempersiapkan reproduksi , kromatin berubah ujud sbg organela yg disebutkromosom

KromatidKromatid merupakan bagian lengan kromosom yang

terikat satu sama lainnya, 2 kromatid kembar ini diikat oleh sentromer. Nama jamak dari kromatid adalah kromonema. Kromonema biasanya terlihat pada

pembelahan sel masa profase dan kadang – kadang interfase.

SentromerPada kromosom terdapat satu daerah yang tidak mengandung gen (informasi genetik), daerah ini

dinamakan Sentromer. Pada masa pembelahan, sentromer merupakan struktur yang sangat penting, di bagian inilah

lengan kromosom (kromatid) saling melekat satu sama lain pada masing-masing bagian kutub pembelahan. Bagian dari kromosom yang melekat pada sentromer dikenal

dengan istilah ‘kinetokor’.

TelomerTelomer adalah bagian berisi DNA pada kromosom, fungsinya untuk menjaga stabilitas ujung kromosom agar DNA nya tidak

terurai.

Penyakit kelainan genetik

Jenis kelainan genetik

1. Warisan genetik gen tunggal

2. Warisan genetik multipel

3. Kelainan kromosom

1. Warisan genetik gen tunggal

• Hanya satu atau gen tertentu yang bermutasi

• = Mendelien genetic disorders

▪ Cystic fibrosis▪ Thalassemia▪ Anemia sel sabit▪ Sindrom Marfan▪ Fragile X syndrome▪ Penyakit Huntington▪ Hemochromatosis

Komposisi hemoglobin

a

b

d

g

Sintesis Globin

BOTH PARENTS ARE CARRIERS OF β-THALASSAEMIA

Most Likely Case tobe Missed Due to Lack of Screening and Both Parents Asymptomatic Carriers

Tanda dan gejala

• Anemia• Hyperbilirubinemia• Splenomegaly • Iron deposition –• Ineffective & Extramedullary

erythropoiesis

Tanda dan gejala

Appearance of typical thalassemic facies

Hydrops fetalis

• Deletion of 4 a globin genes (--/--), Homozygous a0-thalassemia (Hb Bart’s, g4)

Sandoz Atlas: Cinical Hematology, ©1988 Gower Medical Publishing

ANALISIS GLOBIN

History

Race/ethnicity

Clinical findings

Hematology

Electrophoresis

HPLC

Capillary electrophoresis

hemoglobinopathy with

high probability

Supports the suspicion of a prevalent type of variant

Globine Analysis

Gen Analysis

2. Pewarisan kompleks atau poligenik

• Disebabkan oleh kombinasi faktor lingkungan dan mutasi pada banyak gen

• Berbagai gen yang memengaruhi kerentanan kanker payudara telah ditemukan pada kromosom 6, 11, 13, 14, 15, 17, dan 22.

• Beberapa penyakit kronis

.

▪ Penyakit jantung▪ Hipertensi▪ Penyakit Alzheimer▪ Radang sendi▪ Diabetes mellitus▪ Kanker▪ Kegemukan

3. Kelainan kromosom

CONSTITUTIONAL:

• Semua jaringan ("seluruh tubuh pasien") memiliki anomali yang sama• Cth: sindrom bawaan kromosom, seperti trisomi 21, sindrom Turner

ACQUIRED

• hanya satu organ yang terlibat, jaringan lainnya normal.• Cth: Pasien memiliki kanker pada organ yang terkena.• "Anomali yang didapat" di sini mengacu pada keganasan.

Aberasi kromosom

• Kelainan kromosom yg cukup besar untuk dapat dilihat denganmikroskop cahaya→ 4 Mbp

• Klasifikasi:

1. numerik a.l. polyploidi (triploidi, tetraploidi):

1. trisomi 13, 18, 21

2. monosomi X

2. struktural a.l. delesi, translokasi, inversi, ring

Fig. 6.2, Cummings, Human Heredity, 2nd edition

Triploidy

Pediatria Polska Volume 88, Issue 5, September–October 2013, Pages 467-471

Tetraploidy

Near-tetraploidy

Lab Med Online. 2012 Jan;2(1):47-50. Korean.Published online Jan 01, 2012.

Down Syndrome: 47, +21

❑ Insidensi Kelahiran 1 : 700❑ Fenotip :

❑ Retardasi mental, IQ : 25 – 50❑ Jarak mata lebar (hipertelorisme)❑ Hidung datar dengan pangkal pipi❑ Tangan/jari pendek, terdapat simian crease❑ Ada kelainan jantung

Fig. 6.15 Cummings, Human Heredity, 6th ed.

Trisomi 13 (47, XX/XY + 13)

(Sindrom Patau)

▪ Insidensi Kelahiran : 1 : 20.000

▪ Fenotip :

▪ Bibir sumbing/bercelah

▪ Malformasi SSP

▪ (retardasi mental berat)

▪ Retardasi pertumbuhan

▪ Low set ears

▪ Memiliki garis simian

▪ Kelainan jantung bawaan

27

Trisomi 18 (Sindrom Edward) (47, XX/XY +18)

❑ Insidensi Kelahiran 1 : 8.000

❑ Sering dijumpai pada jaringanabortus

❑ Fenotip

• Retardasi mental

• Malformasi kongenital multi organ

• Dagu kecil dan mulut segitiga

• Low set ears

• Daya hidup rendah, maksimal2 bulan (90% < 6 bulan).

Figs. 6.20, Human Heredity, Michael R. Cummings, 6th edition

Klinefelter Syndrome: 47, XXY

• 1 in 1000 male births• underdeveloped testes,

sterile• male genitalia • feminization of 2o sexual

characteristics• mental retardation with

more severe forms (XXXY, XXXXY)

• 1 in 10,000 female births• short stature• wide chest• extra skin folds on neck

Turner Syndrome: 45, X

• underdeveloped sexual characteristics

• rudimentary ovaries, sterile• no mental retardation is

associated with this syndrome

Figs. 6.18, Human Heredity, Michael R. Cummings, 6th edition

Translokasi

Teknik PemeriksaanLaboratorium Kelainangenetik

Sejarah genetika dan perkembangan Teknik pemeriksaan

Perkembangan teknik

Conventional Cytogenetic Techniques

Molecular Cytogenetic Techniques

Molecular Genetics

PREPARATION OF CHROMOSOMES

PREPARATION OF CHROMOSOMES

Kesimpulan:

Analisis genetika sangat penting dalam praktik klinis

Perkembangan penanganan pasiensaat ini bersifat pendekatanindividual

Perkembangan metode/teknologiberbasis genetik sangat pesat

Terimakasih, MaturnuwunSemarang, 8 Maret 2020