LAPORAN PRAKTIKUM
GENETIKA (BI-2105)
PENGENALAN MUTAN
Tanggal praktikum: 12 September 2014
Tanggal pengumpulan: 19 September 2014
disusun oleh:
Kinanti Prestiasani
1061366
Kelompok 8
Asisten:
Imam Faturahman
10611040
PROGRAM STUDI BIOLOGI
SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI
INTSITUT TEKNOLOGI BANDUNG
BANDUNG
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mutasi adalah perubahan permanen pada bagian dari DNA. Perubahan ini
memperngaruhi gen, yang menyimpan informasi tentang pembuatan semua
protein yang menyusun sel dan makhluk hidup, serta aktivitas dari sel itu sendiri.
Mutasi bisa terjadi pada skala yang bervariasi, dari bagian rantai basa nitrogen
pada DNA sampai bagian dari kromosom (Campbell, 2011). Jenis mutasi juga
beragam. Mutasi bisa diturunkan dari orang tua, namun ada juga sel yang
mengalami mutasi selama proses hidupnya, tanpa ada interferensi dari orang tua.
Mutasi yang diturunkan oleh orang tua biasa disebut germline mutation dan
diturunkan melalui sel gamet orang tua sehingga seluruh sel makhluk hidup itu
memiliki jenis mutasi yang sama. Mutasi yang didapatkan selama masa hidup
suatu organisme disebut somatic mutation. Mutasi ini terjadi pada sel somatik,
(sel non-gamet) sehingga tidak diturunkan dan tidak terjadi di seluruh tubuh
(Lister Hill National Center for Biomedical Communications, 2014).
Mutasi adalah hal yang bisa terjadi pada setiap sel makhluk hidup dan
merupakan bentuk respon suatu makhluk hidup terhadap lingkungannya atau
merupakan efek dari paparan zat atau sinar dari luar tubuh. Mutasi bisa
memberikan berbagai dampak. Yang pertama, mutasi yang tidak berpengaruh
apapun karena perubahan pada DNA tidak mengubah jenis protein yang
dihasilkan. Ada juga jenis mutasi yang menguntungkan organisme itu sendiri
dimana mutasi membuat organisme itu bisa bertahan menghadapi lingkungan,
atau jika dilihat dari kacamata manusia, mutasi itu menghasilkan sifat-sifat yang
menguntungkan manusia. Mutasi yang merugikan, bisa menyebabkan penyakit
atau kelainan yang membuat suatu organisme justru tidak bisa bertahan hidup.
Konsep mutasi sangatlah penting untuk dipelajari. Setiap dampak mutasi
yang telah dipaparkan di atas dapat dimanfaatkan konsepnya. Pertama, mutasi
yang menguntungkan. Jika ingin dilihat dari kepentingan manusia, pengetahuan
tentang mutasi-mutasi yang menguntungkan dapat dipakai untuk mengembangkan
organisme yang memiliki sifat-sifat yang diinginkan seperti resisten terhadap
hama, menghasilkan produk hayati yang lebih banyak dan berkualitas, atau
sekadar memiliki variasi warna yang menarik. Mutasi yang membuat suatu
organisme bertahan menghadapi lingkungan tertentu bisa diambil dan ditiru
konsepnya.
Kedua, pengetahuan tentang mutasi yang merugikan. Pengetahuan ini bisa
menjadi acuan dalam pembuatan penanganan yang tepat dan pencegahan agar
mutasi itu tidak terjadi . Contohnya seperti dalam bidang medis, yaitu penanganan
dan pencegahan penyakit kanker.
Ketiga, mutasi yang tidak memberikan efek apa pun. Pengetahuan tentang
mutasi jenis ini bisa menjadi acuan tentang bagaimana mekanisme suatu sel dalam
penerjemahan kode protein sehingga kesalahan yang biasa terjadi dalam sebuah
sel tidak akan banyak mempengaruhi makhluk hidup dan tidak akan berakibat
fatal. Toleransi dari sistem ini bisa diadaptasi bahkan tidak hanya dalam bidang
biologi saja.
Pengetahuan tentang mutasi tidak hanya didapat dengan mempelajari gen
manusia secara langsung, melainkan menggunakan organisme model. Salah satu
model paling baik dalam mempelajari mutasi adalah Drosophila melanongester.
Drosophila melanongester menjadi yang terdepan dalam pembelajaran dan
penelitian tentang mutasi atau tentang gen secara keseluruhan (Celniker et al,
2003) dan membantu manusia untuk lebih mengerti tentang cara kerja genetik
manusia itu sendiri sendiri.
