PENGERTIAN MUTASI Mutasi yang dapat diwariskan merupakan proses yang dapat menyebabkan suatu perubahan pada suatu gen. perubahan materi genetik berupa perubahan atau penguraian unit penyususn, perubahan susunan, perubahan jumlah dan sebagainya SEBAB-SEBAB MUTASI Keadaan Atau Faktor Internal Materi Genetik Sebagai Sebab Mutasi Faktor internal menjadi penyebab mutasi spontan antara lain kesalahan replikasi DNA yang terkait tautomerisme yang merubah ikatan hidrogen. mutasi gen akibat transppsisi terjadi karena insersi kedalam gen, transposisi juga mempengaruhi ekspresi gen. Keadaan Atau Faktor Dalam Lingkungan Sebagai Sebab Mutasi Faktor dalam lingkungan menyebabkan mutasi spontan dan terinduksi. faktor dalam lingkungan dapat bersifat fisik, kimia, maupun biologis. 1. Penyebab Mutasi Dalam Lingkungan Yang Bersifat Fisik faktor ini berupa radiasi dan suhu. Radiasi dibedakan menjadi radiasi pengion dan radiasi bukan pengion. Radiasi pengion berenergi tinggi dan mampu menembus jaringan/tubuh makhluk hidup, contoh: rasiasi sinar X, sinar gamma, radiasi kosmik. Sedangkan radiasi bukan pengion berenergi rendah dan hanya mampu menembus sel-sel permukaan, contoh: sinar ultraviolet.suhu sebagai penyebab mutasi misalnya ikan yang poliploidi. Selain itu perlakuan dengan tekanan homostatis juga berpengaruh pada mutasi. 2. Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat kimiawi Penyebab mutasi dalam lingkungan kimiawi disebut juga sebagai mutagen kimiawi. Contoh mutagen kimiawi: (1) kelompok analog basa (senyawa yang memiliki struktur molekul sangat mirip dengan yang dimiliki basa pada DNA, (2) agen pengubah basa (senyawa yang secara langsung mengubah struktur maupun sifat kimiadari basa, (3) agen interkalasi (senyawa yang bekerja dengan cara melakukan insersi antara baa-basa berdekatan dengan untai DNA. 3. Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat biologi Mutagen biologis yaitu berupa fag. Efek magnetik yang ditimbulkan fag terutama berkaitan dengan integrasi DNA fag, pemutusan dan delesi DNA inang. Dalam hubungan dengan pemutusan DNA dan delesi, dikatakan bahwa mutagenesis fag dapat terjadi terjadi karena kerusakan DNA akibat pemutusan dan delesi, seperti pada Herpes simplex, SV40, Rubella, dan Chicken pox, yang mungkin timbul oleh efek nuklease atau karena gangguan perbaikan DNA. MACAM-MACAM MUTASI Mutasi Somatik dan Mutasi Germinal Berdasarkan sel yang mengalami mutasi dibedakan menjadi mutasi somatik dan germinal. Mutasi somatik merupakan mutasi yang terjadi pada sel somatik sedangkan mutasi germinal merupakan mutasi yang terjadi pada sel germ. Akibat mutasi ini dapat diwariskan melalui reproduksi seksual maupun aseksual. Mutasi somatik pada hewan dan manusia tidak dapat ditu;arkan sedangkan pada tumbuhan dapat ditularkan. Mutasi Kromosom dan Mutasi Gen Berdasarka lingkup kejadian dikenal adanya mutasi kromosom dan gen. Mutasi gen merupakan mutasi yang terjadi di lingkup gen, dapat berupa perubahan urutan akibat adesi dan delesi basa nitrogen. Mutasi gen dibedakan menjadi mutasi titik, mutasi pergantian pasangan basa, mutasi mutasi transisi, mutasi transversi, mutasi misens, mutasi nonsense, mutasi netral, mutasi diam, dan mutasi pengubahan rangka. Sedangkan mutasi kromosom merupakan mutasi yang terjadi di lingkup kromosom.mutasi kromosom dibagi menjadi dua yaitu perubahan struktur kromosom (berupa
perubahan lokasi gen akibat inversi dan translokasi seta perubahan jumlah gen akibat delesi dan duplikasi) dan perubahan jumlah kromosom (akibat fusi sentrik, fisi sentrik, aneoploidi, monoploidi dan poliploidi). Mutasi Spontan dan Mutasi Terinduksi Mutasi spontan merupakan mutasi yang terjadi tanpa diketahui penyebabnya. Sedangkan mutasi terinduksi ada;ah mutasi yang terjadi akibat adanya induksi misalnya radiasi. Dikenal pula ada mutasi morfologi, mutasi biokimia, mutasi letal dan mutasi kondisional MUTASI YANG ACAK Mutasi dapat dinyatakan sebagai kejadian yang kebetulan karena percekualian terhadap replikasi DNA, mutasi merupakan kejadian kebetulan atau acak karena tidak ada cara untuk mengetahui terjadinya mutasi pada suatu generasi tertentu, dan mutasi merupakan kejadian yang kebetulan, tidak terarah dan acak karena tidak diarahkan untuk kepentingan adaptasi.
