berharga dan merugikan pada kondisi lingkungan sekarang. Mutasi-mutasi yang merugikan cenderung dihilangkan dari suatu populasi atau ditekan pada frekuensi rendah oleh seleksi alam.
Sekali-sekali, jika terjadi suatu mutasi yang menguntungkan, daya-daya selektif bertindak untuk meningkatkan frukensinya dalam populasi dengan mengorbankan alel-alel yang kurang baik.
Jadi mutasi dapat dipandang sebagai bahanbaku, dan seleksi alam sebagai daya penggerak pada evolusi Stansfield, 1991. Dalam arti luas, mutasi dihasilkan dari segala macam perubahan
keturunan yang menyebabkan perubahan kenampakan fenotipe yang diturunkan. Batasan ini termasuk keragaman kromosom dan position effect maupun mutasi gen Crowder, 2006.
Mutasi dapat mempengaruhi DNA maupun kromosom. DNA dapat dipengaruhi pada saat sintesis DNA replikasi. Pada saat tersebut factor mutagenik
mempengaruhi pasangan basa nukleutida sehingga tidak berpasangan dengan basa nukleutida yang seharusnya mismatch. Misalnya triplet DNA cetakan adalah
TTA. Namun karena adanya mutagen menyebabkan DNA polymerase memasangkan A dengan C, bukan dengan T .
C. Sebab-sebab Mutasi
Secara umum penyebab mutasi adalah keadaan atau faktor-faktor lingkungan, di samping keadaan atau faktor internal materi genetik. Terdapat dua macam mutasi
yakni mutasi spontan dan mutasi terinduksi. Mutasi spontan adalah mutasi yang terjadi tanpa sebab-sebab yang jelas sedangkan mutasi terinduksi adalah mutasi
yang terjadi karena pemaparan makhluk hidup pada penyebab mutasi semacam radiasi pengion, radiasi ultraviolet, dan berbagai senyawa kimia. Berikut
merupakan penjelasan sebab-sebab mutasi: 1.
Keadaan atau faktor internal materi genetik Keadaan atau faktor internal materi genetik yang dapat menjadi sebab terjadinya
mutasi spontan antara lain: a.
Kesalahan pada replikasi DNA, misalnya yang terkait dengan tautomerisme sebagai akibat perubahan posisi sesuatu proton yang mengubah sesuatu sifat
kimia molekul. b.
Penggelembungan unting disaat replikasi, perubahan kimia tertentu secara spontan, transposisi elemen transposabel, dan efek mutator. Penggelembunagn
unting DNA di saat replikasi dapat terjadi pada unting lama maupun unting baru. Jika penggelembungan tejadi pada unting lama maka akan terjadi delesi pada
unting baru, sebaliknya jika penggelembungan terjadi pada unting baru, maka akan terjadi adisi pada unting baru tersebut.
c. Depurinasi dan deaminasi yang merupakan peristiwa kimia yang dapat
menyebabkan mutasi. Pada depurinasi, suatu purin tersingkir dari DNA karena terputusnya ikatan kimia antara purin dan gula deoksiribosa. Sedangkan pada
deaminasi, suatu gugus amino tersingkir dari basa. Dalam peristiwa depurinasi, jika tersingkirnya purin itu tidak diperbaiki maka disaat replikasi tidak terbentuk
pasangan basa komplementer yang lazim. d.
Perpindahan atau transposisi elemen transposable. Peristiwa ini terjadi karena terjadi insersi dalam gen.
e. Gen mutator merupakan gen-gen yang ekspresinya mempengaruhi mempengaruhi
frekuensi mutasi gen-gen lain. 2.
Keadaan atau faktor dalam lingkugan sebagai sebab mutasi Radiasi dan suhu. Radiasi sebagai penyebab mutasi dibedakan menjadi
radiasi pengion berenergi tinggi. Berkenaan dengan radiasi pengion diketahui bahwa perubahan tekanan oksigen dan suhu, jika berhubungan dengan proses
penyinaran juga dapat mengubah mutasi secara signifikan. Tekanan oksigen yang rendah dapat menurunkan mutasi. Oksigen dapat memperbesar efek penyinaran,
tetapi hanya selama penyinaran. Oksien meperlihatkan efek yang lebih rendah pada kondisi penyinaran tinggi dibandingkan pada kondisi penyinaran moderat.
