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.