Mutasi Secara Kimia 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 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.

Pada umumnya, mutasi itu merugikan, mutannya bersifat letal dan homozigot resesif. Namun mutasi

juga menguntungkan, diantaranya, melalui mutasi, dapat dibuat tumbuhan poliploid yang sifatnya

unggul. Contohnya, semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji, buah stroberi yang besar, dll. Mutasi ini juga

menjadi salah satu kunci terjadinya evolusi di dunia ini.

Bahan-bahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut MUTAGEN. Mutagen dibagi menjadi 3,

yaitu:

1.      Mutagen bahan kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin.

2.      Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif, dan sinar gamma.

3.    Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus

yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.

olkisin merupakan alkaloid toksik dan karsinogenik yang diperoleh dari ekstrak tumbuhan

Colchicum autumnale dan beberapa anggota suku Colchicaceae lainnya, seperti Gloriosa

superba. Rumus kimianya C22H25NO6.

Kolkisina merupakan inhibitor mitosis karena dapat mengikat tubulin (suatu protein),

konstituen utama mikrotubula. Mikrotubula memainkan peran penting dalam pembentukan benang

spindel pada mitosis.

Kolkisina dipakai luas di bidang biologi / pertanian untuk menghasilkan sel-sel poliploid

buatan, karena pemisahan set kromosom terganggu dan sel-sel memiliki set kromosom yang berlipat.

Aplikasi kolkisina biasanya dilakukan dengan mencelupkan bagian tanaman dalam larutan kolkisin

selama satu hari. Tumbuhan poliploid seringkali memiliki ukuran yang lebih besar daripada tumbuhan

normal sehingga disukai oleh petani maupun konsumen.

Berikut ini rumus kimia Kolkisin :

 

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Kolkisina

Contoh pemanfaatan kolkisin dalam Mutasi Genetik :

Cara memperoleh Bibit Semangka tanpa BIji

Semangka tanpa biji merupakan semangka Triploid (3n), semangka ini diperoleh dengan cara

menginduksi biji semangka biasa (Diploid/2n) dengan mutagen kolkisin. Hasil induksi ini adalah

semangka yang Tetraploid (4n). Semangka Tetraploid (4n) merupakan semangka yang mampu

menghasilkan biji, sehingga bisa dibiakkan. Langkah berikutnya adalah menyialngkan semangka

K

Tetraploid (4n) dengan semangka diploid (2n). Tanaman yang dipersilangkan ini akan menghasilkan

biji yang bersifat Triploid (3n). Kelak jika biji ini ditanam akan tumbuh menjadi semangka yang tidak

berbiji.

Bukti bahwasannya Kolkisin menginduksi Poliploid adalah :

Kolkisin (C22H25O6N) merupakan suatu alkaloid berwarna putih yang diperoleh dari umbi

tanaman  Colchichum autumnale  L. (Familia Liliaceae) (Suminah, et al., 2002), sedangkan menurut

Haryanti, et al. (2009) Kolkisin (C22H25O6N) merupakan alkaloid yang mempengaruhi penyusunan

mikrotubula, sehingga salah satu efeknya adalah menyebabkan penggandaan jumlah kromosom

tanaman (terbentuk tanaman poliploid).

Kolkisin sering digunakan untuk menginduksi tanaman poliploidi. Menurut Suryo (1995),

larutan kolkisin pada konsentrasi kritis tertentu akan menghalangi penyusunan mikrotubula dari

benang-benang spindle yang mengakibatkan ketidakteraturan pada mitosis. Suminah (2005) juga

menjelaskan bahwa kolkisin ini dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada

pembelahan sel sehingga menyebabkan terbentuknya individu poliploidi.

Sumber :

1.      Suryo, H. 2007. Sitogenetika. Yogyakarta : Gajah Mada University Press.

2.    Suminah, Sutarno, A. D. Setyawan. 2002. Induksi poliploidi bawang merah (Allium  ascalonicum L.)

dengan pemberian kolkisin. BIODIVERSITAS. Volume 3. Nomor 1. Surakarta : UNS.

