Penyebab Point Mutation (Mutasi titik) pada DNA


Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada materi genetik baik yang terjadi pada DNA atau RNA ataupun pada kromosom. Point mutation (mutasi titik) adalah mutasi atau perubahan yang terjadi pada satu atau beberapa basa nitrogen dalam suatu rangkaian DNA. Ada beberapa penyebab Point mutation (mutasi titik) diantaranya adalah :

1. Radiasi

Ketika suatu radiasi seperti sinar X dan sinar gamma mengenai sel, radiasi tersebut akan diserap oleh elektron terluar dari atom dan elektron tersebut akan tereksitasi, menyebabkan timbulnya radikal bebas. Radikal bebas akan memutus ikatan fosfodiester pada DNA sehingga double stranded DNA akan putus. Sedangkan radiasi sinar ultraviolet (UV) memancarkan energi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan sinar X dan sinar gamma sehingga tidak menghasilkan radikal bebas. Energi radiasi dari sinar UV hanya dapat diserap senyawa yang mempunyai cincin organik.

Penyebab Point Mutation (Mutasi titik) pada DNA, ultra violet penyebab mutasi, Mutasi DNA, mutasi DNA karena sinar ultra violet
Gambar 1. Sinar ultra violet (UV) yang mengenali DNA akan diserap oleh pirimidin dan menyebabkan basa pirimidin yang berikatan saling berikatan membentuk pirimidin dimer; gambar diatas menunjukkan terjadinya timin dimer

Komponen DNA yang menyerap kuat sinar UV adalah golongan pirimidin, yaitu basa nitrogen timin (T) dan sitosin (S). Jika ada 2 basa nitrogen timin (T) yang berdekatan terkena radiasi sinar UV, kedua basa nitrogen tersebut akan saling berikatan membentuk pirimidin dimer. Mekanisme perbaikan pirimidin dimer  pada DNA terjadi dengan memutus ikatan dari pirimidin dimer  atau memotong / membuang basa nitrogen timin (T) yang membentuk pirimidin dimer kemudian mengisi kembali. Dalam beberapa kasus, terbentuknya pirimidin dimer karena radiasi sinar UV gagal diperbaiki sehingga menyebabkan DNA Polimerase tidak dapat melakukan replikasi pada bagian DNA yang mengalami pirimidin dimer menyebabkan terjadinya mutasi dan memicu timbulnya kanker (kanker kulit jika yang terpapar jaringan kulit) bahkan sering kali menimbulkan efek letal pada sel (menyebabkan kematian sel).
Penyebab Point Mutation (Mutasi titik) pada DNA, ultra violet penyebab mutasi, Mutasi DNA, mutasi DNA karena sinar ultra violet
Gambar 2. Mekanisme perbaikan pirimidin dimer


2. Senyawa Kimia
Beberapa senyawa kimia atau bahan kimia dapat menyebabkan terjadinya mutasi DNA. Senyawa / bahan kimia tersebut mempunyai struktur yang hampir sama dengan basa nitrogen. Seperti 5-bromouracil yang mempunyai struktur mirip dengan basa nitrogen timin sehingga 5-bromouracil terkadang ikut menjadi penyusun nukleotida DNA menggantikan basa nitrogen timin. Namun DNA polimerase tidak bisa membedakan antara 5-bromouracil dan timin. Ketika ikut menjadi penyusun DNA, 5-bromouracil berubah struktur menyerupai basa nitrogen sitosin dan berpasangan dengan basa nitrogen guanin. Hal tersebut menyebabkan perubahan urusan basa nitrogen (mutasi) karena pasangan basa A-T pada DNA tersebut akan berubah menjadi pasangan G-C. Obat kemoterapi untuk AIDS juga mengandung senyawa kimia yang analog dengan basa nitrogen. Ketika senyawa kimia tersebut menjadi salah satu dari penyusun DNA, DNA tidak dapat ditranskripsikan dengan baik sehingga pertumbuhan virus HIV menjadi lambat. Beberapa senyawa kimia dapat menghilangkan gugus amino pada basa nitrogen adenin dan sitosin serta menambahkan hidrokarbon pada basa nukleotida. Keduanya dapat menyebabkan terjadi mispair pada DNA.


Penyebab Point Mutation (Mutasi titik) pada DNA, ultra violet penyebab mutasi, Mutasi DNA, mutasi DNA karena sinar ultra violet, penyebab mutasi DNA, Senyawa kimia penyebab mutasi DNA, bahan kimia pemicu mutasi DNA
Gambar 3. Senyawa 5-bromouracil mempunyai struktur yang mirip dengan timin namun jika ikut menjadi penyusun DNA menggantikan timin, strukturnya akan mirip dengan sitosin


3. Mutasi Spontan (Spontaneous Mutation)
Point mutasi bisa terjadi secara spontan, tanpa paparan radiasi atau bahan kimia mutagenik. Terkadang basa nukleotida secara spontan bergeser pasangan ke konformasi alternatif, atau isomer. Namun hal tersebut terjadi kurang dari satu basa nitrogen per milyar basa nitrogen dalam satu generasi. Walaupun begitu tetap merupakan salah satu sumber mutasi yang penting.
Sequen DNA terkadang salah menempel (berpasangan)  ketika pasangan kromosom homolog saling berdekatan (berpasangan) menyebabkan salah satu untaian (strand) DNA membentuk loop. Seperti saat kita keliru dalam memasangkan kancing baju pada lubangnya. Kesalahan tersebut dinamakan dengan slipped mispairing yang biasanya terjadi sementara dan segera akan diperbaiki. Mekanisme perbaikan terhadap slipped mispairing juga dapat terjadi dan menyebabkan penghapusan (delesi) ratusan nukleotida dari salah satu kromosom. Jika penghapusan (delesi) terjadi dan berakhir di tengah-tengah kodon (gen), maka akan menyebabkan pembacaan kodon. Seperti pada kalimat  THE FAT CAT ATE THE RAT jika huruf F terhapus maka akan terbaca menjadi ATC ATA TET DIA DI menyebabkan DNA menjadi nonsense (tidak menyandikan asam amino).


mutasi spontan, slipped mispairing, Penyebab Point Mutation (Mutasi titik) pada DNA, ultra violet penyebab mutasi, Mutasi DNA, mutasi DNA karena sinar ultra violet, penyebab mutasi DNA, Senyawa kimia penyebab mutasi DNA, bahan kimia pemicu mutasi DNA
Gambar 3. Slipped mispairing terjadi ketika kromosom homolog berpasangan, menyebabkan terbentuknya loop, dan jika tidak diperbaiki akan menyebabkan penghapusan (delesi) pada nukleotida

POSTINGAN TERKAIT :
Pertumbuhan dan Perkembangan Vertebrata

Kontrol ekspresi gen pada Bakteri

Kode Genetik, Central Dogma (Tanskripsi dan Translasi)

Proses Replikasi DNA

Eksperiman Meselson–Stahl tentang replikasi DNA yang bersifat semi konservatif
Load disqus comments

0 comments