Penyebab Mutasi / Mutagen dan Pengelompokkan Mutasi

www.banksoalbiologi.com - Mutagen ialah zat yang menyebabkan terjadinya mutasi. Mutagen tersebut dapat berupa zat kimia, zat fisis, dan makhluk hidup. Dari mana sumber mutagen? Tentunya dapat berasal dari alam maupun sengaja dibuat oleh manusia.

A. Jenis Mutagen Berdasarkan Sifatnya

Menurut sifatnya, mutagen dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu mutagen kimia, mutagen fisika, dan mutagen biologi.

1. Mutagen Kimia

Mutage kimia terdiri atas senyawa-senyawa kimia yang pada umumnya bersifat racun bagi tubuh. Senyawa kimia tersebut juga tidak mudah larut dalam air namun dapat larut dalam lemak sehingga dapat terjadi penimbunan di dalam tubuh. Hal ini jelas dapat merusak dan mematikan sel-sel tubuh jika jumlah penimbunan di atas batas normal. 

Apa saja yang termasuk contoh mutagen kimia? Benzopyrene, formaldehida, kolkisin, digitonin, akridin, bromourasil, kafein, gas metana, pestisida, asam nitrit, narkoba, zat pengawet makanan, agen alkilase, etil metan sulfonat, hidroksil amino (NH2OH), dan senjata kimia merupakan contoh mutagen kimia.

a. Pestisida, misalnya DDT, alpha-BHC, aldrin, dan dieldrin. Sifat-sifat zat tersebut diantaranya sukar larut dalam air namun dapat larut dalam lemak.

b. Asam nitrit, dapat menyebabkan deaminasi oksidatif pada basa nitrogen adenin, guanin, dan sitosin pada rantai DNA sehingga menyebabkan delesi.

c. Agen alkilase, seperti gas mustard, dimetil, dan dimetil sulfat akan memberikan gugus alkil yang bisa bereaksi dengan gugus fosfat sehingga menyebabkan terganggunya replikasi DNA.

d. Benzopyrene, merupakan zat yang terkandung dalam asap rokok dapat menyebabkan tumor pada organ pernapasan.

e. Zat digitonin da kolkisin, dapat digunakan dalam pembuatan buah poliploid. Zat tersebut dapat menghambat pembentukan benang spindel pada saat anafase sehingga pergerakan kromatid menuju kutub sel menjadi terhambat dan tidak terjadi pemisahan kromosom.

f. Akridin, dapat menyebabkan pita DNA kaku dan patah.

g. 5-Bromourasil (5-BU), analog dengan timin dan mampu mengambil alih posisi basa nitrogen.

h. Asam nitrat (HNO3) mampu mengubah gugus amin NH2 menjadi gugus keto (C=O) sehingga sitosin berubah menjadi urasil.

2. Mutagen Fisika

Mutagen fisika merupakan penyebab mutasi yang pada umumnya berupa radiasai sinar-sinar dari unsur-unsur radioaktif. Mutagen fisika ada yang tersedia di alam, namun beberapa sengaja dibuat oleh manusia untuk kepentingan penelitian, deteksi, dan mutasi buatan. Contoh mutagen fisika antara lain suhu tinggi, sinar ultra violet, sinar X, sinar kosmik, sinar alfa, sinar gamma, sinar beta, neutron, serta sinar-sinar yang dipancarkan dari benda elektronik seperti televisi dan komputer. 

Suhu tinggi dapat menyebabkan terjadinya autopliploidi, misalnya pada jantung. Sinar-sinar berenergi tinggi seperti sinar alfa, gamma, beta dan neutron dapat menyebabkan reaksi ionisasi yang dapat menyebabkan aberasi kromosom. Sinar X biasanya digunakan untuk rontgen. Sinar ultraviolet yang berasal dari matahari dapat memicu terjadinya kanker kulit. 

3. Mutasi Biologi

Mutagen biologi jelas berupa organisme seperti virus dan bakteri. Asam nukleat dalam bakteri dan virus dapat merusak kromosom sel sehingga terbentuklah sel-sel yang abnormal tidak seperti biasanya dan hal ini tentu sangat membahayakan.

B. Jenis Mutagen Berdasarkan Sumbernya

Berdasarkan sumbernya, mutagen dapat dibedakan menjadi dua yaitu berasal dari alam maupun buatan. Mutagen yang berasal dari alam juga dapat akan menyebabkan mutasi secara alami. Sedangkan mutagen yang sengaja dibuat oleh manusia digunakan untuk keperluan mutasi buatan.

