Heterozygous adalah istilah yang digunakan dalam genetika untuk menggambarkan ketika dua variasi gen (dikenal sebagai alel) dipasangkan di lokasi yang sama (lokus) pada kromosom . Sebaliknya, homozigot adalah ketika ada dua salinan dari alel yang sama pada lokus yang sama.
Istilah heterozigot berasal dari "hetero-" yang berarti makna berbeda dan "mudah" yang terkait dengan telur yang dibuahi (zigot).
Menentukan Sifat
Manusia disebut organisme diploid karena mereka memiliki dua alel pada setiap lokus, dengan satu alel yang diwarisi dari masing-masing orang tua. Pasangan spesifik alel diterjemahkan menjadi variasi dalam sifat genetik individu.
Sebuah alel dapat menjadi dominan atau resesif. Alel dominan adalah yang mengekspresikan sifat meskipun hanya ada satu salinan. Alel resesif hanya dapat mengekspresikan diri jika ada dua salinan.
Salah satu contohnya adalah mata coklat (yang dominan) dan mata biru (yang resesif). Jika alel heterozigot, alel dominan akan mengekspresikan dirinya di atas alel resesif, menghasilkan mata coklat. Pada saat yang sama, orang itu akan dianggap sebagai "pembawa" dari alel resesif, yang berarti bahwa alel mata biru dapat diteruskan ke keturunan bahkan jika orang itu memiliki mata coklat.
Alel juga dapat menjadi sangat dominan, bentuk peralihan antara di mana tidak ada alel yang diekspresikan sepenuhnya di atas yang lain.
Contoh ini mungkin termasuk alel yang berhubungan dengan kulit gelap (di mana seseorang memiliki lebih banyak melanin ) dipasangkan dengan alel yang berhubungan dengan kulit terang (di mana ada lebih sedikit melanin) untuk menciptakan warna kulit di suatu tempat di antara keduanya.
Pengembangan Penyakit
Di luar karakteristik fisik seorang individu, pasangan alel heterozigot kadang-kadang dapat diterjemahkan ke dalam risiko yang lebih tinggi dari kondisi tertentu seperti cacat lahir atau gangguan autosom (penyakit yang diwariskan melalui genetika).
Jika alel dimutasikan (artinya rusak), penyakit dapat diteruskan ke keturunan bahkan jika orang tua tidak mengalami tanda-tanda gangguan. Sehubungan dengan heterozigositas, ini bisa mengambil salah satu dari beberapa bentuk:
- Jika alel bersifat heterozigot resesif, alel yang rusak akan resesif dan tidak mengekspresikan dirinya. Sebaliknya, orang itu akan menjadi pengangkut.
- Jika alel heterozigot dominan, alel rusak akan dominan. Dalam kasus seperti itu, orang tersebut mungkin atau mungkin tidak terpengaruh (dibandingkan dengan dominasi homozigot di mana orang tersebut akan terpengaruh).
Pasangan heterozigot lain hanya akan mempengaruhi seseorang untuk kondisi kesehatan seperti penyakit celiac dan jenis kanker tertentu . Ini tidak berarti bahwa seseorang akan terkena penyakit; itu hanya menunjukkan bahwa individu berada pada risiko yang lebih tinggi. Faktor-faktor lain, seperti gaya hidup dan lingkungan, juga akan berperan.
Gangguan Gen Tunggal
Gangguan gen tunggal adalah gangguan yang disebabkan oleh alel bermutasi tunggal, bukan dua. Jika alel termutasi bersifat resesif, orang itu biasanya tidak akan terpengaruh. Namun, jika alel termutasi dominan, salinan termutasi dapat menimpa salinan resesif dan menyebabkan bentuk penyakit yang kurang parah atau penyakit simtomatik sepenuhnya.
Gangguan gen tunggal relatif jarang. Di antara beberapa gangguan dominan heterozigot yang lebih umum:
- Penyakit Huntington adalah gangguan yang diwariskan yang menyebabkan kematian sel-sel otak. Penyakit ini disebabkan oleh mutasi dominan pada salah satu atau kedua alel gen yang disebut Huntingtin .
- Neurofibromatosis tipe-1 adalah kelainan bawaan di mana tumor jaringan saraf berkembang di kulit, tulang belakang, kerangka, mata, dan otak. Hanya satu mutasi dominan yang diperlukan untuk memicu efek ini.
- Hiperkolesterolemia familial (FH) adalah gangguan turunan yang ditandai oleh kadar kolesterol tinggi, khususnya lipoprotein low-density (LDL) yang buruk. Sejauh ini yang paling umum dari gangguan ini, mempengaruhi sekitar satu dari setiap 500 orang.
Seseorang dengan kelainan gen tunggal memiliki kemungkinan 50/50 melewati alel termutasi ke anak yang akan menjadi pembawa.
