Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Amplifikasi PCR Kromosom Y dari Beberapa Suku di Papua dengan Penanda Molekuler Primer M9G T2 422009013 BAB II
II. Tinjauan Pustaka
A. Papua
Provinsi Papua dengan luas 421.981 km2, terletak
diantara 130°-141° Bujur Timur dan 2,25° Lintang Utara 9° Lintang Selatan. Letak pulau ini adalah di ujung Timur
Indonesia dan pulau ini dihuni oleh penduduk asli dari
ras Melanesia, dengan ciri-ciri fisik : berkulit hitam (coklat
kopi)
dan
berambut
keriting
(ikal)
serta
rata-rata
berperawakan besar (Wallace, 2000). Papua dipandang
sebagai suatu kelangsungan dari benua Australia yang
letaknya di zona tropika atas dasar topografi, alam
tumbuh-tumbuhan dan hewannya.
Di dataran tinggi pulau Papua terdapat sekitar 1000
bahasa, atau seperenam jumlah bahasa yang ditemukan
di dunia, sehingga merupakan daerah dengan tingkat
kekayaan bahasa tertinggi di dunia. Penggunaannya
terkadang hanya
puluhan atau ratusan orang saja
(Koentjaningrat, 1971). Di daerah ini juga ditemukan
puluhan bahasa lokal yang benar-benar asli dan tidak ada
hubungannya dengan bahasa di bagian lain dunia ini.
Oleh sebab itu oleh Koentjaningrat bahasa-bahasa yang
diucapkan oleh suku-suku bangsa Papua di luar bahasa
Austronesia
disebut
dengan
keluarga
bahasa-bahasa
Irian.
5
Pawley
(1998),
menyimpulkan
bahwa
bahasa-
bahasa yang digunakan di pegunungan tengah Papua
merupakan satu keluarga bahasa yang disebut “the TransNew-Guinea family” yang penyebarannya mungkin disetir
oleh budaya pertanian yang berasal dari dataran tinggi
New Guinea. Kesimpulan ini ditopang oleh kenyataan
bahwa
di
dataran
tinggi
Papua,
masyarakat
mempraktekkan budaya pertanian menetap dengan salah
satunya hipere (ubi jalar) sebagai tanaman utamanya.
Salah satu budaya yang mungkin telah berada di sana
antara 7000 hingga 4000 tahun lampau (Diamond and
Bellwood, 2003).
Pada tahun 1528, gubernur pertama Portugis di
Maluku Jorge de Meneses mengunjungi pulau waigeo dan
mendapati penduduk yang berkulit hitam dan berambut
keriting, maka dia menyebut mereka sebagai orang Papua,
sedangkan wilayahnya disebut Ilhas Dos Papua (pulau
Papua) (Tim Peneliti LIPI, 2001).
Hasil pendataan Badan Pusat Statistik Papua tahun
2000 menyebutkan, ada 250 bahasa yang diujar dan 312
suku di Papua dengan suku terkecil disebut Nalka berada
di Jayawijaya, yang anggotanya 13 orang, dan suku
terbesar adalah Biak Numfor dengan jumlah anggota
148.104 jiwa. Dari 312 suku ini terdapat sekitar 40 suku
yang termasuk paling terisolasi. Mereka tidak tahu masuk
dalam distrik atau kabupaten mana karena pemerintah
daerah sendiri belum pernah sampai ke daerah itu
6
1. Kondisi Geografis Papua
Papua memiliki luas hampir tiga setengah kali
Pulau
Jawa
km2)
(421.981
dengan
topografi
yang
bervariasi dimana ada wilayah yang berada dibawah
permukaan laut, beberapa meter diatas permukaan air
laut, bahkan pegunungan yang senantiasa ditutupi air
salju.
Dengan
luas
wilayah
tersebut
menjadikannya
sebagai salah satu propinsi terluas di Indonesia. Wilayah
ini terbagi dalam tiga bagian, yakni kepala burung atau
semenanjung cenderawasih, leher dan tubuh.
