mutasi

MUTASI

Mata Kuliah GENETIKA dan PEMULIAAN IKAN

Oleh:RISTIAWAN AGUNG N.

PS. Budidaya Perairan - FPIKUniversitas Diponegoro

2009

TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM:Setelah mempelajari mata kuliah Genetika dan Pemuliaan Ikan, Mahasiswa semester IV PS. BDP mampu memahami fungsi sel, proses genetika pada sel, cara seleksi induk yang berkualitas baik dan melakukan progeny sel secara benar dan sistematis.

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS:1. Mahasiswa dapat menguraikan pengertian

mutasi,2. Mahasiswa dapat menjelaskan macam-

macam mutasi beserta penyebabnya, dan3. Mahasiswa dapat menganalisa beberapa

contoh mutasi pada bidang Perikanan

APAKAH MUTASI

ITU?

Video streaming“Mutation GENERAL”

MUTASI:• Perubahan STRUKTUR MATERI GENETIK• Suatu PROSES• Berlangsung secara:

– SPONTAN– INDUKSI MUTAGEN

• Terjadi secara:– Terkendali– By Accident

• Perubahan Fenotip (penampilan lahiriah)

“Suatu PROSES PERUBAHAN STRUKTUR MATERI GENETIK yang berlangsung secara SPONTAN

atau TERINDUKSI suatu bahan MUTAGEN, yang menyebabkan PERUBAHAN PENAMPILAN FISIK

secara terkendali atau non-kendali”

change

change

change

change

changeFENOT

IPECHAN

GE

Video Streaming

“Duplicationand

MUTATION”

Replicating process

PERUBAHAN:•Sekuens•Fenotip

Medaka fish(Oryzias latipes)

KLASIFIKASI MUTASI GEN

1. Menurut KEJADIAN2. Menurut UKURAN3. Menurut JUMLAH BASA4. Menurut EFEK PADA FUNGSI GEN5. Menurut TIPE PERUBAHAN6. Menurut ASAL7. Menurut ARAH8. Menurut TIPE SEL

KEJADIAN:

1. Mutasi alam atau mutasi spontan– yaitu mutasi yang penyebabnya tidak diketahui. – terjadi di alam secara spontan (alami), secara

kebetulan dan jarang terjadi. – Contoh mutagen alam adalah sinar kosmis, radio

aktif alam, dan sinar ultraviolet.

2. Mutasi buatan– yaitu mutasi yang terjadi dengan adanya campur

tangan manusia. – Proses perubahan gen atau kromosom secara

sengaja diusahakan oleh manusia dengan zat kimia, sinar x, radiasi, dan sebagainya;

– sering disebut juga mutasi induksi.

UKURAN:

1. Mutasi TITIK (point)• Perubahan pada segmen DNA yang

SANGAT KECIL• Melibatkan 1 (satu) nukleat tunggal

atau pasangan nukleotida

2. Mutasi BESAR (gross)• Melibatkan beberapa nukleotida DNA,

keseluruhan Kromosom (set kromosom)

JUMLAH BASA:

1. Mutasi tak bermakna (nonsense mutatton)

– terjadi perubahan kodon (triplet) dari kode basa N asam amino tetapi tidak mengakibatkan kesalahan pembentukan protein.

– Misalnya, uuu diganti uus yang sama -sama kode fenilalanin.

2. Mutasi ganda tiga (triplet mutations)terjadi karena adanya penambahan atau pengurangan tiga basa secara bersama - sama.

3. Mutasi bingkai (frameshift mutattons)terjadi karena adanya penambahan sekaligus pengurangan satu atau beberapa pasangan basa secara bersama - sama.

EFEK PADA FUNGSI GEN:

1. Mutasi yang MENGHILANGKAN FUNGSI

• Menghilangkan fungsi gen• Terjadi karena sejumlah tipe mutasi

berbeda dan bersifat RESESIF

2. Mutasi yang MEMBERIKAN FUNGSI• Memberikan fungsi BARU atau BERBEDA• Terjadi karena sejumlah tipe mutasi

berbeda dan bersifat DOMINAN

MACAM-MACAM TYPE PERUBAHAN AKIBAT MUTASI:

1. SUBSTITUSI (pergantian)2. DELESI (penghilangan)3. INSERSI (penyisipan)4. INVERSI (pembalikan)5. DUPLIKASI

(penggandaan)

JENIS MUTASI

SEKUENS AWAL

SEKUENS TERMUTASI

SubstitusiDelesiInsersiInversiDuplikasi

ATC-GTT-AGGATC-GTT-AGGATC-GTT-AGGATC-GTT-AGGATC-GTT-AGG

ATC-CTT-AGGATC-G….-..GG

ATC-GTCCAT-AGGATT-TGC-AGG

ATCGTTCGTTAGGC

Analogi contoh Perubahan Bentuk akibat Mutasi:

1. “…-MAU-TAS-ITU”(delesi)2. “ATU-MAU-TAS-ITU” (substitusi)3. “AKU-TAU-TAS-ITU” (substitusi)4. “AKU-…-MAU-ITU” (delesi)5. “UKA-MAU-SAT-UTI” (inversi)

“AKU-MAU-TAS-ITU”(sekuens awal)

