mutasi bekteri makalah

26
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG DNA berperan penting dalam menentukan sifat individu. Di dalam benang DNA terkandung blue print (cetak biru) kehidupan. Karena itu sel harus mempertahankan agar DNA tetap stabil dan tetap berada dalam inti. Untuk melaksanakan fungsinya, DNA dikopi terlebih dahulu dan hasil kopiannya itulah yang melakukan sintesis polipeptida. Jadi, DNA tidak langsung terlibat dalam proses sintesis polipeptida. DNA hanya mengontrolnya. Selain itu, DNA memiliki kemampuan untuk mereparasi diri sendiri, jika mengalami kerusakan. Itu semua merupakan beberapa cara sel mempertahankan kemantapan DNA-nya. Perubahan susunan DNA tersebut disebut mutasi. Demikian pula kesalahan dalam penerjemahan kode-kode genetika merupakan suatu mutasi. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Pada perubahan susunan DNA, perubahan satu basa saja pada DNA “mengacaukan” pesan-pesan genetika yang akan disampaikannya. Misalkan satu basa G pada gen terlepas maka akan mengubah seluruh kodon yang dibawa oleh dRNA. Peristiwa 1

Upload: gilang-fauzi

Post on 18-Jun-2015

2.521 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: MUTASI BEKTERI makalah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

DNA berperan penting dalam menentukan sifat individu. Di dalam benang DNA

terkandung blue print (cetak biru) kehidupan. Karena itu sel harus mempertahankan agar

DNA tetap stabil dan tetap berada dalam inti.

Untuk melaksanakan fungsinya, DNA dikopi terlebih dahulu dan hasil kopiannya

itulah yang melakukan sintesis polipeptida. Jadi, DNA tidak langsung terlibat dalam

proses sintesis polipeptida. DNA hanya mengontrolnya. Selain itu, DNA memiliki

kemampuan untuk mereparasi diri sendiri, jika mengalami kerusakan. Itu semua

merupakan beberapa cara sel mempertahankan kemantapan DNA-nya. Perubahan

susunan DNA tersebut disebut mutasi. Demikian pula kesalahan dalam penerjemahan

kode-kode genetika merupakan suatu mutasi.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Pada perubahan susunan DNA, perubahan satu basa saja pada DNA

“mengacaukan” pesan-pesan genetika yang akan disampaikannya. Misalkan satu basa G

pada gen terlepas maka akan mengubah seluruh kodon yang dibawa oleh dRNA.

Peristiwa perubahan DNA ini disebut mutasi. Terjadinya mutasi dapat menyebabkan

terjadinya perubahan sifat yang diwariskan secara turun-temurun.

Pada salah penerjemahan, selain karena perubahan pada DNA, mutasi dapat juga

terjadi karena “kesalahan penerjemahan” kode-kode genetika. Dalam peristiwa ini, DNA

tidak berubah, tetapi tRNA salah dalam menerjemahkan kodon. Missal kodon GAA yang

seharusnya diterjemahkan menjadi asam glutamate, oleh tRNA dibaca sebagai GUA yang

diterjemahkan menjadi valin atau dibaca AAA yang diterjemahkan menjadi lisin.

Akibatnya, polipeptida yang dihasilkan tidak sesuai dengan pesanan DNA.

1

Page 2: MUTASI BEKTERI makalah

1.3 TUJUAN

Tujuan pembuatan makalah ini adalah memahami mekanisme terjadinya mutasi

pada bekteri, sehingga kita dapat memanfaatkan proses tersebut untuk sesuatu yang

berguna bagi kehidupan.

2

Page 3: MUTASI BEKTERI makalah

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Istilah mutasi petama kali digunakan oleh Hugo de Vries, untuk mengemukakan

adanya perubahan fenotipe yang mendadak pada bunga Oenothera lamarckiana dan

bersifat menurun. Ternyata perubahan tersebut terjadi karena adanya penyimpangan dari

kromosomnya. Seth wright juga melaporkan peristiwa mutasi pada domba jenis Ancon

yang berkaki pendek dan bersifat menurun. Penelitian ilmiah tentang mutasi dilakukan

pula oleh Morgan (1910) dengan menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah).

Akhirnya murid Morgan yang bernama Herman Yoseph Muller berhasil dalam

percobaannya terhadap lalat buah, yaitu menemukan mutasi buatan dengan menggunakan

sinarXAnonim,2009).

Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi secara

tiba-tiba, acak, dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup yang bersifat

terwariskan (heritable). Mutasi juga dapat diartikan sebagai perubahan struktural atau

komposisi genom suatu jasad yang dapat terjadi karena faktor luar (mutagen) atau karena

kesalahan replikasi. Peristiwa terjadinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk hidup

yang mengalami mutasi disebut mutan dan factor penyebab mutasi disebut mutagen

(mutagenic agent). Perubahan urutan nukleotida yang menyebabkan protein yang

dihasilkan tidak dapat berfungsi baik dalam sel dan sel tidak mampu mentolerir

inaktifnya protein tersebut, maka akan menyebabkan kematian (lethal mutation).

3

Page 4: MUTASI BEKTERI makalah

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 PERUBAHAN GENOTIPE

Genotipe suatu sel ditentukan oleh informasi genetis yang dikandung dalam

kromosomnya. Kromosom terdiri dari gen-gen. Gen ialah suatu satuan fungsional yang

temurun, menentukan pembentukan suatu polypeptide tertentu dan juga berbagai tipe

RNA. Setiap gen terdiri dari beratus-ratus pasangan nucleotide.

Misalnya, bila sebuah rantai polypeptide mangandung 300 asam amino maka gen

yang menyandikan polypeptide harus mengandung 900 pasang basa (3 basa untuk setiap

asam amino). Ini adalah dasar bagi hubungan satu gen - satu polipeptide. Telah

diperkirakan bahwa kromosom bakteri mempunyai kapasitas untuk menyandikan kira-

kira 3000 protein yang berbeda-beda.

Tetapi, gen manapun dapat berubah atau bermutasi menjadi bentuk lain sehingga

akan memerintahkan pembentukan suatu protein yang berubah atau baru yang pada

gilirannya dapat merusak kekhasan selnya (kadang-kadang menyebabkan kematian).

Sebagai contoh, substitusi hanya satu asam amino sekalipun di antara beberapa ratus di

dalam sebuah rantai polypeptide dapat menyebabkan protein tersebut tidak berfungsi.

Mutasi ialah perubahan di dalam rangkain nucleotide suatu gen. Ini menimbulkan

ciri genetis yang baru, atau genotipe yang berubah. Suatu sel atau organisme yang

memperlihatkan efek suatu mutasi disebut mutan. Jadi kita sewaktu-waktu melihat

perubahan mendadak pada tumbuhan dan hewan yang kita kenal. Sekali-sekali seekor

kucing albino muncul di antara saudara-saudara seperindukannya yang berwarna hitam,

atau sebiji kacang polong yang berwarna kuning di antara kacang-kacang polong

berwarna hijau. Fenomena yang serupa terjadi di antara mikroorganisme.

Mutasi adalah peristiwa yang jarang, terjadi secara acak dan timbul secara

spontan tanpa memperhatikan persyaratan lingkungan. Mutasi bakteri secara spontan

dapat terjadi pada laju 1 mutasi saja di dalam 1juta sel bakteri sampai kepada laju 1

mutasi di dalam 10 milyar sel bakteri. Biasanya mutan-mutan di dalam suatu populasi sel

4

Page 5: MUTASI BEKTERI makalah

tertutupi (tersembunyikan) oleh sel-sel yang tidak mengalami mutasi yang jumlahnya

lebih besar. Mengisolasi sebuah sel mutan ialah seperti kata pepatah mencari jarum

dalam setumpuk jerami. Namun, para mikrobiologiwan mengembangkan teknik-teknik

yang mempermudah isolasi mutan yang hanya sedikit saja jumlahnya itu dari suatu

populasi besar sel-sel yang tidak bermutasi (tipe liar). Sebagai contoh, sejenis antibiotic

dapat dicampurkan dalam medium pertumbuhan untuk mendapat mutan yang resisten

terhadap antibiotic tersebut.

3.2 TIPE-TIPE MUTASI

1. Mutasi titik

Mutasi titik terjadi sebagai akibat tersubstitusinya satu nucleotide oleh yang lain

di dalam rangkaian nucleotide tertentu suatu gen. Substitusi satu purin oleh purin yang

lain atau satu pirimidin oleh pirimidin yang lain disebut mutasi titik tipe transisi.

Sedangkan penggantian suatu purin oleh pirimidin atau sebaliknya disebut transversi.