LAJU MUTASI DAN DETEKSI MUTASI Laju Mutasi Untuk mengukur kejadian mutasi ada 2 parameter, yaitu laju mutasi (menggambarkan peluang suatu macam mutasi tertentu sebagai suatu fungsi dan waktu) dan frekuensi mutasi (jumlah kejadian suatu macam mutasi tertentu pada suatu macam populasi sel atau populasi individu). Pada umumnya laju mutasi yang termati rendah, tetapi beberapa gen jelas terlihat sering bermutasi daripada lainnya. Yang dimaksud disini tentu saja yang berhubungan dengan mutasi spontan. Mutasi spontan jarang seklai terjadi, sekalipun frekuensi yang teramati berbeda dai gen ke gen maupun dari makhluk hidup ke makhluk hidup lain. Laju mutasi dan frekuensi mutasi tidak hanya didasarkan pada mutasi yang dampaknya terdeteksi tetapi juga berdasarkan pada mutasi yang dampaknya tidak terdeteksi maupun mutasi yang telah diperbaiki. Kebanyakan penelitian tentang mutasi pada kelompok makhluk hidup yang lebih tinggi sudah tidak lagi berhubungan dengan mutasi gen tunggal karena sangat jarang, yang dilakukan adalah pengkajian seluruh kromosom misalnya teknik MUller-s X chromosome pada Drosophilla. Teknik ini bermanfaat untuk pengukuran laju mutasi maupun deteksi penyebab frekuensi mutasi. Deteksi Mutasi Deteksi mutasi pada bakteri dan jamur Contohnya pada deteksi mutasi pada jamur Neurosopra crassa yang merupakan jamur haploid pada fase vegetatif. Oleh karena tu deteksi mutasi pada fase itu dapat mudah dilakukan dibanding fase generatif atau dibanding pada makhluk hidup lain. Deteksi mutasi pada Drosophilla (teknik CIB) Artinya C adalah suatu inversi yang menghalangi peristiwa pindah silang. I adalah suatu alela letal resesif, B adalah suatu duplikasi gen dominan yang memunculkan mata Bar. Selain itu ada juga teknik prosedur kromosom X berlekatan (attached-X procedure). Deteksi mutasi pada tumbuhan tinggi Dilakukan melalui pengamatan visual, analisis komposisi biokimia, serta melalui kultur jarinngan galur0galur sel yang memperlakukan sel-sel tumbuhan sebagai mikroorganisme. Deteksi mutasi pada manusia Dilakukan dengan analisis silsilah dan analisis in-vitro, seperti aktiviytas enzim, migrasi protein pada medan elektrofretik, serta pengurutan langsung protein mupun DNA, erta uji Ames.
PERTANYAAN 1.
Bagaimanakah cara deteksi mutasi pada jamur Neurospora crassa? Jawaban: konidia monoploid yng mengandung suatu mutan dideteksi dan diisolasi atas dasar kegagalannya tumbuh pada suatu medium lengkap. Segera setelah mutan dideteksi dan diisolasi, senyawa yang hilang ditetapkan melalui upaya menumbuhkan strain mutan pada sederet tabng yang masing-masing mengandung medium minimum yang diberi suplemen suatu senyawa misalnya sumplemen tirosin. Mutan yang sudah didteksi dan diisolasi dilihat apakah bisa tumbuh apada medium suplemen tirosin atau tidak. Jika bisa maka dapat dipastikan bahwa mutasi yang dideteksi adalah suatu mutasi auksotrof tirosin. 2. Bagaimanakah keuntungan teknik kultur jaringan galur-galur sel tumbuhan pada medium tertentu dibanding yang lain pada teknik deteksi mutasi pada tumbuhan? Jawaban: teknik ini memiliki keuntungan, yaitu mudah karena kebutuhan biokimiawi tumbuhan dapat ditetapkan dengan cara menambah dan mengurangi nutrien dalam medium kultur. Selain itu, teknik ini berhubungan dengan mutan letal kondisional yang dapat digunakan terhadap sel-sel tumbuhan pada kultur jaringan dan selanjutnya diterapkan untuk genetika tumbuhan tinggi, selain itu juga teknik ini merupakan suatu sistem deteksi yang umumnya tidak bermanfaat dalam hubungan dengan tumbuhan utuh sehingga tidak rumit. 3. Bagaimanakah pengelompokkan mutagen kimiawi pada lingkungan? Jawaban: pengelompokkan mutagen kimiawi ada 3 jenis, yakni (1) kelompok analog basa (senyawa yang memiliki struktur molekul sangat mirip dengan yang dimiliki basa pada DNA, (2) agen pengubah basa (senyawa yang secara langsung mengubah struktur maupun sifat kimiadari basa, (3) agen interkalasi (senyawa yang bekerja dengan cara melakukan insersi antara baa-basa berdekatan dengan untai DNA. 4. Bagaimana faktor penyebab terjadinya mutasi? Jawaban: faktor penyebab mutasi daoat berasal dari internal marteri genetik maupun dari dalam lingkungan. Faktor yang berasal dari materi genetik berupa tautomerisme yang merubah ikatan hidrogen. mutasi gen akibat transppsisi terjadi karena insersi kedalam gen, transposisi juga mempengaruhi ekspresi gen. sedangkan faktor dari dalam lingkungan penyebab mutasi yaitu dapat bersifat fisik (radiasi dan suhu), kimia (metagen kimiawi), maupun biologis (profag). 5. Mengapa mutasi dikatakan sebgai kejadian yang kebetulan, tidak terarah, dan acak? Jawaban: karena mutasi tidak diarahkan untuk kepentingan adaptasi, dalam hal ini mutasi terjadi begitu saja tanpa memperhatikan apakah mutan terbentuk adaptif atau tidak adaptif terhadap lingkungan hidup.