Fenotip A

MUTASI

Sedikit perubahan

Banyak perubahan

Tidak berarti

ASAL:1. Mutasi SPONTAN

• Terjadi saat aktivitas selular NORMAL (saat replikasi dan perbaikan DNA)

2. Mutasi TERINDUKSI• Terjadi akibat perlakuan AGEN MUTAGENIK atau

LINGKUNGAN• Laju mutasi LEBIH TINGGI dari mutasi spontan

3. Mutasi MUTATORMutasi yang MEMPENGARUHI MUTABILITAS gen lainnya:a. Mutator spesifik

Terbatas pada satu lokus

b. Mutator non-spesifik– Tidak spesifik pada satu lokus– Umumnya terjadi pada gen-gen yang mengontrol

perbaikan DNA

ARAH:

1. Mutasi MAJU (forward)Menciptakan perubahan dari wild type

menjadi fenotipe abnormal

2. Mutasi BALIK (reverse) atau MUNDUR (back)

Perubahan sekuens nukleotida kembali

menjadi sekuens awalnya

3. Mutasi SUPRESORMenciptakan perubahan dari fenotipe abnormal

menjadi wild type

TIPE SEL:

1. Mutasi SEL SOMATIK• Terjadi pada seluruh sel-sel tubuh

KECUALI sel kelamin• BUKAN bersifat DIWARISKAN

2. Mutasi LINI NUTFAH (germ line, gametik)

• Terjadi pada sel-sel kelamin• Bersifat DIWARISKAN

KLASIFIKASI MUTASI KROMOSOM

Mutasi karena perubahan struktur kromosom atau kerusakan bentuk kromosom disebut juga dengan istilah ABERASI.

Macam-macam aberasi dapat dijelaskan sebagai berikut:

a. Euploid terjadi karena perubahan jumlah kromosom (ploid) meilibatkan kehilangan atau penambahan perangkat kromosom (genom)

b. Aneuploid tidak melibatkan seluruh genom yang berubah,melainkan hanva terjadi pada salah satu kromosom dari genom

– monosomik (2n - 1); yaitu mutasi karena kekurangan satu kromosom

– nullisomik (2n - 2); yaitu mutasi karena kekurangan dua kromosom

– trisomik (2n + 1); yaitu mutasi karena kelebihan satu kromosom

– tetrasomik (2n + 2); yaitu mutasi karena kelebihan dua kromosom.

1. Mutasi kromosom terjadi karena PERUBAHAN JUMLAH KROMOSOM

trisomik

a. Delesi atau defisiensi adalah mutasi karena KEKURANGAN segmen kromosom

b. Duplikasi adalah mutasi karena kelebihan segmen kromosom.

c. Translokasiialah mutasi yang mengalami pertukaran segmen kromosom ke kromosom non homolog.

d. InversiInversi ialah mutasi yang mengalami perubahan letak

gen-gen, karena selama meiosis kromosom terpilin. e. Isokromosom

ialah mutasi kromosom yang terjadi pada waktu menduplikasikan diri, pembelahan sentromernya mengalami perubahan arah pembelahan sehingga terbentuklah dua kromosom yang masing – masing berlengan identik (sama)

f. Katenasi ialah mutasi kromosom yang terjadi pada dua kromosom non homolog yang pada waktu membelah menjadi empat kromosom, salinq bertemu ujung-ujungnya sehingga membentuk lingkaran

2. Mutasi kromosom yang terjadi karena PERUBAHAN STRUKTUR KROMOSOM

Document Available

PENYEBAB MUTASI:

1. RADIASI• Sinar α, β, γ, X, ultraviolet• Kerusakan enzim-enzim, ikatan nukleotida putus dan

susunan kimia berubah • delesi, insersi

2. BAHAN KIMIA• Gas methan, asam nitrat, kolkisin, digitonin, hidroksil

amin, akridin, etilmetan sulfat (EMS),etiletan sulfonat (EES), 5-brorno urasil, 2-aminopurin, Tembakau, dll.

• Perubahan basa Nitrogen pada DNA, susunan kimia berubah

• Duplikasi, insersi

3. TEMPERATUR• Kecepatan mutasi bertambah dengan kenaikan suhu. • Kenaikan temperatur sebesar 10°C, kecepatan mutasi

bertambah 2-3 kali lipat. • Proses penelitian

CONTOH MUTASI PADA BIDANG

PERIKANAN

double-mouthed-rainbow-trout

Mutasi BESAR (gross)

Tipe DUPLIKASI Asal TERINDUKSI

Arah MAJU (forward) SOMATIK

By Accident

Deformasi sirip pada Ikan Arwana


Tipe DELESI Asal TERINDUKSI

Arah MAJU (forward) SOMATIK

By Accident

Fish Glow


Memberikan fungsi BARU Tipe INSERSI

Asal MUTATOR Arah MAJU (forward) SOMATIK

By CREATED

APLIKASI:

• HIBRIDISASI • SEX REVERSAL • POLYPLOIDY (triploidisasi)• Ginogenesis-Androgenesis• TRANSPLANTASI NUCLEAR• TRANSFER GEN

1. Micro-Injection2. Electroporation3. Sperm-carrier4. Biolistic (particle bombardement)5. Lipofection6. Viral vector

The YY male technology of

(GMT®)(From: Mair, G., 2002)

Document Available

X X3n

triploidDocument Available

DNA Injected into nucleus Eggfertilized

mutasi

Documents