Gambar 1. Mutasi titik tipe transisi

Gambar 2. Mutasi titik tipe transversi

5

Page 6: MUTASI BEKTERI makalah

Secara skema kedua macam substitusi basa tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.

A

T C

G

Gambar 3. Skema substitusi basa nukleotida

transisi , transversi

Substitusi pasangan basa ini dapat mengakibatkan salah satu dari 3 macam mutasi

yang mempengaruhi proses translasi :

1. Triplet gen yang berubah itu menghasilkan sebuah kodon pada mRNA yang

menetapkan asam amino yang berbeda dari yang ada di dalam protein yang

normal. Mutasi ini disebut mutasi salah arti (missense mutation). Perubahan

suatu kode genetic (umumnya pada posisi 1 dan 2 pada kodon) sehingga

menyebabkan asam amino terkait (pada polipeptida) berubah. Perubahan pada

asam amino dapat menghasilkan fenotip mutan apabila asam amino yang berubah

merupakan asam amino esensial bagi protein tersebut. Jenis mutasi ini dapat

disebabkan oleh peristiwa transisi dan tranversi.

Gambar 4. Mutasi Salah Arti

2. Triplet gen yang berubah itu menghasilkan sebuah kodon pada mRNA yang

mengakhiri rantai (perubahan kodon asam amino tertentu menjadi kodon stop).

Mengakibatkan berakhirnya pembentukan protein sebelum waktunya selama

6

Page 7: MUTASI BEKTERI makalah

masa translasi. Ini disebut mutasi nonsense. Hasilnya ialah suatu polypeptide tak

lengkap yang tak berfungsi. Hampir semua mutasi tanpa arti mengarah pada

inaktifnya suatu protein sehingga menghasilkan fenotip mutan. Mutasi ini dapat

terjadi baik oleh tranversi, transisi, delesi, maupun insersi.

Gambar 5. Mutasi nonsense

3. Triplet gen yang berubah itu menghasilkan sebuah kodon mRNA yang

menetapkan asam amino yang sama karena kodon yang dihasilkan dari mutasi

merupakan sinonim dari kodon aslinya. Ini adalah mutasi netral (silent

mutation). Terjadi perubahan suatu pasangan basa dalam gen (pada posisi 3

kodon) yang menimbulkan perubahan satu kode genetik tetapi tidak

mengakibatkan perubahan atau pergantian asam amino yang dikode. Mutasi

diam/netral biasanya disebabkan karena terjadinya mutasi transisi dan tranversi.

Gambar 6. Silent mutation

7

Page 8: MUTASI BEKTERI makalah

2. Mutasi pergeseran kerangka.

Mutasi ini merupakan akibat penambahan atau kehilangan satu atau lebih

nukleotide di dalam suatu gen. Selama berlangsungnya sintesis protein, pembacaan sandi

genetis dimulai dari satu ujung acuan protein yaitu mRNA, dan dibaca sebagai satuan 3

basa secara berurutan. Karena itu mutasi pergeseran kerangka pada umumnya

menyebabkan terbentuknya protein yang tidak berfungsi sebagai akibat disintesisnya

rangkaian asam amino yang sama sekali baru dari pembacaan rangkaian nukleotide

mRNA yang telah bergeser kerangkanya (yang ditranskripsikan dari mutasi pada DNA

sel).

Penyisipan satu nukleotide pada suatu gen mengakibatkan transkripsi satu

nukleotide tambahan pada mRNA. Ini mengakibatkan pergeseran kerangka ketika kodon-

kodon dibaca selama berlangsungnya translasi sehingga semua kodon setelah penyisipan

menjadi berubah dan semua asam amino yang disandikan menjadi berubah pula. Mutasi

pergeseran kerangka sebagai akibat delesi (hilangnya) satu nukleotide pada pokoknya

akan mempunyai efek yang sama.

Mutasi ini terjadi karena delesi atau insersi satu atau lebih pasang basa dalam satu

gen sehingga ribosom membaca kodon tidak lengkap. Akibatnya akan menghasilkan

fenotip mutan. Insersi, yaitu penambahan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu

gen. Delesi, yaitu pengurangan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen.

Gambar 7. Mutasi pergeseran kerangka tipe insersi

8

Page 9: MUTASI BEKTERI makalah

Gambar 8. Mutasi pergeseran kerangka tipe delesi

3.3 PENYEBAB MUTASI (MUTAGEN)

Penyebab mutasi dalam lingkungan dapat bersifat fisik, kimia, dan biologis.

