1. Jelaskan pengertian mutasi menurut berbagai ahli dan penyebab terjadinya mutasi!

Transkripsi

1 Dampak Mutasi bagi Makhluk Hidup 1. Mutasi gen dapat menyebabkan beberapa penyakit pada manusia, antara lain albinisme dan anemia sel sabit (sickle cell anemia). Penyakit sickle sell anemia adalah suatu bentuk abnormalitas pada eritroit yang disebabkan oleh gen resesif. 2. 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 1. Tanaman mutan yang bersifat poliploidi yang dihasilkan dari induksi digitonin dan kolkisin. Individu poliploidi mempunyai ciri berbuah besar, tidak berbiji dan berproduksi tinggi. 2. Mutasi radiasi dengan sinar gamma menghasilkan bibit unggul. Contoh: pada padi Pelita I dan II menghasilkan padi jenis Atomita I dan II, dimana bibit unggul ini mempunyai kelebihan tahan terhadap wereng coklat dan bakteri pucuk Xanthomonas oryzae dan dapat toleran terhadap air asin. 3. 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. PERUBAHAN MATERI GENETIK : PENGERTIAN MUTASI, DAN SEBAB -SEBAB MUTASI Pertanyaan 1. Jelaskan pengertian mutasi menurut berbagai ahli dan penyebab terjadinya mutasi! 2. Apa yang dimaksud dengan mutasi spontan? Dan sebutkan dua contoh peristiwa kimia pada DNA yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi spontan! Jawaban 1. Pengertian mutasi menurut berbagai ahli, yaitu: Ayala dkk, 1989

2 Mutasi yang dapat diwariskan diartikan seagi proses yang dapat menyebabkan suatu perubahan pada sesuatu gen. Gardner dkk, 1991 Menyatakan bahwa mutasi merupakan perubahan materi genetik yang dapat diwariskan dan tibatiba. Russel, 1992 Muatsi adalah sesuatu perubahan materi genetik yang dapat diwariskan dan yang dapat dideteksi, yang bukan disebabkan oleh rekombinasi genetik. Klug dan Cummings, 1994 Menyatakan bahwa mutasi merupakan proses yang menghasilkan perubahan struktur DNA atau kromosom. Jadi jelaslah bahwa perubahan materi genetiklah yang disebut sebagai mutasi dan hasil itu dapat (tidak selalu) diwariskan serta yang dapat (tidak selalu) dideteksi. Penyebab terjadinya mutasi (yang spontan maupun yang terinduksi) adalah keadaan atau faktorfaktor lingkungan yang dapat dibedakan menjadi penyebab mutasi yang bersifat fisik (radiasi, suhu dan tekanan hidrostatik), kimiawi (mutagen kimiawi), maupun biologis (virus). Disamping itu juga penyebab terjadinya mutasi adalah oleh keadaaan atau faktor-faktor internal materi genetik antara lain kesalahan pada replikasi DNA, penggelembungan unting di saat replikasi, perubahan kimia tertentu secara spontan, transposisi elemen transposable, dan efek gen mutator. 1. Yang dimaksud dengan mutasi spontan adalah perubahan materi genetik yang terjadi tanpa sebab-sebab yang jelas. Dua contoh peristiwa kimia pada DNA yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi spontan adalah : Depurinasi Pada depurinasi, suatu purin (adenine dan guanin) tersingkir dari DNA karena terputusnya ikatan kimia antara purin dan gula deoksiribose. Jika tersingkirnya purin tidak diperbaiki maka di saat replikasi terbentuk pasangan basa komplementer yang lazim. Yang terjadi adalah secara acak basa apapun dapt diadakan (pada unting baru); dan pada proses replikasi berikutnya keadaan

