Mutasi DNADio Vaszdly Pramana

PENDAHULUAN

Biologi molekuler (DNA, RNA, Kode Genetik) → Struktur & karakteristik.

Proses –Proses yang Melibatkan DNA :

• Replikasi (Duplikasi) → Mutasi • Transkripsi (Sintesis DNA) • Translasi (Penerjemahan RNA).

Proses ini sangat penting dalam tubuh dan memiliki tingkat akuratsi yang tinggi. Namun tidak menutup kemungkinan terjadi kesalahan selama proses-proses ini terjadi .

DEFINISI MUTASI

• Mutatus yang memiliki arti Perubahan

• Mutasi adalah perubahan permanen struktur DNA (Deoxyribonucleid Acid) akibat adanya kerusakan DNA, kesalahan dalam proses Replikasi, atau kesalahan dalam proses perbaikan DNA yang rusak →Fenotip Baru

• Mutasi pada dasarnya tidak dapat dihindari, Sehingga Sel memiliki kemampuan memperbaiki diri (namun tetap memiliki potensi mutasi)

Faktor dan Penyebab Mutasi

• Faktor fisika, agen mutagenik dari faktor fisika umumnya berupa radiasi, radiasi tersebut dapat berasal dari sinar UV, sinar kosmis, sinar gamma, sinar-X, partikel Beta, dan lain sebagainya.

• Faktor Kimia, Senyawa – senyawa kimia penyebab mutasi• Langsung : Propiolaktan, etilmetana sulfat, dimetil sulfat, mustard

nitrogen, metil nitro urea.

• Tidak Langsung Benzo (a) piren, Vinil klorida, safrol, dimetil nitrosamin, 2-naftilamin.

• Faktor biologi Virus dan Bakteri

KLASIFIKASI

• Berdasarkan faktor penyebabnya mutasi dibagi menjadi mutasi (Spontan dan Diinduksi)

• Mutasi berdasarkan sel yang mengalami perubahan struktur DNA dibagi menjadi (Somtik dan Genom)

• Mutasi berdasarkan jumlah materi genetik yang mengalami perubahan struktur di bagi menjadi (Point Mutastion dan Kromosom Mutation)

KERUSAKAN MUTASI

• . Deaminasi merupakan proses hilangnya

gugus amina (NH2) secara spontan

dari basa DNA.

• Akibatnya perubahan ini akan menjadi

mutagenik karena efeknya U akan

menjadi berpasangan dengan A

KERUSAKAN MUTASI

• Depurinisasi merupakan proses hilangnya

• gugus purin (A dan G) dari DNA

KERUSAKAN MUTASI

• Kesalahan proses replikasi. Kesalahan saat replikasi yang terjadi yaitu terjadinya perpanjangan gen akibat adanya perbanyakan kodon CAG (Glutamin)

• Perpanjangan ini diakibatkan oleh terselipnya fragmen yang terjadi saat replikasi.

• Akibatnya hasil dari replikasi ini terdapat 2 hasil produk replikasi yang berbeda satu hasil normal dan satu lagi hasil yang lebih panjang.

• Jumlah kodon yang terulang (kodon glutamin) berjumlah 36-82 kali sehingga glutamin yang akan diekspresikan akan menjadi sangat banyak. Pada manusia normal glutamat berjumlah 6-31.

KERUSAKAN DNA

• Mismatch, yaitu kesalahan pasangan

satu bsa diantara 4 basa (T, A, G, C)

yang dapat terjadi pada proses replikasi ,

atau dapat juga disebabkan karena

induksi bahan mutagen.

• Dimer pirimidin, yaitu merupakan cincincyclobutane

primidine dimmers

(dimerase/perlekatan 2 basa timin tetangga)

akibat sinar UV.

Cincin ini memberikan efek

menghentikan sintesis RNA dan proses replikasi.

Alkilasi atau metilasi DNA yaitu gugus metil

(berasal dari S-adenosil-metionin)

yang berikatan dengan O6 milik guanin .

Akibat dari ikatan metil (CH3) dengan

guanin ini maka guanin menjadi

kehilangan satu ikatan hidrogen

AKIBAT MUTASI

Akibat point mutation

• a. missense mutation, yaitu terjadi perubahan satu asam amino. jika perubahan asam amino tersebut berubah menjadi asam amino yang tidak sejenis (GAG → GUG menyebabkan anemia sel sabit.)

