Biologi Dasar

BIOLOGI DASAR

Mutasi

1. Macam-Macam Mutasi
Materi genetis pada suatu saat dapat mengalami perubahan. Perubahan sifat keturunan secara umum disebut mutasi. Mutasi yang menunjukkan fenotipe sedikit berbeda dari sifat normal menimbulkan variasi. Ada dua macam variasi sebagai berikut.
a. Variasi genetis
Variasi genetis adalah variasi yang disebabkan oleh perubahan materi genetis. Sifat ini akan diwariskan kepada keturunannya.
b. Variasi lingkungan
Variasi lingkungan adalah variasi yang disebabkan oleh perubahan lingkungan. Sifat ini tidak diwariskan kepada
keturunannya. Berdasarkan tempat terjadinya, perubahan materi genetis (mutasi) dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
a. Mutasi kecil (point mutation)
Mutasi kecil adalah perubahan yang terjadi pada susunan molekul gen (DNA), sedangkan lokus gennya tetap. Mutasi jenis ini menimbulkan alela.
b. Mutasi besar (gross mutation)
Mutasi besar adalah perubahan yang terjadi pada struktur dan susunan kromosom. Istilah khusus untuk mutasi kromosom adalah aberasi. Berdasarkan faktor penyebabnya, mutasi dapat dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
a. Mutasi alamiah (spontan)
Perubahan genetik yang disebabkan oleh alam, antara lain sinar kosmos, sinar radioaktif, dan sinar ultraviolet.
b. Mutasi induksi (buatan)
Perubahan genetik yang disebabkan oleh usaha manusia, antara lain penggunaan bahan radioaktif, penggunaan
senjata nuklir, dan reaktor atom. Penyebab terjadinya mutasi disebut mutagen. Mutagen dapat berasal dari:
a. bahan fisika, misalnya radiasi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif,
b. bahan kimia, misalnya fenol, benz pyrene, metil cholauthrene, metil Hg, pestisida, formaldehid, colchicine,
c. bahan biologi, misalnya virus penyebab kerusakan kromosom. Virus hepatitis menimbulkan aberasi pada darah dan tulang.
Mutasi yang terjadi di dalam tubuh dapat berupa perubahan somatis (mutasi autosom), dan perubahan generatif atau gametis (mutasi kromosom seks). Perubahan somatis (mutasi autosom) terjadi pada jaringan tubuh, misal epitel, otot, tulang, dan saraf. Adapun perubahan generatif atau gametis (mutasi kromosom seks) terjadi pada gonade (kelamin).
2. Mutasi Kromosom
Mutasi kromosom meliputi perubahan jumlah kromosom dan perubahan struktur kromosom. Pada spesies, terdapat seperangkat kromosom (genom) dengan jumlah kromosom yang konstan. Pada gamet mengandung n kromosom, sedangkan sel somatis mengandung 2n kromosom. Akan tetapi, kadang-kadang terjadi ketidakteraturan yang terjadi selama mitosis, atau meiosis sehingga menghasilkan sel-sel dengan jumlah kromosom yang bervariasi. Hal itu terjadi melalui proses duplikasi atau adisi atau kehilangan seluruh perangkat kromosom. Kejadian-kejadian yang menyangkut perubahan kromosom, sebagai berikut.
a. Euploidi
Euploidi artinya sel-sel yang mengandung seperangkat kromosom. Jenis-jenis euploidi, sebagai berikut.
1) Monoploidi
Organisme monoploidi memiliki satu genom (n kromosom) dalam sel tubuhnya. Hal itu terjadi pada sebagian besar bakteri, fungi, alga, lumut, dan serangga Hymenoptera. Organisme monoploidi kurang kuat dan bersifat steril karena kromosom homolog tidak memiliki pasangan selama meiosis.
2) Diploidi
Organisme diploidi memiliki dua genom (2nkromosom) pada setiap sel somatis. Keadaan ini sangat menunjang
fertilitas, keseimbangan pertumbuhan, adaptasi, dan kemampuan hidup.
3) Poliploidi
Organisme poliploidi memiliki kromosom lebih dari dua genom (2nkromosom). Misal, triploid (3n), tetraploid (4n),
dan pentaploid (5n). Pengaruh poliploidi terhadap sel atau individu, antara lain:
a) terjadinya pertumbuhan raksasa;
b) jumlah kandungan vitamin pada tumbuhan poliploidi lebih banyak;
c) kesuburan atau fertilitas umumnya berkurang.
b. Aneuploidi
Aneuploidi adalah variasi jumlah kromosom yang hanya menyangkut bagian genom atau salah satu kromosom. Beberapa macam aneuploidi sebagai berikut.
1) Monosomik
Monosomik adalah peristiwa hilangnya satu kromosom dari sepasang kromosom homolog dengan rumus genom (2n–1), sehingga menghasilkan dua jenis gamet, yaitu (n) dan (n–1).
2) Nulisomik
Nulisomik adalah peristiwa hilangnya sepasang kromosom homolog dengan rumus genom (2n–2). Organisme yang
mengalami nulisomik menunjukkan ciri-ciri kurang kuat, kurang fertil, dan daya tahan hidup rendah.
3) Trisomik
Trisomik adalah organisme diploid yang memiliki satu kromosom ekstra atau tambahan dengan rumus genom (2n+ 1), sehingga gamet yang dihasilkan adalah (n+ 1) dan (n).
4) Tetrasomik
Jika satu pasang kromosom berada dalam tambahan seperangkat kromosom organisme dengan rumus genom (2n+ 2) disebut tetrasomik.
5) Trisomik ganda
Trisomik ganda, jika suatu organisme diploid dengan dua kromosom yang berbeda masing-masing menghasilkan
trisomik ganda dengan rumus genom (2n+ 1 + 1).
Berikut ini gambar beberapa kariotipe pada lalat jantan:


Perubahan struktur kromosom
Perubahan struktur kromosom merupakan penyimpangan yang terjadi di dalam kromosom (intrakromosom). Ada jenisjenis perubahan struktur kromosom, sebagai berikut.
a. Defisiensi atau delesi
Delesi terjadi ketika kromosom kehilangan sebagian segmennya. Defisiensi ini mempunyai pengaruh genetis, antara lain efek letal (kematian) dan pseudodominan (pemunculan fenotipe sifat resesif, seperti sifat dominan).
b. Duplikasi
Duplikasi terjadi jika kromosom memperoleh tambahan sebagian segmen kromosom lainnya. Duplikasi mempunyai efek genetis, antara lain melindungi pengaruh gen resesif yang merugikan untuk evaluasi materi genetik, dan menghasilkan efek posisi (menghasilkan fenotipe baru).
c. Inversi G
Inversi G adalah pembalikan urut-urutan pada susunan gen. Inversi G berperan menekan terjadinya peristiwa pindah silang.
d. Translokasi
Translokasi adalah pertukaran sebagian kromosom dengan kromosom nonhomolog lainnya sehingga menghasilkan efek posisi.
3. Peranan Mutasi dalam Salingtemas
Beberapa teknik yang digunakan dalam mutasi buatan menghasilkan keuntungan bagi kesejahteraan manusia. Pemanfaatan sinar radioaktif pada mutasi buatan, yaitu melalui radiasi sinar alfa, beta, dan gama serta sinar-X mampu meningkatkan hasil produksi pertanian. Penyinaran bertahap pada biji jagung dan biji gandum menghasilkan biji
jagung dan biji gandum jenis unggul. Pada tanaman tomat dan apel, radiasi dapat digunakan untuk meningkatkan ukuran
besar buahnya. Mutasi dalam bentuk poliploidi dimanfaatkan untuk peningkatan hasil pertanian melalui produksi buah
tanpa biji dengan kualitas kandungan vitamin dan gizi yang tinggi, contoh, semangka, melon,  dan lombok.
Radiasi terhadap pertumbuhan sel dilakukan terhadap titik tumbuh tanaman umbi-umbian. Hal itu bertujuan untuk
menghambat tunas. Dengan demikian hasil fotosintesis tidak banyak digunakan untuk pertumbuhan vegetatif tetapi tetap
tersimpan dalam bentuk umbi, sehingga produksi umbi tersebut dapat dipertahankan. Radiasi juga digunakan untuk
pemilihan bibit unggul pada jenis padi-padian. Hal tersebut telah dikembangkan di lembaga penelitian khusus padi, misal IRRI.
Radioisotop berperan dalam proses pemupukan. Pupuk fosfat (32P) merupakan pendeteksi terhadap umur tanaman
tertentu. Radiasi juga berperan dalam memberantas hama melalui sterilisasi teknik jantan mandul. Radiasi juga dimanfaatkan untuk menimbulkan daya bunuh terhadap berbagai jenis bakteri makanan (mensterilkan makanan) dalam upaya
pengawetan makanan. Sinar-X digunakan untuk mendiagnosis berbagai penyakit, misalnya kanker. Akibat radiasi
tersebut pertumbuhan sel terhambat dan mengalami degenerasi yang diikuti kematian sel kanker tersebut. Sementara
sinar ultraviolet dimanfaatkan untuk mensterilkan ruang operasi dan alat-alat operasi.