Manfaat mutasi

Para ilmuan telah memanfaatkan peristiwa mutasi untuk tujuan penelitian,pengobatan,

meningkatkan kualitas tanaman, dan menghasilkan spesies-spesies baru. Melalui pengetahuan mutasi

para saintis telah mencoba mengatasi beberapa penyakit bawaan lahir, seperti cystic fibrosis ( CF atau

sistik fibrosis). Penyakit bawaan tersebut erat hubungannya dengan peristiwa mutasi nonsese( tipe

mutasi titik ) di dalam kromosom. Dalam hal ini, para ilmuwan terlah mencoba mendesain suatu proses

terapi gen yang disebtu nonsense mediated mRNA decay (NMD).

Pengetahuan tentang mutasi telah dimanfaatkan oleh banyak ilmuwan dibidang pertanian.

Melalui teknik mutasi buatan, para ilmuan telah berhasil menciptakan tanaman padi dan palawija

dengan kualitas unggul. Contohnya, berupa tanaman yang masa panennya pendek, mampu berproduksi

lebih banyak, tahan hama wereng, mempunyai buah

berukuran besar dan buah tanpa biji. Saat ini kita dapat menemukan buah tanpa biji, seperti pada buah

semangka, pepaya,jeruk dan anggur.

etana adalah hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas dengan rumus kimia

CH4. Metana murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial,

biasanya ditambahkan sedikit bau belerang untuk mendeteksi kebocoran yang mungkin

terjadi. Sebagai komponen utama gas alam, metana adalah sumber bahan bakar utama.

Berikut gambar struktur kimia Metana :

M

 

Metana merupakan salah satu komponen utama dari gas alam. Gas alam juga mengandung

molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10),

selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk

sumber gas helium.

Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke

atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun

begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek

rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat. Sumber metana yang

berasal dari makhluk hidup kebanyakan berasal dari rayap, ternak (mamalia) dan pertanian

(diperkirakan kadar emisinya sekitar 15, 75 dan 100 juta ton per tahun secara berturut-turut).

Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan

ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi

bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik

campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat

menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%.

Dalam pembuatan pupuk urea metana merupakan bahan baku untuk memproduksi gas sintesa, yaitu

hidrogen dan karbon monoksida.

Mutagenesis

Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang

ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut,

contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama. Agen mutagenesis ini biasanya dikenal

dengan istilah mutagen. Beberapa contoh mutagen yang umum dipakai adalah sinar gamma (mutagen

fisika) dan etil metana sulfonat (mutagen kimia).

SEKEDAR INFO :Informasi terakhir yang paling hangat membuktikan bahwa gas metana mempunyai efek

pemanasan 25 kali lebih kuat dalam menyebabkan pemanasan global dibandingkan CO2. Perhitungan

ini berdasarkan rata-rata dari efek pemanasan metana selama 100 tahun. Akan tetapi, setelah 1 dekade,

gas metana sulit dilacak dan hampir menghilang setelah 20 tahun, dengan demikian secara dramatis

akan menghabiskan rata-rata 1 abad untuk mengurangi dampaknya. Dan karena kita tidak mempunyai

waktu 100 tahun untuk mengurangi efek gas rumah kaca kita maka perhitungan terbaru menunjukkan

bahwa selama periode 20 tahun efek pemanasan metana menjadi 72 kali lebih kuat.

Emisi gas metana berasal dari alam seperti lautan, lapisan es permanen, tanah-tanah yang

gembur, serta berasal dari aktivitas manusia. Metana yang dihasilkan akibat aktivitas manusia

merupakan salah satu penyumbang metana yang terbesar yang khususnya berasal dari pembakaran

tanaman organik (pembakaran tumbuhan untuk membuka lahan dan pemanfaatan lahan) serta industri

peternakan. Metana dari sektor industri pertambangan batu bara, kilang minyak, dan kebocoran saluran

pipa gas dapat diminimalkan melalui perubahan dan kemajuan teknologi. Akan tetapi metana dari

industri peternakan merupakan penyumbang emisi terburuk dan terbesar dari aktivitas manusia.  