1. 2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah:
1. Menentukan jenis mutan pada Drosophila melanogaster
2. Menentukan ciri-ciri fenotip mutan Drosophila melanogaster dan
membandingkannya dengan tipe normal (wild type)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Struktur dan Ciri Drosophila melanogaster
Gambar 2.1 Morfologi Drosophila melanogaster
Sumber: Parrathi et al, 2008
Ada perbedaan morfologis antara lalat buah jantan dan betina. Lalat buah
jantan memiliki ukuran tubuh yang lebih kecil, relatif terhadap ukuran lalat buah
betina. Lalat buah jantan memiliki tiga ruas di bagian abdomennya dan memiliki
sisir kelamin. Lalat buah betina memiliki enam ruas pada abdomen.
Lalat buah memiliki sungut yang tumpul (tidak runcing) dan bercabang.
Sungut ini tumbuh di kepala yang berbentik lonjong. Bagian toraks lalat buah
berwarna kream dan ditumbuhi rambut yang berwarna putih. Bagian abdomen
lalat buah bersegmen-segmen. Segmen ini terlihat jelas karena ada garis-garis
berwarna hitam. Lalat buah memiliki sayap yang panjangnya melebihi abdomen.
Sayap ini dimulai dari daerah toraks dan berbentuk lurus dengan warna
tramsparan (Ghostrecon, 2008)
Lalat buah normal memiliki dua jenis mata, yaitu mata majemuk berwarna
merah dan berbentuk elips, dan mata ocell yang berukuran jauh lebih kecil
dibandingkan mata majemuk. Warna mata ocell ini adalah coklat kehitaman,
terletak di atas kepala, di antara mata majemuk, dan berbentuk bulat (Ghosrecon,
2008). Kepala berbentuk elips. Thorax terlihat berwarna krem, ditumbuhi banyak bulu,
dengan warna dasar putih. Abdomen bersegmen lima, segmen terlihat dari garis-garis
2.2 Mutasi dan Jenis – Jenisnya (titik,kromosom)
Mutasi adalah pemutusan atau perubahan yang terjadi pada molekul DNA,
yang terdapat dalam inti sel makhluk hidup dan berisi semua informasi genetis
(Campbell, 2011). Perubahan ini dapat terjadi pada skala urutan gen maupun
pada taraf kromosom. Mutasi yang terjadi pada skala gen disebut mutasi titik dan
mutasi yang terjadi pada kromosom disebut aberasi. Mutasi juga dapat mengarah
pada alelevolusi, yaitu munculnya variasi-variasi baru pada spesies. Seperti yang
telah dipaparkan di latar belakang tadi, mutasi adalah respon dari sel atau paparan
atau perubahan dari luar. Hal-hal yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut
mutagen.
Gambar 2.2 Mutasi yang merubah struktur kromosom
Sumber: Campbell, 2000
2.3 Jenis-Jenis Mutasi pada Drosophila melanogaster
Berdasarkan fenotip yang dihasilkan dari mutasinya, mutasi pada
Drosophila melanogaster dibagi menjad beberapa jenis. Jenis-jenis mutasi yang
terjadi adalah mutasi pada warna mata, bentuk mata, warna tubuh, bentuk sayap,
bentuk badan, bentuk sungut, warna sayap, warna urat sayap dan fenotip lainnya
(Otto, 2000).
2.4 Efek Mutasi pada Gen dan DNA
Mutasi bisa memberikan efek pada suatu sel makhluk hidup. Perubahan
urutan atau posisi rantai penyusun DNA akan mempengaruhi gen yang notabene
merupakan penyimpan semua informasi dan perintah tentang aktifitas sel . Jika
gen berubah, protein yang dihasilkan juga bisa berubah dari yang seharusnya dan
sangat bisa mengacaukan sistem yang ada (Lister Hill National Center for
Biomedical Communications, 2014). Meskipun tidak semua mutasi dapat
berakibat buruk, sebagian besar mutasi yang terjadi mengakibatkabn ganguan atau
inkapabilitas bagi sel makhluk hidup itu sendiri.
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan (dalam tabel)
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
Alat Bahan
Mikroskop Kloroform
Botol pembius “etherizer” Drosophila melanongester normal
Cawan petri dengan kapas dalam
tutupnya (reetherizer)
Mutan Drosophila melanongester
- Warna mata:
white (w) sepia (se)
purple (pr) clot (cl)
white-apricot (w2) maroon-like (mr-l
- Bentuk sayap
Dumpy (dp) taur (tx)
Miniature (m) vestigrial (vg)
- Bentuk mata
Bar 3 eyemissing (eym)
Eyeless (ey2)
- Warna tubuh
Black ( b) ebony (e)
Yellow (y2)
Kuas
3.2 Cara Kerja
Lalat normal dan lalat mutan dibandingkan, lalu dibius sampai pingsan di
botol etherizer dengan cara menutup botol etherizer dan meneteskan beberapa
tetes kloroform. Setelah pingsan, lalat dipindahkan ke cawan petri, diposisikan di
bawah mikroskop dan diamati.
