MUTASI
Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata
pelajaran
“Biologi”
Nama Guru : Intan Margaretha F,
M.M.Pd.
Disususn
oleh :
v Anggi
Suparton
v Gita
Muthi Kamilah
v Neng
Sintia Sri Y.
v Rika
Desi Fatimah
v Sandy
Yunus A.
Kelas
: XII IPA 3
SMA NEGERI 1 KATAPANG
Jl. Kiaraeunyeuh Desa Banyusari Kec.
Katapang Kabupaten Bandung
2014-2015
KATA PENGANTAR
Puji
syukur kita ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat-Nya kepada kita,
sehingga tugas makalah biologi tentang “mutasi” dapat terselesaikan tepat pada
waktunya. Makalah ini juga sebagai tugas yang harus dikerjakan untuk sarana
pembelajaran bagi kita.
Makalah
ini kami buat berdasarkan apa yang telah kami terima dan juga kami kutip dari
berbagi sumber baik dari buku maupun dari media elektronik. Semoga isi dari
makalah ini dapat berguna bagi kita dan dapat menambah wawasan serta
pengetahuan kita mengenai apa saja yang ada dalam proses mutasi.
Selayaknya manusia biasa yang tidak pernah lepas dari
kesalahan, maka dalam pembuatan makalah ini masih banyak yang harus di koreksi
dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat dianjurkan
guna memperbaiki kesalahan dalam makalah ini. Demikian, apabila ada kesalahan
dan kekurangan dalam isi makalah ini, penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya.
Bandung, November 2014
Penulis
A. LATAR BELAKANG
Mutasi gen terjadi sebagai perubahan dalam gen dan timbul secara spontan.
Mutasi merupakan sumber utama bentuk gen baru (allele) dan menimbulkan
keragaman genetik bagi seleksi alami dan untuk digunakan oleh pemulia
tanaman dan hewan dalam menciptakan varietas baru. Tipe mutasi gen ada
hubungannya dengan perubahan spontan yang terjadi dalam struktur DNA. Perubahan
ini terjadi secara spontan di alam tetapi dapat ditingkatkan oleh mutagen
seperti penyinaran energi tinggi dan macam-macam zat kimia. Kebanyakan mutasi
yang terjadi pada manusia, hewan dan tumbuhan tidak menguntungkan. Tetapi
mutasi buatan yang direncanakan dan terarah telah menghasilkan pengembangan
beberapa varietas tanaman yang superior.
Katalog baru mengenai kelainan warisan mencantumkan lebih dari seribu macam
sindrom klinis yang masing-masing jelas dapat dihubungkan dengan pengaruh satu
gen abnormal. Hal yang mendasar mengenai apa yang disebut penyakit autosom dominan ialah bahwa
sebenarnya semua individu terkena secara klinis adalahheterozigot, mereka membawa satu dosis gen abnormal dari satu
orang tua, dan satu dosis alel normal dari orang tua satunya. Kerena kebanyakan
gen abnormal yang menghasilkan penyakit dominan semacam ini jarang, maka keadaan homozigot umumnya tidak terlihat. Tetapi diduga bahwa
keadaan ini biasanya akan tergambar dengan gangguan klinis yang jauh lebih
parah daripada yang terlihat pada heterozigot yang terkena, dan sangat mungkin
seringkali mematikan pada awal kehidupan. Pada penyakit autosom resesif
individu yang terjangkit secara klinis, seringkali homozigot dan membawa dua
gen abnormal, satu berasal dari masing-masing orang tuanya
A. MUTASI
Mutasi berasal dari kata mutatus
berarti perubahan.Mutasi didefinisikan sebagai perubahan materi genetik (DNA)
yang dapat diwariskan secara genetis pada keturunannya. Agen penyebab mutasi
disebut mutagen. Makhluk hidup yang menyebabkan mutasi disebut mutan.Mutasi
dimanfaatkan untuk menghasilkan variasi genetik sehingga diperoleh organisme
yang unggul.Namun demikian, mutasi juga dapat menimbulkan kerugian, diantaranya
kerusakan pada informasi genetik. Kerusakan tersebut dapat diwariskan dari
generasi satu ke generasi berikutnya.
1. Mutasi Gen
Mutasi adalah peristiwa perubahan
sifat gen (susunan kimia gen) atau kromosom sehingga menyebabkan perubahan
sifat yang baka (diturunkan) tetapi bukan sebagai akibat persilangan atau perkawinan.
Mutasi dapat terlihat dalam jumlah kecil maupun besar. Mutasi kecil hanya
menimbulkan perubahan yang sedikit dan kadang kala tidak membawa perubahan
fenotif yang jelas, jadi hanya semacam variasi. Mutasi besar menimbulkan
perubahan besar pada fenotif, yang biasanya dianggap abnormal atau cacat. Mutasi
terjadi karena perubahan lingkungan yang luar biasa. Hal ini dapat diakibatkan
oleh adanya sifat yang tidak tetap dan selalu dipengaruhi oleh berbagai macam
faktor baik alamiah maupun buatan. Agar suatu species tidak mengalami kepunahan
diperlukan usaha untuk menyesuaikan diri terhadap timbulnya suatu perubahan.
Kejadian mutasi sangat jarang terlihat, hal ini disebabkan :
- mutasi yang terjadi pada suatu gen
tidak dapat menunjukan penampakannya, karena jumlah gen yang terdapat dalam
satu individu banyak sekali.
- gen yang bermutasi bersifat letal,
sehingga gejala mutasi tidak dapat diamati sebab individu segera mati sebelum dewasa.
- gen yang bermutasi umumnya
bersifat resesif, sehingga selama dalam keadaan hetreozigot tidak akan terlihat.
Mutasi gen dapat terjadi adanya
hal-hal berikut :
a. Pergantian pasangan basa nitrogen
Pergantian basa nitrogen adalah mutasi gen
yang disebabkan oleh adanya perubahan satu atau lebih nukleotida dalam gen.
Perubahan satu nukleotida akan menyebabkan perubahan pada triplet (pasanga 3
basa). Peristiwa ini disebut dengan substitusi. Perubahan pada triplet akan
menyebabkan perubahan pada kodon (kode Genetik). Perubahan pada kodon inilah
yang kemudian akan dapat membawa dampak pada pembentukan asam amino. Ada
perubahan kodon yang tidak berdampak apa-apa pada pembentukan suatu asam amino,
ada pula yang berpengaruh sangat signifikan sehingga dapat menyebabkan
penghentian proses sintesis protein sebelum waktunya yang dapat berakibat pada
kerusakan gen, tidak aktif dan berbahaya. Contoh penyakit yang disebabkan
karena penggantian basa nitrogen adalah buta warna, hemofili, anemia,dll.
Berdasarkan basa
nitrogen yang digantikan, mutasi secara substitusi ini dibedakan menjadi 2 :
1) Transversi Jika ada perubahan kode genetik
pada nukleotida basa purin digantikan basapirimidin atau sebaliknya.
Gambar 1.1
Transversi
2) Mutasi transisi, yaitu suatu pergantian
basa purin dengan basa purin , atau basa pirimidindiganti basa pirimidin.
Gambar 1.2 Transisi
b.
Penyisipan dan Pengurangan basa
nitrogen
Merupakan
peristiwa menyisipnya suatu basa nitrogen dalam DNA atau peristiwa hilangnya
satu atau beberapa basa nitrogen dalam DNA. Terjadi melalui Insersi dan delesi.
1)
Insersi adalah penyisipan satu atau lebih pasangan basa nitrogen yang terdapat dalam
molekul DNA.
Gambar 1.3
Insersi
2)
Delesi adalah proses berkurangnya satu atau lebih pasangan basa nitrogen.
Gambar 1.4
Delesi
2. Mutasi Kromosom
Mutasi Kromosom merupakan suatu badan yang di dalamnya mengandung banyak
gen. Kromosom dapat mengalami mutasi karena adanya perubahan struktur dan
susunan jumlah kromosom. Mutasi kromosom ini disebut juga dengan mutasi besar
(gross mutation). Hal ini disebabkan karena susunan kromosom yang mengandung
banyak gen, sehingga jika terjadi mutasi pada kromosom aan menimbulkan
perubahan fenotipe yang lebih besar, bahkan dapat muncul saat individu baru
hasil muatan yang betul-betul menyimpang dari asli nya. Pemyebab nya pun bisa
terjadi akibat adanya gangguan fisik dan kimia sehingga terjadi kesalahan di
dalam pembelahan sel yang mengakibatkan struktur kromosom rusak dan jumlah
kromosom berubah.
Pada
prinsip nya mutasi oada kromosom terdiri atas dua macam, amtara lain :
1. Mutasi karena
perubahan jumlah kromosom
Mutasi yang terjadi karena perubahan jumlah jumlah kromosom disebut ploidi,
yang macamnya sebagai berikut.
1.
Euploidi
Euploidi merupakan mutasi yang melibatkan pengurangan atau penjumlaham
bahan dalam perangkat kromosom (genom). Jumlahnya pun berbeda-beda.
Proses euploidi ini terjadi karena
faktor-faktor yang dapat mempengaruhi antara lain :
·
Pemberian zat kimia seperti kolkisin.
·
Penggunaan suhu tinggi dan dekapitasi.
2.
Aneuploid
Aneuploid merupakan mutasi kromosom yang tidak melibatkan perubahan pada
seluruh genom, tetapi terjadi hanya pada salah satu kromosom dari genom.
Peristiwa
aneuploid dapat terjadi
pada manusia, sehingga mengakibatkan sindrom, di antaranya sebagai berikut :
a)
Sindrom Turner
Sindrom Turner atau Sindrom Ullrich (disgenesis
gonad), ditandai dengan hipogonadisme primer pada fenotipe perempuan. Hal ini
terjadi akibat monosomi parsial atau total lengan pendek kromosom X. Pada
sekitar 57 % pasien, kromosom X hilang sehingga terbentuk kariotipe 45, X.
pasien ini mengidap penyakit paling parah. Didiagnosis saat lahir atau pada
masa anak-anak.
Sindrom ini dinamai oleh Henry Turner, seorang endokrinologi
Oklahoma, yang digambarkan pada tahun 1938. Di Eropa, ini sering disebut
sindrom turner Ullrich atau bahkan Ullrich Turner Sindrom Bonnevie yang
mengakui bahwa kasus-kasus sebelumnya juga telah dijelaskan oleh dokter Eropa.Gambaran Klinis Sindrom Turner 45,X
·
Tubuh Pendek
·
Membengkaknya tengkuk akibat pelebaran saluran limfatik
(pada masa bayi) yang tampak sebagai leher bersayap pada anak yang lebih tua
·
Garis rambut posterior yang rendah
·
Kubitus Valgus (meningkatnya sudut angkat lengan)
·
dada mirip tameng dengan puting payudara terpisah jauh
·
lengkung langit-langit yang tinggi
·
Limfedema tangan dan kaki
Kelainan
Kongential :
·
Ginjal tapal kuda
·
Katup aorta bikuspid
·
koarktasio aorta (Perhatikan Gambar)
Tanda-Tanda
Seks Sekunder pada Perempuan :
·
Genitalia tetap infatil
·
Perkembangan Glandula Mammae yang minimal
·
Rambut pubis tipis
·
mengalami amenorea primer (tidak menstruasi)
·
disfungsi gonad (ovarium tidak bekerja)
b)
Sindrom Klinefelter
Sindrom klineferter adalah salah satu akibat
dari kelainan jumlah kromosom (aneuploid). Pada umumnya penderita klinefelter
mempunyai satu kromosom X ekstra (47,XXY), sebagai akibat dari non-disjunctionpada
saat gametogenesis baik itu pada spermatogenesis atau pada oogenesis. Kelainan
ini terjadi pada pria.Usia lanjut dapat memperbesar terjadinya kelainan ini.
Sindromklinefelter bukan penyakit yang diturunkan.
Sindrom Klinefelter merupakan kelainan kromosom
seks yang paling sering. Kelainan ini mengenai laki-laki yang membawa
kromososm X tambahan yang meyebabkan terjadinya hipogonadisme pada pria,
defisiensi androgen, dan kerusakan spermatogenesis. Beberapa pasien mungkin
menunjukkan gejala klasik yakni ginekomastia, testis kecil, rambut tubuh yang
jarang, postur tinggi dan infertil atau manifestasi klinis lainnya.
Kelainan ini ditemukan satu dalam 500-1.000 bayi laki-laki lahir
dengan kromosom X tambahan yakni, 47,XXY. Kariotip inilah yang menyebabkan sindrom
Klinefelter. Kariotip ini dideteksi pada atau sebelum kelahiran dalam 10 persen
anak laki-laki yang menderita sindrom Klinefelter, dan ditemukan pada 25% orang
dewasa yang mengelami kelainan ini. Dulu dikatakan bahwa hampir semua pria
dengan kariotip 47,XXY akan infertile. Sindrom Klinefelter terhitung 3% menjadi
penyebab infertiltas pada pria dengan oligospermia atau azoospremia (5-10
persen).Kelainan kromososom seks yang paling sering ini perlu penanganan khusus
dan komprehensif sehingga bisa menurukan angka morbiditas dan mortalitas serta
meningkatkan kualitas hidup penderita sindrom Klinefelter.
Prevalensi sindrom Klinefelter 2-20 kali pada individu
yang menderita retardasi mental dibandingkan populasi bayi baru lahir pada
umumnya. Lebih kurang 40% konsepsi dengan Sindrom Klinefelter mati pada
periode fetalis.Sekitar 250.000 pria di AS menderita Sindrom Klinefelter.
