MUTAGEN | GENETIKA

MUTAGEN

Sumber Gambar: https://en.wikipedia.org/wiki/Mutagen

Mutagen adalah segala sesuatu yang ddapat menyebabkan terjadinya mutasi. Mutagen dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu mutagen kimia, mutagen fisika, dan mutagen biologi.

1. Mutagen Kimia

Mutagen kimia adalah agen mutasi berupa bahan kimia.Mutagen ini dapat menyerupai basa nitrogen pada DNA normal,tetapi mereka tidak tepat berpasangan selama replikasi DNA. Mutagen ini mempunyai kemampuan untuk menyusup di antara basa nitrogen sehingga dapat mengganggu replikasi DNA.

a) DDT (Dichlor Diphenil Trichlorethan). DDT adalah sejenis pestisida yang dapat menyebabkan mutasi pada Mammalia seperti tikus dan manusia.

b) Formaldehida. Zat kimia ini adalah zat kimia yang digunakan sebagai pengawet. Zat kimia ini secara umum banyak digunakan pada berbagai industri seperti industri tekstil, kertas, dan pupuk. Pada industri tekstil berfungsi sebagai zat anti kusut dan anti api. Formaldehida juga dapat sobat jumpai pada asap tembakau, asap kendaraan, asap pada mesin maupun pada buangan pabrik tekstil. Formaldehida adalah zat yang menyebabkan mutagen pada lalat Drosophila, Neurospora, dan E. coli.

c) Butadiene diepoxide (DEB). Merupakan zat kimia yang sering digunakan pada industri tekstil dan farmasi, berfungsi untuk mencegah adanya aktivitas mikroba. Zat kimia ini menyebabkan mutagen pada lalat Drosophila, Neurospora, dan E. coli, Salmonela, ragi, jagung, tomat, Penicilliun, dan Mammalia.

d) Hidrogen peroksida (H2O2). Zat kimia ini juga yang sering digunakan pada industri tekstil, kayu, karet, plastik, tepung, kertas, dan kosmetika. H2O2 menyebabkan mutagen pada Neurospora,bakteri, dan tikus.

e) Caffeine. Apalagi zat yang satu ini, saya yakin sobat pasti sangat familiar mendengarnya. Ya, zat caffeine banyak dijimpai pada beberapa jenis minuman, kopi, teh, cokelat, dan limun. Dalam hal kesehatan, caffeine ini dapat berfungsi mengembangkan pembuluh darah koroner sehingga menciptakan sensasi segar dan menghilangkan pusing. Mutagen terhadap bakteri, Drosophila, dan bakteriofage.

f) Cyclamate dan Cyclohexylamine. Dalam kehidupan sehari-hari kita kenal sebagai penyedap makanan dan minuman. Mutagen terhadap tikus.

g) Asam nitrit dan natrium nitrit.Sering digunakan untuk mengawetkan daging, ikan, dan keju. Terhadap DNA dapat menyebabkan deaminasi adenin, guanin, dan sitosin sehingga terjadi perubahan pasangan basa nitrogen. Asam nitrit yang bereaksi dengan adenin membentuk hipoxantin, menggantikan kedudukan adenin asli dan berpasangan dengan sitosin,  dan tidak berpasangan lagi dengan timin.Asam nitrit dan natrium nitrit mutagen terhadap bakteri, jamur, dan virus.

h) Antibiotik. Ada beberapa obat antibiotik yang dapat menghalangi terjadinya replikasi DNA seperti mitomycin C, azaserine, streptonigrin, dan phleomycin. Obat-obat tersebut mutagen terhadap Drosophilla, dan leukosit manusia.

i) Colchicine. Colchicine atau yang biasa disebut kolkisin banyak dipakai dalam berbagai eksperimen untuk mempelajari pertumbuhan sel terhadap berbagai faktor. Kolkisin mutagen pada sel tumbuhan dan Mammalia.

j) Bromo-Urasil (BU). Struktur zat kimia BU mirip dengan timin sehingga BU dapat berpasangan dengan adenin. Akan tetapi zat tersebut dapat pula berpasangan dengan guanin sehingga menyebabkan perubahan kodon.

k) Hidroksilamin (NH2OH). Hidroksilamin atau yang rumus molekulnya NH2OH dapat menyebabkan perubahan pasangan basa DNA sitosin-adenin yang seharusnya sitosin-guanin. NH2OH mutagen terhadap bakteriofage.

2. Mutagen Fisika

Mutagen fisika adalah agen mutasi berupa bahan fisika. fisika,yaitu berupa sinar gelombang pendek (sinar ultraviolet dan sinar-sinar radiasi seperti sinar alfa, beta, dan gamma). Mutagen fisika ada yang dapat menimbulkan reaksi pengionan dan ada juga yang tidak.

Reaksi pengionan umumnya terjadi karena sumber radiasi mengandung energi yang sangat besat. Misalnya, radiasi yang sangat dari unsur –unsur radioaktif ( seperti uranium, radium , kobal), sinar X, dan sinar kosmetik. Jika radiasi pengion tersebut mengenai molekul DNA, maka rantai DNA akan terurai. Akibatnya, rantai DNA tersebut tidak dapat menjalankan fungsinya dalam sintesis protein. sinar ultraviolet umumnya tidak menyebabkan reaksi pengionan.. Namun, energi dari sinar ultraviolet tersebut akan diserap oleh purin dan pirimidin sehingga atom-atomnya menjadi lebih reaktif (elektonnya menggalami eksitasi). Akibatnya, rantai ganda DNA menjadi kacaji kacau dan menghalangi replikasi. Salah satu danpak yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet tersebut adalah kanker kulit.

