Genetika adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari bagaimana sifat-sifat biologis diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya melalui gen. Genetika juga mempelajari struktur, fungsi, dan cara kerja gen serta bagaimana gen memengaruhi sifat-sifat organisme, baik secara fisik maupun fisiologis.
Gen adalah unit pewarisan yang menyimpan informasi genetik dalam bentuk urutan nukleotida DNA (deoksiribonukleat). Gen terletak pada bagian tertentu dari kromosom. DNA memiliki struktur berupa heliks ganda yang tersusun dari empat basa nitrogen, yaitu adenin (A), timin (T), guanin (G), dan sitosin (C). Setiap tiga basa nitrogen disebut kodon dan menyandi satu asam amino. DNA terorganisir bersama protein histon membentuk kromosom di dalam inti sel. Manusia memiliki 46 kromosom atau 23 pasang, termasuk satu pasang kromosom seks (XX atau XY).
2. Alel, Genotipe, dan Fenotipe
Alel adalah bentuk alternatif dari suatu gen yang menempati lokus yang sama pada kromosom homolog. Individu dapat memiliki dua alel yang sama (homozigot) atau berbeda (heterozigot). Gabungan alel yang dimiliki individu disebut genotipe, sedangkan fenotipe adalah ekspresi luar atau karakteristik yang tampak dari genotipe, seperti warna rambut atau tinggi badan.
3. Hukum Mendel
Gregor Mendel menyusun hukum dasar genetika melalui percobaannya pada tanaman kacang polong. Hukum Pertama, yaitu Hukum Segregasi, menyatakan bahwa setiap individu memiliki dua alel untuk setiap sifat, dan hanya satu yang diwariskan kepada keturunan. Hukum Kedua, yaitu Hukum Asortasi Bebas, menyatakan bahwa alel dari gen yang berbeda diturunkan secara acak dan tidak bergantung satu sama lain.
4. Mutasi
Mutasi adalah perubahan permanen pada susunan DNA yang dapat terjadi secara spontan atau akibat faktor eksternal seperti radiasi, zat kimia, atau virus. Mutasi bisa terjadi pada tingkat gen (mutasi titik), kromosom (penghapusan atau duplikasi bagian kromosom), atau genom (perubahan jumlah kromosom). Mutasi dapat menghasilkan variasi genetik, yang bisa menguntungkan, merugikan, atau netral tergantung pada konteks biologisnya.
A. Ekspresi Gen dan Teknik Dasar dalam Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika adalah cabang ilmu bioteknologi yang berfokus pada manipulasi genetik suatu organisme untuk menghasilkan sifat atau produk tertentu. Rekayasa genetika tidak mungkin dilakukan tanpa pemahaman yang baik tentang ekspresi gen, yaitu proses bagaimana informasi dalam DNA digunakan untuk membentuk protein.