1. Mutagen alami, misalnya sinar matahari, sinar ultraviolet, sinar kosmik, unsur radioaktif di alam, bakteri, virus, serta gas-gas dan zat kimia yang berasal dari bumi.

2. Mutagen buatan, misalnya pestisida, boraks, formalin, narkoba, sinar X, sinar alfa, sinar beta, sinar gamma, televisi maupun komputer.

Klasifikasi Mutasi

Mutasi dapat dikelompokkan berdasarkan sumber asalnya, sifat genetik, arah mutasi, jumlah faktor keturunan, dan perannya bagi organisme.

1. Mutasi berdasarkan sumber asalnya

Mutasi berdasarkan sumber asalnya dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

a. Mutasi alami (spontan)

Merupakan mutasi yang terjadi secara alami dengan sendirinya. Mutasi ini disebabkan oleh mutagen-mutagen yang sudah ada di alam. Biasanya mutasi ini dapat merugikan serta menghasilkan organisme yang bersifat resesif dan letal.

b. Mutasi buatan

Merupakan mutasi yang disebabkan oleh usaha atau tindakan manusia. Tujuan mutasi buatan tiada lain untuk meningkatkan kualitas hidup. Namun,apabila dilakukan dengan cara yang tidak benar akan berakibat merugikan bagi manusia itu sendiri. Berikut adalah contoh mutasi buatan:

1) Pemakaian bahan radioaktif untuk diagnosis suatu penyakit dan terapi di bidang kesehatan. Misal penghancuran sel-sel kanker dengan kemoterapi dan penyinaran.

2) Penggunaan zat aditif dan pengawet makanan kimiawi. Misal penggunaan formalin sebagai pengawet bahan makanan yang akan membahayakan tubuh.

3) Penggunaan alat-alat elektronik, misal TV dan komputer.

4) Penggunaan nuklir untuk penelitian, sterilisasi alat-alat kesehatan, dan pembangkit tenaga listrik.

5) Menggunakan teknik jantan mandul dalam pengendalian jumlah hama tanaman. Penyinaran dilakukan terhadap serangga jantan dewasa sehingga spermatozoa tidak dapat membuahi ovum.

6) Pembuatan tanaman poliploid, misalnya sayuran dan buah-buahan tanpa biji dapat dilakukan dengan dengan induksi alkaloid kolkisin  (C22H25O6N) pada jaringan meristem.

7) Pemuliaan tanaman untuk mendapatkan varietas unggul melalui radiasi dan hibridisasi. Misalnya padi (Atomita 1–4, Situgintung, Cilosari, Woyla, dan Kahayan), kedelai (Muria, Tengger, dan Meratus), serta kacang hijau Camar.

8) Penggunaan roket dan senjata nuklir yang dapat menyebabkan cacat pada janin di dalam kandungan.

9) Merokok dan pemakaian narkotika yang berakibat mengganggu kesehatan tubuh.

2. Mutasi berdasarkan sifat genetik

Berdasarkan sifat genetik, mutasi dibedakan menjadi mutasi dominan dan mutasi resesif. Mutasi dominan akan tampak pengaruhnya, baik dalam keadaan genotipe dominan homozigot maupun heterozigot. Sementara itu, mutasi resesif akan tampak pengaruhnya dalam keadaan genotipe resesif homozigot.

3. Mutasi berdasarkan arah mutasinya

Berdasarkan arah mutasinya, mutasi dibedakan menjadi mutasi maju dan mutasi balik atau mundur. Mutasi maju menyebabkan fenotipe organisme abnormal menjadi normal. Sementara itu, mutasi balik menyebabkan fenotipe organisme normal menjadi abnormal.

4. Mutasi berdasarkan jumlah faktor keturunan yang bermutasi

Berdasarkan jumlah faktor keturunan, mutasi dibedakan menjadi mutasi mikro dan mutasi makro. Mutasi mikro merupakan mutasi yang terjadi pada sebagian besar faktor keturunan, sedangkan mutasi makro akan berpengaruh lebih nyata terhadap perubahan sifat-sifat fenotipe. 

5. Mutasi berdasarkan peranannya bagi organisme

Berdasarkan peranannya, mutasi dapat dibedakan menjadi mutasi menguntungkan dan mutasi merugikan. Mutasi menguntungkan merupakan mutasi yang menghasilkan organisme yang bersifat adaptif terhadap lingkungan. Sedangkan mutasi merugikan adalah mutasi yang menghasilkan organisme yang bersifat tidak adaptif terhadap lingkungannya. 

Sumber; Irnaningtyas, Buku Biologi Untuk SMA/MA Kelas XII, Penerbit Erlangga.