Quipperian! Apakah kamu sudah mengerti betul tentang Teori Mutasi dalam pelajaran Biologi? Jika kamu merasa sudah menguasai coba kamu sekali lagi baca tentang teori ini sekali lagi. Akan banyak hal yang kiranya kamu lewatkan lho!
Makanya, agar lebih pintar lagi, yuk kalian sama-sama belajar lagi tentang Teori Mutasi lebih dalam!
Pengertian Mutasi
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosom disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada spesies.
Perubahan pada sekuens basa DNA akan menyebabkan perubahan pada protein yang dikode oleh gen. Contohnya, bila gen yang mengkode suatu enzim mengalami mutasi, maka enzim yang dikode oleh gen mutan tersebut akan menjadi inaktif atau berkurang keaktifannya akibat perubahan sekuens asam amino. Namun mutasi dapat pula menjadi menguntungkan bila enzim yang berubah oleh gen mutan tersebut justru meningkat aktivitasnya dan menguntungkan bagi sel.
Mutasi Gen
Mutasi gen atau disebut juga mutasi titik (Point mutations) adalah perubahan urutan satu atau dua pasang basa DNA yang menyusun gen. Urutan nukleotida dalam sebuah DNA disalin dengan kesalahan yang sangat kecil, yaitu kurang dari satu kesalahan untuk setiap sepuluh miliar nukleotida.
Kesalahan itu akan terus menerus disalin dan diteruskan kesemua generasi sel berikutnya karena urutan yang salah itu dianggap sebagai urutan yang benar. Perubahan atau mutasi gen bersifat acak, artinya dapat terjadi pada pasangan basa nitrogen (ada sekitar 1200-1500 pasangan basa) mana saja di sepanjang kromosom.
Mutasi gen terjadi selama proses translasi ataupun transkripsi pada saat sintesis protein. Perubahan satu urutan nukleotida saja dapat menyebabkan pengaruh yang tidak bisa dianggap kecil, bergantung pada bagian mana perubahan itu terjadi.
Fakta Betapa Menyenangkan Menjadi Mahasiswa Biologi!
Mutasi gen atau perubahan urutan nukleotida mungkin mengakibatkan tidak aktif atau tidak terbentuknya protein penting. Ada dua tipe mutasi gen, yaitu substitusi basa dan mutasi pergeseran rangka.
Mutasi gen disebabkan oleh adanya perubahan dalam urutan nukleotida perubahan genotif. Bahan- bahan penyebab terjadinya mutasi disebut dengan mutagen. Sedangkan individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan.
Kegunaan mutasi
Mutasi adalah suatu proses biologi yang telah ada selama adanya kehidupan dalam planet bumi ini. Alel mutan yang telah dibahas dalam bab sebelum ini tidak bernilai di dalam mengkaji proses mutasi sendiri, akan tetapi sangat berguna sebagai ciri genetik atau sebagai wakil gen : fungsi persisnya tidak begitu penting, kecuali sebagai suatu cara untuk melacaknya.
Akan tetapi dalam genetika modern gen mutan telah mempunyai peranan lain karena fungsi persisnya penting. Gen mutan dapat digunakan dalam menguraikan bagian-bagian penting fungsi biologi dan memeriksa cara bekerjanya dan hubungannya.
Jadi suatu pengkajian fungsi biologi tertentu dapat menarik untuk mempunyai sebanyak mungkin bentuk mutan yang mempengaruhi fungsi biologi tersebut. Untuk mengidentifikasi keragaman genetik sama dengan mengidantifikasi komponen proses biologi, yaitu:
Sistem Melacak Mutasi
Kestabilan bentuk suatu spesies dari generasi ke generasi menunjukkan bahwa mutasi merupakan suatu proses yang langka. Keadaan ini membuat masalah bagi pakar genetik yang mencoba mendemonstrasikan mutasi.
Suatu sistem untuk melacak mutasi diperlukan agar pada suatu keadaan, kehadiran suatu alel mutan dikenal pada tingkat fenotipenya. Sistem semacam ini menjamin bahwa setiap mutasi langka yang mungkin ada tidak akan terlewati.
Sistem ini harus dibuat agar mutasi resesif tidak akan terselubungi oleh alel normal dominan pasangannya. Sebagai contoh, kita dapat menggunakan sistem melacak yang pertama kali dibuat dan digunakan oleh Lewis Stadler dalam tahun 1920 untuk mempelajari mutasi pada jagung dari alel C, yang fenotipenya biji berwarna, ke alel c, ekspresinya biji putih.