Secara umum, berat ringannnya malformasi pada Sindrom Klinefelter tergantung
jumlah kromosom X. Retardasi mental dan hipogonadisme lebih berat pada pasien
dengan kariotip 49,XXXXY dibandingkan dengan 48,XXXY. Angka kematian tidak
berbeda secara signifikan dengan individu yang sehat.
Sindrom Klinefelter tidak memiliki predileksi ras.Hanya
didapatkan pada pria karena disebabkan oleh penambahan kromosom X pada kromosom
XY.Paling banyak tidak bisa terdiagnosis sampai dewasa.Indikasi yang paling
sering untuk pemeriksaan genetik adalah ditemukannya hipogonadisme dan
infertilitas.
Pada kondisi normal manusia memiliki 46 kromosom, terdiri dari 44
kromosom tubuh dan 2 kromosom seks. Kromosom seks ini akan menentukan apakah
anda laki-laki atau perempuan. Normalnya laki-laki memiliki kromosom seks
berupa XY sedangkan wanita XX. Pada proses pembentukan gamet terjadi reduksi
jumlah kromosom yang mulanya berjumlah 46 menjadi 23. Pada tahap tersebut juga
terjadi pemisahan kromosom seks, misalnya pada pria XY berpisah menjadi X dan Y
begitupun dengan wanita XX menjadi X dan X. Jika terjadi pembuahan pria maupun
wanita akan menyumbangkan satu kromosom seksnya begitupun dengan kromosom
tubuhnya sehingga terbentuk individu baru dengan 46 kromosom.
Pada sindrom klinefelter terjadi gagal pisah pada pria dan atau
wanita. Jika yang gagal berpisah adalah kromosom seks dari pria maka gamet yang
ia sumbangkan memiliki kromosom seks XY yang nantinya akan menyatu dengan
kromosom X dari wanita dalam proses pembuahan sehingga yang terjadi adalah
bentuk abnormal 47,XXY (bentuk ini adalah bentuk yang umumnya terjadi pada
sindrom klinefelter). Ataupun bila wanita menyumbangkan XX dan pria
menyumbangkan Y. Atau bentuk lain yang terjadi akibat pria menyumbangkan XY dan
wanita menyumbangkan XX sehingga yang terjadi adalah sindrom klinefelter
berbentuk 48,XXXY.
Selain dapat terjadi akibat gagal berpisah pada saat pembentukan
gamet, sindrom klinefelter juga dapat disebabkan oleh gagal berpisah pada tahap
mitosis setelah terjadinya pembuahan membentuk mosaik klinefelter 46,XY/47,XXY.
Biasanya bentuk gejala klinis pada bentuk mosaik ini lebih ringan daripada
bentuk klasiknya tetapi hal ini tergantung dari sebanyak apa mosaiknya.
Adanya kromosom X tambahan ini dipertimbangkan sebagai faktor
etiologi dasar Sindrom Klinefelter. Kromosom X tambahan ini merupakan komponen
utama dari kelainan yang pertama kali ditemukan oleh Klinefelter dkk, namun
berlawanan dengan hipotesis yang mereka usulkan yakni sindrom Klinefelter
disebabkan oleh adanya hipofungsi sel Leydig, walaupn kadar testosteron mungkin
masih dalam batas normal dan pasien menunjukkan berbagai tingkat virilisasi.
Namun hipotesis mereka benar tentang adanya hormon testikular sekunder.
Penelitian yang terbaru menemukan kadar zat yang dinamakan
inhibin B, yakni bentuk aktif dari inhibin yang berasal dari sel Sertoli
berhubungan erat dengan fungsi sel Sertoli dan ditemukan dalam kadar yang
sangat rendah pada pasien dengan sindrom Klinefelter.Kromosom X membawa gen
yang berperan penting pada berbagai sistem tubuh, yakni fungsi testis,
perkembangan otak, dan pertumbuhan. Penambahan lebih dari satu kromosom X atau
Y pada kariotip laki-laki akan menyebabkan berbagai kelainan fisik dan
kognitif. Secara umum akan menyebabkan adanya abnormalitas fenotip, misalnya
retardasi mental, yang secara langsung berhubungan dengan kelebihan jumlah
kromosom X. Makin banyak jumlah kromosom X, makin banyak pula kelainan
perkembangan somatik dan kognitif yang dipengaruhi.
Sindrom Klinefelter merupakan bentuk kegagalan testikular
primer. Peningkatan kadar gonadotropin disebabkan oleh hilangnya inhibisi umpan
balik ke kelenjar pituitari. Walaupun fungsi endokrin testikular mungkin rendah
sebagaimana masa kehidupan fetalis dengan kadar testosterone dari aliran darah
plasenta janin yang memiliki kromosom XXY lebih rendah dari janin normal,
fungsi gonad-pituitary pada pasien sindrom Klinefelter ditemukan normal setelah
lahir sampai puber. Penelitian terbaru menyebutkan bahwa sperma ditemukan pada
lebih dari 50% pria dengan sindrom Klinefelter.Patogenesis terjadinya
ginekomastia pada pasien Sindrom Klinefelter masih tidak jelas. Diduga akibat
peningkatan kadar esradiol dalam serum yang berasal dari peningkatan konversi
testosteron menjadi estradiol dan penurunan clearance estradiol.
·
Gejala Klinis
Sindrom klinefelter menimbulkan gejala-gejala
klinis misalnya, testis kecil, ginekomastia (pembesaran payudara), tinggi yang
melebihi rata-rata di usianya akibat dari kaki yang lebih panjang, postur tubuh
mirip perempuan, rambut tubuh yang jarang, azoospermia, infertilitas, follicle
stimulating hormone (FSH) dan lutenizing hormone (LH)
yang tinggi, masalah dalam kemampuan berbicara, masalah dalam akademis akibat
dari pembelajaran yang lambat dalam membaca dan menulis, masalah orientasi
seksual, ataupun osteopenia atau osteoporosis. Ciri-ciri tersebut diakibatkan
karena kurangnya testosteron. Orang dengan sindrom klinefelter juga mempunyai
resiko terkena kanker payudara yang besar bila dibandingkan pria normal ataupun
penyakit imunitas seperti diabetes melitus ataupun sistemik lupus eritomatosus
.Dalam bentuk mosaik klinefelter jarang menimbulkan ginekomastia dan
infertilitas.
·
Diagnosa
Gejala yang paling sering dilaporkan
ginekomastia dan infertilitas. Sindrom klinefelter dapat diketahui dengan cara
melakukan pemeriksaan kariotipe (tes dilakukan cara pengambilan jaringan dari
darah, sumsum tulang belakang, cairan amnion, ataupun dari plasenta. Kemudian
dilakukan pengamatan terhadap jumlah kromosom dan struktur dari kromosom),
Androgen receptor gene quantitative real-time PCR (AR-qPCR) termasuk aberasi
kromosom X, tes hormon dimana pada masa pertengahan pubertas testosteron menurun
sedangkan FSH dan LH meningkat, pemeriksaan rutin densitas tulang dimana
penderita klinefelter mempunyai resiko tinggi terhadap osteoporesisi dan
osteopenia.
·
Pengobatan
Ginekomastia dapat diobati dengan pembedahan,
masalah dalam berbicara dan pembelajaran membaca dan menulis yang lambat dapat
diatasi dengan pendidikan khusus, masalah motorik dapat diatasi dengan terapi
fisik, terapi androgen dengan menggantikan testosteron yang kurang pada
penderita klinefelter.
Terapi androgen adalah terapi yang umum dilakukan pada penderita
klinefelter, dengan terapi ini diharapkan akan menumbuhkan rambut tubuh dan
rambut fasial, meningkatkan kekuatan, meningkatkan gairah seksual, membentuk
otot, memperbesar testis, meningkatkan mood, diharapkan mampu mengatasi masalah
antisosial, dan mengurangi kemungkinan osteoporosis.
Penatalaksanaan pria yang menderita Sindrom Klinefelter cukup
menantang.Salah satu tujuan penatalaksanaan ini adalah agar penderita sindrom
Klinefelter bisa melakukan fungsi reproduksi. Kebanyakan pria datang ke
dokter dengan keluhan infertilitas dan mencari pengobatan intervensi
terutama ekstraksi sperma testicular (TESE) mikrobedah dengan fertilisasi in
vitro (IVF). Pilihan terapi pada usia remaja berbeda dengan orang dewasa,
terutama pada remaja yang lebih muda. Usaha untuk mempertahankan kesuburan
harus didiskusikan dengan orang tua.Pada pasien yang tidak tertarik pada terapi
infertilitas, difokuskan pada terapi sulih testosteron, mempertahankan
kesehatan secara umum, kesehatan tulang yang adekuat, dan menurunkan resiko
thrombosis vena dalam.Identifikasi yang lebih awal dan petunjuk penatalaksanaan
sangat membantu karena sindrom Klinefelter jarang terdiagnosis sebelum masa
puber. Penanganan kelainan ini ditujukan pada 3 hal, yakni : hipogonadisme,
ginekomastia, dan masalah psikososial.
c)
Sindrom Edwards
Sindrom Edwards pertama kali dideskripsikan
oleh John Hilton Edwards pada tahun 1960. Sindrom yang biasa disebut trisomi 18
ini merupakan suatu kelainan kromosom yang disebabkan adanya penambahan satu
kromosom pada pasangan kromosom autosomal nomor 18.Mengapa hal tersebut bisa
terjadi? Pada umumnya, manusia normal memiliki 46 kromosom, 22 pasang kromosom
somatik (autosom dengan simbol 22AA) dan 1 pasang kromosom kelamin (gonosom
dengan simbol XX untuk perempuan dan XY untuk laki-laki).
Namun, pada beberapa kasus, terdapat variasi
jumlah kromosom yang disebabkan oleh beberapa hal.Hal itu yang disebut
aneuploidi. Aneuploidi menyebabkan adanya variasi jumlah kromosom, ada pasangan
kromosom yang kekurangan satu kromosom, sehingga hanya tersisa satu kromosom
(monosomi), ada pula yang kelebihan satu kromosom, sehingga pasangan kromosom
tersebut memiliki tiga kromosom, disebut trisomi, seperti yang dijumpai pada
Sindrom Edwards. Selain trisomi, terdapat istilah lain seperti tetrasomi (4)
dan pentasomi (5) untuk penambahan jumlah kromosom yang lebih banyak lagi.
Pada beberapa literatur, dituliskan bahwa
sindrom ini akan muncul 1 pada setiap 3000 kelahiran, namun terdapat literatur
lain yang menyebutkan kemungkinan yang lebih yang kecil lagi, yaitu 1 di setiap
6000 kelahiran dan 1 di setiap 8000 kelahiran. Seperti halnya sindrom Down,
sindrom Edwards kerap terjadi seiring dengan usia ibu yang semakin meningkat.
Seperti yang sudah dijelaskan di atas, penderita sindrom Edwards memiliki
tambahan kromosom pada pasangan kromosom nomor 18 nya, tambahan kromosom inilah
yang menimbulkan masalah bagi penderita.Tambahan jumlah kromosom ini bisa
terdapat di keseluruhan sel somatik tubuh, bisa juga hanya terdapat di sebagian
sel saja yang disebabkan karena translokasi. Efek dari tambahan kromosom ini
sangat bervariasi, tergantung pada riwayat genetik dan kesempatan serta sejauh
mana tambahan kromosom ini berperan.
Sel telur dan sel sperma yang sehat, masing-masing memiliki
kromosom individu yang berkontribusi memberikan 23 pasang kromosom yang
dibutuhkan untuk membentuk sel manusia normal dengan 46 kromosom.Kesalahan
numerik dapat timbul pada salah satu dari dua meiosis dan menyebabkan kegagalan
kromosom untuk berpisah ke dalam sel anak (nondisjunction).Hal ini menyebabkan
kromosom ekstra, membuat jumlah haploid sebanyak 24, bukan 23. Fertilisasi sel
telur atau inseminasi oleh sel sperma yang memliki kromosom ekstra, akan
menghasilkan trisomi, atau tiga salinan kromosom lebih dari dua. Oleh karena
itu, tambahan kromosom biasanya terjadi sebelum konsepsi.
Trisomi 18 terjadi karena nondisjunction/gagal berpisah saat
meiosis.Karena nondisjunction, sebuah gamet (sperma atau sel telur) diproduksi
dengan kromosom tambahan pada kromosom ke 18, jadi gamet itu memiliki 24
kromosom (normal; 23). Saat gamet itu bergabung dengan gamet normal dari orang
tua lain, embrionya memiliki 47 kromosom dengan tiga kromosom pada kromosom
nomor 18.
Karena sudah pada tahap kromosom, anomali ini akan diteruskan
pada setiap sel yang ada di tubuh penderita. Akibatnya timbul berbagai kelainan
dalam perkembangan janin.
d)
Sindrom Down
Sindrom down adalah suatu kondisi
keterbelakangan perkembangan fisik dan mental anak yang diakibatkan adanya abnormalitas
perkembangan kromosom.Kromosom ini terbentuk akibat kegagalan sepasang kromosom
untuk saling memisahkan diri saat terjadi pembelahan.
Sindrom Down merupakan
kelainan genetik yang terjadi pada kromosom 21 yang dapat dikenal dengan
melihat manifestasi klinis yang cukup khas.