Mutagen Fisik

Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat fisik adalah radiasi dan suhu.

Radiasi sebagai penyebab mutasi dibedakan menjadi radiasi pengion dan radiasi bukan

pengion. Radiasi pengion adalah radiasi berenergi tinggi sedangkan radiasi bukan

pengion adalah radiasi berenergi rendah. Contoh radiasi pengion adalah radiasi sinar X,

sinar gamma, radiasi sinar kosmik. Contoh radiasi bukan pengion adalah radiasi sinar

UV. Radiasi pengion mampu menembus jaringan atau tubuh makhluk hidup karena

berenergi tinggi.

Sementara radiasi bukan pengion hanya dapat menembus lapisan sel-sel

permukaan karena berenergi rendah. Radiasi sinar tersebut akan menyebabkan

perpindahan elektron-elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi. Atom-atom yang

memiliki elektron-elektron sedemikian dinyatakan tereksitasi atau tergiatkan. Molekul-

molekul yang mengandung atom yang berada dalam keadaan tereksitasi maupun

terionisasi secara kimiawi lebih reaktif daripada molekul yang memiliki atom-atom yang

berada dalam kondisi stabil. Raktivitas yang meningkat tersebut mengundang terjadinya

sejumlah reaksi kimia, terutama mutasi. Radiasi pengion dapat menyebabkan terjadinya

mutasi gen dan pemutusan kromosom yang berakibat delesi, duplikasi, insersi,

translokasi serta fragmentasi kromosom umumnya.

9

Page 10: MUTASI BEKTERI makalah

Gambar 9. Radiasi sinar X

Mutagen Kimiawi

Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat kimiawi disebut juga mutagen

kimiawi. Mutagen-mutagen kimiawi tersebut dapat dipilah menjadi 3 kelompok, yaitu

analog basa, agen pengubah basa dan agen penyela. Senyawa yang merupakan contoh

analog basa adalah 5-Bromourasil (5 BU). 5-BU adalah analog timin. Dalam hubungan

ini posisi karbon ke-5 ditempati oleh gugus brom padahal posisi itu sebelumnya ditempati

oleh gugus metil. Keberadaan gugus brom mengubah distribusi muatan serta

meningkatkan peluang terjadinya tautomerik. Senyawa yang tergolong agen pengubah

basa adalah mutagen yang secara langsung mengubah struktur maupun sifat kimia dari

basa, yang termasuk kelompok ini adalah agen deaminasi, agen hidroksilasi serta agen

alkilasi. Perlakuan dengan asam nitrit, misalnya, terhadap sitosin akan menghasilkan

urasil yang berpasangan dengan adenin sehingga terjadi mutasi dari pasangan basa S-G

menjadi T-A. Agen hidroksilasi adalah mutagen hydroxammin yang bereaksi khusus

dengan sitosin dan menguabhnya sehingga sitosisn hanya dapat berpasangan dengan

adenin. Sebagai akibatnya terjadi mutasi dari SG menjadi TA.agen alkilasi

mengintroduksi gugus alkil ke dalam basa pada sejumlah posisi sehingga menyebabkan

perubahan basa yang akibatnya akan terbentuk pasangan basa yang tidak lazim. Senyawa

yang tergolong agen interkalasi akan melakukan insersi antara basa-basa yang berdekatan

10

Page 11: MUTASI BEKTERI makalah

pada sati atau kedua unting DNA. Contoh agen interkalasi adalah proflavin, aeridine,

ethidium bromide, dioxin dan ICR-70.

Mutagen Biologis

Penyebab mutasi gen yang disebabkan oleh faktor biologis adalah fag. Efek

mutagenik yang ditimbulkan oleh fag terutama berkaitan dengan integrasi DNA fag,

pemutusan dan delesi DNA inang. Mutagenesis fag dapat terjadi karena kerusakan DNA

akibat pemutusan dan delesi yang mungkin timbul oleh efek nuklease atau karena

gangguan perbaikan DNA.

3.4 TERJADINYA MUTASI

Mutasi dapat terjadi secara spontan (spontaneous mutation) dan juga dapat terjadi

melalui induksi (induced mutation). Mutasi spontan adalah mutasi (perubahan materi

genetik) yang terjadi akibat adanya sesuatu pengaruh yang tidak jelas, baik dari

lingkungan luar maupun dari internal organisme itu sendiri. Sedangkan mutasi terinduksi

adalah mutasi yang terjadi akibat paparan dari sesuatu yang jelas, misalnya paparan sinar

UV. Secara mendasar tidak terdapat perbedaan antara mutasi yang terjadi secara alami

dan mutasi hasil induksi.

