LAPORAN PRAKTIKUM

GENETIKA (BI-2105)

PENGENALAN MUTAN

Tanggal praktikum: 12 September 2014

Tanggal pengumpulan: 19 September 2014

disusun oleh:

Kinanti Prestiasani

1061366

Kelompok 8

Asisten:

Imam Faturahman

10611040

PROGRAM STUDI BIOLOGI

SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

INTSITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mutasi adalah perubahan permanen pada bagian dari DNA. Perubahan ini

memperngaruhi gen, yang menyimpan informasi tentang pembuatan semua

protein yang menyusun sel dan makhluk hidup, serta aktivitas dari sel itu sendiri.

Mutasi bisa terjadi pada skala yang bervariasi, dari bagian rantai basa nitrogen

pada DNA sampai bagian dari kromosom (Campbell, 2011). Jenis mutasi juga

beragam. Mutasi bisa diturunkan dari orang tua, namun ada juga sel yang

mengalami mutasi selama proses hidupnya, tanpa ada interferensi dari orang tua.

Mutasi yang diturunkan oleh orang tua biasa disebut germline mutation dan

diturunkan melalui sel gamet orang tua sehingga seluruh sel makhluk hidup itu

memiliki jenis mutasi yang sama. Mutasi yang didapatkan selama masa hidup

suatu organisme disebut somatic mutation. Mutasi ini terjadi pada sel somatik,

(sel non-gamet) sehingga tidak diturunkan dan tidak terjadi di seluruh tubuh

(Lister Hill National Center for Biomedical Communications, 2014).

Mutasi adalah hal yang bisa terjadi pada setiap sel makhluk hidup dan

merupakan bentuk respon suatu makhluk hidup terhadap lingkungannya atau

merupakan efek dari paparan zat atau sinar dari luar tubuh. Mutasi bisa

memberikan berbagai dampak. Yang pertama, mutasi yang tidak berpengaruh

apapun karena perubahan pada DNA tidak mengubah jenis protein yang

dihasilkan. Ada juga jenis mutasi yang menguntungkan organisme itu sendiri

dimana mutasi membuat organisme itu bisa bertahan menghadapi lingkungan,

atau jika dilihat dari kacamata manusia, mutasi itu menghasilkan sifat-sifat yang

menguntungkan manusia. Mutasi yang merugikan, bisa menyebabkan penyakit

atau kelainan yang membuat suatu organisme justru tidak bisa bertahan hidup.

Konsep mutasi sangatlah penting untuk dipelajari. Setiap dampak mutasi

yang telah dipaparkan di atas dapat dimanfaatkan konsepnya. Pertama, mutasi

yang menguntungkan. Jika ingin dilihat dari kepentingan manusia, pengetahuan

tentang mutasi-mutasi yang menguntungkan dapat dipakai untuk mengembangkan

organisme yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan seperti resisten terhadap

hama, menghasilkan produk hayati yang lebih banyak dan berkualitas, atau

sekadar memiliki variasi warna yang menarik. Mutasi yang membuat suatu

organisme bertahan menghadapi lingkungan tertentu bisa diambil dan ditiru

konsepnya.

Kedua, pengetahuan tentang mutasi yang merugikan. Pengetahuan ini bisa

menjadi acuan dalam pembuatan penanganan yang tepat dan pencegahan agar

mutasi itu tidak terjadi . Contohnya seperti dalam bidang medis, yaitu penanganan

dan pencegahan penyakit kanker.

Ketiga, mutasi yang tidak memberikan efek apa pun. Pengetahuan tentang

mutasi jenis ini bisa menjadi acuan tentang bagaimana mekanisme suatu sel dalam

penerjemahan kode protein sehingga kesalahan yang biasa terjadi dalam sebuah

sel tidak akan banyak mempengaruhi makhluk hidup dan tidak akan berakibat

fatal. Toleransi dari sistem ini bisa diadaptasi bahkan tidak hanya dalam bidang

biologi saja.

Pengetahuan tentang mutasi tidak hanya didapat dengan mempelajari gen

manusia secara langsung, melainkan menggunakan organisme model. Salah satu

model paling baik dalam mempelajari mutasi adalah Drosophila melanongester.

Drosophila melanongester menjadi yang terdepan dalam pembelajaran dan

penelitian tentang mutasi atau tentang gen secara keseluruhan (Celniker et al,

2003) dan membantu manusia untuk lebih mengerti tentang cara kerja genetik

manusia itu sendiri sendiri.

