PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Penggunaan Drosophila dalam mempelajari pewarisan sifat memiliki sejumlah

keuntungan. Pertama memiliki siklus hidup yang pendek, kedua mudah dipelihara dan

ketiga terdapat sejumlah mutan yang mudah diamati fenotipnya secara morfologis.

Penampakan morfologis dari mutan tersebut antara lain dalam hal mata, sayap, warna

tubuh dan rambut-rambut pada tubuh. Fenotip mutan yang mudah diamati melalui mata

Drosophila adalah dalam hal warna dan bentuk / ukuran dibandingkan dengan tipe liar.

Fenotip mutan yang dapat diamati melalui sayap adalah dalm hal ukuran, posisi waktu

istirahat, pola venasi dan warna.

B. TEORI DASAR

1. Mutasi sebagai proses perubahan materi genetik

Mutasi didefinisikan sebagi perubahan yang terjadi pada molekul DNA, yang terdapat dalam

inti sel makhluk hidup dan berisi semua informasi genetis. Perubahan bahan genetik (DNA

maupun RNA), dapat terjadi pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf

kromosom (aberasi). Hampir selalu bahwa mutasi dianggap menyebabkan kerusakan dan

perubahan yang sedemikian parah sehingga tidak dapat diperbaiki oleh sel tersebut.

Perubahan konformasi materi genetik dalam proses mutasi dapat menyebabkan produksi

protein yang salah atau tidak lengkap (Elrod et all,2007). Namun satu hal yang pasti, mutasi

pada akhrinya berkontribusi dalam menciptakan keragaman hayati dalam populasi (Campbell

et all,2000).

Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi

disebut mutan. Seperti telah diulas sebelumnya, mutan biasa

dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami perubahan sifat

(individu tipe liar atau “wild type”). Mutasi tidak menambahkan informasi baru pada

DNA suatu organisme. Partikel-partikel penyusun informasi genetika terenggut dari

tempatnya, rusak atau terbawa ke tempat lain. Mutasi hanya mengakibatkan ketidaknormalan.

Ketidak normalan yang dapat diartikan sebagai kondisi yang berbeda, variasi fenotip yang

muncul tidak sesuai dengan alternatif ekspresi gen pada wild type-nya. Hal ini merupakan

representasi dari perbedaan sekuens alel – alel pada individu yang mengalami mutasi dengan

alel – alel pada wild type (Elrod et all,2007).

Secara alami, mutasi terjadi pada frekuensi rendah, biasanya lebih rendah

daripada 1:10.000 individu. Bahkan mayoritas gen memeiliki laju mutasi 1

x 10-6 , artinya 1 dalam 100.000 gamet hingga 1 dalam satu juta gamet

akan mengalami mutasi pada lokus – lokus tertentu (Elrod et all,2007). Mutasi

pada makhluk hidup bisa diakibatkan oleh Faktor lingkungan. Mutagen biasa dikenal sebagai

penyebab terjadinya mutasi, mutagen ini bisa berupa bahan kimia, fisika, kimia atau biologi,

yang memiliki daya tembus yang kuat sehingga dapat mencapai bahan genetis dalm inti sel

(Yatim, 2003). Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi

(mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta

loncatan energi listrik seperti petir.

2. Drosophila sebagai objek primadona pengamatan mutasi

Drosophila melanogaster atau lalat buah memegang peranan yang penting dalam beberapa

pengujian genetika, seperti dalam pengujian Hipotesis Mendel, baik Hukum Mendel 1 atau

Hukum Segregasi dan Hukum Mendel II atau Hukum Pemisahan Secara Bebas, pautan seks,

crossing over, kromosom politen dan lain sebagainya. Karakteristik ini menjadikan lalat buah

menjadi organisme yang cocok sekali untuk kajian-kajian genetik.

Berikut merupakan klasifikasi dari Drosophila melanogaster (Borror,1992) :

Kingdom : Animalia

Phyllum : Arthropoda

Kelas : Insecta

Ordo : Diptera

Famili : Drosophilidae

Genus : Drosophila

Spesies : Drosophila melanogaster

Untuk membandingkan morfologi mutan pada Drosophila melanogaster dapat digunakan

Drosophila melanogaster normal (wild type) sebagai pembanding. Pada lalat buah normal

(wild type) ciri-ciri morfologinya adalah sebagai berikut:

Tabel.1 Karakteristik Drosophila melanogaster normal (wild type)

Mata

majemuk

Bentuk bulat agak elips

Warna merah

Terdapat mata oceli pada bagian atas kepala

Terdapat sungut yang bercabang

Kepala berbentuk elips

Thorax berbulu-bulu dengan warna dasar putih

Abdomen Jumlah segmen lima

Warna segmen garis hitam

Sayap Warna transparan

Panjang

Posisi bermula dari thorax

Penelitian ilmiah tentang mutasi pada Drosophila melanogaster pertama dilakukan oleh T.H

Morgan pada1910, walaupun belum menunjukkan hasil memuaskan. Akhirnya murid

Morgan yang bernama Herman Yoseph Muller berhasil menemukan mutasi buatan dengan

menggunakan sinar X. Ia 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.

