Contoh Mutagen Biologi

A.




Pengertian

Mutasi


merupakan perubahan gen atau kromosom dari suatu individu yang bersifat menurun.

Individu yang mengalami mutasi disebut mutan, dan penyebab terjadinya mutasi disebut mutagen.

B.






Pembagian Mutasi

1.






Mutasi Gen



(


Mutasi Titik


)

Pada mutasi gen tidak terjadi perubahan lokus, bentuk maupun jumlah kromosom, tetapi menimbulkan perubahan pada g-RNA, dan akibatnya

dapat

mengubah protein pada sintesis protein sehingga dapat menghasilkan fenotip yang berbeda.

Penyebab muatsi gen:

a.


Subtitusi (pertukaran), adalah peristiwa pertukaran atau pergantian basa nitrogen penyusun Deoxyribonucleic acid
, yang dibedakan menjadi:

1)




Transisi


adalah pergantian basa nitrogen sejenis, misalnya antara basa purin dengan purin atau pirimidin dengan pirimidin. Contoh: A – T diganti menjadi G – S, South – G menjadi T – A.

2)




Transversi


adalah pergantian basa nitrogen yang tidak sejenis, misalnya


pergantian basa nitrogen purin dengan pirimidin atau sebaliknya. Contoh: T – A

diganti

menjadi A – T,
One thousand – Due south menjadi S – G.

b.




Adisi/Insersi (penambahan), peristiwa penambahan satu atau beberapa basa nitrogen.

c.


Delesi (pengurangan), peristiwa pengurangan satu atau beberapa basa nitrogen. Delesi ini dapat disebabkan oleh infeksi virus dan radiasi sinar radioaktif.

ii.






Mutasi Kromosom


(Aberasi Kromosom)

Mutasi kromosom akan mempengaruhi beberapa gen, sehingga mutasi kromosom berakibat lebih




nyata pada fenotip atau penampakan individu dibanding mutasi gen.

a.






Perubahan Struktur Kromosom

1)





Inversi



adalah peristiwa perubahan urutan lokus (gen) terbalik atau berpindah sebagai akibat dari kromosom yang terpilin sehingga menyebabkan terjadinya penyisipan gen-gen pada lokus dengan urutan yang berbeda dengan sebelumnya. Inversi dibedakan menjadi dua, yaitu parasentris dan perisentris.
Inversi parasentris

adalah

perubahan urutan gen hanya terjadi pada satu lengan saja tanpa berpindah ke lengan yang lain melewati sentromer.

Adapun



inversi perisentris


adalah perubahan urutan gen yang terjadi antara kedua lengan yang melewati sentromer.

2)




Delesi dan Duplikasi

. Pada proses delesi, lengan kromosom patah dan kehilangan sebagian lokusnya. Patahan tersebut dapat menempel pada lengan kromosom homolognya atau bebas tidak menempel pada lengan kromosom yang lain. Berdasarkan letak patahan kromosom, delesi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu
delesi interkalarapabila patahannya terjadi di dua bagian sehingga menyebabkan bagian tengahnya hilang

dan


delesi terminal


apabila patahannya terletak pada ujung lengan kromosom. Contoh pada delesi final adalah Sindoma Cri-du-cat. Duplikasi (penambahan)

adalah

terjadi
nya

penambahan lokus dari patahan lengan kromosom homolognya. Duplikasi pada kromosom manusia dapat terjadi pada kromosom X yang disebut dengan
Fragile X syndrome.

3)



Transloksi



adalah

terjadi
nya

pertukaran gen dari suatu kromosom ke kromosom lain yang bukan homolognya. Berdasarkan jumlah patahan dan cara pertukaran patahan kromosomnya, translokasi dibedakan menjadi tiga, yaitu: a) translokasi tunggal, apabila patahan dari kromosom satu akan menempel pada ujung kromosom lain yang bukan homolognya
;

b) translokasi perpindahan, apabila kromosom pertama patah di dua tempat dan kromosom yang satunya patah di satu tempat. Patahan kromosom yang

di

dua tempat akan menyisip pada patahan kromosom yang patahannya satu tempat.