Di bawah miroskop lalat diamati warna tubuh, bentuk mata, warna mata,
dan bentuk sayapnya. Setelah itu, lalat mutan dan lalat normal dibandingkan. Jika
perlu, lalat bisa digerakkan dengan menggunakan kuas. Bila lalat mulai sadar dari
pingsan dan bergerak-gerak, cawan petri dapat langsung ditutp menggunakan tutp
cawan yang telah ditetesi eter.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Gambar 4.1 Drosophila melanogaster normal
Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Dm Mutan
Jenis
Mutan
Foto Hasil Pengamatan Gambar Literatur Deskripsi
Mutan
Sephia
Sumber: Otto, 2000
Warna
mata
coklat
kehitama
n
Eye
missing
Tidak ada
mata
majemuk,
hanya ada
mata
tunggal
berwarna
hitam
Claret
Sumber: Otto, 2000
Warna
mata
merah
terang
Miniatu
re
Sumber: Otto, 2000
Sayapnya
pendek,
lebih
pendek
dari
panjang
badan
Dumpy
Sumber: Otto, 2000
Panjang
sayap 2/3
sayap
normal
Black Warna
badan
hitam,
garis garis
di bagian
dorsal
Sumber: Otto, 2000 terlihat
jelas
Ebony
Sumber: Otto, 2000
Warna
badan
coklat tua
mengilap
White
Sumber: Otto, 2000
Warna
mata
putih
Clot Warna
mata
merah tua
kecoklata
m
Curly
Sumber: Otto, 2000
Bentuk
sayap
lentik/aga
k lancip
Taxy
Sumber: Otto, 2000
Kedua
sayap
membent
uk sudut
75°
4.2 Pembahasan
Dari hasil pengamatan dapat dilihat bahwa dropsophila yang diamati telah
mengalami mutasi. Organisme yang mengalami mutasi biasa disebut mutan.
Mutasi-mutasi dapat diklasifikasikan sesuai dengan fenotipnya, oleh karena itu
pembahasan akan dilakukan sesuai dengan pengelompokan berdasarkan fenotip
mutan.
4.2.1 Warna Mata
Drosophila melanogaster yang normal (wild type) memiliki warna
mata merah. Ada dua pigmen yang mengatur warna pada mata lalat buah,
yaitu drosopterin yang mengatur warna merah dan homokrom yang
mengatur wara coklat. Di lalat buah normal, kedua pigmen ini terekspresi
dengan seimbang sehingga warna yang dihasilkan adalah merah yang tidak
terlalu gelap dan tidak terlalu terang. Lalat buah mutan yang mengalami
mutasi pada gen yang mempengaruhi warna mata akan memliki mata yang
tidak merah. Ada 4 jenis mutan yang mengalami perubahan warna mata
pada pengamatan ini, yaitu clater, clot, white dan sephia. Mutan
tipe white mengalami mutasi pada kromosom nomor 1 tepatnya di lokus
lokus 1,5. Hal ini menyebabkan drosopterin, yaitu pigmen merah yang
seharusnya dihasilkan sebagai warna pada faset mata lalat tidak dihasilkan
sehingga terjadi penyimpangan yang memberikan warna putih pada faset
mata mutan (Otto, 2000).
Pada mutan tipe clot warna mata yang teramati adalah merah
kecoklatan. Hal ini diakibatkan oleh mutasi pada kromosom nomor 2, lokus
16,5 dan membuat pigmen coklat pada faset mata (homokrom) terekspresi
lebih dari biasanya dan warna coklat menjadi agak mendominasi.
Mutasi pada kromosom nomor 3, lokus 100,7 pada lalat buah
mengakibatkan mata berwarna merah terang atau disebut juga sebagai
tipe claret . Ekspresi dar pigmen drosopterin lebih besar dari basanya
sehingga warna matanya lebih terang bila dibandingkan dengan warna
merah pada lalat normal.
Tipe mutan sepia (se) mengalami kecacatan pada kromosom no 3,
lokus 26,0 sehingga struktur gen yang mengatur DNA sintase berubah dan
lalat kekurangan enzim sintase PDA. Mutasi ini dapat diturunkan pada
keturunan-keturunan dari lalat sepia itu sendiri. Mutasi ini membuat lalat
buah mutan sepia memiliki fenotip mata coklat kehitaman.