Warna biji jagung disini ditentukan oleh fenotipe endospermanya. Jika dilihat kembali dalam bab siklus hidup tumbuhan, kita ketahui bahwa jaringan endosperma terbentuk dari sel hasil fusi dua nukleus betina haploid identik dengan satu nukleus haploid dari sel polen jantan. Jadi jaringan ini mempunyai tiga set kromosom (3n). Keadaan ini tidak akan tetap menampakkan efeknya dalam kehadiran dua alel resesif.
Stadler menyilangkan betina cc x jantan CC dan memeriksa ribuan biji pada tongkol jagung hasil persilangan ini. Setiap biji mewakili individu zuriat. Dalam keadaan tidak ada mutasi, semua biji jagung akan Ccc berfenotipe berwarna.
Jadi kalau dijumpai satu biji jagung putih maka sudah dapat dipastikan telah terjadi dari C ke cdalam tetua jantan CC. Meskipun pekerjaan yang harus dilakukan banyak, akan tetapi metode ini sangat langsung dan dapat dipercaya untuk melacak mutasi.
Dengan meningkatkan banyaknya lokus spesifik yang dipelajari, maka peneliti meningkatkan kemungkinan melacak suatu mutasi dalam percobaannya. Uji semacam ini disebut uji lukos spesifik. Sistem ini sudah digunakan secara ekstensif dalam genetika jagung pada dan mamalia.
Sejauh mana Mutasi Terjadi?
Jika sistem melacak mutasi terjadi tersedia, peneliti dapat merancang percobaan untuk menemukan mutasi. Satu hal sudah pasti adalah bahwa mutasi adalah kejadian yang langka. Terjadinya mutasi bisa dikategorikan menjadi 3 fase, seperti:
Laju Mutasi
Laju mutasi adalah suatu besaran yang mewakili suatu usaha pengukuran banyaknya peluang kejadian mutasi spesifik yang terjadi dalam satu satuan waktu tertentu. Waktu dapat berupa satau atau beberapa satuan pengukuran. Suatu satuan satu generasi organisme, generasi sel, atau pembelahan sel biasanya lebih digunakan daripada satuan waktu aktual seperti hari jam.
Frekuensi Mutasi
Frekuensi mutasi adalah frekuensi suatu macam mutasi atau mutan yang spesifik dijumpai dalam suatu populasi sel atau individu. Populasi sel dapat berupa gamet (dalam organisme tingkat tinggi) atau spora aseksual, atau setiap tipe sel lainnya.
Nilai peubah ini lebih mudah diukur dibandingkan dengan laju mutasi. Misalkan dalam suatu populasi berukuran 1000 individu tanaman dijumpai 3 individu memperlihatkan fenotipe mutan spesifik tertentu, maka frekuensi mutasinya sama dengan 0,3%.
Induksi Mutasi
Frekuensi mutasi bisa ditingkatkan dengan menggunakan agen yang bisa meningkatkan frekuensi mutasi dibandingkan frekuensi mutasi alami. Agen ini disebut Mutagen. Beberapa agen yang bisa meningkatkan frekuensi mutasi adalah : radiasi sinar X, sinar 7g, sinar ultra violet (UV), dan bahan kimia EMS (etil metanesulfonat).
Pemuliaan Mutasi
Mutasi dapat digunakan bukan hanya untuk mengupas tentang perubahan-perubahan yang terjadi dalam sistem biologi, tetapi dapat juga digunakan dalam program pemuliaan tanaman. Seperti telah dibahas sekilas di dalam bab pendahuluan, bahwa di dalam mencari varietas tanaman dengan sifat yang lebih baik diperlukan adanya keragaman sifat-sifat dan rekombinasi baru dari sifat-sifat yang baik melalui persilangan.
Dokter adalah Pekerjaan Mulia di Dunia, Tapi Kamu Siap dengan Fakta Ini?
Salah satu cara untuk membuat keragaman sifat-sifat adalah melalui penggunaan mutagen. Dengan cara ini diharapkan terjadi mutasi buatan yang menimbulkan keragaman sifat yang baik untuk diseleksi.
Berbagai prosedur bisa dipakai untuk membuat mutasi buatan dengan mutagen. Di antaranya melalui perlakuan mutagen terhadap polen, dan kemudian polen ini dipakai untuk polinasi. Pada generasi berikutnya mutasi dominan akan tampak, sedangkan mutasi resesif akan tampak setelah penyerbukan sendiri pada generasi selanjutnya.