Saat pertama dikenal dunia luar hingga bergabung
kedalam NKRI, Papua hanya memiliki satu provinsi yang
bertempat di Jayapura. Tiga tahun setelah UndangUndang Otonomi Khusus diberlakukan di Papua, tepatnya
pada tahun 2004, Papua mengalami pemekaran hingga
menjadi dua wilayah provinsi, yaitu provinsi Papua dan
provinsi Papua Barat. Ibu kota provinsi Papua terletak di
kota Jayapura dan terdiri atas 19 kabupaten, antara lain
(www.Badan
Jayawijaya,
Pusat
Statistik
Jayapura,
Paniai,
Papua.com)
Puncak
:
Merauke,
Jaya,
Nabire,
Mimika, Yapen, Biak Numfor, Boven Digoel, Mappi, Asmat,
Yahukimo, Pegunungan Bintang, Tolikara, Sarmi, Keerom,
Waropen, Supiori. Sedangkan propinsi Papua Barat terdiri
atas delapan kabupaten, antara lain : Fak-fak, Kaimana,
Teluk
Wondama,
Teluk
Bintuni,
Manokwari,
Sorong
Selatan, Sorong, Raja Ampat. (BPS Provinsi Papua Barat,
2008).
7
Keadaan geografis dan iklim di Provinsi Papua,
menyebabkan terjadinya pola-pola adaptasi yang berbedabeda antara satu atau beberapa golongan etnik lainnya
berdasarkan perbedaan lingkungan ekologi yang menjadi
tempat tinggal mereka.
2. Kondisi Demografis Papua
Masyarakat bangsa Papua termasuk dalam rumpun
Melanesia yang memliki kulit coklat gelap, berambut
keriting dan memiliki adat istiadat yang beragam mulai
dari tari-tarian, seni ukir hingga seni lukis. Bangsa Papua
terdiri dari dua golongan, yaitu Papua pantai dan papua
gunung. Papua pantai artinya masyarakat Papua yang
bermukim
di
pesisir
pantai
dan
berprofesi
sebagai
nelayan, sedangkan Papua gunung yaitu masyarakat
Papua yang bermukim di lereng-lereng gunung dan
mencari nafkah dengan cara bertani.
Dalam laporan perdana Bank Dunia/UNDP (1987),
Walker dan Mansoben mencatat bahwa keanekaragaman
orang Papua (sebelumnya disebut orang Irian) di Papua
bertalian erat dengan pola-pola adaptasi sosial-ekonomi
penduduk pada zona-zona ekologi utama yang ada.
Propinsi Papua termasuk Irian Jaya Barat secara geografis
terdiri dari tiga jenis daerah, yaitu daerah pegunungan
tengah, daerah dataran pantai di sebelah selatan dan
daerah kaki gunung di sebelah utara (Mansoben, 1995).
8
B. Evolusi molekuler dan Definisi Genetik
Evolusi molekuler merupakan proses evolusi yang
terjadi pada skala DNA, RNA, dan protein. Perkembangan
ilmu
biologi
molekuler
telah
banyak
memberikan
kontribusi yang besar pada pengetahuan evolusi biologi
dan mampu menjelaskan hal-hal yang sebelumnya sulit
dijelaskan, misalnya persamaan gen antara manusia dan
simpanse.
Evolusi
biologi
merupakan
proses
dan
diversifikasi organisme menurut waktu dan morfologi,
fisiologi,
perilaku
dan
ekologinya.
Evolusi
molekuler
memiliki 3 prinsip dasar, yaitu :
1. Mutasi
Mutasi bersifat permanen dan dapat mengantar
perubahan material genetik (biasanya DNA atau
RNA) sebuah sel. Mutasi dapat disebabkan oleh
kesalahan penggandaan pada material genetik, pada
saat pembelahan sel dan dapat disebabkan juga
oleh efek radiasi, bahan kimia, virus atau dapat juga
terjadi secara bebas selama proses seperti meiosis
dan
Hypermutation.
mempengaruhi
Mutasi
perubahan
alami
kelangsungan
tidak
hidup
pada sebuah organisme pada habitatnya dan dapat
terakumulasi dari waktu ke waktu.
