Pendahuluan. Pendahuluan. Mutasi Gen. GENETIKA DASAR Mutasi Gen

Transkripsi

1 Pendahuluan GENETIKA DASAR Mutasi Gen Oleh: Dr. Ir. Dirvamena Boer, M.Sc.Agr. HP: Fakultas Pertanian, Universitas Haluoleo, Kendari Dipublikasi di tanggal 17 Desember 2009 Analisis genetik bisa dilakukan karena adanya keragaman (warna biji, bentuk biji, dan warna bunga) Dari mana timbulnya keragaman? Proses mutasi (perubahan dari satu karakter menurun ke karakter lainnya) 1 2 Pendahuluan Ada 2 kelompok mutasi, yaitu: Mutasi gen Suatu gen dapat berubah dari satu bentuk alel ke bentuk alel lainnya. Perubahan ini terjadi pada atau dalam satu gen, maka disering disebut sebagai mutasi titik. misal A a Mutasi kromosom Perubahan genetik yang meliputi sebagian potongan kromosom, kromosom utuh, atau mungkin seluruh set kromosom. Efek mutasi kromosom lebih disebabkan oleh pengaturan baru kromosom dan gen-gen yang dikandungnya. Mutasi Gen Gen tipe liar adalah suatu bentuk yang dijumpai di alam atau suatu bentuk yang umumnya dipakai sebagai stok standart laboratorium. Perubahan alel yang terjadi misal: Mutasi maju a + a (mutasi resesif) D + D (mutasi dominan) Mutasi balik a a + (mutasi resesif) D D + (mutasi dominan) Dari contoh a + adalah alel gen bentuk tipe liar yang sifatnya dominan, sedangkan a adalah alel mutan yang bersifat resesif. D + adalah alel gen bentuk tipe liar tetapi bersifat resesif, sedangkan mutannya D bersifat dominan. 3 4

2 Mutasi pada Jaringan Somatik dan Germinal Mutasi somatik vs mutasi germinal (nutfah) Mutasi pada jaringan somatik seringkali fenotipenya tampak kontras dikelilingi oleh sel-sel normal. Dapat diperbanyak melalui kultur sel atau jaringan untuk membentuk tanaman, namun mutasi somatik ini tidak diwariskan pada zuriatnya. Mutasi pada Jaringan Somatik dan Germinal Mutasi nutfah terjadi pada jaringan yang akan menghasilkan sel-sel gamet. Jika sel-sel gamet melakukan fertilisasi, maka mutasi ini akan diteruskan ke generasi berikutnya Cara melacak Mutasi somatik harus bisa menghilangkan kemungkinan segregasi atau rekombinasi mitotik Mutasi germinal harus bisa menghilangkan kemungkinan segregasi atau rekombinasi meiosis 5 6 Fenotipe hasil mutasi bisa dikelompokan ke dalam lima kelas Mutasi morfologi efeknya dapat dilihat seperti bentuk, warna atau ukuran, misal Warna mata putih pada Drosophila Tanaman kate pada Pisum sativum Askospora albino Mutasi letal dikenali adanya alel baru yang efeknya letal, mematikan organisme, misal Abnormal darah mati Mutasi kondisional fenotipe mutan nampak pada kondisi tertentu yang disebut kondisi restriktif (membatasi), sedangkan pada kondisi lainnya mengekspresikan fenotipe normal, disebut kondisi permisif (memungkinkan), misal Pada Drosophila dominan letal (H + /H) letal sensitif terhadap panas pada 20 o C (kondisi memungkinkan) normal pada 30 o C (kondisi membatasi) mati 7 8

3 Mutasi biokimia hilangnya atau berubahnya fungsi biokimia tertentu Prototrofik dapat hidup pada media minimal (garam anorganik, larutan sumber karbon) Auksotrofik memerlukan tambahan hara kompleks agar bisa hidup (misal adenin) Mutasi resisten sel mutan atau organisme mutan dapat hidup dalam media yang mengandung inhibitor tertentu seperti siklohesimida, dimana patogen bentuk tipe liarnya bersifat rentan. Tehnik melacak tipe mutasi 9 10 Kegunaan Mutasi Kegunaan mutasi sebagai ciri genetik yang berfungsi untuk melacak atau mengetahui gen. Gen mutan tersebut dapat digunakan dalam menguraikan bagian-bagian penting fungsi biologi dan memeriksa cara bekerjanya dan hubungannya Sistem Melacak Mutasi Stadler 1920 Pada jagung, Alel C (biji berwarna) dan alel c (biji putih) CC cc Cc ( warna) Bila dijumpai putih( cc), terjadi mutasi dari C c 11 12

4 Sistem Melacak Mutasi Sistem ini bisa dikembangkan untuk banyak lokus Frekuensi mutasi pada beberapa lokus jagung (mutasi adalah kejadian yang langka (lihat Tabel) aa bbcc dd mutan1 normal mutan 2 abbcd abcd abcdd Dua istilah umum yang digunakan untuk menghitung mutasi, yitu: Laju Mutasi suatu besaran yang mewakili suatu usaha pengukuran banyaknya peluang kejadian mutasi spesifik yang terjadi dalam satu satuan waktu tertentu. (waktu dapat berupa satuan pengukuran seperti satu generasi organisme, generasi sel, atau pembelahan sel ketimbang waktu aktual seperti hari atau jam) Frekuensi Mutasi frekuensi suatu macam mutasi atau mutan spesifik yang dijumpai dalam suatu populasi sel atau individu. (misal suatu populasi berukuran 1000 individu tanaman dijumpai 3 individu mutan spesifik, maka frekuensi mutasinya 0.3%) Mutagen adalah agent (seperti radiasi sinar X, sinar gamma, sinar UV dan bahan kimia EMS (etil metanesulfonat)) yang dapat menginduksi mutasi atau meningkatkan frekuensi mutasi Pemuliaan Mutasi Sumber keragaman bisa ditimbulkan dengan mutasi (memberi mutagen), diharapkan terjadi keragaman sifat yang baik. Perlakuan mutagen terhadap polen kemudian polen digunakan untuk polinasi Perlakuan mutagen terhadap biji (sel embrio akan menjadi mutan, dan mungkin akan menjadi jaringan nutfah atau jaringan somatik) 15 16

5 SELAMAT BELAJAR Slide ini dapat digunakan dan disebarkan secara bebas, baik sebagian maupun seluruhnya, untuk tujuan non-komersial dengan syarat mencantumkan nama penulis dan sumbernya. Di luar tujuan itu, pengguna harus memperoleh izin tertulis dari penulis. 17