3 tersebut dapat menimbulkan mutasi (pergantian basa), jika basa baru yang diadakan secara acak jadi tidak sama dengan basa yang mula-mula. Deaminasi Pada deaminasi, suatu gugus asam amino tersingkir dari basa. Urasil (misalnya sebagai hasil deaminasi sitosin) bukan merupakan basa yang lazim pada DNA. Oleh karena itu sebagian besar urasil tersebut akan disingkirkan kembali dan diganti dengan sitosin melalui suatu perbaikan. Proses perbaikan itu meminimumkan dampak mutasi. Namun demikian jika urasil tidak diperbaiki, maka hal itu akan menyebabkan pengadaan adenin pada unting DNA baru hasil replikasi berikutnya, dan sebagai akibatnya adalah terjadi mutasi berupa perubahan pasangan basa S G menjadi T A. MACAM-MACAM MUTASI DAN MUTASI YANG ACAK Pertanyaan 1. Sebutkan dan jelaskan macam-macam mutasi dari berbagai sudut pandang! 2. Apa fungsi dari Reverse mutation? Jawaban 1. Macam-macam mutasi dari berbagai sudut pandang : Berdasarkan macam sel yang mengalami mutasi, dikenal adanya : * Mutasi somatik, adalah yang terjadi pada sel-sel somatik. Akibat mutasi somatik pada hewan (termasuk manusia) hingga saat ini memang tidak dapat diwariskan; sedangkan pada tumbuhan (misalnya tumbuhan dikotil) akibat mutasi somatik dapat diwariskan melalui reproduksi aseksual dan seksual. * Mutasi germinal (mutasi gametik / gametic mutation), adalah mutasi yang terjadi pada sel-sel germ. Akiobat mutasi yang dominan dapat segera terekspresi pada turunan. Sebaliknya jika akibat mutasi germinal itu bersifat resesif, efek mutasinya tidak terdeteksi (sekalipun sudah terwariskan)karena kondisi heterozigot. Jika mutasi germinal itu terjadi pada sebuah sel gamet

4 (spermatozoa atau ovum), maka tentu saja hanya satu turunan saja yang dapat mewarisi gen mutan itu, asalkan gamet itu terlibat dalam fertilisasi; tetapi jika mengalami mutasi itu adalah satu sel spermatogonium atau satu oogonium, maka tentu saja beberapa gamet akan mewarisi gen mutan itu dan peluang pewarisan gen mutan itu kepada turunan yang berikutnya semakin besar. Berdasarkan lingkup gen atau lingkup kromosom, dikenal adanya : * Mutasi gen, adalah mutasi yang terjadi di lingkup gen. Mutasi gen dibagi lagi menjadi : 1. Mutasi titik, adalah mutasi gen yang hanya menimpa satu pasang nukleotida dalam sesuatu gen. 2. Mutasi pergantian (substitusi) pasangan basa (base pair substitution), adalah perubhan yang terjadi pada suatu gen berupa pergantian satu pasang basa oleh pasangan basa lainnya. Contoh misalnya pasangan AT diganti oleh pasangan GS. 3. Mutasi transisi, adalah tipe dari pergantian mutasi pergantian basa. Pada mutasi transisi, terjadi suatu pergantian basa purin dengan basa purin lain atau pergantian suatu basa pirimidin dengan pirimidin lainnya; atau disebut sebagai pergantian suatu pasangan basa purin-pirimidin dengan pasangan purin-pirimidin lainnya, termasuk pergantian suatu pasangan basa pirimidin-purin dengan pasangan pirimidin-purin lainnya. Contoh mutasi AT GS, GS AT, TA SG, SG TA. 4. Mutasi transversi, adalah tipe lain dari mutasi pergantian basa. Pada mutasi transversi, terjadi suatu pergantian basa purin dengan basa pirimidin, atau pergantian suatu basa pirimidin dengan purin; atau disebut sebagai pergantian suatu pasangan basa purinpirimidin dengan pasangan basa pirimidin-purin di tapak (posisi) yang sama. Contoh AT AT, GS SG, AT SG, SG TA. 5. Mutasi misens, adalah mutasi yang terjadi karena perubahan suatu pasangan basa (dalam gen) yang mengakibatkan terjadinya perubahan satu kode genetika, sehingga asam amino yang terikat (pada polipeptida) berubah. 6. Mutasi nonsense, adalah suatu pergantian pasangan basa yang berakibat terjadinya perubahan suatu kode genetika pengkode asam amino menjadi kode genetika pengkode terminasi. 7. Mutasi netral, adalah pergantian suatu pasangan basa yang terkait terjadinya perubahan suatu kode genetika, yang juga menimbulkan perubahan asam amino terkait, tetapi tidak sampai mengakibatkan perubahn fungsi protein. Tidak terjadinya perubahan fungsi protein karena asam amino mutan secara kimia ekivalen dengan asam amino mula-mula. 8. Mutasi diam, adalah suatu tipe mutasi netral yang khusus. Pada mutasi diam, terjadi pergantian suatu pasangan basa pada gen yang menimbulkanperubahan satu kode genetika, tetapi tidak mengakibatkan perubahan atau pergantian asam amino yang dikode.