9
2. Penyebab perubahan pada frekuensi alel
Ada
4
proses
yang
dapat
berakibat
pada
kelangsungan hidup sebuah karakter, atau lebih
spesifiknya sebuah varian gen, yaitu:
-
Mutasi
-
Penyimpangan genetik, merupakan akumulasi
perubahan secara acak pada kelompok gen.
-
Aliran gen (campuran gen), merupakan sesuatu
yang
membuat
populasi
lebih
dekat
secara
genetik pada saat membangun kelompok gen
yang besar.
-
Seleksi,
terbentuk
pada
kenyataannya
oleh
angka
seleksi
kematian
dan
alami
angka
kelahiran yang berbeda.
3. Mempelajari filogeni pada tingkat molekuler
Sistematika molekuler merupakan bidang penting
dari sistematik dan genetika molekuler, yakni suatu
proses menggunakan data molekuler dari organisme
biologis
(DNA,
RNA
atau
keduanya,
untuk
menyelesaikan pertanyaan dalam sistematik.
Gen merupakan satuan dasar bahan genetik yang
terkait degan sifat tertentu yang diteruskan kepada
turunannya
melalui
sebuah
mekanisme
cetak-copy
(replication), terekspresi ke dalam struktur RNA atau
protein melalui sebuah proses transkripsi dan atau
translasi. Watson dan Crick (1953) menyatakan bahwa
molekul DNA itu berbetuk spiral ganda yang berpilin
10
(“doble helix”) dan memperlihatkan berbagai aktifitas dari
molekul DNA.
Thomas Hunt Morgan (1910) menunjukkan bahwa
gen terletak di kromosom. Asam nukleat merupakan
sebuah
polimer
penyimpanan
nukleotida
serta
yang
pemindahan
berperan
informasi
dalam
genetik
(polinukleotida). Asam nukleat terdapat dalam 2 bentuk
yaitu: Asam Deoksiribosa (DNA) dan Asam Ribosa (RNA).
Keduanya merupakan polimer linier, tidak bercabang dan
tersusun dari subunit-subunit yang disebut nukleotida.
Nukloetida merupakan dasar penyusun asam nkleat, RNA
dan DNA dimana strukturnya terdiri dari Basa, Gula dan
Phospat.
C. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) dan
Kromosom Y
DNA atau Asam Deoksiribonukleat adalah zat kimia
polimer yang satuan-satuan dasarnya adalah nukleotida,
sehingga DNA tergolong polinukleotida. Nukleotida terdiri
atas tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat, gula
deoksiribosa, dan basa nitrogen. Pada sistem hayati, DNA
adalah pembawa informasi genetik, artinya bahwa DNA
mengandung pada urutan khas basa nukleat, informasi
yang
diperlukan
bagi
organisme
pembawanya
merealisasikan sifat-sifat atau potensi dirinya sebagai
organisme hayati, disamping informasi tersebut dapat
11
diwariskan.
Prinsip
bahwa
DNA
sebagai
pembawa
informasi genetik berlaku secara umum/universal, kecuali
pada
beberapa
virus
yang
menyimpan
informasi
suatu
struktur
genetiknya dalam bentuk RNA.
Kromosom
merupakan
makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik
dalam
sel
disimpan.
Kromosom
merupakan
kromosom
terkecil
diperlukan
untuk
Y
pada
perkembangan
sendiri
adalah
manusia
yang
seksual
dan
spermatogenesis (Jobling and Smith, 2003). Kromosom Y
yang
merupakan
penentu
kelamin
pada
manusia
khususnya pada penentu kelamin seks jantan pada pria
mengandung 58 juta pasang basa dan merupakan 0,38 %
dari total DNA dalam sel (Bruyere et al.,2006).
Kromosom Y dipahami hanya membawa gen yang
memicu diferensiasi testes, yang diketahui kemudian
sebagai gen SRY (sex-determining region Y) penentu
identitas seks jantan. Ada beberapa perilaku penting
dimiliki oleh kromosom Y, antara lain yang pertama
kromosom Y merupakan kromosom yang hanya terdapat
pada pria, ada bagian dari DNA kromosom Y tidak
melakukan proses perpasangan dengan kromosom X
selama pembelahan sel miosis.