Mutasi paling umum terjadi selama replikasi DNA. Beberapa mutasi terjadi

sebagai akibat kerusakan yang ditimbulkan oleh cahaya ultraviolet atau sinar X. Karena

unsur-unsur ini merupakan bagian yang tak terhindarkan dari lingkunagn (misalnya,

cahaya UV adalah komponen cahaya matahari), maka mungkin inilah yang menyebabkan

banyaknya mutasi spontan. Namun, laju mutasi dapat ditingkatkan secara nyata dengan

cara menyinari biakan dengan sinar-sinar tersebut. Unsur mana saja yang dapat

mempertingi laju mutasi disebut mutagen. Mutasi yang diperoleh dengan mutagen

dikatakan terinduksi, dan bukan spontan, sekalipun bedanya mungkin hanya pada

frekuensinya, bukan pada macamnya. Sebagai contoh, cahaya UV menyebabkan mutasi

pada kondisi-kondisi baik alamiah maupun laboratoris. Tetapi, jumlah mutan yang

diperoleh dengan kondisi-kondisi laboratoris lebih tinggi, karena tingginya dosis UV

yang digunakan.

11

Page 12: MUTASI BEKTERI makalah

Tidak ada satu pun mekanisme tertentu yang diusulkan untuk menerangkan

pengaruh mutagenik sinar X. Karena sinar X dapat menyebabkan pecahnya banyak ikatan

kimiawi yang berbeda-beda macamnya, maka mungkin merusak DNA dengan berbagai

cara. Pengaruh utama cahaya UV adalah menyebabkan pembentukan dimer dengan

ikatan silang antara pirimidin-pirimidin yang bersebelahan, terutama timin. Dimer ini

mengacaukan proses replikasi yang normal.

Penemuan yang paling banyak membuka rahasia mutasi pada tahun-tahun

belakangan datang dari penelitian mengenai pengaruh mutagenik berbagai bahan kimia.

Ada dua tipe senyawa kimia yang mutagenik. Yang pertama terdiri dari senyawa-

senyawa yang dapat bereaksi secara kimiawi dengan DNA. Karena kekhususan replikasi

DNA bergantung pada ikatan purin-pirimidin, yang diakibatkan oleh ikatan hidrogen

antara gugus-gugus amino dan hidroksil pada purin dan pirimidin, maka modifikasi

kimiawi gugus-gugus amino dan hidroksil ini dapat menyebabkan mutasi. Asam nitrous,

yang dapat membuang gugusan amino dari purin dan pirimidin, adalah mutagen semacam

itu.

Tipe zat mutagenik yang kedua terdiri dari analog-analog basa. Ini adalah zat-zat

kimia yang strukturnya cukup menyamai basa-basa pada DNA yang normal, sehingga

dapat menggantikannya selama berlangsung replikasi DNA. Meskipun strukturnya mirip,

analog basa tidak mempunyai sifat ikatan hidrogen yang sama seperti basa normal.

Karena itu dapat menyebabkan terjadinya kesalahan dalam replikasi yang mengakibatkan

mutasi.

3.5 REPARASI MUTASI

Kerusakan DNA dapat disebabkan oleh radiasi UV, sinar X, dan zat-zat kimia

tertentu. Untungnya, sel mengandung enzim-enzim khusus yang dapat mereparasi DNA

yang rusak. Dengan cara ini beberapa sel yang terpengaruh dapat melanjutkan fungsinya

dengan normal.

Banyak macam sel bakteri telah diperlihatkan memiliki mekanisme fotoreaktivasi

yang efisien untuk mereparasi kerusakan yang disebabkan oleh sinar UV. Fotoreaktivasi

ini terjadi ketika sel-sel terkena dosis cahaya UV yang mematikan segera dikenai cahaya

12

Page 13: MUTASI BEKTERI makalah

kasat mata, memotong atau menguraikan ikatan di antara dimer-dimer yang terbentuk

akibat terkenai cahaya UV dan memulihkan aktivitas normal sel-sel yang rusak itu.