Karena ciri-ciri yang tampak aneh seperti
tinggi badan yang relative pendek, kepala mengecil, hidung yang datar
menyerupai orang mongolid maka sering juga dikenal dengan mongolisme.
Anak down syndrome pada umumnya mempunyai kekhasan
yang bisa dilihat secara fisik selain dengan pemeriksaan jumlah kromosomnya.
Tanda-tanda fisik ini bervariasi mulai dari yang tidak tampak sama sekali,
tampak minimal sampai dengan terlihat dengan jelas.
·
Penyebab syndrome
down
Anak dengan Sindrom Down mempunyai jumlah
kromosom 21 yang berlebih( 3 kromosom ) di dalam tubuhnya yang kemudian disebut
trisomi 21. Adanya kelebihan kromosom menyebabkan perubahan dalam proses normal
yang mengatur embriogenesis. Materi genetik yang berlebih tersebut terletak
pada bagian lengan bawah dari kromosom 21 dan interaksinya dengan fungsi gen
lainnya menghasilkan suatu perubahan homeostasis yang memungkinkan terjadinya
penyimpangan perkembangan fisik ( kelainan tulang ), SSP( penglihatan, pendengaran
) dan kecerdasan yang terbatas.
Pada kebanyakan kasus karena kelebihan
kromosom (47 kromosom, normal 46, dan kadang-kadang kelebihan kromosom tersebut
berada ditempat yang tidak normal).
Faktor-faktor yang
berperan dalam terjadinya kelainan kromosom:
1. Genetik
Karena menurut hasil penelitian epidemiologi mengatakan adanya
peningkatan resiko berulang bila dalam keluarga terdapat anak dengan syndrom
down.
2. Radiasi
Ada sebagian besar penelitian bahwa sekitar 30 % ibu yang
melahirkan ank dengan syndrom down pernah mengalami radiasi di daerah sebelum
terjadi konsepsi.
3. Infeksi Dan
Kelainan Kehamilan
4. Autoimun dan kelainan endokrin pada ibu terutama autoimun
tiroid atau penyakit yang dikaitkan dengan tiroid.
5. Umur Ibu
Apabila umur ibu diatas 35 tahun diperkirakan
terdapat perubahan hormonal yang dapat menyebabkan “non dijunction” pada
kromosom. Perubahan endokrin seperti meningkatnya sekresi androgen, menurunnya
kadar hidroepiandrosteron, menurunnya konsentrasi estradiolsistemik, perubahan
konsentrasi reseptor hormon danpeningkatan kadar LH dan FSH secara tiba-tiba
sebelum dan selam menopause. Selain itu kelainan kehamilan juga berpengaruh.
6. Umur Ayah
Selain itu ada faktor lain seperti gangguan intragametik,
organisasi nukleolus, bahan kimia dan frekuensi koitus.
Ibu hamil setelah lewat umur (lebih dari 40
th) kemungkinan melahirkan bayi dengan Down syndrome. Infeksi virus atau
keadaan yang mempengaruhi susteim daya tahan tubuh selama ibu hamil. 44 %
syndrom down hidup sampai 60 tahun dan hanya 14 % hidup sampai 68 tahun.Tingginya
angka kejadian penyakit jantung bawaan pada penderita ini yang mengakibatkan 80
% kematian.Meningkatnya resiko terkena leukimia pada syndrom down adalah 15
kali dari populasi normal. Penyakit Alzheimer yang lebih dini akan menurunkan
harapan hidup setelah umur 44 tahun.
Anak syndrom down akan
mengalami beberapa hal berikut :
1. Gangguan tiroid
2. Gangguan
pendengaran akibat infeksi telinga berulang dan otitis serosa
3. Gangguan
penglihatan karena adanya perubahan pada lensa dan kornea
4. Usia 30 tahun menderita demensia (hilang ingatan, penurunan
kecerdasan danperubahan kepribadian)
·
Gejala dan
ciri-ciri
Gejala yang biasanya merupakan keluhan utama
dari orang tua adalah retardasi mental atau keterbelakangan mental (disebut
juga tunagrahita), dengan IQ antara 50-70, tetapi kadang-kadang IQ bias sampai
90 terutama pada kasus-kasus yang diberi latihan. Pada bayi baru ahir, dokter
akan menduga adanya Sindrom Down karena gambaran wajah yang khas, tubuhnya yang
sangat lentur, biasanya otot-ototnya sangat lemas, sehingga menghambat
perkembangan gerak bayi. Pada saat masih bayi tersebut sulit bagi seorang
dokter untuk menentukan diagnosisnya, apalagi orang tuanya juga mempunyai mata
yang sipit atau kecil. Untuk memastikan diagnosis perlu dilakukan pemeriksaan
kromosom dari sel darah putih. 4 Anak dengan sindrom down sangat mirip satu
dengan satu dengan yang lainnya,seakan akan kakak beradik. Retardasi mental
sangat menonjol disamping juga terdapat retardasi jasmani. Kemampuan berfikir
dapat digolongkan pada idiot dan imbesil, serta tidak akan mampu melebihi
seorang anak yang berumur tujuh tahun. Mereka berbicara dengan kalimat-kalimat
yang sederhana, biasanya sangat tertarik pada musik dan kelihatan sangat
gembira.Wajah anak sangat khas.Kepala agak kecil dengan daerah oksipital yang
mendatar.Mukanya lebar, tulang pipi tinggi, hidung pesek, mata letaknya
berjauhan, serta sipit miring ke atas dan samping (seperti mongol). Iris mata
menunjukkan bercak-bercak ( bronsfield spots ). Lipatan epikantus jelas sekali.
Telinga agak aneh, bibir tebal, dan lidah besar, kasar dan bercelah-celah
(scrotal tongue). Pertumbuhan gigi geligi sangat terganggu.
Ciri-ciri fisik anak
down syndrome adalah sebagai berikut :
· Bentuk kepala
yang relatif kecil dengan bagian belakang yang tampak mendatar (peyang)
· Hidung kecil
dan datar (pesek), hal ini mengakibatkan mereka sulit bernapas
· Mulut yang kecil dengan lidah yang tebal dan pangkal
mulut yang cenderung dangkal yang mengakibatkan lidah sering menjulur keluar
· Bentuk mata
yang miring dan tidak punya lipatan di kelopak matanya
· Letak telinga lebih rendah dengan ukuran telinga yang
kecil, hal ini mengakibatkan mudah terserang infeksi telinga
· Rambut lurus,
halus dan jarangMengenal
· Kulit yang
kering
· Tangan dan jari-jari yang pendek dan pada ruas kedua jari
kada sama sekali, sedangkan pada orang normal memiliki tiga ruas tulang
· Pada telapak tangan terdapat garis melintang yang disebut
Simian Crease. Garis tersebut juga terdapat di kaki mereka yaitu di antara
telunjuk dan ibu jari yang jaraknya cenderung lebih jauh dari pada kaki orang
normal. Keadaan telunjuk dan ibu jari yang berjauhan itu disebut juga sandal
foot
· Otot yang lemah (hypotomus) ; mengakibatkan pertumbuhan
terganggu (terlambat dalam proses berguling, merangkak, berjalan, berlari dan
berbicara)
· Pertumbuhan gigi geligi yang lambat dan tumbuh tak beraturan
sehingga menyulitkan pertumbuhan gigi permanen.
Gejala-Gejala :
1. Anak-anak yang menderita kelainan ini umumnya lebih pendek
dari anak yang umurnya sebaya.
2. Kepandaiannya lebih
rendah dari normal.
3. Lebar tengkorak kepala pendek, mata sipit dan turun, dagu
kecil yang mana lidah kelihatan menonjol keluar dan tangan lebar dengan
jari-jari pendek.
4. Pada beberapa
orang, mempunyai kelaianan jantung bawaan.
Juga sering ditemukan kelainan saluran pencernaan seperti
atresia esofagus (penyumbatan kerongkongan) dan atresia duodenum, jugaa
memiliki resiko tinggi menderita leukimia limfositik akut.Dengan gejala seperti
itu anak dapat mengalami komplikasi retardasi mental, kerusakan hati, bawaan,
kelemahan neurosensori, infeksi saluran nafas berulang, kelainan GI.
·
Pencegahan dan
penanganan syndrome down
PENCEGAHAN
Ø Konseling Genetik maupun amniosentesis pada
kehamilan yang dicurigai akan sangat membantu mengurangi angka kejadian Sindrom
Down.
Ø Dengan Biologi Molekuler, misalnya dengan “ gene
targeting “ atau yang dikenal juga sebagai “ homologous recombination “ sebuah
gen dapat dinonaktifkan.
Ø Pencegahan dapat dilakukan dengan melakukan
pemeriksaan kromosom melalui amniocentesis bagi para ibu hamil terutama pada
bulan-bulan awal kehamilan. Terlebih lagi ibu hamil yang pernah mempunyai anak
dengan sindrom down atau mereka yang hamil di atas usia 40 tahun harus dengan
hati-hati memantau perkembangan janinnya karena mereka memiliki risiko
melahirkan anak dengan sindrom down lebih tinggi. Sindrom down tidak bisa
dicegah, karena DS merupakan kelainan yang disebabkan oleh kelainan jumlah
kromosom.Jumlah kromosm 21 yang harusnya cuma 2 menjadi 3. Penyebabnya masih
tidak diketahui pasti, yang dapat disimpulkan sampai saat ini adalah makin tua
usia ibu makin tinggi risiko untuk terjadinya DS.Diagnosis dalam kandungan bisa
dilakukan, diagnosis pasti dengan analisis kromosom dengan cara pengambilan CVS
(mengambil sedikit bagianjanin pd plasenta) pada kehamilan 10-12 minggu) atau
amniosentesis (pengambilan air ketuban) pada kehamilan 14-16 minggu.
Untuk mendeteksi adanya kelainan pada kromosom, ada beberapa
pemeriksaan yang dapat membantu menegakkan diagnosa ini, antara lain:
·
Pemeriksaan fisik penderita
·
Pemeriksaan kromosom
·
Ultrasonografi (USG)
·
Ekokardiogram (ECG)
·
Pemeriksaan darah (Percutaneus
Umbilical Blood Sampling
Diagnosa Banding
1.Hipotiroidisme
Kadang-kadang sulit dibedakan.Secara kasar dapat dilihat dari aktifitasnya, karena anak-anak denganhipotiroidisme sangat lambat dan malas, sedangkan anak dengan sindrom down sangat aktif.
2. Akondroplasia
Kadang-kadang sulit dibedakan.Secara kasar dapat dilihat dari aktifitasnya, karena anak-anak denganhipotiroidisme sangat lambat dan malas, sedangkan anak dengan sindrom down sangat aktif.
2. Akondroplasia
3. Rakitis
4.sindrom turner
5.Penyakit trisomi Penyakit angka kejadian kelainan Keterangan
Prognosis trisomi 21
(sindroma down 1 dari 700 bayi baru lahir kelebihan kromosom 21 perkembangan fisik & mental terganggu, ditemukan berbagai kelainan fisik biasanya bertahan sampai usia 30-40 tahun
trisomi 18 (sindroma edwards) 1 dari 3.000 bayi baru lahir kelebihan kromosom 18 kepala kecil, telinga terletak lebih rendah, celah bibir/celah langit-langit, tidak memiliki ibu jari tangan, clubfeet, diantara jari tangan terdapat selaput, kelainan jantung & kelainan saluran kemih-kelamin jarang bertahan sampai lebih dari beberapa bulan; keterbelakangan mental yg terjadi sangat berat trisomi 13 (sindroma patau) 1 dari 5.000 bayi baru lahir kelebihan kromosom 13 kelainan otak & mata yg berat, celah bibir/celah langit-langit, kelainan jantung, kelainan saluran kemih-kelamin & kelainan bentuk telinga yg bertahan hidup sampai lebih dari 1 tahun, kurang dari 20% keterbelakangan mental yg terjadi sangat berat.
(sindroma down 1 dari 700 bayi baru lahir kelebihan kromosom 21 perkembangan fisik & mental terganggu, ditemukan berbagai kelainan fisik biasanya bertahan sampai usia 30-40 tahun
trisomi 18 (sindroma edwards) 1 dari 3.000 bayi baru lahir kelebihan kromosom 18 kepala kecil, telinga terletak lebih rendah, celah bibir/celah langit-langit, tidak memiliki ibu jari tangan, clubfeet, diantara jari tangan terdapat selaput, kelainan jantung & kelainan saluran kemih-kelamin jarang bertahan sampai lebih dari beberapa bulan; keterbelakangan mental yg terjadi sangat berat trisomi 13 (sindroma patau) 1 dari 5.000 bayi baru lahir kelebihan kromosom 13 kelainan otak & mata yg berat, celah bibir/celah langit-langit, kelainan jantung, kelainan saluran kemih-kelamin & kelainan bentuk telinga yg bertahan hidup sampai lebih dari 1 tahun, kurang dari 20% keterbelakangan mental yg terjadi sangat berat.
PENANGANAN
1.
