Resume Mutasi 1-2

BAB I PERUBAHAN MATERI GENETIK: PENGERTIAN MUTASI, DAN SEBAB-SEBAB MUTASI A. Pengertian Mutasi

Menurut Ayala dkk (1989), mutasi diartikan sebagai proses yang dapat menyebabkan suatu perubahan pada suatu gen. Sumber lain meyatakan mutasi sebagai perubahan materi genetik yang dapat diwariskan dan tiba-tiba (Gardner dkk, 1991). Perubahan materi genetik DNA dan RNA dapat berupa perubahan atau pengurangan unit penyusun, perubahan susunan, perubahan jumlah, dan sebagainya. B. Sebab-Sebab Mutasi

Mutasi dapat terjadi secara spontan dan diinduksi oleh radiasi pengion, radiasi ultraviolet, dan berbagai senyawa kimia. Mutasi dapat terjadi karena dua faktor: a. Faktor Internal 1) Kesalahan pada replikasi DNA, misalnya t automerisme. 2) Penggelembungan unting pada saat replikasi. Jika penggelembungan terjadi pada unting lama, maka akan terjadi delesi. Sebaliknya jika penggelembungan terjadi pada unting baru, maka akan terjadi adisi. 3) Perubahan kimia tertentu secara spontan, misalnya depurinasi dan deaminasi basa-basa tertentu. 4) Transposisi elemen transposable, terjadi karena insersi gen sehingga mempengaruhi ekspresi gen. 5) Efek gen mutator yaitu gen yang ekspresinya mempengaruhi frekuensi mutasi gen-gen lain. b. Faktor Eksternal (lingkungan) 1) Fisik. Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat fisik adalah radiasi dan suhu. Radiasi dibedakan menjadi radiasi pengion dan radiasi bukan pengion (Gardner dkk, 1991). Radiasi pengion berenergi tinggi, sedang radiasi bukan pengion berenergi rendah. Contoh radiasi pengion misalnya radiasi sinar X, proton dan neutron yang dihasilkan mesin, maupun sinar alfa, beta, dan gamma yang dibebaskan isotop radioaktif dari elemen seperti 32P, 35S, Cobalt 90 dan sebagainya. Contoh radiasi bukan pengion misalnya radiasi sinar ultraviolet (UV). Pada beberapa jenis ikan suhu dapat menginduksi terjadinya poliploidi. Tekanan hidrostatik juga dapat menginduksi mutasi. Tekanan hidrostatik dapat menginduksi triploidi pada axoloth dengan menghambat polar body karena rusaknya spindel meiosis. 2) Kimiawi Penyebab mutasi yang bersifat kimiawi disebut mutagen kimiawi. Mutagen kimiawi dapat dipilah menjadi 3 kelompok yaitu: a. Analog basa, yaitu senyawa yang memiliki struktur molekul mirip dengan basa DNA. Contohnya adalah 5-Bromourasil (5 BU) dan 2-aminopurin (2 AP). b. Agen pengubah basa ( base modifying agents), yang termasuk ke dalamnya adalah mutagen yang secara langsung mengubah struktur kimia basa yaitu agen deaminasi, agen hidroksilasi serta agen alkikasi.

c.

Agen interkalasi adalah senyawa yang melakukan insersi antara basa-basa berdekatan pada DNA. Contoh agen interkalasi adalah prolavin, acridine, ethimidium bromide, dan lain-lain.

3) Biologis Salah satu contoh penyebab mutasi yang bersifat biologis adalah fag. Efeknya terutama berkaitan dengan integrasi DNA fag, pemutusan dan delesi DNA inang. Mutagenesis fag dapat terjadi karena kerusakan DNA akibat pemutusan dan delesi yang mungkin timbul oleh efek nuklease, atau karena gangguan perbaikan DNA.

