Mutagen atau Unsur-Unsur Penyebab Terjadinya Mutasi

Gambar Hugo de Vries

Mutagen yaitu unsur-unsur penyebab mutasi, sedangkan organisme yang mengalami mutasi disebut mutan. Istilah mutan dan mutagen pertama kali diperkenalkan oleh Hugo de Vries dan Morgan. Hugo de Vries merupakan ilmuwan kelahiran Belanda yang bekerja di bidang Hereditas. Bukunya yang menjelaskan tentang terjadinya mutasi adalah The Theory Mutasi.

Berdasarkan kejadiannya mutasi dibedakan menjadi dua yaitu mutasi alami dan mutasi buatan. Oleh karena itu, pada artikel ini kita akan membahas mutagen pada kedua jenis mutasi tersebut.

1. MUTAGEN PADA MUTASI ALAMI

Mutasi alami yaitu mutasi yang terjadi dengan sendirinya tanpa campur tangan manusia. Mutasi alami disebut juga sebagai mutasi spontan. Mutasi spontan biasanya terjadi karena kesalahan selama proses replikasi DNA atau adanya elemen genetik yang dapat berpindah.

Contoh mutagen pada mutasi alami adalah sinar kosmik dan sinar ultraviolet atau ultra ungu (UV).

a. Sinar Kosmik

Sinar kosmik mengandung panjang gelombang yang lebih pendek dari cahaya tampak (VIS). Karena memiliki panjang gelombang yang pendek, maka sinar kosmik memiliki energi yang tinggi. Oleh karena itu, sinar kosmik yang bergelombang pendek ini adalah penyebab mutasi yang efektif. Contoh sinar kosmik adalah sinar-X pada foto rontgen.

b. Sinar Ultraviolet atau Ultraungu (UV)

Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya perubahan struktur kromoson (aberasi kromosom) dengan daya yang lebih kecil dari pada sinar-X. Pada beberapa kasus, mutasi yang disebabkan oleh sinar ultraviolet dapat mengakibatkan letal.

Misalnya pada orang peka terhadap sinar, biasanya yang berkulit putih, sinar UV dapat menyebabkan terjadinya kanker kulit.
Cahaya matahari mengandung sejumlah sinar UV.

Gambar Piktogram internasional untuk bahan kimia yang sensitif, mutagenik, karsinogenik atau beracun untuk reproduksi.

2. MUTAGEN PADA MUTASI BUATAN 

Mutasi buatan merupakan mutasi yang sengaja dibuat oleh manusia untuk tujuan tertentu. Mutasi buatan dapat dilakukan secara fisika, kimia, dan biologi.
Metode mutasi buatan sering digunakan dalam pemuliaan tanaman. Dalam hal ini, tanaman diberi perlakuan dengan mutagen tertentu sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan genetik di dalam tubuhnya. Perubahabn ini dapat bersifat permanen. Artinya, dapat diwariskan kepada keturunannya.

a. Mutasi Buatan Secara Fisika

Mutasi buatan secara fisika dapat terjadi karena adanya radiasi. Contoh radiasi yang bisa menyebabkan terjadinya mutasi secara fisika adalah sinar-X, neutron, radioaktif, dan suhu tinggi.

- Sinar-X

Radiasi sinar-X dengan kekuatan tertentu dapat merusak materi genetik dan menimbulkan kanker. Janin yang sedang tumbuh mempunyai resiko bahaya yang paling besar. Hal ini bisa terjadi jika seorang ibu yang sedang mengandung terkena radiasi sinar-X.

Berdasarkan penelitian ditemukan bahwa lalat buah yang disinari dengan sinar-X dapat mati karena mengalami mutasi kromoson (aberasi kromosom). Semakin banyak penyinaran, semakin banyak pula yang mati.

- Neutron

Walaupun tidak bermuatan, namun neutron memiliki daya ionisasi yang tinggi. Daya ionisasi neutron sekitar dua per tiga daya ionisasi daya mutasi sinar-X.

- Radioaktif

Stasium pembangkit tenaga nuklir dapat menghasilkan sejumlah radiasi. Kebocoran nuklir yang pernah terjadi di Chernobyl pada tanggal 26 April 1986 menyebabkan sekitar 1000 orang meninggal karena menderita kanker.

- Suhu Tinggi

Suhu tinggi dapat menyebabkan mutasi. Hal ini bisa terjadi karena ada kaitan dengan mekanisme kerja enzim. Pada suhu tinggi, kerja enzim penyusun kromosom menjadi terganggu. Hal ini disebabkan pada suhu tinggi, enzim yang tersusun dari protein akan mengalami denaturasi (rusak).

Berdasarkan penelitian ditemukan bahwa pperistiwa mutasi semakin cepat berlangsung jika temperatur naik. Setiap kenaikan temperatur sebesar 10 °C akan menyebabkan kecepatan mutasi bertambah 2-3 kali lipat. 

Perlu diperhatikan bahwa temperatur sebagai mutagen masih terus diteliti hingga saat ini.

b. Mutasi Buatan Secara Kimia

Mutasi secara kimia yaitu mutasi yang terjadi karena hadirnya zat-zat kimia tertentu. Zat-zat kimia penyebab mutasi bisa menyebabkan terjadinya modifikasi pada basa-basa nitrogen yang terdapat pada DNA. Kehadiran zat-zat mutagen kimia dapat menyebabkan terjadinya kesalahan replikasi pada kromosom sehingga susunan kimia kromosom berubah.

Mutagen kimia yang pertama kali ditemukan adalah gas mustard. Gas mustard ditemukan oleh C. Averbach dan kelompoknya.

Beberapa mutagen kimia yang bisa menyebabkan terjadinya mutasi adalah:
- gas metan

- kolkisin

- hidroksil amin

- asam nitrat

- etilmetan sulfat (EMS)

- etiletan sulfonat (EES)

- digitonim

- zat warna akridin

c. Mutasi Buatan Secara Biologi

Mutasi buatan secara biologi disebut rekayasa genetik. Salah satu contoh yang sering dilakukan adalah penyisipan gen (rekombinasi gen). Contohnya pembentukan insulin dengan plasmid pada bakteri Escherichia coli.

Salah satu penerapan metode rekayasa genetik yaitu teknologi DNA rekombinan. Teknologi ini disebut kloning DNA. Salah satu hasil rekayasa genetik yang melibatkan kloning DNA pertama yang berhasil adalah Domba Dolly (Dolly Sheep). Domba Dolly adalah hasil kloning mamalia pertama kali di dunia yang sukses. Hal ini dilakukan oleh Dr. Ian Wilmut.