4.2.2 Bentuk Mata
Fenotipe lain yang teramati adalah bentuk mata lalat buah. Pada lalat
buah normal, terdapat dua jenis mata, yaitu mata majemuk dan mata tunggal
yang memiliki fungsi yang berbeda. Berdasarkan pengamatan bentuk mata,
ada lalat buah yang matanya hanya berupa titik hitam, atau mata tunggal ,
dan tidak memiliki mata majemuk. Mutan jenis ini disebut
dengan eyemissing (eym). Hal ini disebabkan oleh kromosom nomor 3,
lokus 67,9 yang mengalami kerusakan dan berakibat pada keabnormalan
gen” yang memberikan perintah pada sel yang ada di fase larva untuk
memunculkan mata. Mutasi ini menyebabkan mutan lalat buah terganggu
penglihatannya karena ketiadaan fngsi dari mata majemuk yang seharusnya
memberi pengelihatan dengan radius yang luas.
4.2.3 Bentuk Sayap
Pada lalat buah wild type, sayap yang dimilikiadalah sayap yang
panjang dan lurus sehingga lalat dapat terbang dengan normal tanpa
mengalami kesulitan. Perubahan yang terjadi pada materi genetis lalat buah
dapat menyebabkan perbedaan bentuk sayap yang teramati pada
pengamatan kali ini adalah dumpy, miniature, curled dan taxi.
Mutasi tipe curled terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom
nomer 3, lokus 50,0. Pada tipe ini gen “curled” merupakan gen dominan
sehingga muncullah bentuk sayap yang melengkung ke atas dan agak lentik.
Jenis mutasi bentuk sayap lainya adalah taxi . Pada mutan jenis ini,
sayap lalat membentang 75° dari sumbu tubuh. Hal ini diakibatkan oleh
kecacatan pada kromosom nomor 3, lokus 91,0. Mutasi ini membuat lalat
mutan jenis taxi menjadi susah untuk melakukan proses perkawinan.
Mutan miniature terjadi karena adanya kecacatan pada kromosom
nomor 1, lokus 36,0 yang memunculkan fenotipe sayap yang hanya
mencapai ujung abdomen dan menjadi lebih pendek dari lalat normal.
Selain itu, ukuran tubuh lalat miniature lebih kecil dibadingkan dengan lalat
normal. Mutasi jens muniature akan membuat mutan tidak dapat terbang
normal.
Mutasi yang terjadi pada kromosom nomor 2, lokus 13,0
memunculkan fenotipe lalat dumpy yang terlahir dengan sayap sepanjang
2/3 dari panjang sayap normal .Mutasi ini adalah mutasi resesif yang dibawa
oleh kedua lalat parental. Mutasi yang terjadi dapat menyebabkan lalat tidak
bisa terbang dengan sempurna.
4.2.4 Warna Tubuh
Warna tubuh lalat normal adalah cokelat muda.Mutasi dapat
mengakibatkan perubahan warna tubuh pada lalat buah Pada pengamatan,
ditemukan tipe warna tubuh ebony dan black.
Mutan dengan warna tubuh tipe ebony muncul karena adanya kelainan
pada gen eboni, yaitu gen yang memberikan pigmen warna cokelat pada
lalat Drosophila melanogaster wild type dan mengakibatkan lalat memiliki
warna tubuh yang hitam kecoklatan mengilat dan warna dada yang putih.
Mutan black 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.Jenis mutasi warna tubuh bisa saja mempengaruhi kehidupan lalat
mutan itu sendiri, seperti pada proses pemilihan pasangan sebelum
perkawinan.
BAB V
SIMPULAN
Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Jenis mutan yang Drosophila melanogaster yang diamati, berdasarkan
fenotip yang terlihat, adalah white, sephia, clot dan claret untuk warna mata,
eyemissing untuk bentuk mata, black dan ebony untuk warna tubuh, dan
curly, miniature, dumpy dan taxi untuk bentuk sayap.
2. Terdapat ciri-ciri khusus dari setiap fenotip mutan yang dapat dibedakan
dengan Drosophila melanogaster normal
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, Neil. Reece, Jane B. Urry, Lisa A. Cain, Michale L. Wasserman, Steven A. Minorsky, Peter V. Jackson, Robert B. 2011. Biology. San Fransisco, Pearson Benjamin Cummings
Celniker, Susan E. Rubin, Gerald M. 2003. “The Drosophila melanogaster Genome”. Annual Review of Genomivs and Human Genetics 4 89-117
Ghostrecon, 2008. Experimnets in Genetics wih Drosophila. London, John Wiley and Sons, Inc
Otto, P.A. 2000. Genetic and Molecular Biology. Sao Paulo. Brazil’s Sociaty of Genetics
Parrathi, Deepa. Amritha, Akhsya. Paul,Solomon. 2009. “Wonder Animal Modul for Genetic Study” Sri Ramachandra Journal of Medicine. 2(2)
Genetics Home References. Lister Hill National Center of Biomedical Communications, US National Library of Medicine, 15 September 2014