12
A. Papua
Provinsi Papua dengan luas 421.981 km2, terletak
diantara 130°-141° Bujur Timur dan 2,25° Lintang Utara 9° Lintang Selatan. Letak pulau ini adalah di ujung Timur
Indonesia dan pulau ini dihuni oleh penduduk asli dari
ras Melanesia, dengan ciri-ciri fisik : berkulit hitam (coklat
kopi)
dan
berambut
keriting
(ikal)
serta
rata-rata
berperawakan besar (Wallace, 2000). Papua dipandang
sebagai suatu kelangsungan dari benua Australia yang
letaknya di zona tropika atas dasar topografi, alam
tumbuh-tumbuhan dan hewannya.
Di dataran tinggi pulau Papua terdapat sekitar 1000
bahasa, atau seperenam jumlah bahasa yang ditemukan
di dunia, sehingga merupakan daerah dengan tingkat
kekayaan bahasa tertinggi di dunia. Penggunaannya
terkadang hanya
puluhan atau ratusan orang saja
(Koentjaningrat, 1971). Di daerah ini juga ditemukan
puluhan bahasa lokal yang benar-benar asli dan tidak ada
hubungannya dengan bahasa di bagian lain dunia ini.
Oleh sebab itu oleh Koentjaningrat bahasa-bahasa yang
diucapkan oleh suku-suku bangsa Papua di luar bahasa
Austronesia
disebut
dengan
keluarga
bahasa-bahasa
Irian.
5
Pawley
(1998),
menyimpulkan
bahwa
bahasa-
bahasa yang digunakan di pegunungan tengah Papua
merupakan satu keluarga bahasa yang disebut “the TransNew-Guinea family” yang penyebarannya mungkin disetir
oleh budaya pertanian yang berasal dari dataran tinggi
New Guinea. Kesimpulan ini ditopang oleh kenyataan
bahwa
di
dataran
tinggi
Papua,
masyarakat
mempraktekkan budaya pertanian menetap dengan salah
satunya hipere (ubi jalar) sebagai tanaman utamanya.
Salah satu budaya yang mungkin telah berada di sana
antara 7000 hingga 4000 tahun lampau (Diamond and
Bellwood, 2003).
Pada tahun 1528, gubernur pertama Portugis di
Maluku Jorge de Meneses mengunjungi pulau waigeo dan
mendapati penduduk yang berkulit hitam dan berambut
keriting, maka dia menyebut mereka sebagai orang Papua,
sedangkan wilayahnya disebut Ilhas Dos Papua (pulau
Papua) (Tim Peneliti LIPI, 2001).
Hasil pendataan Badan Pusat Statistik Papua tahun
2000 menyebutkan, ada 250 bahasa yang diujar dan 312
suku di Papua dengan suku terkecil disebut Nalka berada
di Jayawijaya, yang anggotanya 13 orang, dan suku
terbesar adalah Biak Numfor dengan jumlah anggota
148.104 jiwa. Dari 312 suku ini terdapat sekitar 40 suku
yang termasuk paling terisolasi. Mereka tidak tahu masuk
dalam distrik atau kabupaten mana karena pemerintah
daerah sendiri belum pernah sampai ke daerah itu
6
1. Kondisi Geografis Papua
Papua memiliki luas hampir tiga setengah kali
Pulau
Jawa
km2)
(421.981
dengan
topografi
yang
bervariasi dimana ada wilayah yang berada dibawah
permukaan laut, beberapa meter diatas permukaan air
laut, bahkan pegunungan yang senantiasa ditutupi air
salju.
Dengan
luas
wilayah
tersebut
menjadikannya
sebagai salah satu propinsi terluas di Indonesia. Wilayah
ini terbagi dalam tiga bagian, yakni kepala burung atau
semenanjung cenderawasih, leher dan tubuh.