Medis
Cara medik tidak ada
pengobatan pada penderita ini karena cacatnya pada sel benih yang dibawa dari
dalam kandungan. Pada saat bayi baru lahir, bila diketahui adanya kelemahan
otot, bisa dilakukan latihan otot yang akan membantu mempercepat kemajuan
pertumbuhan dan perkembangan anak. Penderita ini bisa dilatih dan dididik
menjadi manusia yang mandiri untuk bisa melakukan semua keperluan pribadinya
sehari-hari seperti berpakaian dan buang air, walaupun kemajuannya lebih lambat
dari anak biasa.
a. Pendengarannya : sekitar 70-80 % anak
syndrom down terdapat gangguan pendengaran dilakukan tes pendengaran oleh THT
sejak dini.
b. Penyakit jantung bawaan
c. Penglihatan : perlu evaluasi sejak dini.
d. Nutrisi : akan terjadi gangguan pertumbuhan
pada masa bayi / prasekolah.
e. Kelainan tulang : dislokasi patela,
subluksasio pangkal paha / ketidakstabilan atlantoaksial. Bila keadaan terakhir
ini sampai menimbulkan medula spinalis atau bila anak memegang kepalanya dalam
posisi seperti tortikolit, maka perlu pemeriksaan radiologis untuk memeriksa
spina servikalis dan diperlukan konsultasi neurolugis.
2. Pendidikan
a. Intervensi Dini
Program ini dapat dipakai sebagai pedoman bagi
orang tua untuk memberi lingkunga yang memeadai bagi anak dengan syndrom down,
bertujuan untuk latihan motorik kasar dan halus serta petunjuk agar anak mampu
berbahasa. Selain itu agar ankak mampu mandiri sperti berpakaian, makan,
belajar, BAB/BAK, mandi,yang akan memberi anak kesempatan.
b. Taman Bermain
Misal dengan peningkatan ketrampilan motorik
kasar dan halus melalui bermain dengan temannya, karena anak dapat melakukan
interaksi sosial dengan temannya.
c. Pendidikan Khusus (SLB-C)
Anak akan mendapat perasaan tentang identitas
personal, harga diri dan kesenangan. Selain itu mengasah perkembangan fisik,
akademis dan dan kemampuan sosial, bekerja dengan baik dan menjali hubungan
baik.
2. Penyuluhan Pada Orang
Tua
1. Berikan nutrisi yang memadai
a. Lihat kemampuan
anak untuk menelan
b. Beri informasi pada orang tua cara yang tepat / benar dalam
memberi makanan yang baik
c. Berikan nutrisi
yang baik pada anak dengan gizi yang baik
2. Anjurkan orang tua untuk memeriksakan
pendengaran dan penglihatan secara rutin
3. Gali pengertian orang tua mengenai syndrom
down
a. Beri penjelasan
pada orang tua tentang keadaan anaknya
b. Beri informasi pada
orang tua tentang perawatan anak dengan syndrom down
4. Motivasi orang tua agar :
a. Memberi kesempatan anak untuk bermain dengan teman sebaya
agar anak mudah bersosialisasi
b. Memberi keleluasaan
/ kebebasan pada anak unutk berekspresi
5. berikan motivasi pada orang tua agar
memberi lingkunga yang memadai pada anak
a. Dorong partisipasi orang tua dalam memberi latihan motorik
kasar dan halus serta pentunjuk agar anak mampu berbahasa
b. Beri motivasi pada orang tua dalam memberi latihan pada anak
dalam aktivitas sehari-hari.
Biasanya bertahan
sampai usia 30-40 tahun. Perkembangan fisik & mental terganggu, ditemukan
berbagai kelainan fisik. 5 Kemampuan berfikir dapat digolongkan pada idiot dan
biasanya ditemukan kelainan jantung bawaan, seperti defek septum ventrikel yang
memperburuk prognosis Kelainan bisa menyebabkan penderitanya mengalami
kelainan fisik seperti kelainan jantung bawaan, otot-otot melemah (hypotonia),
dan retardasi mental akibat hambatan perkembangan kecerdasan dan psikomotor.
e)
Sindrom Patau
Patau
syndrome yang di temukan oleh Klaus Patau pada tahun 1960 juga di sebut
trisomi 13, yang terjadi ketika seorang anak lahir dengan 3 pasang kromosom 13.
Biasanya dua salinan dari kromosom diwariskan satu dari setiap
orangtua.Kromosom extra yang menyebabkan kelainan fisik dan kelatarbelakangan mental
yang parah.Karena sebagian besar dengan cacat jantung, umur dari bayi trisomi
13 biasanya diukur dalam hari.Bayi normal biasanya mewarisi 23 kromosom dar setiap
orang tuanya dengan total 46 kromosom.Namun kesalahan genetic dapat terjadi
sebelum atau sesudah konsepsi.Di dalam kasus patau syndrome, sebuah
kesalahan acak terjadi dan embrio memiliki tiga rangkap kromosom 13, bukan dua
salinan normal.Trisomi 13 terjadi pada sekitar 1 dalam 12.000 kelahiran hidup.
Dalam banyak kasus aborsi spontan (keguguran) terjadi, dan janin tidak dapat
bertahan hidup karena gejala yang sangat berat resiko patau syndrome tampaknya
meningkat karena usia ibu terutama jika ia lebih d ari 30 tahun. Anak laki-laki
dan anak perempuan sama-sama bisa menderita syndrome ini dan
terjadi di semua ras.
Patau syndrome merupakan
penyakit kelainan genetik dengan kromosom 13.Trisomi 13 (47, XX/XY+ 13) serta
memiliki jumlah kromosom 47 (45A+XX atau 45A+XY). Patau syndrome atau
dikenal juga trisomi 13 adalah salah satu penyakit yang melibatkan kromosom,
yaitu struktur yang membawa informasi genetik seseorang dalam gen. Syndrome ini
terjadi jika pasien memiliki lebih satu kromosom pada pasangan kromosom ke 13
karena tidak terjadinya persilangan antara kromosom saat proses meiosis. Beberapa
pula disebabkan oleh translokasi Robertsonian.Lebih satu kromosom pada kromosom
yang ke 13 mengganggu pertumbuhan normal bayi serta menyebabkan munculnya
tanda-tandasyndrome patau.
Sindrom Patau adalah
hasil dari trisomi 13, yang berarti setiap sel dalam tubuh memiliki tiga
salinan kromosom 13 bukan dua biasa.Sebagian kecil kasus terjadi ketika hanya
beberapa sel-sel tubuh memiliki salinan tambahan, kasus tersebut disebut mosaik
Patau.
Sindrom Patau juga
dapat terjadi ketika bagian dari kromosom 13 menjadi melekat pada kromosom lain
(translokasi) sebelum atau pada saat pembuahan dalam translokasi Robertsonian.
Orang yang terkena memiliki dua salinan dari kromosom 13, ditambah bahan
tambahan dari kromosom 13 melekat pada kromosom lain. Dengan translokasi, orang
tersebut memiliki trisomi parsial untuk kromosom 13 dan sering tanda-tanda
fisik dari sindrom berbeda dari sindrom Patau khas.
Sebagian besar kasus
sindrom Patau tidak diwariskan, tetapi terjadi peristiwa yang acak selama
pembentukan sel-sel reproduksi (telur dan sperma).Sebuah kesalahan dalam
pembelahan sel yang disebut non - disjungsi dapat menghasilkan sel-sel
reproduksi dengan jumlah abnormal kromosom.Sebagai contoh, sel telur atau
sperma dapat memperoleh salinan ekstra kromosom. Jika salah satu dari sel-sel
reproduksi atipikal berkontribusi pada susunan genetik seorang anak, anak akan
memiliki ekstra kromosom 13 di setiap sel tubuh. Sindrom Patau Mosaic juga
tidak diwariskan.Hal ini terjadi sebagai kesalahan acak selama pembelahan sel
pada awal perkembangan janin.
Sindrom Patau karena
translokasi dapat diwariskan. Orang yang terpengaruh dapat membawa penataan
ulang materi genetik antara kromosom 13 dan kromosom lain. Penataan ulang ini
disebut translokasi seimbang karena tidak ada bahan tambahan dari kromosom
13.Meskipun mereka tidak memiliki tanda-tanda sindrom Patau, orang yang membawa
jenis translokasi seimbang berada pada peningkatan risiko memiliki anak dengan
kondisi tersebut.
Sindrom patau lebih
sering menyerang janin perempuan karena biasanya janin laki-laki yang mengalami
kelainan ini tidak dapat bertahan sampai waktu kelahiran. Sindrom Patau atau
Sindrom Trisomi-13 tidak diketahui pasti apa penyebabnya, seperti sindrom Down,
sering dikaitkan dengan peningkatan usia ibu. Hal ini dapat mempengaruhi
individu dari semua latar belakang etnis.
Faktor risiko terjadinya trisomi 13 adalah
usia ibu saat hami lebih dari 35 tahun. Insidensi trisomi 13 adalah 90% tipe
mosaik dengan manifestasi klinis bervariasi, mulai dari malformasi total sampai
mendekati fenotipe normal. Umur harapan hidup biasanya lebih lama dan derajat
defisiensi mental bervariasi.Sedangkan Tipe translokasi berkisar 5-10% kasus.
Pada trisomi 13 tipe ”mosaik”, kesalahan pembelahan sel terjadi
setelah konsepsi, dimana ekstra kromosom timbul pada beberapa bagian sel tubuh.
D. Gejala klinis
|
Kelainan yang ditemukan ≥50%
kasus
|
Kelainan yang
ditemukan <50% kasus
|
|
|
Pertumbuhan
|
-
|
Defisiensi
pertumbuhan saat prenatal, berat badan lahir rata-rata 2480 gram
|
|
Susunan saraf pusat
|
Holoprosensefali
dengan derajat perkembangan tidak sempurna yang bervariasi pada otak depan,
Nervus Olfaktorius, dan saraf optic. Kejang motorik minor, periodik apnea
pada periode neonates, retardasi
mental yang berat.
|
Hipertonia,
hipotonia, agenesis korpus kallosum, hidrosefalus,
penyatuan
ganglion basal, hipoplasia sereberal, meningomyelokel.
|
|
Pendengaran
|
Gangguan
pendengaran sampai tuli total karena kerusakan organ cortex.
|
-
|
|
Kranium
|
Mikrosefali
sedang dengan kepala depan yang menonjol.
|
-
|
|
Mata
|
Mikrophthalmia,
kolobomata iris, dysplasia retina
|
Rongga
orbita yang dangkal, posisi fisura palpebra yang terangkat keatas, hilangnya
alis mata, hipotelorisme, hipertelorisme, anophthalmus, siklopia
|
|
Hidung,
mulut,
mandibula
|
Labioschizis
(60-80% kasus),
palatoschizis,
atau keduanya
|
Hilangnya
philtrum, palatum yang sempit, lidah yang terbelah, mikrognathia
|
|
Telinga
|
Helic
abnormal dengan atau tanpa disertai low set ears
|
-
|
|
Kulit
|
Hemangioma
kapilari, terutama kepala bagian depan, parietooccipital, leher belakang.
|
-
|
|
Tangan
dan
kaki
|
Triradii
palmar distal, simian crease, kuku jari hiperkonvek, fleksi jari
tanpa atau disertai saling tumpang
tindih,
kamptodaktili, polidaktili jari tangan dan kadang-kadang jari kaki, tumit
kaki posterior yang menonjol (Rocker Bottom feet).
|
Retrofleksi
ibujari, deviasi ulnar pergelangan tangan, lapisan dermal jari yang
tipis, fibular S-shape
hallucal
dermal ridge pattern,
sidaktilia,
terdapat celah antara jari kaki pertama dan kedua, hipoplasia kuku jari kaki,
equinovarus, aplasia radial
|
|
Tulang lain
|
Tulang
kosta bagian posterior yang tipis dengan atau tanpa tulang kosta yang hilang,
hipoplasia pelvis dengan acetabular yang dangkal.
|
-
|
|
Jantung
|
80%
dengan defek septal ventrikel, Patent Ductus Arteriosus, defek
septum aurikuler, dekstrokardia
|
Anomali pulmonary
venous return, overriding aorta, stenosis pulmonal,
hipoplasia aorta, atresia mitral, dan atau katup aorta, katup aorta bicuspid.
|
|
Abdominal
|
-
|
Omfalokele,
Heterotropik jaringan pancreas atau limpa, rotasi colon yang tak sempurna,
Divertikulum Meckel.
|
|
Ginjal
|
-
|
Polikistik
ginjal (31%), hidronefroposis, Horseshoe kidney, ureter duplikat.
|
|
Genitalia
|
Pada
laki-laki biasanya terdapatCryptorchidism, kelainan skrotum. Pada
perempuan terdapat uterus bikornuate
|
Laki-laki:
hipospadia, pada perempuan: Duplikasi dan/atau anomali insersi tube fallopi,
kista uterus, hipoplasia ovarium
|
|
Lain-lain
|
Meningkatnya
frekuensi proyeksi inti neutrofil, biasanya persisten pada periode embrio
atau fetal tipe
hemoglobin.
Arteri
umbilikalis tunggal, Hernia umbilicalis.
|
Trombositopenia,
situs inversus paru, kista thymus, kalsifikasi arteri pulmonal, kantung
empedu yang besar, aplasia tulang radialis, deformitas sendi besar, defek diafragma.
|
2.