BAB II MACAM-MACAM MUTASI DAN MUTASI YANG ACAK A. Macam-Macam Mutasi

1. Mutasi somatik dan Mutasi Germinal Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel somatik, sedangkan mutasi germinal adalah yang terjadi pada sel-sel germ. Mutasi germinal disebut juga garis benih ( gern line mutation)  atau mutasi genetik ( gametik mutation). Jika mutasi germinal terjadi pada sebuah

gamet (spermatozoa atau ovum), maka hanya satu turunan yang terlibat fertilisasi saja yang dapat mewarisi gen mutan itu. Tetapi jika mutasi terjadi pada satu sel spermatogonium atau satu oogonium, maka beberapa gamet akan mewarisi gen mutan itu (pada satu putaran meiosis). 2. Mutasi Kromosom dan Mutasi Gen a.

Mutasi gen Mutasi gen adalah mutasi yang terjadi di lingkup gen, sedangkan mutasi kromosom adalah

mutasi yang terjadi di lingkup kromosom. Dikenal pula macam mutasi gen yang disebut mutasi titik (point mutation). Mutasi titik adalah mutasi gen yang hanya menimpa satu pasang nukleotida dalam sesuatu gen. Macam-macam mutasi gen antara lain:

-

Mutasi pergantian pasangan basa , adalah perubahan yang terjadi pada suatu gen berupa

pergantian satu pasang basa oleh pasangan basa lainnya.

-

Mutasi transisi   adalah satu tipe dari mutasi pergantian basa. Pada mutasi transisi, terjadi

suatu pergantian basa purin dengan basa purin lain atau pergantian suatu basa pirimidin dengan pirimidin lainnya.

-

Mutasi transversi   adalah pergantian basa purin dengan basa pirimidin, dan sebaliknya di

tapak (posisi) yang sama.

-

Mutasi misens  adalah mutasi yang terjadi karena perubahan suatu pasangan basa (dalam

gen) yang mengakibatkan terjadinya perubahan satu kode genetika, sehingga asam amino yang terkait (pda polipeptida) berubah.

-

Mutasi nonsense  adalah pergantian pasangan basa yang berakibat terjadinya perubahan

suatu kode genetika pengkode asam amino menjadi kode genetika pengkode terminasi.

-

Mutasi netral   adalah pergantian suatu pasangan basa karena perubahan kode genetika,

yang menimbulkan perubahan asam amino, tetapi tidak sampai mengakibatkan perubahan fungsi protein ( Russel, 1992 ).

-

Mutasi diam  adalah suatu tipe mutasi netral yang khusus. Pada mutasi diam terjadi

pergantian suatu pasangan basa pada gen yang menimbulkan perubahan satu kode genetika, tetapi tidak mengakibatkan perubahan/pergantian asam amino yang di kode Contoh kode AGG dan AGA sama-sama mengkode asam amino.

-

Mutasi perubahan angka  terjadi karena adisi atau delesi satu atau lebih pasangan basa yang

merubah fungsi triplet pasangan basa pada gen dalam arah distal dari tapak mutasi (Gardner, dkk, 1991). Mutasi titik dapat dipilah menjadi 2 macam, yaitu mutasi ke depan ( forward mutation)  dan mutasi balik ( reverse mutation). Forward mutation  adalah mutasi yang mengubah wild-type, namun kadang-kadang kedua konsep itu ( wild-type dan tipe mutan) bersifat arbitrer. Contohnya, ada dua alela yang mengontrol warna mata coklat maupun biru pada manusia sama-sama tergolong wild-type. Tetapi ada suatu populasi yang hampir seluruhnya bermata coklat, sehingga alela untuk warna mata biru dipandang sebagai tipe mutan. Reverse mutation dapat memulihkan polipeptida yang sebelumnya bersifat fungsional

sebagian ataupun tidak fungsional akibat mutai gen, menjadi polipeptida yang berfungsi penuh (true reversion) atau sebagian ( partial reversion). True reversion  terjadi jika asam amino mulamula dapat dikode kembali, dan terjadinya tepat pada tapak yang sama (pada gen). Sedangkan  partial reversion  terjadi jika asam amino mula-mula diganti oleh kode asam amino lain, dan