Beberapa bakteri mempunyai enzim yang disebut endonuklease dan eksonuklease,

yang memotong segmen DNA yang rusak. Kemudian enzim-enzim yang lain, polimerase

dan ligase, memperbaiki bagian yang pecah itu dengan cara mengisi celeh-celah itu dan

menggabung-gabungkan potongan-potongan tersebut menjadi satu.

Jika bakteri dikenai sinar ultraviolet, dapat terjadi penggabungan kovalen dan

residu pirimidin pada untai DNA, (seringkali dua residu timin) membentuk suatu basa

dimer. Jika tidak dilepaskan dan diperbaiki, dimer timin ini menghalangi proses replikasi

oleh DNA polimerase terhadap untai di belakang daerah kerusakan ini. Dimer timin

dikeluarkan dan tempat kosong yang ditinggalkan disambung kembali oleh kerja empat

enzim secara berurutan.

1. Enzim pertama dinamakan ultraviolet endonuklease atau endonuklease UV.

Enzim ini memotong untaian DNA yang mengalami kerusakan pada tempat 5’

dimer timin.

2. Pada tahap kedua, DNA polimerase I menambahkan deoksiribonukleotida yang

benar ke ujung 3’ untai rusak yang terbuka, membuat potongan pendek DNA

yang bersifat komplementer dengan untai cetakan. Selama proses ini, baik DNA

yang mengandung dimer timin akan terlepas.

3. Pada tahap ketiga, endonuklease memotong bagian yang rusak ini. Pada tahap

terakhir potongan DNA baru dengan pasangan basa yang benar disisipkan ke

dalam untaian keseluruhan oleh DNA ligase.

13

Page 14: MUTASI BEKTERI makalah

Gambar 10. Reparasi eksisi pada DNA yang rusak karena cahaya UV yang mengandung

dimer timin-timin

Perlu diperhatikan bahwa bila DNA yang mengandung dimer-dimer primidin

bereplikasi pada bakteri dangan kemampuan reparasi eksisi yang cacat, maka sintetis

utasan baru akan berhenti pada posisi dimer tersebut tetapi berlanjut pada jarak tertentu

setelah itu. Jadi terbentuk celah pada utasan DNA yang baru disintesis itu. Celah tersebut

dapat teriisi dengan cara menukar dan menggabungkan fragmen-fragmen yang

mengandung utasan-utasan DNA yang menumpuk yang celah-celahnya tidak berimpit.

Selanjutnya, karena replikasi terinterupsi dan dengan demikian terhalangi pada celah ini,

maka utasan-utasan dengan celah yang jumlahnya lebih sedikit bereplikasi dengan lebih

cepat dan pada akhirnyadapat mempersedikit jumlah DNA yang rusak.

14

Page 15: MUTASI BEKTERI makalah

3.6 LAJU MUTASI

Laju mutasi ialah peluang bagi suatu sel bermutasi ketika terjadi pembelahan sel.

Jadi laju mutasi pada umumnya didefinisikan sebagai jumlah rata-rata mutasi per sel per

pembelahan, dan dinyatakan pangkat negatif per pembelahan sel. Sebagai contoh, bila

ada satu peluang dalam sejuta bahwa suatu gen akan bermutasi ketika selnya akan

membelah. Maka laju mutasi bagi satu gen mana pun sama dengan 10-6 per pembelahan

sel. Pada umumnya, laju mutasi pada satu gen tunggal berkisar antara 10 -3 dan 10-9 per

pembelahan sel.

Laju mutasi mempunyai implikasi praktis. Karena gen bermutasi secara acak dan

tidak bergantung satu dengan lainya, maka peluang terjadinya dua mutasi di dalam sel

yang sama merupakan produk dan laju mutasi masing-masing tunggalnya. Jadi, misalnya,

bila laju mutasi untuk resistensi terhadap penisilin ialah 10-8 per pembelahan sel dan

untuk resistensi terhadap streptomisin ialah 10-6 per pembelahan sel. Maka peluang

terjadinya kedua mutasi tersebut di dalam sel yang sama ialah 10 -6 x 10-8 atau 10-14. Laju

mutasi ini sangat rendah. Karena alasan inilah maka umum sekali pemberian obat

antibiotik sekaligus dalam pengobatan beberapa penyakit. Sebagai contoh, kombinasi

penisilin G dan streptomisin telah terbukti ampuh untuk mengobati infeksi oleh

streptokokus. Sel yang telah menjadi resisten terhadap satu antibiotik masih bisa

dihambat atau dibunuh oleh antibiotik yang lain.