Cara lainnya adalah melalui perlakuan mutagen terhadap biji. Sel dalam embrio di dalam biji mungkin menjadi mutan, dan mungkin akan menjadi jaringan nutfah atau jaringan somatik. Jika mutasi terjadi dalam jaringan somatik maka setiap mutasi dominan akan tampak pada tanaman yang tumbuh dari biji tersebut,akan tetapi mutasi akan berakhir di tanaman itu.
Mutasi nutfah (germinal), akan tampak pada generasi kemudian, yang kemudian bisa diseleksi sesuai dengan sifat yang diperlukan. Jadi mutasi bukan hanya dapat dipakai untuk analisis genetik dan pengupasan sistem dalam biologi, tetapi dapat juga digunakan dalam berbagai macam percobaan dan penggunaan praktis.
Quipprian! Mutasi gen adalah perubahan urutan satu atau dua pasang basa DNA yang menyusun gen. Mutasi gen terjadi selama proses translasi ataupun transkripsi pada saat sintesis protein.
Mutasi gen atau perubahan urutan nukleotida mungkin mengakibatkan tidak aktif atau tidak terbentuknya protein penting. Ada dua tipe mutasi gen, yaitu substitusi basa dan mutasi pergeseran rangka.
Jadi, semua hal tersebut selalu akan berkaitan satu sama lainnya. Jangan capek untuk terus belajar Mutasi, ya! Semoga bahasan ini bermanfaat!
Penulis: Sritopia
Artikel ini membahas tentang mutasi dalam biologi. Berbagai arti dari mutasi dapat diperiksa pada mutasi (disambiguasi). Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik baik pada taraf tingkatan gen maupun pada tingkat kromosom. Mutasi pada tingkat gen disebut mutasi titik, sedangkan mutasi pada kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada spesies. Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya, radioaktif, sinar ultraviolet, sinar X, serta loncatan energi listrik seperti petir. Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan. Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type").
Mutasi titik merupakan perubahan pada basa N dari DNA atau RNA. Mutasi titik relatif sering terjadi namun efeknya dapat dikurangi oleh mekanisme pemulihan gen. Mutasi titik dapat berakibat berubahnya urutan asam amino pada protein, dan dapat mengakibatkan berkurangnya, berubahnya atau hilangnya fungsi enzim. Teknologi saat ini menggunakan mutasi titik sebagai marker (disebut SNP) untuk mengkaji perubahan yang terjadi pada gen dan dikaitkan dengan perubahan fenotipe yang terjadi. Contoh mutasi gen adalah reaksi asam nitrit dengan adenin menjadi zat hipoxanthine. Zat ini akan menempati tempat adenin asli dan berpasangan dengan sitosin, bukan lagi dengan timin.
Mutasi kromosom, sering juga disebut dengan mutasi besar atau aberasi kromosom adalah perubahan jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen dalam kromosom. Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis.[1]Aberasi
Euploidi
Euploidi adalah perubahan jumlah n-nya. Dalam hal ini, "n" menandakan jumlah set kromosom. Sebagai contoh, sel tubuh manusia memiliki 2 paket kromosom sehingga disebut 2n, dimana satu paket n manusia berjumlah 23 kromosom. Euploidi dibagi menjadi dua yaitu autopoliploidi dan allopoliploidi. Pada autopoliploidi, n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis, sedangkan allopoliploidi, yaitu perkawinan atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya.
Aneusomi
Aneusomi adalah perubahan jumlah kromosom. Penyebabnya adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya benang-benang spindel ke sentromer) dan non disjunction (gagal berpisah). Aneusomi pada manusia dapat menyebabkan:
- Sindrom Turner, dengan kariotipe (22AA+X0). Jumlah kromosomnya 45 dan kehilangan 1 kromosom kelamin. Penderita Sindrom Turner berjenis kelamin wanita, tetapi ovumnya tidak berkembang (ovaricular disgenesis).
- Sindrom Klinefelter, kariotipe (22 AA+XXY), mengalami trisomik pada kromosom gonosom. Penderita Sindrom Klinefelter berjenis kelamin laki-laki, tetapi testisnya tidak berkembang (testicular disgenesis) sehingga tidak bisa menghasilkan sperma (aspermia) dan mandul (gynaecomastis) serta payudaranya tumbuh.
- Sindrom Jacobs, kariotipe (22AA+XYY), trisomik pada kromosom gonosom. Penderita sindrom ini umumnya berwajah kriminal, suka menusuk-nusuk mata dengan benda tajam, seperti pensil,dll dan juga sering berbuat kriminal. Penelitian di luar negeri mengatakan bahwa sebagian besar orang-orang yang masuk penjara adalah orang-orang yang menderita Sindrom Jacobs.
