Mutasi biologi dikisahkan dalam beberapa film superhero, dengan tokoh-tokoh pahlawan seperti Hulk, Wolverine, maupun Spiderman. Kamu pasti sudah tahu bagaimana mutasi menyebabkan munculnya kekuatan spesial mereka. Walaupun cerita film superhero itu fiksi, mutasi itu sendiri sebenarnya bukan cerita fiktif, Sobat Pintar. Dalam ilmu biologi, mutasi benar-benar terjadi pada makhluk hidup meskipun tidak membuat individu tersebut memiliki kekuatan super.

Nah, kali ini kita akan membahas bagaimana mutasi terjadi. Ulasan ini sangat tepat untuk menemanimu nonton film – eh bukan, maksudnya belajar ya, Sobat! Materi mutasi biologi ini bisa kamu pelajari di kelas 12 MIPA.

Pengertian Mutasi dalam Biologi

Photo by Mikhail Nilov on Pexels

Mutasi adalah perubahan materi genetik suatu sel yang diwariskan kepada keturunannya. Terdapat dua level mutasi berdasarkan tempat terjadinya. Mutasi dapat terjadi pada level gen atau kromosom. Jika perubahan nukleotida terjadi di suatu gen, maka disebut mutasi gen atau mutasi genetik. Sedangkan jika perubahannya pada struktur atau jumlah kromosom, maka disebut mutasi kromosom.

Penyebab mutasi bermacam-macam. Mutasi dapat disebabkan oleh kesalahan replikasi materi genetika selama pembelahan sel yang disebabkan oleh radiasi, bahan kimia (mutagen), maupun virus, atau dapat terjadi selama proses meiosis. Hal tersebut dapat terjadi secara spontan ataupun dapat dipicu oleh lingkungan atau faktor eksternal seperti radiasi dan bahan kimia.  

Klasifikasi Mutasi

Photo by Diana Polekhina on Unsplash

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik, baik DNA maupun RNA. Klasifikasi mutasi digambarkan dalam diagram di bawah ini.

Gambar klasifikasi mutasi (sumber: finishwellunbiologi.com)

Mutasi Gametik

Mutasi gametik terjadi pada sel gamet, yaitu sel organ reproduksi yang meliputi sperma dan ovum pada manusia. Oleh sebab itu, jenis mutasi ini terjadi akibat faktor keturunan.

Penyebab mutasi gametik adalah faktor alami ataupun lingkungan seperti paparan radiasi atau zat kimia. Mutasi genetik pada sel-sel reproduksi dapat menyebabkan ketidaknormalan pada perkembangan embrio dan menyebabkan berbagai kelainan bawaan pada bayi yang lahir. Salah satu contohnya adalah mutasi gametik sel telur atau sperma yang dapat menyebabkan kelainan bawaan pada bayi yang lahir, seperti sindrom Down.

Sementara manfaat negatif mutasi gametik dipertanyakan, pada beberapa kasus mutasi gametik dapat membawa manfaat positif. Manfaat positif mutasi gametik bersifat evolusioner bagi spesies. Sebagai contoh, mutasi gametik pada manusia menyebabkan beberapa individu memiliki ketahanan terhadap penyakit tertentu yang dapat diwariskan kepada keturunannya.

Mutasi Somatik

Mutasi somatik adalah jenis mutasi yang terjadi pada sel-sel tubuh manusia selain sel reproduksi. Hal ini berarti bahwa mutasi somatik hanya akan memengaruhi individu yang mengalami mutasi, dan tidak akan diwariskan kepada keturunannya.

Contoh mutasi somatik yang cenderung negatif adalah mutasi pada sel-sel kulit yang menyebabkan vitiligo, yaitu kondisi medis yang menyebabkan seseorang kehilangan pigmen kulit sehingga timbul bercak-bercak putih pada kulit. Contoh lainnya adalah mutasi somatik pada sel-sel paru yang dapat menyebabkan kanker paru-paru.

Meskipun mutasi somatik umumnya terkait dengan dampak buruknya bagi kesehatan manusia, pada beberapa kasus tertentu mutasi somatik justru bermanfaat. Contoh mutasi somatik yang membawa manfaat yaitu mutasi pada sel-sel kulit. Jenis mutasi ini dapat menyebabkan perubahan pigmen pada kulit dan rambut, sehingga manusia memiliki warna kulit dan rambut yang berbeda-beda.

Mutasi Alami

Pada mutasi alami, terjadi perubahan genetik secara alami tanpa campur tangan manusia. Penyebab mutasi ini lantaran terdapatnya mutagen alami yang menyebabkan mutasi. Beberapa penyebab mutasi alami meliputi kesalahan replikasi DNA saat pembelahan sel, paparan radiasi, dan paparan bahan kimia.

