View
297
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
MUTASI
DEFINISI
Mutasi adalah perubahan-perubahan hereditas permanent pada urutan nukleotida DNA genom
suatu organisme.
DAMPAK MUTASI TERHADAP GENERASI
Mutasi dapat diturunkan, mutagenesis spontan dapat disebabkan kesalahan saat replikasi DNA
dan oleh perubahan basa yang spontan.
Mutasi yang terjadi berdasarkan tipe sel antara lain :
Mutasi germinal
Mutasi yang terjadi di dalam sel gamet (sel telur/sel spermatozoa) tidak berpengaruh
terhadap fenotipe pada individu tersebut, namun dapat diturunkan dan menyebabkan
penyakit pada generasi berikutnya. Pada mutasi germinal akan terjadi perubahan
struktur atau susunan kimiawi dari gen, biasa dikenal dengan istilah mutasi gen.
Mutasi somatis
Mutasi yang terjadi pada sel atau jaringan yang terdiferensiasi (contoh: sel somatis),
menyebabkan kelainan fenotipe pada individu dan dapat berpengaruh pada individu
yang bersangkutan, tetapi tidak diwariskan pada keturunannya. Perubahan dapat
terjadi karena pengaruh lingkungan dan dapat bersifat sementara, lebih dikenal dengan
istilah modifikasi.
KLASIFIKASI
a. Menurut asal.
Mutasi Spontan: Perubahan yang terjadi dengan sendirinya di alam, penyebab
mutasi ini antara lainsinar kosmik, batuan radioaktif, sinar UV matahari, dan
radiasi ionisasi.
Mutasi induksi: Perubahan yang terjadi atas usaha manusia. Misalnya dalam
bentuk pemakaian bahan radioaktif atau penggunaan senjata nuklir.
b. Menurut kualitas.
Mutasi struktural: Perubahannya pada kandungan nukleotida gen
o Mutasi substitusi: substitusi satu nuklootida bagi nukleotida lain.
Mutasi transisi: jika suatu purin diganti dengan purin lain atau suatu
pirimidin diganti dengan suatu pirimidin lain.
Mutasi transversi: jika suatu purin diganti dengan suatu pirimidin
atau sebaliknya.
Contoh medik dari suatu substitusi basa adalah penyakit sickle sel. Mutasi
GAG menjadi GTG menyebabkan glutamat diganti oleh valin.
o Mutasi delesi: kehilangan beberapa bagian gen.
o Mutasi insersi: penambahan satu nukleotida ekstra atau lebh pada gen.
Mutasi pengaturan ulang: Terjadi perubahan pada lokus gen.
o Mutasi translokasi: perpindahan pada kromosom non homolog.
o Mutasi inverse: perpindahan di dalam kromosom yang sama.
c. Menurut ukuran.
Mutasi noktah/point mutation: perubahan yang terjadi pada susunan basanya,
dikenal sebagai mutasi gen.
Terdapat beberapa tipe mutasi gen, yaitu:
Mutasi diam/mutasi titik/Samesense mutatio: Perubahan satu basa (basa
tunggal), biasanya basa pada posisi ketiga dari kodon, yang tidak
mengubah asam amino yang dikode.
Mutasi tak bermakna/Nonsense mutation
Perubahan pada satu basa sehingga terbentuk kodon stop (UAA, UAG,
atau UGA) yang menyebabkan proses translasi berhenti.
Mutasi salah makna/Missense mutation: perubahan satu basa dengan
basa yang lain akibat substitusi basa (baik transisi maupun transverse)
sehingga berakibat pada perubahan kodon dan menghasilkan perubahan
asam amino yang di kode pada produk gen protein.
Mutasi pergeseran kerangka/Frameshift mutation: terjadi
Penambahan(insersi) atau pengurangan (delesi) satu atau beberapa basa
yang menyebabkan pergeseran dari kerangka pembacaan.
Mutasi menyeluruh/Gross mutation: Mutasi yang melibatkan seluruh gen,
seluruh kromosom, atau perangkat kromosom. Perubahan dapat meliputi jumlah
atau struktur kromosomnya, disebut juga aberasi kromosom, yang menyebabkan
perubahan sifat individu.
Kromosom adalah untaian material genetik yang terdapat didalam setiap sel
mahluk hidup. Setiap sel yang normal mempunyai 46 kromosom yang terdiri dari
22 pasang kromosom non-sex (kromosom 1 s/d kormosom 22) dan 1 pasang
kromosom sex (kromosom X dan Y) yang menentukan jenis kelamin.
Setiap orang mendapatkan 1 dari tiap pasangan kromosom dari ayahnya dan 1
dari ibunya, dengan kata lain setiap orang mendapatkan 23 kromosom dari ayah
(dibawa oleh sperma) dan 23 kromosom dari ibunya (dibawa oleh sel telur), yang
kemudian total menjadi 46 kromosom (23 pasang) setelah pembuahan.
