Mekanisme Mutasi dan Tipe Mutan Bakteri
Mutagenesis merupakan suatu teknik biologi molekuler di mana
suatu mutasi diciptakan pada suatu bagian molekul DNA tertentu, yang dikenal
sebagai plasmid.
Peristiwa kimia yang paling umum yang dapat menyebabkan
mutasi spontan adalah depurinasi dan deaminasi basa-basa tertentu. Pada
peristiwa depurinasi, adenin dan guanin tersingkir dari DNA karena terputusnya
ikatan kimia antara purin dan deoksiribose. Pada peristiwa depurinasi, jika
tersingkirnya purin itu tidak segera diperbaiki maka pada saat replikasi tidak
terbentuk pasangan basa komplementer yang lazim. Yang terjadi adalah secara
random basa apapun dapat diadakan. Pada replikasi berikutnya, keadaan tersebut
dapat menyebkan mutasi jika basa baru yang diadakan secara acak tersebut tidak
sama dengan basa mula-mula.
Sementara pada proses deaminasi, peristiwa yang terjadi
adalah tersingkirnya gugus amino dari basa. Contoh dari deaminasi adalah
deaminasi sitosin menjadi urasil. Oleh karena urasil merupakan basa nitrogen
yang tidak lazim bagi DNA maka sebagian besar urasil tersebut harus segera
disingkirkan dan diadakan proses perbaikan untuk mengembalikan sitosin. Apabila
urasil tidak segera diperbaiki maka hal itu akan menyebabkan pengadaan adenin
pada unting DNA baru hasil replikasi berikutnya, dan sebagai hasilnya adalah
terjadinya mutasi berupa perubahan pasangan bsa S-G menjadi T-A.
Mekanisme dasar:
1. Mensintesis DNA
yang di dalamnya terdapat bagian yang ingin dimutasi.
2. Hasil sintesis ini
harus dihibridisasi dengan DNA lain dari gen yang diinginkan.
3. Fragmen tersebut
diperluas lagi oleh DNA polimerase.
4. Molekul yang
diperoleh akan diadaptasikan ke dalam sel inang dan dikloning.
5. Pemilihan mutan.
Tipe Mutan Bakteri
Karena semua sifat sel-sel hidup pada akhirnya dikendalikan
oleh gen maka ciri sel yang manapun dapat berubah karena mutasi. Berbagai ragam
mutan bakteri telah diisolasi dan dipelajari secara intensif. Beberapa dari
tipe-tipe utama mutan adalah sebagai berikut:
1. Mutan yang memperlihatkan toleransi yang meningkat
terhadap unsur-unsur penghambat, terutama antibiotik (mutan yang resisten
terhadap antibiotik atau obat-obatan)
2. Mutan yang menunjukkan kemampuan fermentasi yang berubah
atau meningkatnya atau berkurangnya kapasitas untuk menghasilkan beberapa
produk akhir
3. Mutan yang mempunyai defisiensi akan nutrisi, yaitu
membutuhkan medium yang lebih kompleks untuk tumbuhnya ketimbang biakan aslinya
4. Mutan yang memperlihatkan perubahan dalam bentuk koloni
atau kemampuan untuk menghasilkan pigmen
5. Mutan yang menunjukkan perubahan pada struktur permukaan
dan komposisi selnya (mutan antigenik)
6. Mutan yang resisten terhadap aksi bakteriofage
7. Mutan yang memperlihatkan beberapa perubahan pada
ciri-ciri morfologis, misalnya hilangnya kemampuan untuk menghasilkan spora,
kapsul atau flagella.
Ada banyak implikasi praktis yang berkaitan dengan
terjadinya mutan mikrobia. Hal ini digambarkan oleh contoh-contoh berikut:
1. Diketahui ada beberapa mikroorganisme yang menggambarkan
resistensi terhadap antibiotik-antibiotik tertentu akibat mutasi. Kenyataan ini
sangat penting dalam pengobatan penyakit, karena antibiotik yang pada mulanya
efektif untuk mengendalikan suatu infeksi bacterial menjadi kurang atau tidak
lagi efektif ketika muncul mutan-mutan yang resisten terhadap antibiotik yang
bersangkutan
2. Dapat diisolasi mutan biokimiawi yang mampu menghasilkan
suatu produk akhir dalam jumlah besar. Hal ini penting dalam industri. Sebagai
contoh, jumlah penisilin yang dihasilkan dalam produksi komersial meningkat
secara dramatis melalui seleksi galur-galur mutan Penicillium
3. Pemeliharaan biakan murni spesies-spesies jasad renik
yang tipikal mensyaratkan tercegahnya mutasi, kalau tidak maka biakan tersebut
tidak akan tipikal lagi
4. Mutan mikroba telah digunakan secara meluas di dalam
penyelidikan berbagai proses biokimiawi, terutama reaksi-reaksi bio-sintetik.
Sebagai contoh, mutan-mutan yang terhalang atau rusak pada langkah-langkah
enzimatik yang berbeda-beda telah digunakan untuk menyingkap seluk beluk
rangkaian metabolik
Banyak mutan, mungkin sebagian besar dapat balik ke kondisi
liar melalui mutasi balik, yaitu kembalinya sel-sel mutan ke fenotipe asalnya.
Akan tetapi, hal ini tidak mesti disebabkan oleh pembalikan mutasi aslinya
secara tepat. Kadang-kadang, pengaruh mutasi asli dapat ditekan sebagian atau
seluruhnya oleh mutasi kedua pada situs yang berbeda pada kromosom(Pelczar,
2008).
Kesimpulan
• Konjugasi
Konjugasi merupakan mekanisme perpindahan informasi genetik
(DNA) dari sel donor ke sel resipien yang terjadi akibat adanya kontak sel
dengan sel.
• Transformasi ialah
proses pemindahan DNA bebas sel yang mengandung sejumlah informasi genetik
(DNA) dari satu sel ke
sel lainnya. DNA tersebut diperoleh dari sel donor melalui
lisis sel alamiah atau dengan cara ekstraksi kimiawi.
• Transduksi adalah
proses perpindahan gen dari suatu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofage
lalu oleh bakteriofage tersebut plasmid ditransfer ke populasi bakteri.
• Berdasarkan faktor
penyebabnya, dibedakan menjadi:
a. Mutasi alam, jika penyebabnya adalah mutagen-mutagen
alam.
b. Mutasi buatan (mutasi induksi), jika penyebabnya adalah
mutagen buatan.
Mekanisme dasar:
1. Mensintesis DNA
yang di dalamnya terdapat bagian yang ingin dimutasi.
2. Hasil sintesis ini
harus dihibridisasi dengan DNA lain dari gen yang diinginkan.
3. Fragmen tersebut
diperluas lagi oleh DNA polimerase.
4. Molekul yang
diperoleh akan diadaptasikan ke dalam sel inang dan dikloning.
5. Pemilihan mutan.