Mutasi alami bisa menghasilkan variasi dalam populasi organisme, yang dapat memberikan keuntungan evolusioner dalam lingkungan yang berubah. Contoh mutasi alami yang terkenal adalah mutasi pada gen BRCA1 atau BRCA2 yang meningkatkan risiko kanker payudara dan ovarium.

Mutasi Buatan

Mutasi buatan adalah mutasi yang dirancang atau disebabkan oleh aktivitas manusia, seperti penggunaan radiasi atau bahan kimia. Mutasi buatan sering digunakan dalam bidang bioteknologi dan rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat-sifat tertentu pada organisme. Tujuannya bisa beragam, dari meningkatkan hasil panen tanaman hingga menghasilkan obat-obatan dan vaksin. Contoh mutasi buatan adalah penggunaan teknik CRISPR-Cas9 untuk memodifikasi genom manusia, hewan, dan tanaman.

Manfaat positif mutasi buatan adalah dihasilkannya sifat-sifat baru pada organisme yang dapat memberikan manfaat bagi manusia, seperti tanaman yang tahan terhadap hama atau penyakit. Tanaman dengan karakteristik seperti ini dapat meningkatkan hasil panen dan mengurangi penggunaan pestisida yang berbahaya bagi lingkungan. Selain itu, vaksin dan obat-obatan yang dibuat dari organisme yang telah dimodifikasi dapat membantu mengatasi penyakit-penyakit yang sulit diobati.

Namun jenis mutasi ini bukan tanpa risiko. Terdapat risiko-risiko seperti efek jangka panjang pada organisme yang bermutasi atau potensi penggunaan mutasi yang tidak etis.

Mutasi Gen

Mutasi gen terjadi ketika ada perubahan dalam susunan basa DNA dalam satu gen tertentu. Basa-basa DNA adalah urutan yang membentuk kode genetik yang menentukan sifat-sifat organisme. Mutasi gen bisa bersifat diam, yang berarti tidak berpengaruh pada organisme. Jenis mutasi ini juga bisa bersifat bermanfaat atau merugikan.

Beberapa mutasi gen dapat bermanfaat bagi organisme. Contoh mutasi gen yang bermanfaat adalah mutasi yang menghasilkan enzim yang lebih efektif dalam mencerna makanan tertentu. Mutasi ini dapat membantu organisme memperoleh lebih banyak nutrisi dari makanan yang dicernanya. Mutasi biologi ini juga bisa menjadi landasan bagi evolusi karena membantu organisme beradaptasi dengan perubahan lingkungan.

Pada manusia, jenis mutasi ini bisa menyebabkan berbagai penyakit seperti kanker atau anemia sel sabit. Namun ada juga mutasi gen yang membawa manfaat. Misalnya, beberapa orang memiliki mutasi pada gen FUT2 sehingga mereka kebal terhadap Norovirus.

Mutasi Kromosom

Mutasi kromosom terjadi ketika terdapat perubahan besar dalam jumlah atau susunan kromosom pada sel. Kromosom adalah struktur yang terdiri dari DNA yang membawa informasi genetik pada organisme. Mutasi kromosom adalah perubahan pada jumlah atau struktur kromosom yang dapat memengaruhi jumlah gen dalam suatu organisme.

Mutasi kromosom dapat terjadi secara acak atau diwariskan dari orang tua kepada anak. Mutasi kromosom dapat disebabkan oleh faktor eksternal seperti radiasi atau bahan kimia, atau dapat terjadi selama pembelahan sel.

Mutasi kromosom bisa memiliki dampak yang signifikan pada organisme. Beberapa mutasi kromosom bisa menyebabkan kelainan genetik atau sindrom yang memengaruhi perkembangan fisik dan mental suatu organisme. Namun mutasi kromosom juga bisa memiliki manfaat seperti meningkatkan ketahanan terhadap penyakit tertentu.

Contoh mutasi kromosom yang umum terjadi adalah sindrom Down, yang disebabkan oleh adanya kromosom tambahan pada pasangan kromosom nomor 21. Sindrom Turner adalah contoh mutasi kromosom lainnya yang disebabkan oleh kekurangan atau kehilangan sebagian atau seluruh kromosom X pada wanita.

Itulah macam-macam mutasi yang kita pelajari kali ini. Semoga materi ini menambah pengetahuan biologimu ya, Sobat Pintar!

Penulis: Vania Nur Azizah

Penyunting: Deni Purbowati