5 9. Mutasi perubahan rangka, terjadikarena adisi atau delesi satu atau lebih dari satu pasangan basa dalam satu gen. Adisi dan delesi * Mutasi kromosom, adalah mutasi yang terjadi di lingkup kromosom. Perubahan kromosom yang merupakan mutasi kromosom dapat berupa perubahan jumlah gen dan perubahan lokasi gen. 1. Fungsi dari Reverse mutation adalah untuk memulihkan polipeptida yang sebelumnya bersifat fungsional sebagian atau tidak fungsional akibat mutasi gen, menjadi polipeptida yang berfungsi penuh atau sebagian. Selain itu Reverse mutation berfungsi untuk memulihkan fungsi protein sepenuhnya atau sebagian. DAMPAK MUTASI Peristiwa mutasi tidak selamanya bersifat jelek bagi kehidupan. Sebagian mutasi ada yang mandatangan manfaat meskipun pada kenyataannya lebih banyak bahayanya. Namun, peristiwa mutasi diyakini telah member kontribusi atas keragaman variasi dalam populsi. 1. Dampak Positif Mutasi Para ilmuwan telah memanfaatkan peristiwa mutasi untuk tujuan penelitian, pengobatan, meningkatkan kualitas tanaman, dan mengkasilkan spesies-spesies baru. Melalui pngetahuan mutasi para saintis telah mencoba mengatasi beberapa penyakit bawaan lahir. Berikut ini beberapa dampak positif dari mutasi. 1. Dihasilkan buah-buahan tanpa biji, seperti semangka. Jika kita akan membudidayakan semangka maka perlu diperhatikan produksinya. Buah semangka akan memiliki nilai jual yang lebih baik jika berukuran besar dan tanpa biji. Untuk itu perlu dilakukan pemberian kolkisin. Kolkisin dapat dibeli di toko obat-obatan tanaman. Cara pemakaian kolkisin dapat dibaca pada label petunjuk pemakaian pada tanaman. 2. Dengan penerapan mutasi ini dapat memberikan peluang usaha yang baik dalam meningkatkan hasil tanaman yang kita tanam, sehingga dapat meningkatkan pendapatan. 3. Dengan peristiwa nutasi dapat didapatkan tanaman hias yang memiliki nilai ekonomi tinggi, misalnya yang popular di masyarakat saat ini adalah tanaman hias Aglonema. Harga tanaman ini mencapai puluhan juta rupiah. Hal ini bias dijadikan sebagai peluang bisnis yang menjanjikan. Varietas baru ini dapat dihasilkan dengan pemberian kolkisin pada tanaman. 4. Mutasi dapat meningkatkan produksi pertanian, di antaranya gandum, tomat, kelapa poliploidi, dan sebagainya.