• b. Nonsense mutation, perubahan struktur DNA menjadi lebih pendek dari ukuran normalnya Contohnya penyakit Duchenne Muscular Dystrophy (kelemahan otot kaki) yang disebabkan kerusakan protein dystrophin.

• c. Silent mutation, yaitu terjadi perubahan satu basa nitrogen namun tidak merubah ekspresi basa nitrogen tersebut.. Akibat buruk dari mutasi ini adalah tingkat fungsionalnya biasanya menurun. Contohnya GAG yang berubah menjadi GAA jika diekspresikan tetap menjadi Glutamin.

• d. leaky mutation, mutasi yang perubahan struktur DNAnya mengakibatkan penurunan aktifitasnya. Contohnya perubahan basa pada tiopurin S –metiltransferase basa alanin (G238 ) berubah menjadi prolin (C3) . akibatnya karena penurunan enzim tersebut terjadi mudahnya keracunan walaupun pada dosis yang umum.

• e. Freameshift mtation,akibat dari mutasi ini terjadi perubahan total asam amino termasuk munculnya kodon stop. Contohnya mutasi pada seldarah putih (CD195) yang diakibatkan oleh virus HIV membuat sel darah putih tidak mampu mendeteksi infeksi.

Akibat mutasi kromosom.

• a. inversi, terjadi kesalahan dalam peletakan DNA saat penyambungan untai DNA yang putus.

• b. Delesi, terjadi kehilangan fragmen DNA untai ganda dalam kromosom.

• c. Translokasi, terjadi kesalahan penyambungan sehingga terjadi pertukaran tempat antar kromosom.

• d. Insersi, terjadi penambahan fragmen DNA dari satu kromosom satu ke kromosom yang lain

Akibat mutasi yang disebutkan di atas, mutasi kromosom menyebabkan kekacauan susunan DNA sehingga informasi yang dibawa DNA menjadi

berubah.

MANFAAT MUTASI• Mutasi pada bidang pertanian (menyempurnakan hasil panen dan

mempercepat masa panen).

• Mutasi juga dimanfaatkan dalam pemberantasan hama..

• Radioterapi , yaitu radiasi yang digunakan untuk mematikan sel kanker.

• Mutasi dapat melemahkan bibit penyakit sehingga mutasi bisa dimanfaatkan untuk melemahkan bibit penyakit sehingga berperan sebagai radiovaksin.

• Mutasi yang menghambat kerja enzim dimanfaatkan untuk mencegah pembusukan makanan seperti pengawet yang mencegah buah, sayur , dan daging menjadi busuk.

• Mutasi pada juga digunakan untuk mencegah pertunasan pada hasil pertanian seperti bawang, wortel, dan kentang sehingga waktu penyimpanan dan pemasaran dapat diperpanjang.

DAMPAK MUTASI

• Mutasi dapat menyebabkan kemandulan dengan menekan jumlah sel sperma sehingga sel sperma tidak dapat bergabung dengan sel ovum untuk menjadi gamet.

• b. Mutasi menyebabkan munculnya sel kanker yang berakibat rusaknya jaringan, menurunya fungsi sel, pertumbuhan yang tidak terkontrol, dan lain sebagainya.

• c. Mutasi menimbulkan kecacatan permanen yang akan menurunkan produktivitas manusia.

MENGHINDARI DAMPAK MUTASI

• Jika sangat terpaksa melakukan penyinaran contohnya foto rontgen maka lakukan penyinaran sesingkat mungkin.

• Jika terdapat sumber radiasi, usahakan sejauh mungkin. Jika terpaksa mendekat gunakan alat-alat penlindung seperti pakaian khusus dan masker.

• Lindungi sumber radiasi dengan meletakan badan penyerap di sekitar sumber radiasi.

DETEKSI MUTAGEN

• Bruce Ames pada 1970 mengembangkan metode tes Ames bersama grupnya di Universitas California, Berkeley

• memanfaatkan koloni Sallmonela typhimurium his dalam media tanpa histidin

• Jika ditemukan koloni revertan yang tumbuh (Sallmonela typhimurium his yang tumbuh akibat diinduksi bahan yang dicurigair) lebih banyak dibandingkan pada media kontrol maka bahan tersebut dinyatakan positif merupakan bahan mutagen