pengenalan mutan Drosophila melanogaster

Mutasi didefinisikan sebagi pemutusan atau perubahan yang terjadi pada molekul DNA, yang terdapat dalam inti sel makhluk hidup dan berisi semua informasi genetis. Perubahan bahan genetik (DNA maupun RNA), dapat terjadi pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom (aberasi). Mutasi juga dapat mengarah pada alelevolusi, munculnya variasi-variasi baru pada spesies baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung. Hampir selalu bahwa mutasi dianggap menyebabkan kerusakan dan perubahan yang sedemikian parah sehingga tidak dapat diperbaiki oleh sel tersebut.

Efek langsung dari mutasi bersifat membahayakan. Mutasi terjadi secara acak, karenanya mutasi hampir selalu merusak hidup yang mengalaminya. Logika mengatakan bahwa intervensi secara tak sengaja pada sebuah struktur sempurna dan kompleks tidak akan memperbaiki struktur tersebut, tetapi merusaknya. Dan memang, tidak pernah ditemukan satu pun “mutasi yang bermanfaat”.

Mutasi tidak menambahkan informasi baru pada DNA suatu organisme. Partikel-partikel penyusun informasi genetika terenggut dari tempatnya, rusak atau terbawa ke tempat lain. Mutasi hanya mengakibatkan ketidaknormalan, seperti kaki yang muncul di punggung, atau telinga yang tumbuh dari perut.

Mutasi dapat 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.

Selain itu, mutasi juga dapat disebabkan oleh perubahan-perubahan struktur kromosom. Pecahnya sebuah kromosom dapat menyebabkan terjadinya empat macam perubahan pada struktur kromosom.

Gambar1.

Perubahan struktur kromosom

(Campbell, 2002)

Gambar di atas memperlihatkan berbagai macam perubahan struktur kromosom. Delesi (deletion) terjadi ketika sebuah fragmen kromosom yang tidak memiliki sentromer hilang pada saat pembelahan sel. Kromosom tempat fragmen tersebut berasal kemudian akan kehilangan gen-gen tertentu. Namun, pada beberapa kasus, fragmen tersebut dapat berikatan dengan kromosom homolog, menghasilkan duplikasi (duplication). Fragmen tersebut juga dapat melekat kembali pada kromosom asalnya tetapi arahnya terbalik, menghasilkan inversi (inversion). Hasil keempat yang bias terjadi akibat pecahnya kromosom adalah fragmen tersebut bergabung dengan suatu kromosom nonhomolog, suatu penyusunan ulang yang disebut translokasi (translocation). (Campbell, 2002)

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”) (http://id.wikipedia.org/wiki/Mutasi).

Drosophila melanogaster atau lalat buah memegang peranan yang penting dalam beberapa pengujian genetika, seperti dalam pengujian Hipotesis Mendel, baik Hukum Mendel 1 atau Hukum Segregasi dan Hukum Mendel II atau Hukum Pemisahan Secara Bebas, pautan seks, crossing over, kromosom politen dan lain sebagainya. Karakteristik ini menjadikan lalat buah menjadi organisme yang cocok sekali untuk kajian-kajian genetik.

Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila melanogaster (Borror,1992) :

Kingdom Animalia

Phyllum Arthropoda

Kelas Insecta

Ordo Diptera

Famili Drosophilidae

Genus Drosophila

Spesies Drosophila melanogaster

Untuk membandingkan morfologi mutan pada Drosophila melanogaster dapat digunakan Drosophila melanogaster normal (wild type) sebagai pembanding. Pada lalat buah normal (wild type) ciri-ciri morfologinya adalah sebagai berikut:

Mata majemuk

Bentuk bulat agak elips

Warna merah
Terdapat mata oceli pada bagian atas kepala
Terdapat sungut yang bercabang
Kepala berbentuk elips
Thorax berbulu-bulu dengan warna dasar putih

Abdomen

Jumlah segmen lima
Warna segmen garis hitam

Sayap

Warna transparan
Panjang
Posisi bermula dari thorax

T.H Morgan dan beberapa orang rekannya berhasil menemukan 85 bentuk mutan yang menyimpang dari tipe normal (wild type), seperti bentuk sayap, warna tubuh, warna mata, bentuk bristel, dan ukuran mata. Mutan-mutan tersebut disebabkan oleh mutasi spontan tunggal yang jarang.