Mutasi kromosom karena perubahan struktur
Mutasi ini dikenal empat macam mutasi kromosom yang
terjadi akibat prubahan struktural. Keempat macam mutasi kromosom itu adalah
delesi, duplikasi, inversi, dan translokasi. Delesi kadang-kadang terjadi
akibat pindah silang pada individu yang heterozigot untuk inversi atau
heterozigot untuk tanslokasi. Delesi dan dupliksi tergolong perubahan mutasi
genetik pada suatu kromosom. Inversi merupakan suatu perubahan susunan suatu
segmen kromosom, sedangkan transloksi tergolong perubahan lokasi sesuatu segmen
kromosom. Macam aberasi kromosom ini lebih merupakan perubahan pada sesuatu
bagian kromosom daripada perubahan kromosom secara keseluruhan atau perubahan
perangkat–perangkat kromosom pada suatu genom. Kebanyakan informasi tentang
perubahan struktur kromosom diperoleh atas dasar studi atas kromosom–kromosom
politen. Mutasi kromosom atau aborasi kromosom dapat terjadi secara spontan,
tetapi dapat diinduksi oleh perlakuan kmiawi atau perlakuan radiasi. Dikatakan
pul bahwa perubahan organisasi kromosom terjadi secara alami sebagai
mekanisme.pengubahan ekspresi gen sering sebagai bagian dari suatu program
pengabungan.
1. Delesi
Delesi adalah suatu aberasi kromosom (mutasi kromosom)
berupa proses perubahan struktural yang berakibat hilangnya suatu segmen materi
genetik dari suatu kromosom. Jika delesi terjadi dibagian ujung kromosom maka
disebut delesi terminal, sedangkan bila delesi terjadi bukan di ujung kromosom
maka disebut delesi interkalar. Delesi terjadi akibat pemutusan kromosom yang
diinduksi oleh faktor–faktor penyebab seperti panas, radiasi, virus, serta
senyawa kimia atau bahkan oleh kesalahan pada enzim – enzim rekombinasi.
Deteksi delesi dapat terjadi dengan bantuan analisis
kariotipe, jika bagian kromosom yang mengalami delesi cukup besar, sehingga
dapat terlihat ketika kromosom–kromosom homolog disandingkan. Deteksi delesi
juga dapat dilakukan dengan bantuan pengamatan tentang ada tidaknya lengkungan
disaat kedua kromosom homolog berpasangan.
Delesi basanya bersifat letal pada kondisi homolog atau
pada kondisis homozigot jika delesi terjadi pada kromosom kelamin. Misalnya
pada kromososm X. akan tetapi adapula sejumlah kecil delesi pada konisi
homozigot yang bersifat letal ditemukan pada jagung, Drosopilla serta makhluk
hidup lainnya, pada Echeria coli delesi yang tidak etal bahkan mencakup hingga
1% genom yang dikenal. Di kalangan Drosophil delesi terbesar yang tidak letal
dan memungkinkan individu tetap hidup hingga dewasa sampe berjumlah 0,1 %
genom. Pada kondisi heterozigot delesi sering menimbulkan efek fenotip. Contoh
delesi yang telah dilaporkan adalah Drosophila dan manusia. Delesi pada
Drosophila tersebut mengakibatkan efek Notch. Fenotip dari notch dapat terlihat
dengan adanya lekukan sayap pada tepi posterolateral. Sedangkan pada manusia
contoh delesi yang terkenal adalah yang menimbulkan sinrzdrom Cri-du-chat. Delesi
penyebab hal itu bersifat heterozigot. Mutan Notch pada Drosophila tersebut
terput kromosom kelamin X bersifat letal pada kondisi homozigot (betina) dan
hemizigot (jantan), jadi hanya pada individu betina heterozigot saja yang
ditemukan fenotip mutan seperti tersebut.
Berkenaan mutan Notch pada Drosophila tersebut sudah
diketahui bahwa pada mutan w (white) akan berperilku sebagai mutan dominan jika
mutan Notch ada pada kromosom homolognya. Sebenarnya selain gen mutan w, gen
resesif lain yang berada di sekitar lokasi w juga homolognya. fenomena gen-gen
mutan resesif sebagaimana layaknya gen-en mutandominan semacam itu disebut sebagai psedodo-minansi.
Psedodominansi tersebut karena gen-gen mutan resesif itu terekspresi sendiri,
lokus- lokus pasangan pada kromosom homolognya tidak ada lagi akibat telah
mengalami delesi. Dalam hubungan inilah psedodominansi merupakan suatu tanda
adanya delesi.
Delesi terjadi pada lengan pendek kromosom 5. Teriakan
para bayi pengidap sindrom ini terdengar seperti bunyi meong kucing. Sindrom
itu juga ditandai dengan ukuran kepala yang keil, abnrmitas pertumbuhan yang
parah, serta adanya keterbelakangan mental. Para penderita biasanya meninggal
pada masa bayi atau awal masa kanak-kanak sekaipun ada juga yang tetap hidup
hingga dewasa. Delesi pada kromosom 5 yang menimbulkn sindrom Cri-du-chat
seperti tersebut dapat mencakup sekitar separuh lengan pendek kromosom
tersebut. Delesi penyebab sindrom ini bahkan sudah dibuktikan oleh kejeune dan
yang lainnya kadang-kadang terlibat pada suatu proses translokasi resiprok.
Dalam hal ini transloksi resiprok itu mencakup
kromosom 15. Contoh delesi lain pada manusia adalah yang menimbulkan leukimia
myelo- sitis kronis. Delesi tersebut terjadi pad kromosom 22. Sebenarnya delesi
pada kromosom 22 menimbulkan leukimia, berkenaan dengan delesi pada kromosom 22
tersebut juga mengalami translokasi menuju kromosom lain. Dalam hal ini
sebagian lengan panjang kromosom 22 biasanya ditranslokasikan ke kromosom 9.
Sebenarnya delesi heterozigot pada kromosom manusia seperti yang lain kromsom
4, 13, dan 18 semuanya menimbulkan cacat fisik dan mental yang parah. Dalam hal
ini suatu delesi pada kromosom 13 bersangkut paut dengan retinoblastoma adalah
suatu tumor retina mata pada masa kanak-kanak yang jarang. Delesi penyebab
retinoblastoma itu sebenarnya menghilangkan gen R.B yang merupakan gen pengkode
protein rh yang terdiri dari 928 asam amino.
Delesi heterozigot lain pada manusia yang juga
menimbulkan cacat parah adalah yang terjadi pada kromosom 11 khususnya pada
pita 11p 13. Delesi itu menyebabkan tumor nefroblastoma yang merupakan suatu
tumor ginjal terutama pada anak-anak. Mutasi delesi pada kromosom 11 ni
bersangkut paut dengan fungsi gen WT. Gen WT hanya aktif pada sel-sel mesenkim
ginja janin, selama waktu singkat disaat pembentukan nefron. Protein yang
dikode gen WT tersebut diduga bertanggung jawab bekerja terhadap gen-gen target
menghentikan pembelahan sel atau mendorong diferensiasi sel. Protein mutan yang
akibat mutasi delesi itu diduga tidak mampu bekerja atas gen-gen target,
sehingga pembelahan sel terus berlangsung dan terjadilah tumor.
2. Duplikasi
Duplikasi adalah aberasi kromosom yang terjadi
karena keberadaan suatu segmen kromosom yang lebih dari satu kali pada kromosom
yang sama. Jika segmen yang mengalami duplikasi itu berurutan maka disebut
duplikasi tandem. Jika sebaliknya disebut reverse tandem, dan jika duplikasi
terletak di ujung kromosom maka disebut duplikasi terminal. Satu contoh
duplikasi adalah yang menimbulkan mata Bar pada D. Melogaster individu D.
melogaster yang bermata Bar memiliki mata serupa celah akibat berkurangnya
faset mata. Pewarisan sifat mata Bar ini memperlihatkan ciri semidominan.
Duplikas yang menimbukan mata Bar terjadi atas
segmen kromosom 16 A dari kromosom X. Berkenaan dengan duplikasi sudah
diketahui pula bahwa pada makhluk hidup eukariot, beberapa gen struktural mempunyai
dua atau lebih kopi yang identik per genom (Ayala, dkk., 1984). Di samping itu
ada pula gen-gen struktural lain yang sudah terbentuk melalui duplikasi atas
sesuatu gen purba, tetapi sudah berubah dan sekarang mengkode polinukleotida-
polinukleotida yang agak berbeda. Contoh-contoh gen semacam itu adalah kelompok
gen imonoglobulin dan kelompok gen globulin. Dalam hal ini sudah diketahui
bahwa urut-urutan pada kelompok gen globulin α sangat mirip dengan yang
terdapat pada kelompok gen globulin β (Russel, 1992). Kelompok gen globin α
(pada manusia) terletak pada kromosom 16 sedangkan kelompok gen globin β
terletak pada kromosom 11 (Ayala,dkk.1984).
Polipeptida - polipeptida yang dikode gen- gen itu
merupakan penyusun protein hemoglobin pada embrio, fetus, dan individu dewasa.
Satu gen dan kelompok gen globin α mengkode satu macam polipeptida yang bersama
dengan macam polipeptida lain yang dikode oleh satu gen kelompok gen globin β,
merupakan penyusun hemoglobin manusia (dewasa). Polipeptida yang dikode oleh
satu gen dari kelompok gen globin α itu tersusun dari 41 asam amino, sedangkan
yang dikode oleh satu gen dari kelompok globin β tersusun dari 146 asam amino.
Urutan gen globin α 1 dan α 2 pada kromosom 16
manusia yang serupa urutan- urutan pada segmen-segmen antar gen ψ α – α 2 serta
α 1 dan α 2 juga serupa ψα () adalah suatu pseudogen yang tidak berfungsi lagi
akibat akumulasi mutasi titik, segmen antara ψ α - α 2 lebih panjang disebanding
antara α 1 dan α 2 ,m mungkin sebagai akibat insersi sekmen ψ α - α 2 atau
akibat delesi pada segmen antara α 1 dan α 2 (Ayala, dkk, 1984).
Berkenaan dengan kopi pada makhluk hidup sudah cukup
banyak informasi yang terkait dengan gen pengkode RNA-r. Melalui teknik
hibridisasi molekuler diketahui bahwa pada kebanyakan makhluk hidup terdapan
banyak kopi gen pengkode RNA-r itu disebut DNA-r. Dalam hubungan ini diketahui
bahwa pada E. coli, 0,4 persen genomnya merupakan DNA-r (jumlah tersebut
ekivalen dengan 5-10 kopi gen); pada D. melanogaster , 0 ,3 persen genom haploidnya
merupakan DNA-r (yang ekivalen dengan 130 kopi gen). Masih terkait dengan
jumlah kopi gen pengkode RNA-r tersebut sudah diketahui fenomena lain yang
spektakuler pada Xenopus leavis.
Pada cosit Xenopus leavis terdapat 1500 NOR
(Nuclcolar Organizer Region) atau mikronukleolus, yang nerupakan bagian
kromusom tempat gen pengkoda RNA-r (Klug dan cummings, 1994). Melalui teknik
hibridisasi molekuler diketahui bahwa tiap NOR mengandung 400 kopi gen redundan
pengkode RNA-r. Oleh larena itu jumlah kopi gen pengkode RNA-r yang terkandung
dalam 1 sel oosit. Xenopus leavis adalah sebanyak 600. 000 ( 1500 X 400 ).
Dinyatakan bahwa jumlah kopi gen yang sedemikian banyak itu di- akibatkan oleh
amplifikasi melalui proses replikasi selektif DNA-r dan tiap perangkat gen baru
dilepaskan dari tempatnya. Terkait dengan duplikasi segmen-segmen DNA sebagai
fenomena evolusioner umum sebagamana yang telah dikemukakan, pada tahun 1970
Susumo Ohno menerbitkan monografinya yang provokalif yaitu Evolution by Gene
Duplication (Klug dan Cummings, 1994).
Menurut tesisnya doplikasi gen bersifat esensial bagi pemuculan gen- gen baru selama
evolusi, Tesis tersebut didasarkan pada anggapan/pandangan bahwa produk gen
dari gen-gen esensial yang hanya terdiri dari satu kopi pada genom, demi
kelestarian anggota sesuatu spesies tidak dapat diabaikan selama evoluasi.
Dalam hal ini gen-gedn tersebut tidak bebas mengakumulasi mutasi secukupnya
untuk mengubah fungsi primernya dan berubah menjadisesuatu gen baru Tesis Ohno
tersebut didukung oleh penemuan gen- gen yang memilki sejumlah urutan-urutan
nukleotida serupa tetapi yang produknya berbeda (Klug dan Cummings, 1994).
Contoh-contoh yang terkait gen-gen yang mengkode polipeptida tripsin dan
kemotripsin, demikian pula gene families semacam gen-gen yang mengkode berbagai
tipe rantai polipeptida globin penyusun hemoglobin. Inversi adalah pembalikan
180o segmen- segmen kromosom (Ayala, dkk, 1984; Russel, 1992; Klug dan
Cummings, 1994).
Pada inverse ada materi genetik yang hilang. Dalam
hal ini yang terjadi adalah perubahan atau penataan kembali urutan linear gen.
dikenai dua macam inverse yaitu yang perisentrik dan parasentrik. Segmen yang
mengalami inverse mungkin pendek atau panjang, bahkan dapat juga mencapai
sentromer. Dalam hubungan ini jika inverse tersebut mencapai sentromer, maka
itu adalah inverse perisentrik dan sebaliknya tidak mencakup sentromer maka itu
adalah inverse parasentrik. Inverse parasentrik tidak mengakibatkan perubahan
suatu lengan kromosom, sedangkan inverse perisentrik dapat menimbulkan
perubahan panjang sesuatu lengan kromosom. Dinyatakan lebih lanjut bahwa
inversi dapat menghasilkan gamet-gamet yang menyimpang, dan sebagaimana yang
telah dikemukakan inverse terbukti mempunyai peranan besar pada proses evolusi.