4)





Katenasi


kromosom mengalami patah di dua tempat. Bagian patah

ini

lepas dan kromosom yang bersangkutan kemudian membulat, sehingga ujung-ujung kromosom yang patah akan saling berlekatan.

b.






Perubahan Jumlah Kromosom

Perubahan

s
et (euploidi) adalah perubahan pada jumlah north-nya, artinya suatu keadaan jumlah kromosom yang kurang atau lebih dari normal. Perubahan set kromosom dapat diusahakan melalui penghambatan pemisahan kromosom dengan cara induksi kolkisin dan dekapitasi.

Euploidi dibedakan menjadi:

1)





Autoploidi

: yaitu genom (n) mengganda sendiri karena terjadi gangguan saat meiosis.

2)





Allopoliploidi

: yaitu genom mengganda karena terjadi perkawinan antarspesies yang berbeda kromosomnya.

c.






Perubahan Penggandaan (Aneusomi)

Aneusomi dapat terjadi karena beberapa hal, yaitu
:

1)




Anafase lag

, yaitu

tidak melekatnya kromatid pada gelendong,

pada saat

anafase meiosis I.

2)




N
ondisjungsi
, yaitu

gagal berpisahnya kromosom h
o
molog pada waktu anafase dari meiosis.

Macam
-macam nondisjungsi
:

a)




Monosomi
= (2n – 1), salah satu kromosomnya hanya satu.

b)




Trisomi

= (2n + 1), salah satu
kromosomnya ada tiga.

c)




Tetrasomi

= (2n + 2), salah satu kromosomnya ada empat.

d)




Nulisomi

= (2n – 2), ada dua macam kromosom yang hanya satu
.

Aneusomi

dapat mengakibatkan kelainan-kelainan pada manusia, antara lain:

one)





Sindrom Turner

, mengalami pengurangan kromosom Y-nya sehingga mempunyai kariotipe 2AA + XO. Orang yang mengalami sindrom Turner berkelamin wanita, tetapi ovarium tidak tumbuh.

2)





Sindrom Klinefelter

, penderita memiliki kromosom 2n + i, Kariotipe: 22AA + XXY. Trisomi terjadi pada gonosomnya. Biasanya testis penderita tidak tumbuh, sehingga mandul (testiculair disgenesis). Gejala lain penderita

ini

adalah terjadi pertumbuhan payudara tetapi kelaminnya dikenal sebagai laki-laki.

iii)





Sindrom Down

, penderita memiliki kromosom 2n + 1, kariotipe = 45A + XX atau 45A + XY. Trisomi terjadi pada autosom, pada kromosom nomor 21. Penderita menunjukkan gejala kaki pendek, mata sipit, berjalan lambat. Hal ini disebut
mongolisme.

4)





Sindom Patau

, Penderita memiliki kromosom 2n + i, kariotipe = 45A + Twenty atau 45A + XY. Trisomi pada autosom yang dapat terjadi pada kromosom nomor xiii, xiv
,

atau 15. Penderita menunjukkan gejala berkepala relatif lebih kecil, mata kecil, telinga rendah dan buruk, tuli, ada kelainan jantung.

v)





Sindrom Edwards

, penderita memiliki kromosom 2n + 1, kariotipe = 45A + XX atau 45A + XY.


Trisomi pada autosom, mungkin terjadi pada kromosom nomor xvi, 17
,

dan 18. Biasanya tengkoraknya lonjong, dada pendek dan lebar, telinga rendah dan tidak wajar.

C.






Penyebab Mutas


i (


Mutagen


)

1.





Mutagen Biologi

: bahan biologi yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi antara lain virus dan bakteri
. Virus dapat menjadi mutagen utama karena kemampuan Dna/RNA virus yang mengendalikan peristiwa tran
s
kripsi dan translasi pada sel inangnya. Munculnya Deoxyribonucleic acid virus diantara DNA sel inang dapat mempengaruhi metabolisme dan memunculkan senyawa karsinogenik.
Bakteri, terutama bakteri patogen diduga dapat menghasilkan protein tertentu yang dapat mengganggu atau menghalangi sintesis protein dan merusak struktur Deoxyribonucleic acid.