Sinar UV tidak meninduksi ionisasai melainkan mengiatkan atom-atom yang dijumpai. Dalam molekul DNA, senyawa yang paling digiatkan adalah purin dan
pirimidin, karena kedua macam seneyawa itu meyerap cahaya pada panjang gelombang 254-260 nm yang merupakan rentang panjang gelombang sinar UV.
Hasil penelitian in vitro membuktikan baha pirimidin dan timin sangat kuat menyerap sinar UV pada panjang gelombang 254 nm ,sehingga menjadi sangat
reaktif. Dua produk hasil penyerapan UV adalah hidrat pirimidin dan dimer pirimidin. Efek utama dari radiasi UV adalah dimerisasi timin yang menimbulkan
suatu mutasi tidak langsung dalam dua cara yaitu: 1
Dimer timin mengganggu heix ganda DNA serta mengambat replikasi DNA secaa akurat.
2 Kesalahan yang kadag-kadangterjadi selama proses sel memperbaiki DNA yang
rusak seperti DNA yang mengandung dimer timin.
Suhu diketahui menyebabkan terjadinya peristiwa terjadinya poliploidi. Selain faktor radiasi dan suhu, perlakuan dengan tekanan hidrostatik juga dapat
menginduksi terjadinya mutasi. 3.
Penyebab Mutasi dalam Lingkungan yang Bersifat Kimiawi Penyebab mutasi dalam lingkungan kimiawi disebut sebagai mutagen kimiawi.
Mutagen kimiawi dapat dipilah menjadi tiga kelompok yaitu: analog basa, agen pengubah basa basa modifying agent, dan agen penyela intercalating agent.
a. Analog Basa
Senyawa-senyawa yang tergolong analog basa adalah yang memiliki struktur molekul yang sangat mirip dengan yang dimiliki basa pada umumnya terdapat
pada DNA. Dua contoh analog basa tersebut adalah 5-Bromourasil 5BU dan 2- aminopurin 2-AP.
5-bromourasil adalah sutu analog timin. Proses mutasi yang terjadi adalah posisi gugus 5 ditempati oleh gugus brom, padahal sebelumnya ditempati oleh gugus
metal CH3. Keberadaan gugus bro mini menyebabkan terubahnya distribusi muatan serta meningkatkan peluang perubahan tautomerik. . 5-BU ini
menginduksi mutasi melalui peralihan antara kedua bentukan 5-BU, sesaat setelah analog basa itu diinkorporasikan dalam bentuk keto bentuk normal, maka analog
basa itu berpasangan dengan adenine. Selanjutnya jika bentuk keto 5-BU beralh ke bentuk enol bnetuk yang jarang selama replikasi, maka analog basa ini akan
berpasangan dengan guanine, dan pada proses replikasi berikut dari pasangan G-5 BU akan muncul pasangan G-C dan ukan A-T. dalam hal ini sudah terjadi suatu
mutasi transisi dari A-T menjadi G-C Ke dua adalah mutagen 2 aminopurin 2AP adalah 5 BU. 2AP memiliki dua bentuk yaitu bentuk amino bentuk normal serta
bentuk imino bentuk yang jarang pada bentuk amino 2AP berperan sebagai adenine dan berpasangan dengan timin. Pada bentuk imino, 2 AP berpasangan
dengan guanine dan berpasangan dengan sitosin. Selanjutnya 2 AP menginduksi mutasi transisi, yaitu AC menjadi GC atau GC menjadi AT tergantug bentuknya
amino transisi yaitu AC. Seperti pada 5 BU, 2 AP juga menginduksi mutasi transisi, yaitu A-C menjadi G-C atau G-C menjadi A-T, tergantung bentuknya
apakah dalam bentuk amino ataukah amini. Berkenaan dengan mutasi transisi yang diinduksi oleh analog basa tersebut 2 AP dapat mengubah kembali mutan
yang diinduksi oleh 5 BU, demikian pula sebaliknya. b.