Fenotipe mutan Drosophila yang mudah diamati adalah dalam hal karakteristik mata, sayap,

warna tubuh dan rambut – rambut pada tubuh. Perbedaan karakteristik mutan dengan wild

type pada mata adalah warna dan bentuknya, sedangkan pada sayap adalah ukuran, posisi

waktu istirahat, pola venasi dan warnanya. Penulisan mutan Drosophila diikuti dengan

keterangan nomor kromosom tempat terdapatnya gen mutan dan lokasi pautannya pada

kromosom tersebut.

Tabel.2 Karakteristik mutan Drosophila melanogaster

Kriteria

pembedaMutan Ciri

Sayap Curled (3-50,0) Sayap melengkung ke atas atau ke depan. Tubuh

berwarna gelap.

Dumpy (2-13,0) Ukuran sayap terduksi menjadi 2/3 dari ukuran sayap

normal, seperti tampak terpotong. Bristle pada torak dan

rambut-rambut pada tubuh tampak tidak merata.

Taxi (3-9,1) Sayap membentang sekitar 75 % dari axis tubuh,

biasanya melengkung atau berombak.

Vestigial (2-67,0) Sayap sangat tereduksi.

Mata Sepia (3-26,0) Warna mata merah kecoklatan lalu menjadi coklat tua

dan menjadi hitam, tetapi occelus sama dengan tipe liar.

White (1-5,5) Mata berwarna putih dan occelusnya tidak berwarna

Eyemissing Mata absen atau hanya berbentuk titik

Clot Mata berwarna cokelatEyemissing

Warna tubuh Eboni (3-70,7) Tubuh secara geradual menjadi berwarna hitam

mengkilat pada saat dewasa, selubung spiracle pada

larva tampak berwarna gelap dibandingkan dengan

normal.

Black (2-48,5) Warna tubuh, kaki dan urat sayap hitam

Walaupun berbagai penelitian saat ini telah berhasil menemukan, mengidentifikasi bahkan

menciptakan mutan – mutan Drosophila, namun semua itu tidak berujung pada pembentukan

spesies baru yang lebih survive. Setiap upaya untuk “menghasilkan mutasi yang

menguntungkan” berakhir dengan kegagalan. 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 pula. Dari generasi ke

generasi, lalat ini telah dimutasikan, tetapi mutasi yang menguntungkan tidak pernah

dihasilkan. Seorang ahli genetika evolusionis, Gordon Taylor, menulis,

“Pada ribuan percobaan pengembangbiakan lalat yang dilakukan di seluruh dunia selama

lebih dari 50 tahun, tidak ada spesies baru yang muncul… bahkan satu enzim baru pun

tidak.” (Ghostrecon, 2008)

Seorang peneliti lain, Michael Pitman, berkomentar tentang kegagalan percobaan –

percobaan yang dilakukan terhadap lalat buah:

“Morgan, Goldschmidt, Muller, dan ahli-ahli genetika lain telah menempatkan beberapa

generasi lalat buah pada kondisi ekstrem seperti panas, dingin, terang, gelap, dan perlakuan

dengan zat kimia dan radiasi. Segala macam jenis mutasi, baik yang hampir tak berarti

maupun yang positif merugikan, telah dihasilkan. Inikah evolusi buatan manusia? tidak juga.

Hanya, sebagian kecil monster buatan ahli-ahli genetika tersebut yang mungkin mampu

bertahan hidup di luar botol tempat mereka dikembangbiakkan. Pada kenyataannya, mutan-

mutan tersebut mati, mandul, atau cenderung kembali ke bentuk asal.” (Arie, 2007)

C. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Mengenal beberapa tipe mutan Drosophila berdasarkan pengamatan fenotip

morfologinya

2. Mengidentifikasi tipe-tipe mutan Drosophila berdasarkan pengamatan fenotip

morfologinya

3. Membedakan tipe-tipe mutan Drosophila berdasarkan pengamatan fenotip

morfologinya