1. 2 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah:

1. Menentukan jenis mutan pada Drosophila melanogaster

2. Menentukan ciri-ciri fenotip mutan Drosophila melanogaster dan

membandingkannya dengan tipe normal (wild type)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Struktur dan Ciri Drosophila melanogaster

Gambar 2.1 Morfologi Drosophila melanogaster

Sumber: Parrathi et al, 2008

Ada perbedaan morfologis antara lalat buah jantan dan betina. Lalat buah

jantan memiliki ukuran tubuh yang lebih kecil, relatif terhadap ukuran lalat buah

betina. Lalat buah jantan memiliki tiga ruas di bagian abdomennya dan memiliki

sisir kelamin. Lalat buah betina memiliki enam ruas pada abdomen.

Lalat buah memiliki sungut yang tumpul (tidak runcing) dan bercabang.

Sungut ini tumbuh di kepala yang berbentik lonjong. Bagian toraks lalat buah

berwarna kream dan ditumbuhi rambut yang berwarna putih. Bagian abdomen

lalat buah bersegmen-segmen. Segmen ini terlihat jelas karena ada garis-garis

berwarna hitam. Lalat buah memiliki sayap yang panjangnya melebihi abdomen.

Sayap ini dimulai dari daerah toraks dan berbentuk lurus dengan warna

tramsparan (Ghostrecon, 2008)

Lalat buah normal memiliki dua jenis mata, yaitu mata majemuk berwarna

merah dan berbentuk elips, dan mata ocell yang berukuran jauh lebih kecil

dibandingkan mata majemuk. Warna mata ocell ini adalah coklat kehitaman,

terletak di atas kepala, di antara mata majemuk, dan berbentuk bulat (Ghosrecon,

2008). Kepala berbentuk elips. Thorax terlihat berwarna krem, ditumbuhi banyak bulu,

dengan warna dasar putih. Abdomen bersegmen lima, segmen terlihat dari garis-garis

2.2 Mutasi dan Jenis – Jenisnya (titik,kromosom)

Mutasi adalah pemutusan atau perubahan yang terjadi pada molekul DNA,

yang terdapat dalam inti sel makhluk hidup dan berisi semua informasi genetis

(Campbell, 2011). Perubahan ini dapat terjadi pada skala urutan gen  maupun

pada taraf kromosom. Mutasi yang terjadi pada skala gen disebut mutasi titik dan

mutasi yang terjadi pada kromosom disebut aberasi. Mutasi juga dapat mengarah

pada alelevolusi, yaitu munculnya variasi-variasi baru pada spesies. Seperti yang

telah dipaparkan di latar belakang tadi, mutasi adalah respon dari sel atau paparan

atau perubahan dari luar. Hal-hal yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut

mutagen.

Gambar 2.2 Mutasi yang merubah struktur kromosom

Sumber: Campbell, 2000

2.3 Jenis-Jenis Mutasi pada Drosophila melanogaster

Berdasarkan fenotip yang dihasilkan dari mutasinya, mutasi pada

Drosophila melanogaster dibagi menjad beberapa jenis. Jenis-jenis mutasi yang

terjadi adalah mutasi pada warna mata, bentuk mata, warna tubuh, bentuk sayap,

bentuk badan, bentuk sungut, warna sayap, warna urat sayap dan fenotip lainnya

(Otto, 2000).

2.4 Efek Mutasi pada Gen dan DNA

Mutasi bisa memberikan efek pada suatu sel makhluk hidup. Perubahan

urutan atau posisi rantai penyusun DNA akan mempengaruhi gen yang notabene

merupakan penyimpan semua informasi dan perintah tentang aktifitas sel . Jika

gen berubah, protein yang dihasilkan juga bisa berubah dari yang seharusnya dan

sangat bisa mengacaukan sistem yang ada (Lister Hill National Center for

Biomedical Communications, 2014). Meskipun tidak semua mutasi dapat

berakibat buruk, sebagian besar mutasi yang terjadi mengakibatkabn ganguan atau

inkapabilitas bagi sel makhluk hidup itu sendiri.

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan (dalam tabel)

Tabel 3.1 Alat dan Bahan

Alat Bahan

Mikroskop Kloroform

Botol pembius “etherizer” Drosophila melanongester normal

Cawan petri dengan kapas dalam

tutupnya (reetherizer)

Mutan Drosophila melanongester

- Warna mata:

white (w) sepia (se)

purple (pr) clot (cl)

white-apricot (w2) maroon-like (mr-l

- Bentuk sayap

Dumpy (dp) taur (tx)

Miniature (m) vestigrial (vg)

- Bentuk mata

Bar 3 eyemissing (eym)

Eyeless (ey2)

- Warna tubuh

Black ( b) ebony (e)

Yellow (y2)

Kuas

3.2 Cara Kerja

Lalat normal dan lalat mutan dibandingkan, lalu dibius sampai pingsan di

botol etherizer dengan cara menutup botol etherizer dan meneteskan beberapa

tetes kloroform. Setelah pingsan, lalat dipindahkan ke cawan petri, diposisikan di

bawah mikroskop dan diamati.

