Apa yang Dimaksud dengan Mutagen? Simak Jenis & Contohnya

tirto.id - Mutagen adalah faktor penyebab terjadinya sebuah mutasi. Mutagen berdasarkan sifatnya dapat berupa bahan kimia, fisika, biologi, buatan, hingga alami. Lantas, apa yang dimaksud dengan mutagen dan bagaimana contohnya?

Sebelum memahami ketiga jenis mutagen beserta contohnya, Anda perlu mengenal dulu hubungannya dengan mutasi gen. Mutasi, mutan, dan mutagen merupakan istilah yang sering dibahas dalam ilmu genetika.

Mutasi adalah perubahan materi genetik (gen atau kromosom) suatu sel. Adapun mutasi gen atau mutasi titik terjadi karena perubahan struktur gen DNA, sehingga mengakibatkan asam amino yang dikode oleh gen berubah.

Pengertian Mutagen yang Benar

Dinukil dari NHGR Institute, pengertian mutagen yang benar adalah agen yang menyebabkan mutasi genetik. Kemudian mutan merupakan sebutan untuk menggambarkan individu yang mengalami perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi.

Dampak mutasi bisa bervariasi, tergantung pada jenis mutagen dan individu organisme yang mengalami dampaknya. Mutan secara umum memiliki tiga macam karakteristik yang berhubungan dengan dampak mutasi.

Pertama, memiliki gen resesif, sehingga dalam keadaan homozigot karakter perubahannya belum dapat dilihat. Kedua, gen yang mengalami mutasi bersifat letal. Ketiga, individu yang mengalami mutasi hanya bisa berumur pendek atau biasanya mati sebelum dilahirkan.

Jenis Mutagen

Macam-macam mutasi genetik dapat menyebabkan perubahan atau mutasi DNA. Berbagai jenis mutagen ini dapat Anda pantau melalui penjelasan berikut.

1. Mutagen Biologi

Mutagen biologi adalah penyebab mutasi gen yang berupa mikroorganisme, seperti virus atau bakteri. Berbagai jenis mutagen biologi dapat menyebabkan mutasi pada organisme yang terinfeksi.

Dalam proses mutasi, asam nukleat pada virus dan bakteri dapat merusak kromosom sel inangnya. Hal ini kemudian memicu pembentukan sel abnormal. Misalnya, akibat virus memperbanyak diri, sel-sel dan jaringan inangnya bisa rusak akibat perubahan susunan DNA.

2. Mutagen Buatan

Berbicara mengenai mutagen buatan, jenis mutasi yang dilakukan oleh agen pengubah DNA ini merupakan hasil buatan manusia. Oleh karena itu, pembentukannya tergantung keperluan medis ataupun penelitian.

Adapun mutagen buatan tersebut berkaitan dengan mutasi buatan, yakni perubahan DNA yang direkayasa oleh seorang ahli. Kendati melibatkan bahan yang tidak alami, namun mutagen buatan tetap bisa memberikan pengaruh terhadap genetik.

3. Mutagen Kimia

Mutagen kimia adalah bahan kimia yang dapat menyebabkan mutasi gen. Contoh mutagen kimia adalah pestisida, kolkisin, gas mustrad, dan lain sebagainya.

Mutagen kimia umumnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia yang bersifat racun bagi tubuh. Senyawa tersebut dapat mengubah basa nukleotida di dalam DNA tubuh inang, sehingga struktur ikatan hidrogen berubah.

Mutagen kimia dapat dengan mudah terikat oleh lemak dan bersifat merusak karena mengandung racun yang tidak bisa larut di dalam air.

4. Mutagen Fisika

Mutagen fisika adalah zat fisis yang dapat menjadi penyebab mutasi. Contoh mutagen fisika adalah sinar ultraviolet (sinar UV), radioaktif, sinar X, dan lain sebagainya.

Mutagen fisika kebanyakan berupa paparan sinar tertentu. Salah satu contoh penyakit yang disebabkan oleh mutagen fisika, yakni kanker kulit. Di antara penyebab kanker kulit terlalu sering terpapar sinar UV.