Dampak inversi terhadap pembentukan gamet Seperti
yang telah disebutkan, inversi memang dapat menghasilkan gamet- gamet yang
menyimpang. Pada bagian ini akan dibicarakan dampak inversi terhadap
pembentukan gamet, yang dapat menghasilkan gamet- gamet tak lazim atau menyimpang
tersebut. Dampak inversi terhadap pembentukan gamet tergantung kepada apakah
miosis terjadi pada yang heterozigot inversi atau pada individu homozigot
inversi.
Contoh individu heterozigot misalnya yang mempunyai
urutan segmen kromosom. ABCDEFGH/ ADCBEFGH, sedangkan yang homozigo inversi
misalnya ADCBEFGH/ ADCBEFGH. Dalam hal ini jika individu yang mengalami meosis
itu mengidap inverasi homozigot, maka miosis itu akan berlangsung secara
normal, dan tidak ada permasalahan yang terkait dengan duplikasi gen atau
delesi (Russel, 1992). Sebaliknya jika individu yang mengalami meosis itu
mengidap inversi heterozigot maka sinapsis linear yang mormal itu tidak mungkin
terwujud selama miosis (Klug dan Cummings, 1994). Sinapsis antara
kromosom-kromosom homolog baru akan terwujud jika terbentuk lengkung (loop)
yang yang mengandung segmen-segmen yang mengalami inversi (Ayala, dkk, 1984).
Lengkung itu tersebut inversion loop. Jika selama meiosis itu pindah silang
tidak terjadi didalam segmen yang terbalik itu (pada individu pengidap inversi
heterozigot), maka kromosom- kromosom homolog akan memisah seperti lazimnya dan
menghasilkan dua kromatid terbalik (Klug dan Cummings, 1994).
Kromatid yang
normal maupun terbalik itu selanjutnya akan terkandung dalam gamet- gamet hasil
meiosis itu. Jika selama meiosis itu, pindah silang terjadi di dalam segmen
yang terbalik itu (dalam lengkung inverse), maka akan terbentuk kromatid yang
abnormal dan terbentuknya kromatid yang abnormal itu akan mengakibatkan
sebagian gamet hasil meiosis menyimpang dari yang lain. Hal ini juga akan
terjadi jika pindah silang terjadi di dalam lengkung inversi selama meiosis
individu pengidap inverse heterozigot yang perisentrik. Dalam hal ini
kromatida- kromatida rekombinan yang langsung terlibat pada pertukaran segmen
mengalami duplikasi dan delesi, namun demikian tidak ada kromatid asentrik
maupun disentrik yang dihasilkan. Gamet yang memiliki kromatid-kromatid
tersebut akan menurunkan embrio mati. Tidak semua kejadian pindah silang yang
berlangsung pada lengkung inverse tersebut akan berakibat munculnya rekombinan
yang tidak dapat hidup (Ayala, dkk,1984 ; Russel, 1992). Salah satu contoh
perkecualian adalah di saat berlangsungnya pindah silang ganda di dalam
lengkung inverse kedua kromosom sama-sama terlibat pada pindah silang.
3.Translokasi
Pada translokasi terjadi perubahan posisi segmen
kromosom maupun urutan gen yang terkandung pada kromosom itu (Ayala, dkk.,
1984; Russel, 1992). Translokasi disebut juga sebagai transposisi. Translokasi
dibedakan menjadi yang intrakromosom dan interkromosom :
·
Pada translokasi
intrakromosom, perubahan posisi segmen kromosom itu berlangsung di dalam satu
kromosom, terbatas pada suatu lengan kromosom atau antar lengan kromosom. Translokasi
interkromosom dibedakan menjadi yang nonresiprok dan resiprok. Pada translokasi
interkromosomal yang nonresiprok, terjadi perpindahan segmen kromosom dari
sesuatu kromosom ke suatu kromosom lain yang nonhomolog.
·
Pada translokasi
interkromosomal yang resiprok terjadi perpindahan segmen kromosom timbal balik
antara dua kromosom yang nonhomolog. Pada individu-individu pengidap
translokasi homozigot, dampak genetika dari translokasi adalah berupa perubahan
pautan gen. Fenomena semacam itu terjadi pada translokasi intrakromosom maupun
yang interkromosom (yang nonresiprok maupun resiprok).
Dampak translokasi terhadap hasil meiosis
berlangsung pada tipe translokasi yang diidap. Pada beberapa kasus, beberapa
gamet yang dihasilkan juga mengalami duplikasi atau delesi, oleh karena itu
seringkali tidak hidup, salah satu perkecualian adalah sindrom Down familial
yang terjadi akibat duplikasi yang disebabkan oleh translokasi. Dalam hal ini
dikatakan bahwa sindrom Down familial ini disebabkan oleh translokasi
Robertson. Pada translokasi Robertson yang memunculkan sindrom Down familial,
lengan panjang kromosom 21 bergabung dengan lengan panjang kromosom 14 atau 15
(Russel,1992).
Pada strain – strain yang mengidap translokasi
resiprok yang homozigot meiosis berlangsung normal karena semua pasangan
kromosom dapat bersinapsis menghasilkan bivalen. Akan tetapi pada strain –
strain yangmengidap translokasi resiprok yang heterozigot, meiosis berlangsung
tidak normal, terbentuk konfigurasi serupa salib pada profase I karena
kromosom-kromosom homolog perlu berpasangan. Bentukan serupa salib tersebut
terdiri dari 4 kromosom yang berpasangan. Dalam hal ini tiap kromosom homolog
sebagian terhadap 2 kromosom lain. Lebih lanjut tergantung bagaimana kromosom
mengalami segregasi, ada 3 jalur alternative yang menghasilkan bentukan yang
tampak seperti lingkaran dan seperti angka 8 pada metafase I. Segregasi pada
anafase I dapat berlangsung melalui 3 cara yang berbeda, menghasilkan 6 tipe
gamet.
Dari keenam tipe gamet itu, 2 diantaranya fungsional
karena mengandung pasangan kromosom yang normal sedangkan satu gamet lainnya
mengandung pasangan kromosom yang sudah mengalami translokasi resiprok. Keempat
tipe gamet lain seringkali tidak fungsional karena masing-masing mengandung
kromosom yang telah mengalami duplikasi dan delesi. Berkenaan dengan gamet yang
dihasilkan seperti tersebut dapat diperkirakan bahwa 2/3 gamet tersebut
tergolong nonfungsional. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa kromosom-kromosom
bermigrasi berpasangan secara acak menuju ke kutub yang berlawanan menuju
meiosis. Pada kenyataannya asumsi tersebut tidak seluruhnya valid, tidak
seluruh cara segregasi yang mungkin berlangsung pada frekuensi yang sama. Dalam
hal ini pasangan gamet yang tidak fungsional itu sebenarnya jarang terjadi,
gamet-gamet yang tidak fungsional itu kira-kira mendekati separuh dari gamet
yang dihasilkan.Dalam hubungan inilah individu- individu yang telah mengidap
translokasi resiprok yang heterozigot dikatakan bersifat semisteril (Ayala,
dkk., 1984, Russel, 1992).
Sebenarnya individu-individu pengidap inversi yang
heterozigot juga tergolong semisteril. Dalam praktiknya, gamet-gamet hewan yang
memiliki segmen-segmen kromosom yang telah berduplikasi atau yang telah
mengalami delesi dapat berfungsi tetapi zigot yang terbentuk biasanya mati. Di
lain pihak zigot yang terbentuk dapat tetap hidup dan berkembang, jika segmen
kromosom yang berduplikasi atau yang mengalami delesi tergolong kecil. Pada
tumbuhan, serbuk sari yang memiliki segmen kromosom yang telah berduplikasi
atau yang telah mengalami delesi biasanya juga tidak berkembang sempurna;
serbuk-serbuk sari semacam itu juga tergolong nonfungsional (Ayala, dkk.,1984;
Russel, 1992).
Macam-Macam
Mutasi
1.
Berdasarkan sel yang bermutasi
a) Mutasi somatis (mutasi vegetatif)
Mutasi
somatis adalah mutasi yang terjadi pada sel soma. Bila perubahan sel
somatis
demikian besar , sel-sel dapat mati dan kalau dapat bertahan hidup memiliki
kelainan atau tak berfungsi secara normal. Bila sel somatis tidak tidak
meliputi daerah yang luas, yang kurang penting, tidak membahayakan .
tetapi bila meliputi daerah yang luas atau alat yang amat penting dapat
membahayakan bahkan dapat mematikan.
Bila perubahan sel itu terjadi ketiak sel somatis sedang
giat membelah seperti dalam embrio dapat mengakibatkan karakter abnormal waktu
lahir , tetapi tidak diturunkan kepada generasi berikutnya . makin muda
jaringan yang mengalami perubahan genetis makin luas akibat abnormalan yang
ditimbulkannya sebliknya makin dewasa jaringan itu ketika mengalami
keabnormalan dan dapt ditolerir.
Dalam bidang pertanian mutasi vegetatif banyak dipakai untuk
meninggikan produksi dan mutu, seperti terhadap apel .anggur dan jeruk. Dibuat
perubahan induksi pada suatu cabang pohon dewasa (misalnya dengan colchicine).
Lalu cabang distek atau dicangkok , dan dibiakkan secara vegetatif pula.
Sedangkan secara alamiah perubahan vegetatif pada tumbuhan dapat menimbulkan
beraneka warna (belang) pada endosperm (biji), daun dan mahkota bunga.Misalnya
pada ercis dan bunga pukul 4.
b) Mutasi germinal (mutasi gametis/
generatif)
Mutasi germinal adalah mutasi yang terjadi sel germinal
(terdapat didalam gonad). Hal ini terjadi terdapat pada mahkluk hidup bersel banyak
dan bukan yang bersel satu.Atau strukturnya yang lebih sederhana.Bila perubahan
berlangsung pada gamet.maka akibat yang ditimbulkan begitu hebat dan
gametpun segera mati. Kadang menyebabkan gamet tidak mampu melakukan pembuahan
dengan wajar.Oleh karena itu tak diteruskan pada keturunananya.Tetapi bila
perubahan tidak begitu hebat dan gamet dapat melakukan pembuahan, terjadi
generasi baru yang menerima peruahan bahan genetik tersebut.
Bila gonad terkena langsung radiasi atau diberi bahan kimia
seperti gas murtad, maka kemungkinan besar mengalami perubahan genetis pada
gamet .namun kalau radiasi terjadi pad bagian tubuh yang lain, bukan langsung
ke gonad, suatu saat gonad menerima akibat radiasi secara tidak langsung itu.
Bila radiasi menimbulkan ionisasi berantai pada jaringan dan akhirnya mencapai
inti sel gamet.
Makin dekat bagian tubuh yang kena radiasi ke gonad, makin
besar kemungkinan gamet menerima perubahan genetis . sebaliknya semakin
jauh bagian tubuh yang kena radiasi dari gonad ,makin kecil kemungkinan gamet
menerima perubahan genetik itu.
2. Berdasarkan sifat genetiknya
a) Mutasi dominan
Mutasi
ini memperlihatkan pengaruhnya pada kondisi heterozigot.
b) Mutasi resesif
Mutasi ini terjadi pada organisme
diploid (misalnya manusia) dan tidak diketahui dalam keadaan heterozigot,
kecuali resesif pautan seks.
3.
Berdasarkan bagian yang bermutasi
a)
Mutasi titik
Mutasi titik merupakan perubahan
pada basa N dari DNA atau RNA.Mutasi titik relatif sering terjadi
namun efeknya dapat dikurangi oleh mekanisme pemulihan
gen.Mutasi
titik dapat berakibat berubahnya urutan asam amino pada protein, dan dapat
mengakibatkan berkurangnya, berubahnya atau hilangnya fungsi enzim. Teknologi saat ini menggunakan
mutasi titik sebagai marker (disebut SNP) untuk mengkaji perubahan yang terjadi pada gen dan
dikaitkan dengan perubahan fenotipe yang terjadi.
contoh mutasi gen adalah reaksi asam
nitrit dengan adenin menjadi zat hipoxanthine. Zat ini akan menempati tempat
adenin asli dan berpasangan dengan sitosin, bukan lagi dengan timin.
b) Aberasi
Mutasi kromosom, sering juga disebut
dengan mutasi besar/gross mutation atau aberasi kromosom adalah perubahan
jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen dalam kromosom.Mutasi kromosom
sering terjadi karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis.
c) Aneuploidi
Aneuloploidi adalah perubahan jumlah
n-nya. Dalam hal ini, "n" menandakan jumlah set kromosom. Sebagai
contoh, sel tubuh manusia memiliki 2 paket kromosom sehingga disebut 2n, dimana
satu paket n manusia berjumlah 23 kromosom.
Aneuploidi dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Autopoliploidi, yaitu n-nya
mengganda sendiri karena kesalahan meiosis.
2. Allopoliploidi, yaitu perkawinan
atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya.
d)
Aneusomi
Aneusomi adalah perubahan jumlah kromosom.
Penyebabnya adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya beneng-benang
spindel ke sentromer) dan non disjunction (gagal berpisah).
Aneusomi pada manusia dapat
menyebabkan:
1. Sindrom Turner, dengan kariotipe
(22AA+X0). Jumlah kromosomnya 45 dan kehilangan 1 kromosom kelamin. Penderita Sindrom
Turner berjenis kelamin wanita, namun ovumnya tidak berkembang (ovaricular
disgenesis).