- Sindrom Patau, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada kromosom autosom. kromosom autosomnya mengalami kelainan pada kromosom nomor 13, 14, atau 15.
- Sindrom Edward, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada autosom. Autosom mengalami kelainan pada kromosom nomor 16,17, atau 18. Penderita sindrom ini mempunyai tengkorak lonjong, bahu lebar pendek, telinga agak ke bawah dan tidak wajar.
Delesi, duplikasi, inversi
Terjadi ketika sebuah fragmen kromosom patah dan hilang pada saat pembelahan sel. Kromosom tempat fragmen tersebut berasal kemudian akan kehilangan gen-gen tertentu. Namun dalam beberapa kasus, fragmen patahan tersebut dapat berikatan dengan kromosom homolog menghasilkan duplikasi. Fragmen tersebut juga dapat melekat kembali pada kromosom asalnya dengan arah terbalik dan menghasilkan inversi.[2]
Bahan-bahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut mutagen. Mutagen dibagi menjadi tiga yaitu:
- Mutagen bahan kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.
- Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif, dan sinar gamma. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit.
- Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakteri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.
Pada umumnya, mutasi itu merugikan, mutannya bersifat letal dan homozigot resesif. Namun mutasi juga menguntungkan, diantaranya, melalui mutasi, dapat dibuat tumbuhan poliploid yang sifatnya unggul. Contohnya, semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji, buah stroberi yang besar, dan lain-lain. Mutasi ini juga menjadi salah satu kunci terjadinya evolusi di dunia ini. Terbentuknya tumbuhan poliploid ini menguntungkan bagi manusia, tetapi merugikan bagi tumbuhan yang mengalami mutasi, karena tumbuhan tersebut menjadi tidak bisa berkembang biak secara generatif.
Meskipun secara biologi sebagian terbesar mutasi menyebabkan gangguan pada kebugaran (fitness) individu, bahkan kematian, mutasi sebenarnya adalah salah satu kunci bagi kemampuan beradaptasi suatu jenis (spesies) terhadap lingkungan baru atau yang berubah. Sisi positif ini dimanfaatkan oleh sejumlah bidang biologi terapan.
Terapi sel-sel tumor
Aplikasi radiasi radioterapi (seperti penyinaran dengan sinar X) dan kemoterapi untuk menghambat perkembangan sel-sel tumor dan kanker pada dasarnya adalah menginduksi mutasi pada sel-sel kanker sebagai targetnya. Agen mutasi tersebut akan menyebabkan sel-sel target berhenti tumbuh karena tidak mampu lagi memperbanyak diri.
Pemuliaan
Pemaparan tanaman terhadap radiasi sinar mengion, seperti sinar gamma dari Co-60, atau terhadap beberapa kemikalia, seperti EMS dan DS, dalam waktu dan kadar tertentu juga digunakan untuk menginduksi mutasi. Dalam penerapan ini, mutasi tidak ditujukan untuk mematikan sel, tetapi untuk mengubah susunan basa nitrogen pada DNA atau untuk menyebabkan mutasi segmental. Harapannya adalah ada beberapa sel yang akan mengalami mutasi yang menguntungkan. Dengan demikian, tidak hanya sedikit yang dipaparkan, tetapi ribuan sampai ratusan ribu individu. Cara pemuliaan dengan bantuan mutasi ini kebanyakan dilakukan terhadap tanaman hortikultura, seperti tanaman sayuran dan tanaman hias (ornamental). Batan telah menghasilkan beberapa kultivar unggul padi yang dirakit melalui mutasi.
- ^ Warmadewi 2017, hlm. 22.
- ^ Warmadewi 2017, hlm. 26.
Warmadewi, D.A. (2017). Mutasi Genetik (PDF). Denpasar: Universitas Udayana Denpasar. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
- Paramutasi
- Marker genetik
- TILLING
- X-Men
- (Inggris) Bab tentang mutasi pada buku teks "General Biology" dari WikiBooks
- (Inggris) Contoh-contoh mutasi yang berguna Diarsipkan 2007-09-27 di Wayback Machine.
- (Inggris) Perangkat lunak untuk meramal aktivitas protein yang bermutasi Diarsipkan 2009-02-10 di Wayback Machine.
Artikel bertopik biologi ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya. |
- l
- b
- s
Diperoleh dari "//id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mutasi&oldid=20359045"