Mutasi Alami dan Mutasi Buatan

2. Mutasi Alami dan Mutasi Buatan

Berdasarkan kejadiannya mutasi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu mutasi alami dan mutasi buatan.

a. Mutasi Alami Mutasi alami atau spontan adalah perubahan materi genetik yang terjadi

dengan sendirinya di alam. Mutasi alami berlangsung sangat lambat dan jarang terjadi, tetapi mutasi ini dapat terjadi setiap saat. Mutasi alami diduga disebabkan oleh berbagai hal, yaitu sinar kosmis, bahan radioaktif alam, sinar ultraviolet matahari, kesalahan sewaktu terjadi replikasi DNA, radiasi inter- nal dari bahan radioaktif yang mungkin masuk ke dalam tubuh melalui makanan atau saluran pernapasan akibat pencernaan bahan radioaktif.

Mutasi tidak selalu harus berubah menjadi spesies baru, tetapi jika keturunan mutan tersebut mengalami mutasi-mutasi berikutnya dan dapat bertahan hidup sampai beberapa generasi, hal tersebut akan mengubah genotipe maupun fenotipenya yang berbeda dengan nenek moyangnya. Mutasi alami dijumpai pada Drosophila, nyamuk, dan tikus.

b. Mutasi Buatan Mutasi buatan atau mutasi induksi adalah perubahan materi genetik yang

disebabkan oleh usaha manusia. Herman J. Muller (1890 - 1967) sarjana Amerika memperkenalkan induksi mutasi dengan sinar X pada Drosophila melanogaster. Berdasarkan hasil pengamatannya Muller menyimpulkan bahwa makin besar dosis radiasi terhadap organisme makin banyak pula terjadi mutasi.

Penelitian ilmiah selanjutnya dilakukan oleh L.J. Stadier (1928) menggunakan sinar- γ dan sifat-γ pada jagung dan jelai. Di pihak lain, Char- lotte Anerbach (1927) menggunakan gas mustard. Berdasarkan berbagai hasil penelitian ilmiah, mutasi buatan dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu dengan penempatan organisme terhadap bahan-bahan penyebab mutasi, penyisipan DNA, dan mutagen.

1) Penempatan Organisme terhadap Bahan-bahan Penyebab Mutasi Penempatan organisme terhadap bahan-bahan penyebab mutasi seperti radiasi sinar pengion (sinar α, sinar β, dan sinar γ), serta zat-zat kimia yang dapat bereaksi dengan DNA.

Mutasi induksi banyak dimanfaatkan, di antaranya untuk memperoleh bibit unggul dalam meningkatkan produksi pangan. Contoh bibit unggul hasil mutasi radiasi sinar- γ, antara lain padi varietas Atomita I, Atomita II; kedelai

varietas Muria; tomat varietas Bouset dan Money maker; kentang varietas 170

Biologi Kelas XII SMA dan MA

Patronas, Donata, dan Radosa. Mutasi induksi dengan senyawa kimia seperti yang dilakukan pada tumbuhan umumnya menghasilkan keturunan

poliploid, yang memberikan hasil lebih besar dan tidak berbiji, seperti pada semangka, anggur, jambu, dan tomat.

2) Penyisipan DNA Dengan berkembangnya biologi molekuler, para ahli biologi dewasa ini mampu mengindentifikasi struktur kimia gen. Kemajuan teknik labolatorium memungkinkan mereka dapat mengisolasi gen dari satu organisme dan menyisipkannya ke dalam organisme lain. Pemindahan ini dilakukan pada tingkat DNA. Teknik tersebut dinamakan rekayasa genetika, yang meliputi rekayasa tingkat sel dan rekayasa tingkat DNA atau teknik rekombinasi DNA. Rekombinasi DNA merupakan suatu teknik laboratorium untuk menyusun DNA asing ke dalam molekul DNA suatu organisme. Tujuan penyisipan ini agar organisme yang disisipi dapat memiliki kemampuan mengekspresikan gen baru.

Suksesnya teknik ini didukung oleh penemuan enzim endonuklease restruksi pada bakteri dan enzim DNA ligase yang dapat memotong dan menyambungkan pada situs-situs tertentu dengan tepat. Jauh sebelumnya telah ditemukan adanya plasmid (DNA di luar kromosom yang berbentuk lingkaran) yang dapat digunakan untuk teknik rekombinasi sebagai vektor atau pembawa ruas DNA asing. Dengan teknik penyisipan gen, pembuatan hormon insulin manusia oleh bakteri berlangsung sebagai berikut.

plasmid kromosom

1 sel bakteri 2 diambil dari sel bakteri

3 dibuka dengan enzim “DNA splitting” 4 DNA asing 5 plasmid dengan DNA asing bersama-sama membentuk “khimera”

6 plasmid disisipkan ke dalam sel bakteri sel bakteri membelah diri dan

plasmid-plasmid chimera ikut 7

membelah

Sumber: Essentials of Biology, Hopson

Gambar 3.51 Proses penyisipan DNA Hereditas

Gen pembentuk insulin pada sel pankreas manusia dengan plasmid bakteri sehingga gen sel bakteri mampu menghasilkan hormon insulin. Agar lebih jelas, perhatikan Gambar 3.52.