Menurut Akhmaloka (Jurnal Matematika dan Sains, Volume 9, nomor 2, 2004), bahwa EMS

(Etil Metana Sulfat) dikenal sebagai mutagen kimia yang dapat mengalkilasi basa timin dan guanin

sedemikian rupa sehingga perubahan orientasi ikatan hidrogen pada kedua nukleotida ini. Perubahan

ini menyebabkan terjadinya perubahan pasangan basa pada replikasi DNA berikutnya, dimana GC →

AT dan TA → CG. Oleh karena itu, mutasi dengan EMS menghasilkan mutasi titik yang terjadi secara

acak pada basa guanin dan timin.

ormaldehida (juga disebut metanal, atau formalin), merupakan aldehida dengan rumus

kimia H2CO, yang berbentuknya gas, atau cair yang dikenal sebagai formalin, atau padatan

yang dikenal sebagai paraformaldehyde atau trioxane. Pada umumnya, formaldehida

terbentuk akibat reasi oksidasi katalitik pada metanol. Oleh sebab itu, formaldehida bisa dihasilkan dari

pembakaran bahan yang mengandung karbon dan terkandung dalam asap pada kebakaran hutan,

knalpot mobil, dan asap tembakau. Dalam atmosfer bumi, formaldehida dihasilkan dari aksi cahaya

matahari dan oksigen terhadap metana dan hidrokarbon lain yang ada di atmosfer. Formaldehida dalam

kadar kecil sekali juga dihasilkan sebagai metabolit kebanyakan organisme, termasuk manusia.

 

Kegunaan :1.   Formaldehida dapat digunakan untuk membasmi sebagian besar bakteri, sehingga sering digunakan

sebagai disinfektan dan juga sebagai bahan pengawet. Sebagai disinfektan

Formaldehida dikenal juga dengan nama formalin dan dimanfaatkan sebagai pembersih; lantai, kapal,

gudang dan pakaian.

2.   Formaldehida juga dipakai sebagai pengawet dalam vaksinasi. Dalam bidang medis, larutan

formaldehida dipakai untuk mengeringkan kulit, misalnya mengangkat kutil. Larutan dari formaldehida

sering dipakai dalam membalsem untuk mematikan bakteri serta untuk sementara mengawetkan

bangkai.

  Penggunaan Formaldehid yang salah

Melalui sejumlah surve dan pemeriksaan laboratorium, ditemukan sejumlah produk pangan yang

menggunakan formalin sebagai pengawet. Praktek yang salah seperti ini dilakukan oleh produsen atau

pengelola pangan yang tidak bertanggung jawab. Beberapa contoh prduk yang sering diketahui

mengandung formalin misalnya

1. Ikan segar : Ikan basah yang warnanya putih bersih, kenyal, insangnya berwarna merah tua

(bukan merah segar), awet sampai beberapa hari dan tidak mudah busuk.

2. Ayam potong : Ayam yang sudah dipotong berwarna putih bersih, awet dan tidak mudah busuk.

3. Mie basah : Mie basah yang awet sampai beberapa hari dan tidak mudah basi dibandingkan

dengan yang tidak mengandung formalin.

F

4. Tahu : Tahu yang bentuknya sangat bagus, kenyal, tidak mudah hancur awet beberapa hari dan

tidak mudah basi.

Pengaruh terhadap Badan

Karena resin formaldehida dipakai dalam bahan konstruksi seperti kayu lapis/tripleks, karpet,

dan busa semprot dan isolasi, serta karena resin ini melepaskan formaldehida pelan-pelan,

formaldehida merupakan salah satu polutan dalam ruangan yang sering ditemukan. Apabila kadar di

udara lebih dari 0,1 mg/kg, formaldehida yang terhisap bisa menyebabkan iritasi kepala dan membran

mukosa, yang menyebabkan keluarnya air mata, pusing, teggorokan serasa terbakar, serta kegerahan.

Jika terpapar formaldehida dalam jumlah banyak, misalnya terminum, bisa menyebabkan

kematian. Dalam tubuh manusia, formaldehida dikonversi menjadi asam format yang meningkatkan

keasaman darah, tarikan napas menjadi pendek dan sering, hipotermia, juga koma, atau sampai kepada

kematiannya.

Di dalam tubuh, formaldehida bisa menimbulkan terikatnya DNA oleh protein, sehingga

mengganggu ekspresi genetik yang normal. Binatang percobaan yang menghisap formaldehida terus-

terusan terserang kanker dalam hidung dan tenggorokannya, sama juga dengan yang dialami oleh para

pegawai pemotongan papan artikel. Tapi, ada studi yang menunjukkan apabila formaldehida dalam

kadar yang lebih sedikit, seperti yang digunakan dalam bangunan, tidak menimbulkan pengaruh

karsinogenik terhadap makhluk hidup yang terpapar zat tersebut.

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Formaldehida http://akareboshi26.blogspot.com/2012/03/mutasi-secara-kimia.html