Di bawah miroskop lalat diamati warna tubuh, bentuk mata, warna mata,

dan bentuk sayapnya. Setelah itu, lalat mutan dan lalat normal dibandingkan. Jika

perlu, lalat bisa digerakkan dengan menggunakan kuas. Bila lalat mulai sadar dari

pingsan dan bergerak-gerak, cawan petri dapat langsung ditutp menggunakan tutp

cawan yang telah ditetesi eter.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Gambar 4.1 Drosophila melanogaster normal

Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Dm Mutan

Jenis

Mutan

Foto Hasil Pengamatan Gambar Literatur Deskripsi

Mutan

Sephia

Sumber: Otto, 2000

Warna

mata

coklat

kehitama

n

Eye

missing

Tidak ada

mata

majemuk,

hanya ada

mata

tunggal

berwarna

hitam

Claret

Sumber: Otto, 2000

Warna

mata

merah

terang

Miniatu

re

Sumber: Otto, 2000

Sayapnya

pendek,

lebih

pendek

dari

panjang

badan

Dumpy

Sumber: Otto, 2000

Panjang

sayap 2/3

sayap

normal

Black Warna

badan

hitam,

garis garis

di bagian

dorsal

Sumber: Otto, 2000 terlihat

jelas

Ebony

Sumber: Otto, 2000

Warna

badan

coklat tua

mengilap

White

Sumber: Otto, 2000

Warna

mata

putih

Clot Warna

mata

merah tua

kecoklata

m

Curly

Sumber: Otto, 2000

Bentuk

sayap

lentik/aga

k lancip

Taxy

Sumber: Otto, 2000

Kedua

sayap

membent

uk sudut

75°

4.2 Pembahasan

Dari hasil pengamatan dapat dilihat bahwa dropsophila yang diamati telah

mengalami mutasi. Organisme yang mengalami mutasi biasa disebut mutan.

Mutasi-mutasi dapat diklasifikasikan sesuai dengan fenotipnya, oleh karena itu

pembahasan akan dilakukan sesuai dengan pengelompokan berdasarkan fenotip

mutan.

4.2.1 Warna Mata

Drosophila melanogaster yang normal (wild type) memiliki warna

mata merah. Ada dua pigmen yang mengatur warna pada mata lalat buah,

yaitu drosopterin yang mengatur warna merah dan homokrom yang

mengatur wara coklat. Di lalat buah normal, kedua pigmen ini terekspresi

dengan seimbang sehingga warna yang dihasilkan adalah merah yang tidak

terlalu gelap dan tidak terlalu terang. Lalat buah mutan yang mengalami

mutasi pada gen yang mempengaruhi warna mata akan memliki mata yang

tidak merah. Ada 4 jenis mutan yang mengalami perubahan warna mata

pada pengamatan ini, yaitu clater, clot, white dan sephia. Mutan

tipe white  mengalami mutasi pada kromosom nomor 1 tepatnya di lokus

lokus 1,5. Hal ini menyebabkan drosopterin, yaitu pigmen merah yang

seharusnya dihasilkan sebagai warna pada faset mata lalat tidak dihasilkan

sehingga terjadi penyimpangan  yang memberikan warna putih pada faset

mata mutan (Otto, 2000).

Pada mutan tipe clot warna mata yang teramati adalah merah

kecoklatan. Hal ini diakibatkan oleh mutasi pada kromosom nomor 2, lokus

16,5 dan membuat pigmen coklat pada faset mata (homokrom) terekspresi

lebih dari biasanya dan warna coklat menjadi agak mendominasi.

Mutasi pada kromosom nomor 3, lokus 100,7 pada lalat buah

mengakibatkan mata berwarna merah terang atau disebut juga sebagai

tipe claret . Ekspresi dar pigmen drosopterin lebih besar dari basanya

sehingga warna matanya lebih terang bila dibandingkan dengan warna

merah pada lalat normal.

Tipe mutan sepia (se) mengalami kecacatan pada kromosom no 3,

lokus 26,0 sehingga struktur gen yang mengatur DNA sintase berubah dan

lalat kekurangan enzim sintase PDA. Mutasi ini dapat diturunkan pada

keturunan-keturunan dari lalat sepia itu sendiri. Mutasi ini membuat lalat

buah mutan sepia memiliki fenotip mata coklat kehitaman.

