Gen adalah unit dasar pewarisan genetik yang terdapat pada kromosom. Gen berperan dalam menentukan sifat-sifat fisik dan biologis suatu organisme, baik yang diwariskan dari orang tua maupun yang dipengaruhi oleh lingkungan. Gen juga mengatur proses metabolisme dan perkembangan organisme sejak tahap embrio hingga dewasa. Artikel ini akan membahas tentang pengertian, fungsi, struktur, dan jenis-jenis gen sebagai unit hereditas.
Pengertian Gen
Gen adalah sekuens DNA yang mengkode informasi yang mengatur perkembangan, fungsi, dan karakteristik organisme1. Setiap organisme memiliki dua salinan gen yang diperoleh dari masing-masing orangtuanya, satu dari ibu dan satu dari ayah. Gen terdiri atas DNA yang terpintal oleh protein histon dan tersusun dalam satu deret secara linear dan beraturan di dalam lokus-lokus pada kromosom2. Setiap kromosom memiliki ratusan lokus, sehingga di dalam sel, terdapat ribuan gen. Misalnya, diperkirakan terdapat 20.000 hingga 25.000 gen pada tubuh manusia dengan 46 kromosom3.
Fungsi Gen
Gen memiliki tiga fungsi utama, yaitu sebagai partikel tersendiri yang ada pada kromosom, menyampaikan informasi genetik dari induk ke keturunannya, dan mengatur proses metabolisme dan perkembangan4. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang ketiga fungsi gen tersebut:
- Sebagai partikel tersendiri yang ada pada kromosom. Gen adalah unit herediter yang menempati posisi tetap (lokus) pada kromosom5. Sederhananya, gen adalah partikel yang menyusun kromosom. Jumlah gen dalam kromosom berbeda-beda, bergantung pada jenis individunya. Sebagai contoh, manusia memiliki sekitar 20.000 hingga 25.000 gen dalam 23 pasang kromosomnya3.
- Menyampaikan informasi genetik dari induk ke keturunannya. Gen terbentuk dari DNA yang dibaca dan ditranskripsi untuk menentukan sifat fisik suatu individu. DNA dalam gen bertanggung jawab atas pewarisan sifat dan diturunkan dari orang tua ke keturunannya sepanjang kehidupan di bumi6. Kedua orang tua menyumbang masing-masing setengah dari DNA yang dimilikinya. DNA dan gen yang dimiliki keturunannya merupakan hasil kombinasi yang akan menentukan sifat-sifat keturunannya tersebut.
- Mengatur proses metabolisme dan perkembangan. Gen berisi DNA di dalamnya yang berisikan berbagai informasi. Informasi tersebut mengatur apa yang akan diproduksi oleh tubuh dan bagaimana tubuh melakukan sesuatu termasuk perkembangan dan metabolisme. Gen juga berperan dalam mengontrol ekspresi gen lainnya, baik dengan cara mengaktifkan maupun menonaktifkan gen-gen tersebut.
Struktur Gen
Gen memiliki struktur yang kompleks dan terdiri atas beberapa komponen, yaitu sistron, rekon, muton, intron, ekson, dan regulator. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang komponen-komponen struktur gen tersebut:
- Sistron adalah komponen yang terdiri atas ratusan nukleotida yang mengkode satu jenis protein. Sistron merupakan unit fungsional gen yang dapat menghasilkan produk genetik berupa RNA atau protein.
- Rekon adalah komponen yang lebih kecil dari gen dan terdiri atas satu atau dua pasang nukleotida. Rekon merupakan unit rekombinasi gen yang dapat mengalami perpindahan atau pertukaran dengan rekon lainnya pada kromosom.
- Muton adalah komponen yang lebih besar dari rekon dan terdiri atas satu atau dua pasang nukleotida. Muton merupakan unit mutasi gen yang dapat mengalami perubahan atau penyimpangan pada urutan nukleotidanya.
- Intron adalah bagian dari gen yang tidak mengkode protein dan dibuang saat proses transkripsi. Intron berfungsi sebagai pengatur ekspresi gen dan sebagai sumber variasi genetik melalui proses splicing alternatif.
- Ekson adalah bagian dari gen yang mengkode protein dan disambung saat proses transkripsi. Ekson berfungsi sebagai penyandi informasi genetik yang akan ditranslasi menjadi protein.
- Regulator adalah bagian dari gen yang berfungsi sebagai pengendali aktivitas gen lainnya. Regulator dapat berupa promotor, enhancer, silencer, atau operator.
Jenis-Jenis Gen
Gen dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat, peran, dan letaknya. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang jenis-jenis gen berdasarkan kriteria tersebut:
- Berdasarkan sifatnya, gen terbagi menjadi tiga yaitu gen dominan, gen resesif, dan gen setengah dominan. Gen dominan adalah gen dengan ekspresi kuat yang dilambangkan dengan huruf besar. Gen resesif adalah gen dengan ekspresi lemah yang dilambangkan dengan huruf kecil. Gen setengah dominan adalah gen dengan ekspresi di antara gen dominan dan resesif yang dilambangkan dengan huruf besar dan kecil.
- Berdasarkan perannya, gen terbagi menjadi dua yaitu gen struktural dan gen regulator. Gen struktural adalah gen yang mengkode protein yang berperan dalam struktur dan fungsi tubuh. Gen regulator adalah gen yang mengkode protein atau RNA yang berperan dalam mengatur ekspresi gen lainnya.
- Berdasarkan letaknya, gen terbagi menjadi dua yaitu gen autosom dan gen sex. Gen autosom adalah gen yang terletak pada kromosom autosom (non-sex). Gen sex adalah gen yang terletak pada kromosom sex (X atau Y).
Sumber:
(1) 3 Fungsi Gen sebagai Sebuah Materi Hereditas – Kompas.com. https://www.kompas.com/skola/read/2023/10/05/180000269/3-fungsi-gen-sebagai-sebuah-materi-hereditas.
(2) Materi Genetik : Gen, DNA, RNA & Kromosom – Gramedia. https://www.gramedia.com/literasi/genetik/.
(3) Penjelasan Lengkap Tentang Genetika dan Pola Hereditas Beserta …. https://pmb.itats.ac.id/penjelasan-lengakap-tentang-genetika-dan-pola-hereditas-beserta-contohnya/.
(4) Gen Adalah Pewarisan Sifat dari Makhluk Hidup, Pahami Fungsi dan …. https://www.liputan6.com/hot/read/5124621/gen-adalah-pewarisan-sifat-dari-makhluk-hidup-pahami-fungsi-dan-strukturnya.
(5) Kupas Tuntas tentang Genetik, Perbedaan yang Membuat Kita Beragam – Quipper. https://www.quipper.com/id/blog/mapel/biologi/kupas-tuntas-tentang-genetik/.