Saat pertama dikenal dunia luar hingga bergabung
kedalam NKRI, Papua hanya memiliki satu provinsi yang
bertempat di Jayapura. Tiga tahun setelah UndangUndang Otonomi Khusus diberlakukan di Papua, tepatnya
pada tahun 2004, Papua mengalami pemekaran hingga
menjadi dua wilayah provinsi, yaitu provinsi Papua dan
provinsi Papua Barat. Ibu kota provinsi Papua terletak di
kota Jayapura dan terdiri atas 19 kabupaten, antara lain
(www.Badan
Jayawijaya,
Pusat
Statistik
Jayapura,
Paniai,
Papua.com)
Puncak
:
Merauke,
Jaya,
Nabire,
Mimika, Yapen, Biak Numfor, Boven Digoel, Mappi, Asmat,
Yahukimo, Pegunungan Bintang, Tolikara, Sarmi, Keerom,
Waropen, Supiori. Sedangkan propinsi Papua Barat terdiri
atas delapan kabupaten, antara lain : Fak-fak, Kaimana,
Teluk
Wondama,
Teluk
Bintuni,
Manokwari,
Sorong
Selatan, Sorong, Raja Ampat. (BPS Provinsi Papua Barat,
2008).
7
Keadaan geografis dan iklim di Provinsi Papua,
menyebabkan terjadinya pola-pola adaptasi yang berbedabeda antara satu atau beberapa golongan etnik lainnya
berdasarkan perbedaan lingkungan ekologi yang menjadi
tempat tinggal mereka.
2. Kondisi Demografis Papua
Masyarakat bangsa Papua termasuk dalam rumpun
Melanesia yang memliki kulit coklat gelap, berambut
keriting dan memiliki adat istiadat yang beragam mulai
dari tari-tarian, seni ukir hingga seni lukis. Bangsa Papua
terdiri dari dua golongan, yaitu Papua pantai dan papua
gunung. Papua pantai artinya masyarakat Papua yang
bermukim
di
pesisir
pantai
dan
berprofesi
sebagai
nelayan, sedangkan Papua gunung yaitu masyarakat
Papua yang bermukim di lereng-lereng gunung dan
mencari nafkah dengan cara bertani.
Dalam laporan perdana Bank Dunia/UNDP (1987),
Walker dan Mansoben mencatat bahwa keanekaragaman
orang Papua (sebelumnya disebut orang Irian) di Papua
bertalian erat dengan pola-pola adaptasi sosial-ekonomi
penduduk pada zona-zona ekologi utama yang ada.
Propinsi Papua termasuk Irian Jaya Barat secara geografis
terdiri dari tiga jenis daerah, yaitu daerah pegunungan
tengah, daerah dataran pantai di sebelah selatan dan
daerah kaki gunung di sebelah utara (Mansoben, 1995).
8
B. Evolusi molekuler dan Definisi Genetik
Evolusi molekuler merupakan proses evolusi yang
terjadi pada skala DNA, RNA, dan protein. Perkembangan
ilmu
biologi
molekuler
telah
banyak
memberikan
kontribusi yang besar pada pengetahuan evolusi biologi
dan mampu menjelaskan hal-hal yang sebelumnya sulit
dijelaskan, misalnya persamaan gen antara manusia dan
simpanse.
Evolusi
biologi
merupakan
proses
dan
diversifikasi organisme menurut waktu dan morfologi,
fisiologi,
perilaku
dan
ekologinya.
Evolusi
molekuler
memiliki 3 prinsip dasar, yaitu :
1. Mutasi
Mutasi bersifat permanen dan dapat mengantar
perubahan material genetik (biasanya DNA atau
RNA) sebuah sel. Mutasi dapat disebabkan oleh
kesalahan penggandaan pada material genetik, pada
saat pembelahan sel dan dapat disebabkan juga
oleh efek radiasi, bahan kimia, virus atau dapat juga
terjadi secara bebas selama proses seperti meiosis
dan
Hypermutation.
mempengaruhi
Mutasi
perubahan
alami
kelangsungan
tidak
hidup
pada sebuah organisme pada habitatnya dan dapat
terakumulasi dari waktu ke waktu.