2. Sindrom Klinefelter, kariotipe (22
AA+XXY), mengalami trisomik pada kromosom gonosom. Penderita Sindrom
Klinefelter berjenis kelamin laki-laki, namun testisnya tidak berkembang
(testicular disgenesis) sehingga tidak bisa menghasilkan sperma (aspermia) dan
mandul (gynaecomastis) serta payudaranya tumbuh.
3. Sindrom Jacobs, kariotipe
(22AA+XYY), trisomik pada kromosom gonosom. Penderita sindrom ini umumnya
berwajah kriminal, suka menusuk-nusuk mata dengan benda tajam, seperti
pensil,dll dan juga sering berbuat kriminal. Penelitian di luar negeri
mengatakan bahwa sebagian besar orang-orang yang masuk penjara adalah
orang-orang yang menderita Sindrom Jacobs.
4. Sindrom Patau, kariotipe
(45A+XX/XY), trisomik pada kromosom autosom. kromosom autosomnya mengalami
kelainan pada kromosom nomor 13, 14, atau 15.
5. Sindrom Edward, kariotipe
(45A+XX/XY), trisomik pada autosom. Autosom mengalami kelainan pada kromosom
nomor 16,17, atau 18. Penderita sindrom ini mempunyai tengkorak lonjong, bahu
lebar pendek, telinga agak ke bawah dan tidak wajar.
e) Delesi
Terjadi ketika sebuah fragmen
kromosom patah dan hilang pada saat pembelahan sel. Kromosom tempat fragmen
tersebut berasal kemudian akan kehilangan gen-gen tertentu. Namun dalam
beberapa kasus, fragmen patahan tersebut dapat berikatan dengan kromosom
homolog menghasilkan Duplikasi.Fragmen
tersebut juga dapat melekat kembali pada kromosom asalnya dengan arah terbalik
dan menghasilkan Inversi
4. Berdasarkan tempat terjadinya
a) Mutasi kecil( point mutation)
Mutasi kecil adalah perubahan yang terjadi pada susunan
molekul (ADN)gen. Lokus gen sendiri tetap. Mutasi jenis ini yang
menimbulkan perubahan alel. Mutasi gen diartikan sebagai suatu perubahan
fisiokimiawi gen. Perubahan fisiokimiawi gen yang terjadi antara lain
dapat berupa perubahan atau pergantian pasangan basa. Misalnya pasangan
A-T diganti menjadi G-C: peristiwa semacam ini antara lain disebabkan karena
terjadi satu basa purin ataupun pirimidin oleh senyawa lain yang analog semacam
zaguanin atau bromouracil C-G. Sebagai akibat peristiwa lain.
b) Mutasi besar (gross mutation)
Mutasi besar adalah perubahan yang terjadi pada stuktur dari
kromosom . Istilah khusus mutasi kromosom yakni aberasi. Sehingga untuk
selanjutnya istilah aberasi dipakai untuk mutasi kromosom , sedangkan istilah
mutasi khusus untuk mutasi gen saja.
a) Mutasi alam
Mutasi
alam adalah mutasi yang terjadi dengan sendirinya atau penyebabnya tidak
diketahui secara pasti sehingga mutasi ini terjadi secara spontan. Mutasi alam
ini diduga disebabkan oleh sinar kosmos (proton, positron, photon), sinar
radioaktif (uranium), sinar ultraviolet, dan radiasi ionisasi internal, yaitu
bahan radioaktif dalam suatu jaringan tubuh yang berpindah masuk ke jaringan
lainnya (lewat makanan atau minuman yang terkena pencemaran zat radioaktif,
Sinar kosmos berasal dari angkasa luar, meradiasi bumi dengan partikel
(butiran) berenergi tinggi, yakni proton, positron, (bagian jumlah perubahan
spontan).
Mutasi
alami ini dampaknya dapat terjadi pada kehidupan baik manusia, hewan, maupun
tumbuhan, antara lain seperti berikut.
1) Anemia sel sabit (anemia sickle
sel)
Pada
penyakit ini terlihat bahwa homozigot-homozigot resesif mengandung sel-sel
darah abnormal yang pada kondisi tertentu misalnya tekanan oksigen rendah maka
sel darah ini akan kehilangan bentuknya yang normal dan berubah menjadi bentuk
sabit.
2)
Kaki pendek pada domba Ancon
Penemuan
domba ini dilaporkan oleh Seth Wright.Peristiwa
ini bersifat menurun.
3)
Albinisme
Albinisme merupakan suatu kondisi pada tubuh
seseorang yang kekurangan pigmen kulit,
sehingga kulit menjadi lebih terang.
4)
Hidrosefalus
Kelainan
ini merupakan pembesaran kepala karena menumpuknya cairan di bagian kepala.
5)
Diabetes melitus (kencing manis)
6)
Warna pada mata Drosophilla melanogaster
7)
Warna pada biji jagung dan kacang ercis
Apabila
diamati, sifat-sifat yang diwariskan oleh mutan alam ini umumnya bersifat
resesif dan merugikan bagi mutan sendiri atau keturunannya.Biasanya mutan tidak
dapat bertahan hidup, tetapi jika ada yang hidup, hal itu disebabkan mutan
dapat beradaptasi dengan lingkungannya kemudian menjadi varietas baru.
b) Mutasi buatan
Mutasi buatan adalah mutasi yang
terjadi akibat campur tangan manusia.Mutasi buatan ini memang sengaja dibuat
oleh manusia untuk suatu kepentingan tertentu dan diambil manfaatnya.Mutasi
buatan ini merupakan awal dari lahirnya rekayasa genetika dalam bidang
bioteknologi. Mutasi buatan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain
pemakaian bahan radioaktif untuk memperoleh bibit unggul, penggunaan radiasi
peng-ion, pemakaian bahan kolkisin, dan penggunaan sinar X. Peristiwa mutasi
buatan ini dapat ditemui pada kehidupan sehari-hari, misalnya:
1) penemuan padi Atomita I dan Atomita
II;
2) tanaman gandum dapat berbunga dan
berbuah lebih cepat;
3) teknik jantan Mendel dalam metode
pemberantasan hama;
4) warna warni pada bunga rose antara
lain kuning, ungu, oranye, dan lain-lain;
5) dihasilkannya buah semangka dan
tomat tanpa biji,
c)
Mutasi buatan tidak selalu berakibat buruk. Banyak sekali
jasa bahan radioaktif terhadap kesejahteraan hidup manusia. Terutama
mengembangkan keturunan baru tanaman. Perubahan mutasi buatan yang dilakukan
pada gandum, buncis, tomat, ternyata dapat meningkatkan mutunya. banyak tanaman
panen (padi jagung gandum) yang dikembangkan sehingga tahan terhadap suatu
jenis hama.
6. Berdasarkan jumlah faktor keturunan
a) Mutasi bertahap (mutasi mikro)
Mutasi
mikro adalah mutasi yang terjadi atas satu atau sekelompok kecil faktor
keturunan.
b) Mutasi lompatan (mutasi makro)
Mutasi
makro merupakan mutasi yang terjadi atas sejumlah besar atau mungkin seluruh
faktor keturunan.
Dalam
ruang lingkup mekanisme evolusi, terdapat dua macam pendapat tentang dampak
perubahan yang efektif supaya evolusi mahkluk hidup dapat berlangsung, pendapat
pertama, mengatakan bahwa penyebab variasi ( penyebab perubahan) yang lebih
efektif adalah perubahan bertahap. Dalam kurun waktu yang cukup lama sedikit
demi sedikit akan terjadi akumulasi demikian banyak variasi yang mengarah
pada timbulnya kelompok- kelompok baru( yang ditinjau dari sudut tinjauan
tingkat takson tertentu mungkin sudah berbeda dengan sebelumnya). Dalam
hubungan dengan ini dikataka bahwa mutasi lompatan, skala perubahan adalah
demikian besar sehingga turunan yang mewarisi banyak ciri yang sekaligus
berubah, relatif tidak beradaptasi. Pendapat kedua mengatakan bahwa penyebab
variasi yang efektif adalah mutasi lompatan : dikatan bahwa yang terjadi
karena mutasi bertahap tidak dapat mengarah kepada terbentuknya spesies baru
(spesiasi). Namun demikian, dari pendapat tersebut yang paling banyak dianut
adalah pendapat yang pertama.
7. Berdasarkan manfaat bagi individu atau populasi
yang mengalami
a) Mutasi yang merugikan
Mutasi
yang merugikan adalah mutasi yang berakibat timbulnya ciri dan kemampuan yang
kurang atau tidak adaptip pada individu (populasi)
b) Mutasi yang menguntungkan
Mutasi yang menguntungkan adalah
mutasi yang berakibat timbulnya ciri dan kemampuan yang semakin adaptip pada
individu (populasi), diantara kedua mutasi itu, yang paling banyak terjadi
adalah mutasi yang merugikan: akan tetapi dalam ruang lingkup mekanisme
evolusi, dampak perubahan karena mutasi efektif adalah mutasi yang menguntungkan.
8. Berdasarkan tingkatannya
a) Mutasi Gen
Mutasi Gen adalah perubahan yang
terjadi pada gen baik DNA maupun RNA. Mutasi Gen hanya menyebabkan perubahan
sifat individu tanpa adanya perubahan jumlah dan susunan kromosomnya seperti
yang terjadi pada mutasi kromosom. Mutasi gen disebut juga mutasi kecil atau
mutasi titik. Namun begitu tetap saja mutasi pada gen dapat mengarah pada
munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada
spesies. Sehingga jika mutasi gen terjadi secara terus menerus dan
berkesinambungan, besar kemungkinan suatu saat akan meuncul jenis species baru
yang sangat berbeda dengan indukannya. Individu yang mengalami mutasi gen
disebut mutan. Mutasi biasanya terjadi akibat adanya zat-zat penyebab mutasi. Zat-zat
penyebab mutasi antara lain adalah:
Penyebab
Mutasi Gen yaitu:
·
Radiasi Matahari
·
Radiasi radioaktif
·
Radiasi sinar X, ultraviolet, infra merah
·
Loncata energi listrik
·
Bahan-bahan karsinogen
·
Terdedah pada senyawa kimia baik yang yang terhirup,
termakan, dll
Mutasi dialam secara semula jadi
sangat sulit terjadi. Dan kalaupun terjadi pasti pada kadar yang sangat rendah
sekali yaitu 1:100.000 per individu. Namun semakin tingginya teknologi dan
kemodernan zaman yang banyak menghasilakan senyawa-senyawa buangan dalam bentuk
polutan, maka mutasi gen pada dasar warsa ini semakin meningkat. Salah satu
bukti semakin meningkatnya mutasi gen adalah banyaknya orang yang terserang
penyakit kanker ataupun tumor.
Mutasi gen dapat terjadi jika urutan
basa nitrogenpada DNA berubah. Protein yang disintesis oleh tubuh berasal dari
pembacaan tiga pasangan basa (triplet) yang dibawa dari bagian sense rantai
DNA.Masing-masing triplet merupakan suatu kodon yang susunannya dapat dibaca
dan dimengerti oleh tubuh yang kemudian mengolahnya menjadi asam amino. Jika
susunan basa berubah maka otomatis kode genetik juga akan berubah. Perubahan
kode genetik inilah yang disebut mutasi. Berdasakan susunan basa nitrogennya,
mutasi gen dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :
Macam-macam
Mutasi Gen
1. Mutasi gen yang terjadi karena adanya
penggantian basa nitrogen.
Penggantian basa nitrogen adalah
mutasi gen yang disebabkan oleh adanya perubahan satu atau lebih nukleotida
dalam gen. Perubahan satu nukleotida akan menyebabkan perubahan pada triplet
(pasanga 3 basa). Perubahan pada triplet akan menyebabkan perubahan pada kodon
(kode Genetik). Perubahan pada kodon inilah yang kemudian akan dapat membawa
dampak pada pembentukan asam amino. Ada perubahan kodon yang tidak berdampak
apa-apa pada pembentukan suatu asam amino, ada pula yang berpengaruh sangat
signifikan sehingga dapat menyebabkan penghentian proses sintesis protein
sebelum waktunya yang dapat berakibat pada kerusakan gen, tidak aktif dan
berbahayas. Contoh penyakit yang disebabkan karena penggantian basa nitrogen
adalah buta warna, hemofili, anemia,dll.
2. Mutasi gen yang terjadi karena insersi dan
delesi pasangan basa nitrogen.
Mutasi yang disebakan oleh delesi
dan insersi pasangan basa nitrogen ini disebut juga mutasi pergeseran kerangka
(frameshift mutation).Delesi
pasangan basa nitrogen adalah peristiwa penghapusan atau pengurangan satu basa
nitrogen pada gen. Sedangkan insersi
pasangan basa nitrogen adalah peristiwa penambahan satu basa nitrogen pada gen.
Mutasi ini memiliki dampak yang lebih besar pada perubahan yang terjadi pada
gen, karena apabila suatu urutan basa nitrogen mengalami penghapusan dan
penyisipan ditengah-tengah urutannya maka semua urutan basa nitrogen pada DNA
akan berubah. Begitu juga urutan asam amino yang terbentuk. Mutasi gen yang
seperti ini seringkali menghasilkan protein yang rusak dan tidak berguna atau
malfungsi.
b) Mutasi Kromosom
Mutasi kromosom merupakan perubahan kromosom sehingga
menimbulkan perubahan sifat yang diturunkan pada generasi berikutnya. Sebagian
besar mutasi kromosom disebabkan oleh kesalahan pada proses meiosis, misalnya
terjadi pindah silang atau tautan.