Tiap untaian kromosom membawa informasi genetik yang sangat menentukan
proses pertumbuhan dan perkembangan janin dan juga fungsi tubuh untuk
kehidupan sehari-hari. Proses pertumbuhan ini meliputi pembentukan protein-
protein tubuh, sehingga kelainan genetik atau struktur clan jumlah kromosom
akan sangat mempengaruhi pembentukan protein-protein tubuh dan dapat
mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan janin atau bayi yang tidak
normal.
Kelainan kromosom pada janin bisa diturunkan dari salah satu orang tua yang
membawa kelainan kromosom, bisa juga terjadi secara spontan (dengan
sendirinya) pada saat proses reproduksi. Usia ibu pada saat hamil juga salah satu
faktor penyebab kelainan kromosom. Resiko terjadinya kelainan kromosom pada
janin adalah 4 kali lebih besar jika ibu berusia 35 tahun atau lebih.
Seks genetik seseorang dapat diperiksa melalui pemeriksaan kariotipe yang
sangat akurat atau dengan melihat Badan Barr pada sel. Apabila terdapat 2
kromosom X pada satu sel, seperti pada wanita normal, salah satunya badan barr
akan inaktif dan menggumpal pada membran inti. Bila tidak ada “Badan Barr”,
berarti sel tersebut hanya mempunyai sebuah kromosom X (Laki-laki normal: XY,
Sindrom Turner: XO).
Aberasi kromosom terbagi menjadi dua macam, yaitu:
Mutasi Genom
Merupakan mutasi yang menyangkut penyimpangan jumlah kromosom.
Jumlah kromosom dalam gamet adalah haploid (n), kelipatan dari
kromosom haploid (n) disebut eupliod. Jumlah seperti 3n atau 4n disebut
poliploid. Poliploid biasanya menyebabkan abortus spontan, dan lahir
mati.
Semua jumlah yang bukan merupakan kelipatan bulat dari n disebut
aneuploid. Aneuploid menunjukkan jumlah kromosom yang non-euploid,
jadi ada penambahan atau pengurangan kromosom tertentu, sehingga
jumlahnya merupakan kelipatan dari 23. Sering pula disebut sebagai
aneusomi, misalnya:
o 2n+1=trisomi, jumlah kromosom 47
o 2n-1=monosomi, jumlah kromosom 45
Aneuploid dapat terjadi pada otosom atau gonosom. Monosomi otosom
tak dapat hidup sekalipun pada masa embrio, karena terlalu banyak
informasi genetik yang hilang.
Sebab dari aneuploid:
Gagal-pisah pada meiosis
Gagal-pisah (nondisjunction) adalah kegagalan pasangan kromosom
homolog untuk berpisah pada pembelahan meiosis pertama atau
meiosis kedua, terjadi pada anaphase (sister chromatid gagal
berpisah), sehingga dihasilkan dua sel anak yang aneuploid.
Normalnya dua anggota dari sepasang kromosom homolog berpisah
pada pembelahan meiosis pertama, sehingga masing-masing sel anak
menerima satu komponen dari setiap pasangan. Namun jika
pemisahan tidak terjadi (nondisjunction) maka kedua anggota
pasangan tersebut sama-sama menuju ke satu sel. Akibatnya satu sel
menerima 24 kromosom, dan yang lain menerima 22 kromosom.
Ketika terjadi fertilisasi, satu gamet yang memiliki 23 kromosom
bersatu dengan gamet yang mempunyai 24 kromosom, hasilnya
adalah seorang individu yang memiliki 47 kromosom. Nondisjunction
bisa terjadi pada pembelahan meiosis sel benih pertama atau kedua
dan bisa mengenai kromosom manapun baik kromosom sex atau
kromosom autosom.
Bila nondisjungsi terjadi pada saat gametogenesis, gamet yang
terbentuk dapat kelebihan kromosom (n+1) atau kekurangan
kromosom (n-1). Fertilisasi normal pada gamet yang demikian akan
menghasilkan zigot yang trisomi (2n+1) atau monosomi (2n-1).
Nondisjungsi dibedakan:
o Nondisjungsi primer yang terjadi pada sel gamet normal.
o Nondisjungsi sekunder yang terjadi pada sel gamet individu
dengan trisomi.
Trisomi dan monosomi yang terjadi pada kromosom seks biasanya
tidak mengakibatkan kematian, misalnya Sindrom Kleinefelter (XXY),
Sindrom Turner (XO). Monosomi pada autosom biasanya tidak dapat
hidup sekalipun pada masa embrio sehingga mengakibatkan
kehilangan banyak materi genetik dan biasanya bersifat letal.
Beberapa trisomi autosom (21, 13, 18) tidak berakibat kematian,
tetapi disertai dengan abnormalitas yang berat.