berlangsungnya pada tapak yang lain (pada genom), sehingga urutan-urutan nukleotida mulamula (wild-type) tetap tidak pulih (gardner,dkk,1991). Partial reversion disebut juga sebagai mutasi penekanan (suppressor mutation). Pada suppressor mutation, dikenal intragenic suppressor mutation  dan intergenik suppressor mutation . Pada intragenic suppressor mutation

terdapat dua pola mekanisme. Pada pola pertama terjadi perubahan basa nukleotida lain dalam triplet yang mentranskripsi kode genetika yang sama. Pola kedua terjadi perubahan basa nukleotida lain dalam triplet yang mentranskripsi kode genetika lain. b. Mutasi Kromosom Mutasi kromosom   adalah mutasi yang terjadi dilingkup kromosom. Mutasi kromosom

disebut juga sebagai aberasi kromosom. Mutasi kromosom dibagi menjadi dua, yaitu perubahan struktur kromosom dan perubahan jumlah kromosom. Perubahan struktur kromosom berupa penjumlahan jumlah gen dan perubahan lokasi gen. Jumlah gen terjadi karena delesi dan duplikasi. Sedangkan perubahan jumlah kromosom adalah adanya fusi sentrik ( centric fussion), fisi sentrik (centric fission), aneuploidi, serta monoploidi maupun poliploidi. 3.

Mutasi Spontan dan Mutasi Terinduksi

Sebagian mutasi menimbulkan variasi nutrisional atau biokimiawi dan menyimpang dai kondisi normal. Ada pula mutasi yang mempengaruhi pola perilaku makhluk hidup dan regulasi gen. Ada mutasi letal yang mengakibatkan suatu sel atau makhluk hidup tidak dapat hidup. Pada bakteri, mutasi letal menyebabkan ketidakmampuan sinstesis asam amino. Sedangkan pada manusia, cacat Tay Sachs disease dan huntington disease bersifat letal di waktu-waktu tertentu selama siklus hidup.

Efek mutasi dapat tidak terdeteksi pada kondisi tertentu, mutasi macam ini disebut mutasi kondisional. Contohnya adalah mutasi peka suhu atau temperature sensistive mutation   yang ditemukan pada berbagai makhluk hidup.

B. Mutasi Yang Acak

Mutasi sering dinyatakan sebagai kejadian yang bersifat kebetulan, tidak terarah serta acak. Dikatakan kejadian kebetulan karena merupakan perkecualian yang jarang terhadap keteraturan proses replikasi DNA, selain itu tidak ada cara untuk mengetahui apakah suatu gen tertentu akan bermutasi pada suatu sel tertentu atau suatu generasi tertentu.

PERTANYAAN TISMI DIPALAYA

1. Bagaimanakah cara mendeteksi laju mutasi? Jawab:  Laju mutasi dapat dideteksi menggunakan

kromosom X Muller-5/Muller-5 X

chromosome . Kromosom X yang diberi penanda mutan Bar (B) yang semi dominan dan a

mutan apricot (w )yang resesif. Kromosom tersebut diupayakan mengalami inversi untuk menekan peristiwa pindah silang. Individu betina dengan kromosom Muller-5 homozigot disilangkan dengan jantan wild type menghasilkan F1 betina heterozigot dan jantan Muller-5. F1 disilangkan sesamanya menghasilkan F2 yang memunculkan individu jantan wild type. Hal tersebut membuktikan bahwa kromosom X yang dideteksi tidaklah letal.

2. Bagaimanakah fusi sentrik dan fisi sentrik dapat menyebabkan mutasi? Jawab: Fusi kromosom terjadi bila dua kromosom homolog bergabung membentuk satu

kromosom; sedangkan fisi kromosom terjadi bila satu kromosom terpisah menjadi dua. Contoh kelainan Familial Down Syndrome. Lengan panjang kromosom 21 bergabung dengan lengan panjang kromosom 14, sehingga individu tersebut berperan sebagai carrier , jika kawin dengan pasangan normal akan memunculkan turunan normal bukan carrier dan turunan pengidap Familial Down Syndrome dengan peluang masing-masing

1/6, sebaliknya turunan yang gagal hidup peluangnya 3/6.