Biologi Kelas 12 | Mutasi dan Mutagen - Dewanto, S.Pd.

Konten [Tampil]

Pada ulasan ini, penulis akan menguraikan materi pembelajaran biologi kelas 12 tentang mutasi. Pada pembahasan ini akan mengangkat sub-topik mutasi dan mutagen, sehingga setelah pembaca telah membacanya, diharapkan dapat memahami pengertian, konsep, jenis, hingga penyebab mutasi.

Mutasi

Mutasi berasal dari bahasa Latin, mutatus yang berarti perubahan. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Hugo de Vries, seorang ahli botani berkewarganegaraan Belanda pada tahun 1901 dalam karya The Mutation Theory. Mutasi adalah peristiwa perubahan genetik kromosom atau DNA di dalam inti sel. Perubahan ini dapat terjadi pada sel-sel kelamin maupun sel-sel tubuh. Apabila terjadi pada sel-sel kelamin maka besar kemungkinan akan diturunkan atau diwariskan kepada keturunannya. Teratogen adalah kondisi cacat sejak lahir yang merupakan salah satu contoh mutasi yang terjadi pada sel-sel tubuh atau sel somatik.

Jenis Mutasi

Proses terjadinya mutasi dapat dibedakan menjadi mutasi tingkat gen dan mutasi tingkat kromosom. Mutasi tingkat gen adalah perubahan materi genetik pada tingkat gen, sedangkan mutasi tingkat kromosom adalah perubahan yang terjadi pada tingkat kromosom. Mutasi gen disebut juga sebagai mutasi titik (point mutation) sedangkan mutasi kromosom disebut sebagai gross mutation.

A. Mutasi Gen (Point Mutation)

Mutasi gen dapat terjadi akibat perubahan jumlah basa nitrogen, perubahan jenis basa nitrogen, dan perubahan letak urutan basa nitrogen pada rantai nukleotida.

1) Mutasi Akibat Perubahan Jumlah Basa Nitrogen

Duplikasi
Adisi
Insersi
Delesi

2) Mutasi Akibat Perubahan Letak Urutan Basa Nitrogen

Substitusi transisi
Substitusi transversi

3) Mutasi Akibat Perubahan Letak Basa Nitrogen

Transposisi

B. Mutasi Kromosom (Gross Mutation)

Mutasi tingkat kromosom merupakan mutasi besar, artinya perubahan ini memiliki pengaruh yang tampak nyata pada fenotipe organisme. Mutasi ini dapat terjadi akibat perubahan struktur dan jumlah kromosom.

1) Mutasi Akibat Perubahan Struktur Kromosom

Delesi (Defisiensi)
Duplikasi
Inversi
Translokasi

2) Mutasi Akibat Perubahan Jumlah Kromosom

Euploid
Aneuploid

Penyebab Mutasi

Penyebab mutasi dapat disebabkan oleh berbagai faktor, faktor-faktor tersebut kemudian disebut sebagai mutagen sedangkan organisme yang mengalami mutasi disebut mutan. Penyebab mutasi dapat dibedakan berdasarkan sumbernya dan sifatnya. Berdasarkan sumbernya, penyebab mutasi terdiri dari mutagen alami dan mutagen buatan. Mutagen alami adalah penyebab mutasi yang berada di alam, seperti sinar ultra violet, unsur radioaktif, virus, bakteri, gas dan senyawa kimia hingga sinar kosmik. Mutagen buatan adalah penyebab mutasi yang diketahui sebagai hasil campur tangan manusia baik secara sengaja maupun tidak sengaja dapat menyebabkan mutasi. Mutasi dapat berasal dari tiga faktor, itu faktor biotik (makhluk hidup), faktor fisik dan faktor kimia. Faktor-faktor yang menyebabkan mutasi ini disebut sebagai mutagen.

Mutagen Biologi

Mutagen Biologi adalah kajian yang berasal dari makhluk hidup. Mutagen biologi antara lain virus dan bakteri.

Mutagen Fisika

Mutagen fisika sebagian besar terdapat secara alamiah tetapi juga ada yang sengaja dibuat untuk kepentingan perkembangan ilmu pengetahuan. mutasi fisika dapat berupa radiasi jenis-jenis sinar yang dihasilkan oleh unsur-unsur yang bersifat radioaktif. Mutagen fisika antara:

Suhu tinggi dapat menyebabkan autopoliploid karena kecepatan mutasi meningkat sejalan dengan peningkatan suhu.
Sinar-sinar berpotensial tinggi seperti sinar ɑ, ꞵ, ɣ dan neutron dapat menyebabkan reaksi ionisasi penyebab aberasi kromosom.
Sinar X biasanya digunakan pada rontgen.
Sinar X dan sinar ɣ digunakan untuk menghasilkan biji-bijian mutan unggul.
Sinar ultraviolet langsung dari sinar matahari yang dapat menyebabkan kanker kulit. Hal ini akan lebih rentan terjadi pada penderita albino akibat gagalnya melanosit memproduksi melanin karena tidak mempunyai enzim tirosinase.