Mutasi
kromosom dapat dibedakan sebagai berikut:
1. Perubahan Set
Kromosom (Eupoliploidi)
Pada umumnya makhluk hidup mempunyai 2n kromosom (diploid).
Kadang-kadang inti sel suatu organisme mengalami kesalahan dalam proses
pembelahan sehingga mengalami perubahan jumlah kromosom di dalam inti sel,
misalnya menjadi 3n (triploid), 4n (tetraploid), dan seterusnya. Organisme yang
mempunyai jumlah kromosom lebih dari 2n dinamakan poliploidi.Poliploidi dapat
terjadi karena pada waktu sel menduplikasi DNA-nya tidak dilanjutkan dengan
pembelahan sel. Poliploidi umumnya terjadi pada tumbuh-tumbuhan, sedangkan pada
hewan sangat jarang karena bersifat letal.
Poliploidi dapat terjadi melalui berbagai cara, di antaranya
melalui perkawinan ataupun perlakuan zat kimia. Perkawinan antara dua gamet
yang mempunyai jumlah kromosom berbeda, dapat menghasilkan zigot yang jumlah
kromosomnya merupakan gabungan dari jumlah kromosom kedua gamet
tersebut.Misalnya saja, gamet jantan dihasilkan dari individu 4n dan gamet
betina dari individu 2n.Gamet jantan bersifat 2n dan gamet betina bersifat n.
Jika kedua gamet tersebut bergabung maka zigot yang terbentuk dapat bersifat
3n.
Organisme triploid umumnya bersifat steril.Organisme
tersebut hanya dapat diperbanyak secara aseksual. Tipe penggandaan set kromosom
dari hasil penyatuan gamet dinamakan allopoliploidi.
2. Perubahan Jumlah Kromosom (Aneuploidi)
Aneuploidi merupakan suatu keadaan keturunan yang mempunyai
kromosom kurang atau lebih dari jumlah kromosom induknya.Aneuploidi dapat
terjadi karena hal berikut.
1) Anafase lage, adalah tidak melekatnya kromatid pada
gelendong pada waktu anafase meiosis I sehingga kromatid tidak terpisah pada 2
kutub yang berlainan. Keadaan ini menyebabkan kromatid terdapat lebih banyak
pada salah satu kutub pembelahan sehingga mempengaruhi jumlah kromosom setelah
proses-proses meiosis selesai. Hal ini berarti kromosom pada sel anakan yang
satu lebih banyak daripada sel anakan yang lain.
2) Nondisjunction (gagal berpisah), adalah gagal berpisahnya
kromosom homolog pada waktu anafase dari meiosis I atau meiosis II. Oleh karena
kromosom tidak terpisah maka terdapat lebih banyak kromosom pada sel anakan
yang satu daripada yang lain setelah mengalami pemisahan
Mutagen
Mutagen adalah zat yang meningkatkan frekuensi
mutasi pada populasi tanaman atau hewan, yang dapat menyebabkan berbagai
konsekuensi. Beberapa bahan kimia memiliki sifat mutagenik, dan radiasi seperti
sinar ultraviolet dan sinar-x adalah sumber umum lainnya dari mutasi. Karena
mutagen dapat menyebabkan mutasi genetik, beberapa dari mereka dapat
berkontribusi terhadap perkembangan kanker, membuat mutagen ini karsinogenik
selain mutagenik.
Mutagen adalah zat yang meningkatkan
frekuensi mutasi pada populasi tanaman atau hewan, yang dapat menyebabkan
berbagai konsekuensi
Ada sejumlah cara di mana mutagen
dapat bekerja dalam organisme hidup. Sebagian besar menyerang DNA, mempengaruhi
kode genetik organisme. Beberapa berhasil memasukkan diri ke dalam DNA secara
langsung, menyebabkan hewan untuk mulai bereproduksi mutagen karena berpikir
bahwa itu termasuk dalam DNA. Lainnya menyebabkan kerusakan struktural, yang
menyebabkan kesalahan genetik yang dapat menjadi bencana karena sel-sel mulai
bereplikasi, dan lain-lain memanipulasi DNA, memaksanya untuk menghasilkan
sesuatu yang berbahaya. Janin sangat rentan terhadap mutagen karena mereka
tumbuh dan berkembang begitu pesat, yang mengapa wanita hamil diperingatkan
untuk ekstra hati-hati di sekitar radiasi dan bahan kimia.
Orang pertama mulai memahami
bagaimana mutagen bekerja di tahun 1920-an, ketika para peneliti dalam proses
mengeksplorasi radiasi mencatat berbagai mutasi pada organisme terkena radiasi
tingkat tinggi. Seiring waktu, hubungan antara mutagenik banyak bentuk radiasi
dan bahan kimia dibuat, menggambarkan kebutuhan untuk mengamati tindakan
pencegahan di laboratorium penelitian, dan untuk menguji produk dengan seksama
sebelum melepaskan mereka kepada masyarakat umum.
Sementara para dokter belajar mereka
kecewa pada 1950-an dengan thalidomid, mutagen tidak selalu konsisten atau
diprediksi. Meskipun banyak organisme hidup memiliki kode genetik sangat mirip,
mutagen dapat menyebabkan masalah dalam satu organisme, tetapi tidak di negara
lain. Dalam kasus thalidomid, obat menyebabkan cacat lahir pada manusia, itu
tetapi tidak pada hewan diuji.
Selain menyebabkan mutasi pada
organisme hidup, seperti misalnya ketika paparan mutagen mengarah ke
perkembangan tumor kanker, mutagen juga dapat menyebabkan cacat lahir.
Selanjutnya, paparan mutagen dapat mengakibatkan transmisi semacam bom waktu
genetik, gen yang bermutasi atau urutan yang mungkin menjadi masalah di generasi
mendatang. Mutagen tersebut dapat menyebabkan perkembangan sifat resesif yang
dibawa keluar ketika dua keturunan orang yang terkena substansi memiliki anak.
Penyebab munculnya cacat lahir mungkin sulit untuk dijabarkan jika paparan
terjadi beberapa generasi lalu, menyebabkan kebingungan bagi orang tua dan
dokter pengawas.
Mutagen dibagi menjadi3, yaitu:
1. Mutagen bahan Kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin.
Kolkisin adalah zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada
proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.
2. Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif,dll.
Sinar ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit.
3. Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan
terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah
DNA-nya.
Asam nitrat (HNO2)
merupakan bahan kimia mutagenic yang menyebabkan adenine (A) tidak lagi dapat
berikatan dengan timin (T) melainkan dengan sitosin (C). Hal ini disebabkan
karena asam nitrat bekerja dengan cara menghapus atau menhilangkan gugus amino,
sehingga sitosin akan berubah menjadi urasil, sedangkan adenine akan berubah
menjadi hiposantin.
Hiposantin memiliki
ikatan hydrogen serupa dengan guanine, sedangkan urasil memiliki ikatan
hydrogen serupa dengan timin. Akibatnya, pada saat replikasi DNA, adenine (A)
berubah menjadi hiposantin yang akan berikatan dengan sitosin (C), sedangkan
sitosin (C) akan berubah menjadi urasil dan akan berpasangan dengan adenine
(A). Perubahan ini berlangsung pada lokasi yang acak pada DNA.
Bahan mutagenic yang
lain adalah analog basa nukleotida. Molekul – molekul ini memilki struktur
serupa dengan basa nitrogen normal, namun berbeda pada ikatan hidrogennya.
Misalnya molekul 2-aminopurin merupakan analog adenine (A), sehingga kedudukan
adenine (A) adalah timin (T), namun karena struktur 2-aminopurin, maka
2-aminopurin berpasangan dengan sitosin (C). Hal yang sama juga terjadi pada
5-bromourasil.
Molekul 5-bromourasil
merupakan analog timin (T), sehingga kedudukan timin (T) dapat digantikan oleh
5-bromourasil. Pasangan timin (T) adalah sitosin (C), namun karena struktur
5-bromourasil, maka 5-bromourasil berpasangan dengan guanine (G). Bila analog
basa nukleotida diberikan pada sel yang sedang tumbuh, maka analog basa
nukleotida tersebut akan secara acak tergabung dalam DNA, sehingga pada saat
replikasi DNA dapat menyebabkan kesalahan pasangan basa.
Beberapa senyawa kimia
mutagenik dapat menyebabkan mutasi frameshift (pergeseran pembacaan
basa) dan bersifat karsinogen, contohnya benzpiren, aflatoksin dan pewarna
akridin.
Radiasi sinar X dan
sinar gamma merupakan bahan mutagenic akibat kemampuannya dalam mengionisasi
atom dan molekul. Ion – ion radiasi bergabung dengan basa DNA dan menyebabkan
kesalahan pada replikasi DNA. Hasil lainnya adalah putusnya ikatan kovalen pada
tulang punggung gula-fosfat DNA, dan menyebabkan patahnya kromosom.
Radiasi mutagenic
lainnya adalah sinar ultraviolet (UV). Sinar UV dapat menyebabkan terbentuknya
ikatan kovalen antara dua molekul timin, menghasilkan timin dimer. Timin dimer
ini menyebabkan kerusakan serius dan kematian sel karena DNA dengan timin dimer
tidak dapat direplikasi dan ditranskripsi. Komponen sinar UV yang bersifat
paling mutagenic adalah pada panjang gelombang 260nm. Paparan sinar UV pada
manusia dapat menyebabkan terbentuknya banyak timin dimer pada sel kulit dan
menimbulkan kanker kulit. Bakteri dan organisme lain memiliki mekanisme
perbaikan (repair) terhadap kerusakan yang diakibatkan oleh radiasi
sinar UV. Ada dua macam mekanisme perbaikan, yaitu perbaikan dengan cahaya (light
repair) dan perbaikan tanpa cahaya (dark repair).
Pada perbaikan dengan
cahaya (light repair), bakteri memiliki enzim fotoliase yang menggunakan
energi cahaya visible untuk memisahkan ikatan dimer timin. Manusia dengan
penyakit xeroderma pigmentosum sangat sensitive terhadap paparan sinar matahari
dan tidak memiliki mekanisme perbaikan terhadap efek mutagenic radiasi sinar
UV, sehingga sangat berisiko mengidap kanker kulit.
Pada perbaikan tanpa
cahaya (dark repair), cahaya tidak diperlukan dalam mekanisme perbaikan.
Mekanisme perbaikan ini disebut juga sebagai nucleotide excision repair,
dan tidak terbatas hanya pada kerusakan akibat bahan mutagenic yang lain. Pada
mekanisme ini, enzim bakteri dapat memotong bagian timin DNA yang rusak dan
menghasilkan bagian yang terbuka. Enzim yang lain akan mengisi gap
(bagian yang terbuka) ini dengan DNA baru yang komplementer dengan rantai DNA
yang tidak rusak. Langkah terakhir adalah reaksi penyegelan (sealing)
oleh enzim DNA ligase.
Salah satu mutagen yang
banyak dimanfaatkan manusia dalam berbagai keperluan adalah radiasi. Perbuatan
manusia yang menimbulkan radiasi dapat menyebabkan terjadinya mutasi misalnya:
1. penggunaan zat-zat kimia yang
radioaktif atau radioisotope
2. penggunaan bahan kimia dalam minuman
dan makanan
3. penggunaan sinar x dalam penelitian dan
pengobatan
4. kebocoran radiasi dari pembuangan sampah-sampah industri, reaktor atom,
roket, dan lain sebagainya.
5. penggunaan bom radioaktif ( peledakan bom di Hirosima dan Nagasaki
menyebabkan terbentuknya kelapa poliploid).
Meski sifat mutasi
adalah merugikan namun dalam beberapa hal berguna pula pada manusia dalam
kehidupannya, misalnya:
1. Meningkatkan hasil panen produksi pangan, seperti gandum, tomat kacang
tanah, kelapa poliploidi, kol poloploidi dengan mutasi induksi.
2. Meningkatkan hasil antibiotika, seperti mutan penicillium.
3. Untuk pemeriksaan proses biologi melalui mutasi, misalnya transport
electron pada fotosintesis, fiksasi nitrogen pada bakteri.
4. Sebagai proses penting untuk evolusi dan variasi genetik.
PENUTUP
B.
KESIMPULAN
Mutasi berasal dari kata mutatus (bahasa latin) yang artinya perubahan.
Mutasi didefinisikan sebagai mutasi materi genetik (DNA) yang dapat diwariskan
secara genetis pada keturunannya. Mutagen adalah agen yang menyebabkan mutasi.
Mutan adalah manusia yang mengalamai mutasi. Tempat terjadinya mutasi di bagi
menjadi mutasi gametik dan mutasi somatic. . Mutasi berdasarkan tempat
terjadinya di bedakan menjadi mutasi gametik dan mutasi somatic. berdasarkan
sumbernya mutasi di bedakan menjadi mutasi alami dan mutasi buatan.berdasarkan
tingkatannya di bedakan menjadi mutasi titik berupa( substitusi, insersi,
delesi )dan mutasi kromosom berupa perubahan susunan kromosom yang berupa(
delesi, duplikasi, inverse dan translokasi) sedangkan perubahan jumlah kromosom
berupa(euploid dan aneuploid).
Rekombinasi DNA merupakan Proses menyambungkan DNA disebut rekombinasi
DNA.Karena tujuan rekombinasi DNA adalah untuk menyambungkan gen yang ada di
dalam DNA maka disebut juga rekombinasi gen.