6 5. Hasil antibiotik, seperti mutan Penicillium akan lebih meningkat lagi. 6. Mutasi merupakan proses yang sangat berguna untuk evolusi dan variasi genetik. 7. Dapat memeriksa proses biologi 8. Dapat menambah keanekaragaman. 9. Organisme yang mengalami mutasi memiliki sifat yang unggul dari organisme biasa 2. Dampak Negatif Mutasi Mutasi dapat menimbulkan perubahan dalam proses sintesis protein di dalam tubuh makhluk hidup. Terjadinya perubahan protein enzim yang terbentuk akan menyebabkan kelainan pada fungsi protein (metabolism tubuh) sehingga dapat mengubah fenotipe suatu makhluk hidup. Celakanya, jika mutasi tersebut terjadi pada gen germinal, maka perubahan yang terjadi akan diwariskan kepada keturunannya. Pada berbagai kasus, peristiwa mutasi telah menimbulkan berbagai macam penyakit yang berbahaya, menimbulkan cacat, bahkan bersifat letal. Berikut contoh dampak negative dari mutasi. 1. Terjadinya mutasi gen menyebabkan beberapa kelainan pada manusia antara lain sindrom turner, sindrom down, albino, anemia sel sabit, dan sebagainya 2. Penemuan buah tanpa biji dapat mengakibatkan tanaman mengalami kesulitan untuk mendapatkan generasi penerusnya. 3. Pemberian insektisida yang tidak sesuai dosisnya dapat mengakibatkan mutasi pada hama sehingga akan menjadi resisten terhadap jenis insektisida yang sama. Hama resisten akan mengalami peledakan jumlah sehingga akan merusak tanaman budidaya. 4. Penggunaan sinar radioaktif pada proses mutasi dapat mengakibatkan timbuknya sel kanker dan cacat bawaan pada janin dalam rahim. 5. Penyebab letal, artinya mutasi dapat menyebabkan organisme yang mengalaminya akan mati. 6. Merusak, artinya organ dan sistem metabolisme organisme yang mengalami mutasi akan terganggu. 7. Mutasi menyebabkan timbulnya beragam jenis penyakit berbahaya.

7 8. Dampak-dampak Mutasi bagi kehidupan Perubahan yang ditimbulkan oleh kejadian mutasi, baik mutasi gen maupun mutasi kromosom dilaporkan dari berbagai penelitian menunjukkan bahwa kejadian mutasi telah banyak menimbulkan kerugian bagi kehidupan. Namun demikian, mutasi juga telah mampu memberikan manfaat / keuntungan yang tak ternilai bagi kehidupan. Berikut ini, adalah beberapa kerugian dan keuntungan dari kejadian mutasi. Kerugian Mutasi : Kerugian yang ditimbulkan oleh adanya mutasi sebagaimana telah dilaporkan oleh para ilmuwan antara lain : menyebabkan kelainan-kelainan genetikyang bersifat merugikan. Radiasi nuklir dari reaktor PLTN yang mengalami kebocoran [ seperti pernah terjadi di Chernobyl, Rusia ] dilaporkan menimbulkan generasi manusia yang mengalami kecacatan fisik. penggunaan sinar X untuk keperluan medis diagnostik dan terapeutik dapat menyebabkan timbulnya kanker, jika digunakan pada dosis tinggi penggunaan atau pemakaian zat-zat kimia tertentu [ seperti : DDT, formaldehid, asam nitrat, dll ] dapat menyebabkan kerusakan kromosom [ aberasi kromosom ] yang bisa berakibat pada perubahan fenotip individu kearah negatif. munculnya mutan resisten. Semisal jenis-jenis serangga hama tanaman dan juga serangga penebar bibit penyakit yang menjadi kebal terhadap pestisida Keuntungan / manfaat Mutasi : Beberapa manfaat dan keuntungan yang bisa diambil oelh manusia dari kejadian mutasi, antara lain : diperolehnya bibit tanaman / hewan dengan sifat unggul melalui mutasi radiasi berperan meningkatkan hasil produksi pertanian baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Misalnya: padi atomita I dan atomita II merupakan mutan dengan sifat unggul Kejadian mutasi [ mutasi alam ] berperan sebagai proses penting untuk evolusi dan variasi genetik Berperan dalam meningkatkan produksi obat [ antibiotik ]. Misalnya, mutan Penicillium hasil radiasi mutasi yang mampu mengahasilkan antibiotik dengan lebih baik Meningkatkan efektifitas dalam bercocok tanam, dengan ditemukannya tanaman mutan yang telah dimutasi melalui tekhnik rekayasa gen [ DNA "diubah" oleh manusia ] itulah beberapa dampak negatif maupun dampak positif [ meskipun ini baru sedikit ] dari kejadian mutasi bagi kehidupan. Akhirnya, semua terpulang pada bagaimana manusia memanfaatkan setiap fenomena alam menjadi suatu peluang yang bermanfaat bagi manusia dan kehidupan. Copy and WIN :