3. Mutagen Biologi

Mutagen biologi adalah mutagen berupa virus dan bakteri. Mutagen biologi dapat menyebabkan kerusakan pada kromosom. Lebih dari 20 macam virus dapat menyebabkan kerusakan pada kromosom. Virus hepatitis menimbulkan abersi kromosom pada darah dan sumsum tulang. Selain itu, virus campak, demam kuning, dan cacar dapat menimbulkan abersi. Salah satu akibat mutasi pada pertumbuhan adalah timbulnya tumor karena terinfeksi oleh bakteri Agrobacterium tumefaciens.

Mutagen biologi yang sering menyebabkan mutasi adalah elemen loncat. Elemen loncat adalah rangkaian nukleotida atau ADN yang dapat berpindah tempat. Mutasi karena elemen loncat dapat terjadi secara alami ataupun buatan. Saat ini, elemen loncat banyak digunakan sebagai mutagen. Alasannya, para ilmuwan dapat menentukan ruas ADN (sasaran) yang diinginkan untuk diubah ekspresinya. Jenis mutagen biologi lain adalah gen virus dan bakteri yang disisipkan oleh illmuwan ke dalam kromosom inangnya. Penyisipan tersebut dapat menyebabkan mutasi pada kromosom inang.

KANKER

Kanker adalah kelas penyakit beragam yang sangat berbeda dalam hal penyebab dan biologisnya. Setiap organisme, bahkan tumbuhan, bisa terkena kanker. Hampir semua kanker yang dikenal muncul secara bertahap, saat kecacatan bertumpuk di dalam sel kanker dan sel anak-anaknya (lihat bagian mekanisme untuk jenis cacat yang umum).

kanker adalah penyakit progresif, dan berbagai kecacatan progresif ini perlahan berakumulasi hingga sel mulai bertindak berkebalikan dengan fungsi seharusnya di dalam organisme. Kecacatan sel, sebagai penyebab kanker, biasanya bisa memperkuat dirinya sendiri (self-amplifying), pada akhirnya akan berlipat ganda secara eksponensial. Sebagai contohnya :

a) Mutasi dalam perlengkapan perbaikan-kecacatan bisa menyebabkan sel dan sel anangnya mengakumulasikan kecacatan dengan lebih cepat.

b) Mutasi dalam perlengkapan pembuat sinyal (endokrin) bisa mengirimkan sinyal penyebab-kecacatan kepada sel di sekitarnya.

c) Mutasi bisa menyebabkan sel menjadi neoplastik, membuat sel bermigrasi dan dan merusak sel yang lebih sehat.

d) Mutasi bisa menyebabkan sel menjadi kekal (immortal), lihat telomeres, membuat sel rusak bisa membuat sel sehat rusak selamanya.

Kondisi-kondisi yang dapat menyebabkan perubahan sel normal menjadi sel kanker adalah hiperplasia, displasia, dan neoplasia. Hiperplasia adalah keadaan saat sel normal dalam jaringan bertumbuh dalam jumlah yang berlebihan. Displasia merupakan kondisi ketika sel berkembang tidak normal dan pada umumnya terlihat adanya perubahan pada nukleusnya. Pada tahapan ini ukuran nukleus bervariasi, aktivitas mitosis meningkat, dan tidak ada ciri khas sitoplasma yang berhubungan dengan diferensiasi sel pada jaringan. Neoplasia merupakan kondisi sel pada jaringan yang sudah berproliferasi secara tidak normal dan memiliki sifat invasif.

Pertumbuhan yang tidak terkendali tersebut disebabkan kerusakan DNA, menyebabkan mutasi di gen vital yang mengontrol pembelahan sel. Beberapa mutasi mungkin dibutuhkan untuk mengubah sel normal menjadi sel kanker. Mutasi-mutasi tersebut sering diakibatkan agen kimia maupun fisik yang disebut karsinogen. Mutasi dapat terjadi secara spontan (diperoleh) ataupun diwariskan (mutasi germline).

Kelainan siklus sel, antara lain terjadi saat:

• perpindahan fase G1 menuju fase S.
• siklus sel terjadi tanpa disertai dengan aktivasi faktor transkripsi. Pencerap hormon tiroid beta1 (TRbeta1) merupakan faktor transkripsi yang diaktivasi oleh hormon T3 dan berfungsi sebagai supresor tumor dan gangguan gen THRB yang sering ditemukan pada kanker.
• siklus sel terjadi dengan kerusakan DNA yang tidak terpulihkan.
• translokasi posisi kromosom yang sering ditemukan pada kanker sel darah putih seperti leukimia atau limfoma, atau hilangnya sebagian DNA pada domain tertentu pada kromosom. Pada leukimia mielogenus kronis, 95% penderita mengalami translokasi kromosom 9 dan 22, yang disebut kromosom filadelfia.