5. Mutagen Alami

Dalam buku Modul Biologi Kelas XII KD 3 (2020) tulisan Munawir, mutagen alami merupakan bahan atau faktor pengubah genetik yang hadir secara alami. Oleh karena itu, pembuatan agen ini sepenuhnya mengandalkan alam.

Istilah mutagen alami berkaitan erat dengan mutasi alami maupun spontan, di mana DNA suatu mutan berubah akibat faktor lingkungan. Salah satu bentuk mutagen alami misalnya kesalahan DNA di dalam metabolisme makhluk.

Apa Saja Contoh Mutagen?

Contoh faktor mutagen adalah zat kimia, sinar matahari, atau organisme biologi tertentu yang dapat menyebabkan mutasi.

Contoh Mutagen Biologi

Selain virus, ada beberapa contoh mutagen biologi yang lain. Bakteri, jamur, hingga transposon adalah contoh mutagen biologi selain virus. Berikut ini beberapa contoh mutagen biologi beserta penjelasannya:

1. Virus

Beberapa virus dapat menyebabkan mutasi genetik pada sel inangnya. Contohnya adalah virus Human Papilloma Virus (HPV) yang mutasinya dapat menyebabkan kanker serviks. Selain itu, Epstein Barr Virus (EBV) juga bisa memicu mutasi sehingga meningkatkan risiko kanker limfoma Burkitt, kanker limfoma hodgkin, hingga kanker nasofaring.

2. Bakteriofag

Bakteriofag merupakan bakteri yang terinfeksi virus. Fag bakteri dapat menyebabkan perubahan genetik pada bakteri yang terinfeksi, tetapi bukan karena sifat mutageniknya, melainkan proses replikasi virus itu sendiri dan interaksi dengan sistem pertahanan bakteri.

3. Transposon

Transposon adalah kumpulan DNA yang dapat berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain dalam genom. Proses perpindahan transposon disebut transposisi. Transposon dapat menyebabkan mutasi genetik dan perubahan dalam genetik sel makhluk hidup.

Contoh Mutagen Buatan

Terdapat berbagai macam contoh mutagen buatan yang menyebabkan terjadinya mutasi secara tidak alami. Berikut ini daftar contoh zat buatan manusia yang memungkinkan kemunculan perubahan terhadap genetik.

1. Etil Metan Sulfat

Senyawa kimia selanjutnya yang bisa menjadi mutagen adalah etil metan sulfonat (EMS). EMS dapat menyebabkan mutasi di DNA tanaman yang akan memberikan pengaruh berupa perubahan morfologi. EMS memodifikasi DNA inang dengan cara menambahkan gugus alkil ke residu guanin DNA.

2. Benzopyrene

Benzopyrene dapat menyebabkan mutasi di tingkat DNA dengan cara menghasilkan senyawa metabolit genotoksik benzopyrene-7,8 dihydrodiol – 9,10 – epoxide. Senyawa itu dapat merusak DNA. Senyawa Benzopyrene biasanya terdapat di asap rokok, asap kendaraan bermotor, dan asap pembakaran lainnya.

3. Akridin Oranye

Contoh mutagen kimia lainnya adalah akridin oranye, yang dikenal juga dengan sebutan chrysoidine. Akridin Oranye memiliki sifat mutagenic. Senyawa ini akan berikatan dengan nukleotida DNA inang membentuk adduk DNA yang dapat menyebabkan kerusakan genetik dan mutasi.

Contoh Mutagen Kimia

Mutagen kimia merupakan jenis mutagen yang mempunyai kemampuan menyisipkan diri di antara basa nitrogen DNA inang. Berikut ini adalah beberapa contoh mutagen kimia.

1. Asam Nitrit (HNO2)

Asam nitrit (HNO2) adalah mutagen kimia yang dapat menyebabkan mutasi pada DNA inang. Cara kerja asam nitrit adalah melalui deaminasi oksidatif atau pemutusan gugus amina pada basa nitrogen adenin, guanin, dan sitosin pada rantai DNA.