Jika kedua orang tua memiliki mutasi resesif heterozigot, anak-anak mereka akan memiliki satu-dalam-empat kesempatan mengembangkan gangguan tersebut. Risikonya akan sama untuk setiap kelahiran.
Jika kedua orang tua memiliki mutasi dominan heterozigot, anak-anak mereka memiliki kemungkinan 50 persen untuk mendapatkan alel dominan (gejala parsial atau lengkap), 25 persen kemungkinan mendapatkan alel dominan (gejala), dan 25 persen untuk mendapatkan alel resesif (tidak ada gejala).
Heterozygositas Senyawa
Heterozygositas majemuk adalah keadaan di mana ada dua alel resesif yang berbeda pada lokus yang sama yang, bersama-sama, dapat menyebabkan penyakit. Ini adalah, sekali lagi, gangguan langka yang sering dikaitkan dengan ras atau etnis. Diantara mereka:
- Penyakit Tay-Sachs adalah kelainan langka yang diwariskan yang menyebabkan penghancuran sel-sel saraf di otak dan sumsum tulang belakang. Ini adalah gangguan yang sangat bervariasi yang dapat menyebabkan penyakit selama masa bayi, masa remaja atau dewasa nanti. Sementara Tay-Sachs disebabkan oleh mutasi genetik gen HEXA , itu adalah pasangan spesifik alel yang pada akhirnya menentukan bentuk penyakit apa yang diperlukan. Beberapa kombinasi diterjemahkan ke penyakit masa kanak-kanak; yang lain menerjemahkan ke penyakit yang timbul kemudian.
- Phenylketonuria (PKU) adalah kelainan genetik terutama yang mempengaruhi anak-anak di mana suatu zat yang dikenal sebagai fenilalanin terakumulasi di otak, menyebabkan kejang, gangguan mental, dan cacat intelektual. Ada banyak sekali mutasi genetik yang terkait dengan PKU, pasangan yang dapat menyebabkan bentuk penyakit yang lebih ringan dan lebih parah.
Penyakit lain di mana senyawa heterozigot dapat berperan adalah cystic fibrosis, anemia sel sabit, dan hemochromatosis (besi yang berlebihan dalam darah).
Heterozygote Keuntungan
Sementara satu salinan alel penyakit biasanya tidak mengakibatkan penyakit, ada kasus di mana itu dapat memberikan perlindungan terhadap penyakit lain. Ini adalah fenomena yang disebut sebagai keunggulan heterozigot.
Dalam beberapa kasus, alel tunggal dapat mengubah fungsi fisiologis seseorang sedemikian rupa sehingga membuat orang itu resisten terhadap infeksi tertentu. Di antara contoh-contoh:
- Anemia sel sabit adalah kelainan genetik yang disebabkan oleh dua alel resesif. Memiliki kedua alel menyebabkan malformasi dan penghancuran sel darah merah yang cepat. Hanya memiliki satu alel dapat menyebabkan kondisi yang kurang parah yang disebut sifat sel sabit di mana hanya beberapa sel yang cacat. Perubahan yang lebih ringan ini cukup untuk memberikan pertahanan alami terhadap malaria dengan membunuh sel darah yang terinfeksi lebih cepat daripada parasit dapat bereproduksi.
- Cystic fibrosis (CF) adalah kelainan genetik resesif yang dapat menyebabkan kerusakan parah pada paru-paru dan saluran pencernaan. Pada orang dengan alel homozigot, CF menyebabkan penumpukan lendir yang tebal dan lengket di paru-paru dan saluran gastrointestinal. Pada orang dengan alel heterozigot, efek yang sama, meskipun berkurang, dapat menurunkan kerentanan seseorang terhadap kolera dan demam tifoid . Dengan meningkatkan produksi lendir, seseorang menjadi lebih lemah terhadap efek merusak diare infeksi.
Efek yang sama dapat menjelaskan mengapa orang dengan alel heterozigot untuk gangguan autoimun tertentu tampaknya memiliki risiko lebih rendah dari gejala hepatitis C tahap selanjutnya.
> Sumber:
> Al-Chalabi, A. dan Almasy, L. (2009) Genetika Penyakit Kompleks Manusia: Sebuah Manual Laboratorium (Edisi Lab 1). New York, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN-13: 978-0879698836.
> Aliansi Genetik. (2010) Memahami Genetika: Panduan District of Columbia untuk Pasien dan Profesional Kesehatan. "Lampiran G: Gangguan Gene Tunggal . " Washington, DC: District of Columbia Department of Health. PMID: 23586106.
> Wynbrandt, J. dan Ludman, M. (2008) The Encyclopedia of Genetic Disorders dan Birth Defects (Edisi ke-3). New York, New York: Perpustakaan Kesehatan dan Kehidupan. ISBN-13: 978-0816063963.