Mutagen Kimia

Mutasi kimia terdiri atas kumpulan senyawa-senyawa kimia yang memiliki sifat toksik pada tubuh. Beberapa mutasi kimia antara lain:

Pestisida yang mengandung DDT, ɑ-Benzene hexachloride, aldrin dan dieldrin merupakan senyawa yang tidak larut air tetapi larut dalam lemak, sehingga akumulasinya dalam tubuh organisme dapat memicu pembentukan sel-sel kanker.
Asam nitrit menyebabkan deaminasi oksidatif pada basa nitrogen A, G, C pada rantai DNA yang menyebabkan peristiwa delesi.
Agen alkilase berperan dalam menghambat replikasi DNA, misalnya gas mustard, dimetil, dan dimetil sulfat.
Benzopyrene terdapat pada asam rokok yang bisa memicu tumor pada organ pernapasan.
Zat digitonin dan kolkisin digunakan untuk pembuatan buah poliploid.
Akridin menyebabkan pita DNA kaku dan patah.
5-Bromourasil (5-BU) sebagai analog dengan timin dan mampu mengambil alih posisi basa nitrogen.
Asam Nitrat mampu mengubah gugus amina menjadi gugus keto, membuat sitosin berubah menjadi urasil.

Klasifikasi Mutasi dapat kita kelompokkan menjadi beberapa kriteria, antara lain: sumber asalnya, sifat genetiknya, arah mutasi, jumlah faktor keturunan, dan peranannya bagi makhluk hidup lain.

Mutasi berdasarkan sumber asalnya terdiri atas mutasi alami dan mutasi buatan. Mutasi alami adalah mutasi adalah mutasi yang terjadi secara alami dengan sendirinya yang telah tersedia di alam, sedangkan mutasi buatan adalah mutasi hasil campur tangan manusia. Mutasi buatan umumnya digunakan untuk keperluan perkembangan ilmu pengetahuan maupun penerapannya. Namun, perlu diingat bahwa mutasi buatan yang disalahgunakan merupakan tindakan yang tidak baik karena dapat merugikan makhluk hidup termasuk manusia sendiri hingga alam.
Mutasi berdasarkan sifat genetik terdiri atas mutasi dominan dan mutasi resesif. Mutasi dominan adalah mutasi yang terjadi pada gen yang bersifat dominan sehingga genotipe dominan (homozigot maupun heterozigot) akan menampilkan fenotipe hasil mutasi. Mutasi resesif adalah mutasi yang terjadi pada gen resesif sehingga menyebabkan genotipe resesif akan mengalami perubahan fenotipe hasil mutasi.
Mutasi berdasarkan arah mutasi terdiri atas mutasi maju dan mutasi balik. Mutasi maju adalah mutasi yang menyebabkan fenotipe yang abnormal menjadi normal, sedangkan mutasi balik adalah mutasi yang menyebabkan fenotipe makhluk hidup normal menjadi abnormal.
Mutasi berdasarkan jumlah faktor keturunan terdiri atas mutasi mikro dan mutasi makro. Mutasi mikro adalah mutasi yang terjadi pada sebagian kecil faktor genetik sehingga tidak begitu memberikan pengaruh nyata (tampak), sedangkan mutasi makro adalah mutasi yang terjadi pada sebagian besar faktor keturunan yang berpengaruh terhadap fenotipe suatu makhluk hidup.
Mutasi berdasarkan bagi makhluk hidup terdiri atas mutasi yang sifatnya menguntungkan dan merugikan. Mutasi yang menguntungkan adalah mutasi yang menghasilkan organisme yang adaptif terhadap lingkungan hidupnya, sedangkan mutasi yang merugikan adalah mutasi yang menghasilkan organisme yang bersifat tidak adaptif terhadap lingkungan hidupnya.

Referensi

Irnaningtyas (2015). Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.
Sembiring, Langkah & Sudjino (2009). Biologi untuk Kelas XII SMA/MA. Jakarta: Depdiknas RI.