Setiap upaya untuk “menghasilkan mutasi yang menguntungkan” berakhir dengan kegagalan. Selama puluhan tahun, evolusionis melakukan berbagai percobaan untuk menghasilkan mutasi pada lalat buah, karena serangga ini bereproduksi sangat cepat, sehingga mutasi akan muncul dengan cepat pula. Dari generasi ke generasi, lalat ini telah dimutasikan, tetapi mutasi yang menguntungkan tidak pernah dihasilkan. Seorang ahli genetika evolusionis, Gordon Taylor, menulis,

Pada ribuan percobaan pengembangbiakan lalat yang dilakukan di seluruh dunia selama lebih dari 50 tahun, tidak ada spesies baru yang muncul… bahkan satu enzim baru pun tidak.”

Seorang penelitei lain, Michael Pitman, berkomentar tentang kegagalan percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap lalat buah:

Morgan, Goldschmidt, Muller, dan ahli-ahli genetika lain telah menempatkan beberapa generasi lalat buah pada kondisi ekstrem seperti panas, dingin, terang, gelap, dan perlakuan dengan zat kimia dan radiasi. Segala macam jenis mutasi, baik yang hampir tak berarti maupun yang positif merugikan, telah dihasilkan. Inikah evolusi buatan manusia? tidak juga. Hanya, sebagian kecil monster buatan ahli-ahli genetika tersebut yang mungkin mampu bertahan hidup di luar botol tempat mereka dikembangbiakkan. Pada kenyataannya, mutan-mutan tersebut mati, mandul, atau cenderung kembali ke bentuk asal.” (Arie, 2007)

HASIL PENGAMATAN

Drosophila melanogaster normal: Warna mata majemuk merah, ukuran tubuh normal, sayap panjang dan lurus,warna tubuh coklat muda

Mutan Drosophila melanogaster :

White (w) : Mata putih, oseli tidak berwarna

Clot (cl): Mata berwarna cokelat

Claret (ca): Mata berwarna merah terang

Sepia (se): Mata berwarna cokelat tua-hitam

Eyemissing (eym): Mata absen atau hanya berbentuk titik

Dumpy (dp): Sayap pendek, dua pertiga ukuran sayap normal, bentuk sayap tumpul dan berlekuk

Miniature (m): Ukuran sayap lebih kecil, mencapai ujung abdomen, tidak bisa terbang

Curled (cu): Sayap melekuk ke atas

Taxi (tx): Sayap membentang 75° dari sumbu badan

Black (b): Warna tubuh, kaki dan urat sayap hitam

Ebony (e): Warna tubuh hitam mengkilat

PEMBAHASAN

Mutasi pada Drosophila melanogaster dapat menyebabkan perbedaan fenotipe pada organisme tersebut atau disebut juga sebagai mutan. Beberapa jenis mutasi pada Drosophila melanogaster yang dapat terlihat dari fenotipenya adalah mutasi warna mata, bentuk mata, bentuk sayap dan warna tubuh.

Lalat buah normal (wild type) memiliki warna mata merah. Namun, pada mutasi warna mata, telah diamati warna mata lalat yang tidak merah (tidak normal). Beberapa warna mata mutan yang teramati yaitu white, clot, claret dan sepia. Pada mutan tipe white (w) mengalami mutasi pada kromosom nomor 1, lokus 1,5. Pigmen merah yang seharusnya dihasilkan sebagai warna pada faset mata lalat tidak dihasilkan. Sehingga yang terjadi adalah penyimpangan gen white yang memberikan warna putih pada faset matanya. Sementara pada mutan tipe clot (cl) warna mata yang teramati adalah cokelat akibat mutasi pada kromosom nomor 2, lokus 16,5. Mutasi pada kromosom nomor 3, lokus 100,7 pada lalat buah mengakibatkan mata berwarna merah terang atau disebut juga sebagai tipe claret (ca). Warna matanya lebih terang bila dibandingkan dengan warna merah pada lalat normal. Mutan tipe sepia (se) mengalami kecacatan pada kromosom no 3, lokus 26,0 dan menyebabkan lalat kekurangan enzim sintase PDA yang disebabkan adanya mutasi pada struktur gen dari DNA sintase. Mutasi ini dapat diturunkan pada keturunan-keturunan dari lalat sepia itu sendiri. Kecacatan ini menyebabkan lalat bermata cokelat tua kehitaman.