4.2.2 Bentuk Mata

Fenotipe lain yang teramati adalah bentuk mata lalat buah. Pada lalat

buah normal, terdapat dua jenis mata, yaitu mata majemuk dan mata tunggal

yang memiliki fungsi yang berbeda. Berdasarkan pengamatan bentuk mata,

ada lalat buah yang matanya hanya berupa titik hitam, atau mata tunggal ,

dan tidak memiliki mata majemuk. Mutan jenis ini disebut

dengan eyemissing (eym). Hal ini disebabkan oleh kromosom nomor 3,

lokus 67,9 yang mengalami kerusakan dan berakibat pada keabnormalan

gen” yang memberikan perintah pada sel yang ada di fase larva untuk

memunculkan mata. Mutasi ini menyebabkan mutan lalat buah terganggu

penglihatannya karena ketiadaan fngsi dari mata majemuk yang seharusnya

memberi pengelihatan dengan radius yang luas.

4.2.3 Bentuk Sayap

Pada lalat buah wild type, sayap yang dimilikiadalah sayap yang

panjang dan lurus sehingga lalat dapat terbang dengan normal tanpa

mengalami kesulitan. Perubahan yang terjadi pada materi genetis lalat buah

dapat menyebabkan perbedaan bentuk sayap yang teramati pada

pengamatan kali ini adalah dumpy, miniature, curled dan taxi.

Mutasi tipe curled  terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom

nomer 3, lokus 50,0. Pada tipe ini gen “curled” merupakan gen dominan

sehingga muncullah bentuk sayap yang melengkung ke atas dan agak lentik.

Jenis mutasi bentuk sayap lainya adalah taxi . Pada mutan jenis ini,

sayap lalat membentang 75° dari sumbu tubuh. Hal ini diakibatkan oleh

kecacatan pada kromosom nomor 3, lokus 91,0. Mutasi ini membuat lalat

mutan jenis taxi menjadi susah untuk melakukan proses perkawinan.

Mutan miniature  terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom

nomor 1, lokus 36,0 yang memunculkan fenotipe sayap yang hanya

mencapai ujung abdomen dan menjadi lebih pendek dari lalat normal.

Selain itu, ukuran tubuh lalat miniature lebih kecil dibadingkan dengan lalat

normal. Mutasi jens muniature akan membuat mutan tidak dapat terbang

normal.

Mutasi yang terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 13,0

memunculkan fenotipe lalat dumpy  yang terlahir dengan sayap sepanjang

2/3 dari panjang sayap normal .Mutasi ini adalah mutasi resesif yang dibawa

oleh kedua lalat parental. Mutasi yang terjadi dapat menyebabkan lalat tidak

bisa terbang dengan sempurna.

4.2.4 Warna Tubuh

Warna tubuh lalat normal adalah cokelat muda.Mutasi dapat

mengakibatkan perubahan warna tubuh pada lalat buah Pada pengamatan,

ditemukan tipe warna tubuh ebony dan black.

Mutan dengan warna tubuh tipe ebony muncul karena adanya kelainan

pada gen eboni, yaitu gen yang memberikan pigmen warna cokelat pada

lalat Drosophila melanogaster wild type  dan mengakibatkan lalat memiliki

warna tubuh yang hitam kecoklatan mengilat dan warna dada yang putih.

Mutan black pada  Drosophila melanogaster diakibatkan oleh

kerusakan pada kromosom nomor 2, lokus 48,5 yang menyebabkan

keabnormalan warna badan, kaki, dan urat sayap yang hitam namun tidak

mengkilat.Jenis mutasi warna tubuh bisa saja mempengaruhi kehidupan lalat

mutan itu sendiri, seperti pada proses pemilihan pasangan sebelum

perkawinan.

BAB V

SIMPULAN

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Jenis mutan yang Drosophila melanogaster yang diamati, berdasarkan

fenotip yang terlihat, adalah white, sephia, clot dan claret untuk warna mata,

eyemissing untuk bentuk mata, black dan ebony untuk warna tubuh, dan

curly, miniature, dumpy dan taxi untuk bentuk sayap.

2. Terdapat ciri-ciri khusus dari setiap fenotip mutan yang dapat dibedakan

dengan Drosophila melanogaster normal

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil. Reece, Jane B. Urry, Lisa A. Cain, Michale L. Wasserman, Steven A. Minorsky, Peter V. Jackson, Robert B. 2011. Biology. San Fransisco, Pearson Benjamin Cummings

Celniker, Susan E. Rubin, Gerald M. 2003. “The Drosophila melanogaster Genome”. Annual Review of Genomivs and Human Genetics 4 89-117

Ghostrecon, 2008. Experimnets in Genetics wih Drosophila. London, John Wiley and Sons, Inc

Otto, P.A. 2000. Genetic and Molecular Biology. Sao Paulo. Brazil’s Sociaty of Genetics

Parrathi, Deepa. Amritha, Akhsya. Paul,Solomon. 2009. “Wonder Animal Modul for Genetic Study” Sri Ramachandra Journal of Medicine. 2(2)

Genetics Home References. Lister Hill National Center of Biomedical Communications, US National Library of Medicine, 15 September 2014