2. Hidroksilamin (NH2OH)

Hidroksilamin dapat menyebabkan mutasi genetik. Hidroksilamin bekerja dengan cara merusak struktur kimia DNA melalui reaksi antara gugus amina (NH2) dan basa-basa nitrogen dalam DNA.

3. Kolkisin

Meski tidak secara langsung dikategorikan sebagai mutagen, kolkisin dapat menyebabkan kerusakan genetik pada tingkat sel. Kolkisin menghambat pembentukan spindel mikrotubulus dalam pembelahan sel. Penghambatan itu dapat menyebabkan kromosom terpisah selama mitosis dan meiosis, sehingga terjadi perubahan struktur kromosom.

Contoh Mutagen Fisika

Ada banyak contoh mutagen fisika. Sebagian termasuk dalam jenis mutagen alami karena berasal dari alam, berikut yang dapat dikelompokan dalam mutagen fisika adalah:

1. Sinar Radioaktif

Sinar radioaktif menjadi salah satu contoh mutagen fisika karena dapat menyebabkan kerusakan pada struktur DNA. Radiasi ionisasi yang dihasilkan oleh sinar radioaktif dapat mengakibatkan pemutusan atau perubahan struktur ikatan kimia dalam molekul DNA.

2. Suhu Tinggi

Contoh mutagen fisika selanjutnya adalah suhu tinggi. Suhu yang tinggi bisa memengaruhi laju reaksi kimia di tubuh makhluk hidup, sehingga memicu kerusakan ikatan hidrogen dan fosfodiester dalam untai DNA.

3. Sinar Kosmik

Sinar kosmik juga termasuk contoh mutagen fisika. Sinar kosmik merupakan sinar yang berasal dari luar angkasa dan mencapai atmosfer bumi. Sinar kosmik terdiri atas partikel bermuatan proton, neutron, dan partikel alfa. Muatan partikel tersebut dapat berinteraksi dengan atom dan molekul di dalam sel.

Sinar kosmik termasuk kategori radiasi ionisasi sehingga dapat berdampak negatif bagi tubuh. Dampak negatif yang muncul bisa berupa pemutusan rantai DNA, hingga menghasilkan lesi ganda rantai DNA.

4. Sinar-sinar Berenergi Tinggi α, β, γ, dan Neutron

Sinar-sinar yang berenergi tinggi, seperti α (alfa), β (beta), γ (gama), dan neutron pun termasuk contoh mutagen fisika. Sinas-sinar yang berenergi tinggi itu dapat menimbulkan reaksi ionisasi dalam sel, yang akan memicu terjadinya aberasi kromosom, (perubahan struktur fisik atau jumlah kromosom). Aberasi kromosom dapat menyebabkan mutasi genetik yang memengaruhi fungsi tubuh.

Paparan radiasi sinar-sinar berenergi tinggi dalam jangka waktu yang lama bisa menyebabkan disosiasi molekul pada makhluk hidup. Dampaknya yang paling buruk berupa kerusakan DNA yang bisa memicu mutasi genetik, kerusakan sel, hingga transformasi genetik. Contoh dampak buruk paparan radiasi tadi pada manusia ialah kemunculan berbagai jenis kanker, leukimia, dan cacat lahir.

Contoh Mutagen Alami

Terdapat beberapa contoh agen mutasi yang melakukan perubahan mutan karena faktor alamiah. Mutagen di alam yang menyebabkan mutasi adalah sebagai berikut:

1. Sinar ultraviolet

Sinar ultraviolet (UV) termasuk dalam jenis mutagen fisika yang dapat menyebabkan mutasi pada materi genetik. Sinar UV dapat merusak DNA dalam sel kulit hingga memicu terjadinya kanker kulit.

2. Jamur

Beberapa jenis jamur yang menghasilkan senyawa aflatoksin dapat berperan sebagai mutagen biologi. Aflatoksin bekerja dengan cara merusak DNA dan menghasilkan senyawa yang bersifat karsinogenik dalam tubuh.

Contoh jamur yang bisa menjadi mutagen karena mengandung aflatoksin ialah Aspergillus flavus dan Aspergillus parasiticus.utagen karena mengandung aflatoksin ialah Aspergillus flavus dan Aspergillus parasiticus.