Mutasi juga dapat terjadi pada fenotipe atau penampakan bentuk mata. Pada pengamatan bentuk mata, ditemukan lalat buah yang tidak memiliki mata atau hanya berupa titik yang disebut juga dengan eyemissing (eym). Kromosom lalat nomor 3, lokus 67,9 mengalami kerusakan yang berakibat pada keabnormalan gen “mata absen” yang memberikan perintah pada sel yang ada di larva untuk memunculkan mata. Mutasi ini menyebabkan mutan lalat buah terganggu penglihatannya bahkan mungkin tidak dapat melihat.

Sayap pada lalat wild type panjang dan lurus sehingga lalat dapat terbang dengan normal atau tanpa mengalami kesulitan. Perubahan yang terjadi pada materi genetis lalat buah dapat menyebabkan perbedaan bentuk sayap, yaitu dumpy, miniature, curled dan taxi. Mutasi tipe curled (cu) terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom nomer 3, lokus 50,0. Pada tipe ini gen “curled” merupakan gen dominan yang memunculkan bentuk sayap melengkung ke atas. Mutan bentuk sayap lainya adalah taxi (tx), sayapnya membentang 75° dari sumbu tubuh. Hal ini diakibatkan oleh kecacatan pada kromosom nomor 3, lokus 91,0. Mutan miniature (m) terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom nomor 1, lokus 36,0 yang memunculkan fenotipe bentuk sayap hanya mencapai ujung abdomen dan menjadi pendek. Selain itu, ukuran tubuh lalat miniature lebih kecil dibadingkan dengan lalat normal. Mutasi yang terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 13,0 memunculkan fenotipe lalat dumpy (dp) yang terlahir dengan sayap pendek (2/3 dari ukuran sayap normal) mutan ini adalah mutasi yang resesif yang dibawa oleh kedua lalat parental. Mutasi-mutasi yang terjadi dapat menyebabkan lalat tidak bisa terbang dengan sempurna, bahkan beberapa tipe mutan miniature tidak dapat terbang.

Perbedaan warna tubuh juga merupakan salah satu akibat dari mutasi pada lalat buah. Warna tubuh lalat normal adalah cokelat muda. Pada pengamatan, ditemukan tipe warna tubuh ebony dan black. Warna tubuh tipe ebony (e) muncul karena adanya kelainan pada gen eboni, gen yang secara memberikan pigmen warna cokelat pada lalat Drosophila melanogaster wild type mengakibatkan lalat memiliki warna tubuh warna tubuhnya hitam mengkilat. Mutan black (b) pada Drosophila melanogaster diakibatkan oleh kerusakan pada kromosom nomor 2, lokus 48,5 yang menyebabkan keabnormalan warna badan, kaki, dan urat sayap yang hitam namun tidak mengkilat.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, et. Al. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Borror, D.J., Triplehorn, C. A., dan Johnson, N.F. 1993. Pengenalan Pelajaran Serangga. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Stricberger. 1985. Genetics. New York: Macmillan Publishing Company.

Ghostrecon, 2008. Drosophila melanogaster. http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/biologi-umum/drosophila-melanogaster. Diakses tanggal 13 September 2008.

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

http://en.wikipedia.org/wiki/Drosophila_melanogaster

Arie, 2007. Menguak Misteri Mutasi. http://ariecyber.blogdrive.com/archive/40.html. Diakses tanggal 13 September 2008

http://www.exploratorium.edu/imaging_station/gallery.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s