9
2. Penyebab perubahan pada frekuensi alel
Ada
4
proses
yang
dapat
berakibat
pada
kelangsungan hidup sebuah karakter, atau lebih
spesifiknya sebuah varian gen, yaitu:
-
Mutasi
-
Penyimpangan genetik, merupakan akumulasi
perubahan secara acak pada kelompok gen.
-
Aliran gen (campuran gen), merupakan sesuatu
yang
membuat
populasi
lebih
dekat
secara
genetik pada saat membangun kelompok gen
yang besar.
-
Seleksi,
terbentuk
pada
kenyataannya
oleh
angka
seleksi
kematian
dan
alami
angka
kelahiran yang berbeda.
3. Mempelajari filogeni pada tingkat molekuler
Sistematika molekuler merupakan bidang penting
dari sistematik dan genetika molekuler, yakni suatu
proses menggunakan data molekuler dari organisme
biologis
(DNA,
RNA
atau
keduanya,
untuk
menyelesaikan pertanyaan dalam sistematik.
Gen merupakan satuan dasar bahan genetik yang
terkait degan sifat tertentu yang diteruskan kepada
turunannya
melalui
sebuah
mekanisme
cetak-copy
(replication), terekspresi ke dalam struktur RNA atau
protein melalui sebuah proses transkripsi dan atau
translasi. Watson dan Crick (1953) menyatakan bahwa
molekul DNA itu berbetuk spiral ganda yang berpilin
10
(“doble helix”) dan memperlihatkan berbagai aktifitas dari
molekul DNA.
Thomas Hunt Morgan (1910) menunjukkan bahwa
gen terletak di kromosom. Asam nukleat merupakan
sebuah
polimer
penyimpanan
nukleotida
serta
yang
pemindahan
berperan
informasi
dalam
genetik
(polinukleotida). Asam nukleat terdapat dalam 2 bentuk
yaitu: Asam Deoksiribosa (DNA) dan Asam Ribosa (RNA).
Keduanya merupakan polimer linier, tidak bercabang dan
tersusun dari subunit-subunit yang disebut nukleotida.
Nukloetida merupakan dasar penyusun asam nkleat, RNA
dan DNA dimana strukturnya terdiri dari Basa, Gula dan
Phospat.
C. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) dan
Kromosom Y
DNA atau Asam Deoksiribonukleat adalah zat kimia
polimer yang satuan-satuan dasarnya adalah nukleotida,
sehingga DNA tergolong polinukleotida. Nukleotida terdiri
atas tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat, gula
deoksiribosa, dan basa nitrogen. Pada sistem hayati, DNA
adalah pembawa informasi genetik, artinya bahwa DNA
mengandung pada urutan khas basa nukleat, informasi
yang
diperlukan
bagi
organisme
pembawanya
merealisasikan sifat-sifat atau potensi dirinya sebagai
organisme hayati, disamping informasi tersebut dapat
11
diwariskan.
Prinsip
bahwa
DNA
sebagai
pembawa
informasi genetik berlaku secara umum/universal, kecuali
pada
beberapa
virus
yang
menyimpan
informasi
suatu
struktur
genetiknya dalam bentuk RNA.
Kromosom
merupakan
makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik
dalam
sel
disimpan.
Kromosom
merupakan
kromosom
terkecil
diperlukan
untuk
Y
pada
perkembangan
sendiri
adalah
manusia
yang
seksual
dan
spermatogenesis (Jobling and Smith, 2003). Kromosom Y
yang
merupakan
penentu
kelamin
pada
manusia
khususnya pada penentu kelamin seks jantan pada pria
mengandung 58 juta pasang basa dan merupakan 0,38 %
dari total DNA dalam sel (Bruyere et al.,2006).
Kromosom Y dipahami hanya membawa gen yang
memicu diferensiasi testes, yang diketahui kemudian
sebagai gen SRY (sex-determining region Y) penentu
identitas seks jantan. Ada beberapa perilaku penting
dimiliki oleh kromosom Y, antara lain yang pertama
kromosom Y merupakan kromosom yang hanya terdapat
pada pria, ada bagian dari DNA kromosom Y tidak
melakukan proses perpasangan dengan kromosom X
selama pembelahan sel miosis.
12