3.7 TIPE-TIPE MUTAN BAKTERI

Karena semua sifat sel-sel hidup pada akhirnya dikendalikan oleh gen, maka ciri

sel yang mana pun dapat berubah karena mutasi. Berbagai mutan bakteri telah diisolasi

dan dipelajari secara intensif. Beberapa dari tipe-tipe utama mutan adalah sebagai

berikut:

1. Mutan yang memperlihatkan toleransi yang meningkat terhadap unsur-

unsur penghambat, terutama antibiotik (mutan yang resisten terhadap

antibiotik atau obat-obatan).

2. Mutan yang menunjukan kemampuan fermentasi yang berubah, atau

meningkatnya atau berkurangnya kapasitas untuk menghasilkan beberapa

produk akhir.

15

Page 16: MUTASI BEKTERI makalah

3. Mutan yang mempunyai defisiensi atau nutrisi, yaitu membutuhkan

medium yang lebih kompleks untuk tumbuhnya ketimbang biakan

aslinya.

4. Mutan yang memperlihatkan perubahan dalam bentuk koloni atau

kemampuan menghasilkan pigmen.

5. Mutan yang menunjukkan perubahan pada struktur permukaan dan

komposisi selnya (muatan antigenik ).

6. Mutan yang resisten terhadap aksi bakteriofage.

7. Mutan yang memperlihatkan beberapa perubahan pada ciri-ciri

morfologis, misalnya hilangnya kemampuan untuk menghasilkan spora,

kapsul, atau flagela.

Dari daftar ini jelaslah bahwa semua ciri khas bakteri dapat berubah melalui

proses mutasi. Juga jelas bahwa beberapa dari perubahan-perubahan khusus yang

disebabkan oleh mutasi ternyata serupa atau sama dengan yang disebabkan oleh

perubahan kondisi. Maka dari itu perlu dipastikan secara eksperimental bahwa suatu

perubahan itu benar-benar disebabkan oleh mutasi dan bukanlah merupakan tanggapan

terhadap lingkungan.

Banyak mutan, mungkin sebagian besar, dapat balik ke kondisi liar melalui

mutasi balik, yaitu kembalinya sel-sel mutan ke fenotipe asalnya. Akan tetapi, hal ini

tidak mesti disebabkan oleh pembalikan mutasi aslinya secara cepat. Kadang-kadang,

pengaruh mutasi asli dapar ditekan sebagian atau seluruhnya oleh mutasi kedua pada situs

yang berbeda pada kromosom.

16

Page 17: MUTASI BEKTERI makalah

BAB IV

KESIMPULAN

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA),

baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi

pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada

munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai

munculnya variasi-variasi baru pada spesies.

Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada

1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen,

termasuk karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik

seperti petir.

Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut

mutan. Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak

mengalami perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type").

17

Page 18: MUTASI BEKTERI makalah

DAFTAR PUSTAKA

http://18bios1unsoed.files.wordpress.com/2008/03/buku-ajar-gen-11.doc

http://4.bp.blogspot.com/

http://anisaromadiana.blogspot.com/2008/05/reparasi-mutasi.html

http://blog.unila.ac.id/haffash/

http://fabio.unsoed.net/mod/glossary/view.php?

id=11&mode=letter&hook=M&sortkey=&sortorder=&fullsearch=0&page=-1

http://faktaevolusi.blogspot.com/2008/02/mutasi-adalah-mendasar-bagi-teori.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Mutasi

http://iptek-akdinbemfaperi.blogspot.com/2009/06/mikrodas-genetika.html

http://iqbalali.com/2008/10/07/soal-jawab-seputar-mutasi/

http://members.cox.net/

http://staff.unud.ac.id/~mahatmi/?page_id=11

http://wongsukses.blog.friendster.com/2008/12/04/

http://www.fk.uwks.ac.id/elib/Arsip/Departemen/Mikrobiologi/GENETIKA

%20MIKROBA.pdf

http://www.iiitmk.ac.in/wiki/index.php/Gene_Mutation

http://www.sith.itb.ac.id/mgbm/bm405p-11.pdf

Pelczar, Michael J. dan E.C.S Chan. 2006. Dasar-dasar Mikrobiologi. Universitas

Indonesia : Jakarta

18