Agen Pengubah Basa Basa Modifying Agent
Senyawa yang tergolong agen pengubah basa yaitu mutagen yang secara langsung mengubah struktur maupun sifat kimia basa. Yang termasuk kelompok ini adalah
agen demiasi diaminating agen, agen hidroksilasi hydroxylation agent serta agen alkilasi alkylating agent.
Asam nitrit HNO2 menyingkirkan gugus amino -NH2 dari basa guanine, sitosin dan adenine. Perlakuan dengan asam nitrit atas guanine menghasilkan
xarthin yang berperilaku layaknya guanine sehingga tidak ada mutasi yang terjadi. Perlakuan asam nitrit dengan sitosin menghasilkan urasil yang berpasangan
dengan adenine sehingga terjadi mutasi transisi selama replikasi C G menjadi T A. di lain pihak akibat adanya perlakuan asam nitrit, adenine berubah menjadi
xypoxantin yang lebih berpeluang berpasangan dengan sitosin dibanding dengan timin dan sebagai akibatnya terjadi mutasi transisi A T menjadi G C. Kerja dari
kelompok agen pengubah basa atau base modifying agent Sebagai agen hydroksilasi, mutagen hydroxylamine NH2OH bereaksi khusus dengan sitosin,
mengubahnya dengan menambah gugus hidroksil OH, sehingga terbentuk hidroxylaminosytosine yang hanya berpasangan dengan adenine, dan sebagai
akibatnya terjadi mutasi transisi C G menjadi T A. mutan yang terbentuk dapat pulih karena pengaruh mutasi yang diinduksi oleh mutgen lain seperti 5 BU, 2 AP,
maupun asam nitrit. Agen alkilasi MMS Methilethane Sulfonate mengintriduksi gugus alkil misal
-CH3-CH2-CH3 ke dalam basa dalam sejumlah posisi. Dalam hal ini agen alkilasi menyebabkan perubahan pada basa yang berakibat terbentuknya pasangan
yang tidak lazim. c.
Agen Interkalasi Mutagen kimia berupa agen interkalasi bekerja dengan cara melakukan insersi
antara basa-basa berdekatan dengan pada satu atau dua unting DNA. Contoh agen interkalasi antara lain proflavin, acridine, ethidium bromide, dioxin dan ICR-70.
Mutasi yang terjadi karena agen interkalasi Mutasi rangka frameshift mutation yang terjadi melalui adisi Mutasi rangka yang terjasi melalui delesi Jika agen
interkalasi melakukan insersi antara pasangan basa yang berdekatan pada DNA template pada waktu replikasi maka suatu basa tambahan dapat diinsersikan
pada unting DNA baru berpasangan dengan agen interkalasi. Setelah beberapa kali terjadi replikasi yang diikuti oleh hilangnya agen interkalasi, akibat yang muncukl
adalah terjadinya suatu mutasi rangka frameshift mutation karena insersi suatu
pasangan basa, mutasi rangka juga dapat dikerenakan karena delesi satu pasang basa.
Hal yang diakibatkan dari adanya mutasi rangka adalah semua asam amino yang dikode sesudah titik mutasi dapat dikatakan menyimpang sehingga protein yang
dihasilkan bersifat nonfungsional. Dampak mutasi rangka dapat diperbaiki melalui perlakuan dengan agen-agen interkalasi.
Mutagen-mutagen kimiawi tersebut dapat dipilah menjadi dua kelompok, yaitu kelompok mutagen kimiawi yang pertama terhadap DNA yang sedang bereplikasi
maupun yang sedang tidak bereplikasi. Kelompok mutagen kimiawi yang ke dua adalah hanya berpengaruh terhadap DNA yang sedanga bereplikasi contohnya
analog basa.
D. Jenis-jenis Mutasi