Anaphase lag, salah satu kromosom homolog atau kromatid tertinggal
dan menghilang dari inti sel, sehingga dihasilkan satu sel anak normal
dan yang lain monosomi.
Gagal-pisah pada fase mitosis
Gagal-pisah pada fase zigot awal pada mitosis (nondisjunction mitosis)
pada sebuah sel embrio selama berlangsungnya pembelahan-
pembelahan sel permulaan menghasilkan mosaikisme (ovum sudah
dibuahi atau dari sel somatic), yang ditandai dengan beberapa sel
mempunyai jumlah kromosom abnormal sedang sel-sel lainnya
normal. Lebih sering terjadi pada gonosom; terdapat dua atau lebih
populasi sel yang berbeda secara genetic pada satu individu. Pada
jenis gagal-pisah ini (yang juga dapat terjadi pada fase pembelahan
meiosis kedua), kedua kromatid kromosom gagal untuk berpisah.
Mutasi Kromosom
Merupakan mutasi pada susunan materi genetic yang menyebabkan
perubahan struktur kromosom biasanya terjadi akibat kerusakan
kromosom yang diikuti oleh hilangnya atau tertata-ulangnya kromosom.
Pola tata ulang kromosom setelah kerusakan adalah sebagai berikut:
Duplikasi
Kelainan ini terjadi akibat penambahan potongan /fragmen
kromosom pada kromosom nonhomolognya, atau terdapat deretan
nukleotida ekstra pada gennya.
Delesi
Kromosom kehilangan sebagian fragmennya atau materi genetiknya.
Misalnya 46, XY, del (16)(p14) berarti individu laki-laki dengan delesi
pada daerah 1 pita 4 dari lengan pendk kromosom 16.
Delesi atau duplikasi dapat terjadi pada saat suatu kromosom patah,
fragmen patahannya melekat pada kromosom homolog, sehingga
kromosom asalnya mengalami delesi, kromosom homolognya
mengalami duplikasi.
Kromosom cincin
Kromosom cincin terbentuk bila delesi terjadi pada kedua ujung
kromosom sehingga akan terjadi fusi, kemudian lengan-lengan
kromosom kembali menyatu untuk membentuk sebuah cincin.
Kromosom ini tidak dapat mitosis atau meiosis secara normal.
Penulisannya dengan menggunakan simbol r.
Isokromosom
Terbentuk apabila sentromer terbagi secara horizontal dan tidak
secara vertikal. Salah satunya dari dua lengan kromosom kemudian
lenyap/hilang, dan lengan yang tersisa mengalami duplikasi, sehingga
terbentuk sebuah kromosom hanya dengan dua lengan pendek (2p)
atau dua lengan panjang (2q). Paling sering terjadi isokromosom
lengan q dari kromosom X.
Inversi
Terjadi pemilinan kromosom apabila terdapat dua kerusakan
interstisium di sebuah kromosom, dan segmen menyatu kembali
setelah berputar penuh sehingga urutan gen berubah.
Terdapat 2 macam inversi, yaitu:
o Inversi parasentris: terpilin fragmen kromosom pada satu lengan
dan tidak melewati sentromer.
o Inversi perisentris: pilinan fragmen melewati sentromer.
Inversi jarang menyebabkan kelainan pada individu parentalnya, tapi
akan tampak kelainan pada keturunannya.
Translokasi : Terjadi perpindahan atau pertukaran fragmen satu
bagian dari sebuah kromosom ke kromosom lain yang bukan
homolognya.
Translokasi terbagi menjadi 2 macam, yaitu:
o Translokasi resiprokal: translokasi dari kromosom non homolog
yang terjadi secara timbale balik (terjadi pertukaran fragmen
antara dua kromosom).
Apabila keseluruhan potongan fragmen tersebut dipertukarkan,
hasil dari translokasi timbal-balik yang terjadi tidak
membahayakan bagi pembawa sifat, yang memiliki jumlah normal
kromosom dan bahan genetik yang lengkap. Namun, saat
gametogenesis terbentuk gamet abnormal.
o Translokasi non resiprokal: perpindahan fragmen kromosom pada
kromosom non homolog yang tidak saling bertukar tempat.
Contohnya translokasi tidak seimbang antara lengan panjang
kromosom 14 dan 21 pada meiosis pertama dan kedua menghasilkan
gamet dengan satu extracopy kromosom 21, yang kalau dibuahi akan
menghasilkan sindrom down.
Translokasi sering terjadi antara kromosom 13, 14, 15, 21 dan 22
karena kromosom-kromosom ini berkelompok pada meiosis.
Gambar: Missense mutation
Gambar: Nonsense mutation
Gambar: Frameshift mutation
Gambar: Inversi Parasentris Gambar: Inversi Perisentris
Gambar: Translokasi
Gambar: Kromosom cincin Gambar: Isokromosom
Gambar: Delesi
Gambar: Duplikasi
Recommended