2.





Mutagen Kimia

: bahan kimia penyebab mutasi adalah


p
estisida (DDT, BHC, TEM),

n
itrogen mustrad,

h
idroksil amino (NH₂OH),

a
sam nitrit (HNO₂),

e
til

m
etana

southward
ulfonat,

e
til

e
tan

s
ulfonat,

s
iklamat (pemanis buatan),

a
kridrin (zat pewarna buatan)
.

three.





Mutagen Fisika

:


bahan fisika yang dapat menyebabkan mutasi. Contoh: unsur radioaktif (torium, uranium), radiasi sinar X, sinar (α, β, γ).

D.






Mutasi Buatan (Mutasi Induksi)

Mutasi buatan merupakan mutasi yang sengaja dibuat manusia.

Ditinjau dari kepentingan manusia mutasi buatan dapat dilakukan untuk menghasilkan mutan yang lebih berguna atau lebih menguntungkan dari keadaan individu sebelumnya
.

Misalnya dalam proses pembuatan bibit

tanaman yang unggul.

Eastward.






Dampak Mutasi bagi Makhluk Hidup

1.




Mutasi gen dapat menyebabkan beberapa penyakit pada manusia, antara lain albinisme dan anemia sel sabit (si


c


kle cell anemia

). Penyakit
sickle sell anemia
adalah suatu bentuk abnormalitas pada eritroit yang disebabkan oleh gen resesif.

ii.




Pada proses mutasi buatan, mutagen kebanyakan bersifat karsinogenik (zat pemacu terjadinya kanker).

3.




Dampak mutasi pada tanaman buah tanpa biji (partenokarpi) menyebabkan kesulitan pada tanaman untuk menghasilkan biji

bagi

tanaman generasi berikutnya.

F.






Keuntungan Mutasi bagi Manusia dan Makhluk Hidup Lain

ane.




Tanaman mutan yang bersifat poliploidi yang dihasilkan dari induksi digitonin dan kolkisin. Individu poliploidi
mempunyai ciri berbuah besar, tidak berbiji dan berproduksi tinggi.

ii.




Mutasi radiasi dengan sinar gamma menghasilkan bibit unggul
.

Contoh: pada padi Pelita I dan Ii menghasilkan padi jenis Atomita I dan Two, dimana bibit unggul ini mempunyai kelebihan tahan terhadap
wereng coklat dan bakteri pucuk
Xanthomonas oryzaedan dapat toleran terhadap air asin.

three.




Mutasi radiasi dengan isotop Co-60 dapat menghasilkan varietas kedelai unggul. Kedelai ORBA setelah dimutasikan menjadi varietas Muria yang mempunyai kelebihan


antara lain:
tanaman pendek, kompak dan tidak mudah rebah, potensi hasil tinggi, tahan terhadap penyakit karat daun, polong yang matang tidak mudah pecah, fiksasi nitrogen dalam akar lebih efektif.

4.




Mutasi radiasi menghasilkan jantan mandul untuk mengendalikan populasi hama. Radiasi pada wereng jantan akan mengakibatkan wereng menjadi mandul. Jantan mandul ini selanjutnya dilepas ke populasi wereng, sehingga menghambat terbentuknya keturunan dalam jumlah yang besar. Dengan demikian, populasi wereng lambat laun akan menurun
.

5.




Penghambatan pertumbuhan dan perkembangan kanker dan HIV. Meradiasi sel kanker dan HIV menyebabkan sel-sel tersebut mengalami perubahan struktur Dna dan mengakibatkan dihasilkannya senyawa antipertumbuhan kanker dan

anti-
HIV sehingga

terjadi

penghambatan terhadap pertumbuhan sel kanker dan infeksi HIV pada sel darah putih.