Penjelasan Perbedaan Lalat Buah Normal dan Mutan

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 dari generasi ke generasi, lalat ini telah dimutasikan, tetapi mutasi yang menguntungkan tidak pernah dihasilkan.

Istilah Mutasi merupakan perubahan yang terjadi pada organisme yang bersifat menurun (hereditas), hasil perubahan tersebut dinamakan mutan. Mutasi merupakan sumber aneka alela, yaitu bahan baku bagi alternatif-alternatif genotipe. Mutasi memberi alam variabilitas yang diwariskan, dan merupakan kunci keberhasilan seleksi alam. Mutasi dapat terjadi secara alami dan buatan/ induksi. Penyebab mutasi alami belum diketahui secara pasti.

Perbedaan Lalat Buah normal dan mutan

Radiasi gelombang pendek seperti: ultra violet, sinar radioaktif, neutron, sinar kosmis dapat sebagai penyebab mutasi alam. Mutasi buatan dapat dilakukan dengan: a) zat kimia mutagenik seperti: colchisin, mustard nitrogen, ethyl meta sulfonat (EMS), etilinimin, diefoksibutan, etilinoksida. Zat kimia mutagenik yang banyak digunakan untuk menimbulkan mutasi adalah: colchisin dan EMS. Radiasi gelombang pendek, seperti: α, β, γ, sinar X, neutron. Radiasi yang banyak digunakan untuk menimbulkan mutasi adalah sinar X.

Kecepatan mutasi adalah kemungkinan gen mengalami mutasi pada setiap pembelahan sel. Kecepatan mutasi dinyatakan sebagai kelipatan 10, dan karena mutasi sangat jarang terjadi maka eksponen selalu dalam bentuk negatif. Misalnya, bila terdapat satu kemungkinan mutasi dalam 104 sel yang membelah diri, maka laju (rate) mutasi adalah sebesar 1/10.000 yang diekspresikan sebagai 10-4 per pembelahan sel.

Mutasi spontan sangat jarang terjadi, umunya muncul sekali dalam 109 pasangan basa yang bereplikasi (laju mutasi 10-9). Suatu bahan mutagenik umumnya mempercepat terjadinya mutasi spontan. Dengan adanya senyawa mutagenik, kecepatan normal mutasi spontan (10-6 mutasi per gen yang bereplikasi) dapat dipercepat menjadi berkisar antara 10-5 hingga 10-3 mutasi per gen yang bereplikasi.

Jenis Jenis Mutasi Hewan di Alam

Mutasi yang terjadi di alam ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. Sebagian besar mutasi yang terjadi merugikan, tetapi 1/1000 diperkirakan ada yang bermanfaat, seperti mutan yang tahan terhadap hama dam penyakit. Fenotipe hasil mutasi di kelompokkan ke dalam lima kelas: mutasi morfologi, mutasi letal, mutasi kondisional, mutasi biokimia, dan mutasi resiten.

1. Mutasi morfologi merupakan perubahan yang terjadi dapat dilihat langsung pada organ mahluk hidup, seperti warna mata putih pada Drosophila melanogaster
2. Mutasi letal merupakan perubahan yang terjadi pada mahluk hidup bersifat mati (lethal).
3. Mutasi kondisional merupakan perubahan yang terjadi baru tampak pada kondisi tertentu (kondisi restriktif), sedangkan pada kondisi lain mengekspresikan normal (kondisi permisif). Dijumpai pada Drosophila melanogaster dominant lethal peka terhadap suhu. Individu (H+/H) fenotipenya normal pada suhu 20o C (kondisi permisif), tetapi Drosophila melanogaster tersebut mati bila suhu dinaikkan 30 o C (kondisi restriktif).
4. Mutasi biokimia merupakan perubahan terjadi pada organisme yang menyebkan hilangnya fungsi biokimia dari sel.
5. Mutasi resisten merupakan perubahan yang terjadi padasel atau organisme bersifat resisten terhadap inhibitor, pathogen tertentu.

Jenis Jenis Mutasi pada Hewan berdasarkan Sel dan Genetik

Berdasarkan perubahan yang terjadi pada material genetik dalam sel, mutasi dibedakan menjadi: mutasi gen, mutasi kromosom dan mutasi genom.

1. Mutasi gen yaitu perubahan terjadi pada material genetic, dalam prosesnya mutasi terjadi kerena adanya perubahan urutan (sequence) nukleotida DNA kromosom yang mengakibatkan terjadinya perubahan pada bentuk protein enzim. Perubahan yang umum terjadi ialah penggantian satu nukleotida dengan yang lainnya pada saat berlangsungnya replikasi DNA. Selama kode genetik cukup berlimpah, seluruh penggantian nukleotida tidak mengakibatkan terjadinya perubahan protein. Maksud kode genetik berlimpah ialah adanya beberapa kode yang mereplikasikan nukleotida yang sama dengan asam amino. Alternatif lain ialah adanya penambahan atau hilangnya nukleotida, sehingga mengubah informasi genetic yang terbaca mulai dari saat terjadinya perubahan sampai pada gen-gen yang terahir. Proses-proses tadi mengakibatkan perubahan besar, karena dapat mengubah jumlah replikasi dan sebagian besar penampilannya akan hilang dari populasi melalui seleksi.
2. Mutasi kromosom adalah prubahan terjadi pada struktur kromosom, diberi nama umum Aberasi khromosom.
3. Mutasi genom adalah perubahan yang terjadi pada jumlah kromosom mahluk hidup. Genom adalah satu set kromosom haploid dari mahluk hidup. Berdasarkan perubahan yang tertjadi pada jumlah kromosom, maka mahluk hidup di bedakan menjadi: aneuploid dan euploid.

Mutasi pada Lalat Buah

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. Drosophila melanogaster 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. 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 Drosophila melanogaster 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. Berdasarkan pengamatan pada 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. Berdasarkan pengamatan, ditemukan tipe warna tubuh ebony dan black. Warna tubuh tipe ebony (e) muncul karena adanya kelainan pada gen eboni, gen yang memberikan pigmen warna cokelat pada lalat Drosophila melanogaster wild type mengakibatkan lalat memiliki warna tubuh 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.

Ciri-ciri Lalat Buah normal dan mutan

Perbedaan Drosophila melanogaster normal dan mutan, yaitu:

1. Drosophila melanogaster Normal
2. Warna mata majemuk merah
3. Ukuran tubuh normal
4. Sayap panjang dan lurus
5. Warna tubuh coklat muda.
6. Drosophila melanogaster Mutan
7. Warna mata putih, oseli tidak berwarna (White)
8. Mata bewarna coklat (Clot)
9. Mata bewarna merah terang (Claret)
10. Mata bewarna coklat tua-hitam
11. Mata absen atau hanya berbentuk titik (Eyemissing)
12. Sayap pendek, dua pertiga ukuran sayap normal, bentuk sayap tumpul dan berlekuk (Dumpy)
13. Ukuran sayap lebih kecil, mencapai ujung abdomen, tidak bisa terbang (Miniature)
14. Sayap melekuk ke atas (Curled)
15. Sayap membentang 75° dari sumbu badan (Taxi)
16. Warna tubuh, kaki dan urat sayap hitam (Black)
17. Warna tubuh hitam mengkilat (Ebony).

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.