Memahami Mutasi Genetik Akibat Bencana Nuklir

"Kita tidak dapat memegang obor untuk menerangi jalan orang lain tanpa menerangi jalan kita sendiri"
~Pepatah Bijak~

Berawal dari sebuah pertanyaan sederhana:

Kenapa bentuk fisik manusia tidak ada yang sama?

Mengapa setiap individu tiada yang sama persis?

Memahami Mutasi

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada spesies.

Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya, radioaktif, sinar ultraviolet, sinar X, serta loncatan energi listrik seperti petir.

Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan. Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type").

"Jangan pernah melarikan diri dari masalah, di sanalah engkau belajar, mengenal perjuangan dan makna kehidupan"

~ManJaddaWaJadaa~

 

Induced mutation

Induced mutations on the molecular level can be caused by:

• Chemicals
  • Hydroxylamine NH₂OH
  • Base analogs (e.g. BrdU)
  • Alkylating agents (e.g. N-ethyl-N-nitrosourea) These agents can mutate both replicating and non-replicating DNA. In contrast, a base analog can only mutate the DNA when the analog is incorporated in replicating the DNA. Each of these classes of chemical mutagens has certain effects that then lead to transitions, transversions, or deletions.
  • Agents that form DNA adducts (e.g. ochratoxin A metabolites)
  • DNA intercalating agents (e.g. ethidium bromide)
  • DNA crosslinkers
  • Oxidative damage
  • Nitrous acid converts amine groups on A and C to diazo groups, altering their hydrogen bonding patterns which leads to incorrect base pairing during replication.
• Radiation
  • Ultraviolet radiation (nonionizing radiation). Two nucleotide bases in DNA – cytosine and thymine – are most vulnerable to radiation that can change their properties. UV light can induce adjacent pyrimidine bases in a DNA strand to become covalently joined as a pyrimidine dimer. UV radiation, particularly longer-wave UVA, can also cause oxidative damage to DNA. Mutation rates also vary across species. Evolutionary biologists have theorized that higher mutation rates are beneficial in some situations, because they allow organisms to evolve and therefore adapt more quickly to their environments. For example, repeated exposure of bacteria to antibiotics, and selection of resistant mutants, can result in the selection of bacteria that have a much higher mutation rate than the original population (mutator strains).
  
  

Mutasi Akibat Radiasi Nuklir

Kecelakan di reaktor nuklir Fukushima menyebabkan mutasi gen pada kupu-kupu yang berada di sekitarnya. Para ilmuwan yakin, radioaktif merusak pewarisan genotip.

Radiasi bahan radioaktif yang masih terjadi di Jepang bisa menyebabkan mutasi genetik pada generasi kupu-kupu berikutnya. Ini hasil penelitian Universitas Ryukyu di Okinawa. Sekitar 12 persen jenis kupu-kupu warna biru.

Perubahan gen diperkirakan terjadi ketika binatang itu masih dalam bentuk larva setelah bencana reaktor Maret 2011 lalu di Fukushima. Setelah bermetamorfosis, larva berubah menjadi kupu-kupu yang memiliki ketidak normalan bentuk, seperti bersayap lebih kecil dan memiliki kelainan pada mata.

Peneliti terus membiakkan keturunan serangga itu di laboratorium. 18 persen keturunannya juga mengalami mutasi. Pada generasi ketiga, jumlah kupu-kupu dengan bentuk yang tidak normal bertambah hingga 34 persen, walaupun salah satu orangtuanya berasal dari populasi yang sehat.

Enam bulan setelah bencana Fukushima, para peneliti kembali mengumpulkan 240 jenis kupu-kupu biru dari kawasan sekitar reaktor. 52 persen keturunannya juga menderita mutasi genetik.

Hasil penelitian membuktikan, bahwa radiasi bahan radioaktif di Fukushima merusak pewarisan genotip atau susunan genetik kupu-kupu. Demikian pernyataan para ilmuwan dalam jurnal online "Scientific Reports".

Kupu-kupu dianggap para pakar sebagai semacam indikator alam. Jika mereka bereaksi terhadap lingkungan, maka ini bisa menunjukkan perubahan di masing-masing ekosistem.

Namun, profesor yang meneliti hal tersebut, Jogi Otaki, memperingatkan untuk tidak terlalu cepat menarik kesimpulan. Hasil penelitian tidak bisa dianggap memiliki dampak yang sama bagi jenis hewan lain atau bahkan manusia. Kini para pakar berencana untuk meneliti jenis binatang lain.



Lalu bisakah dengan Iptek Nuklir yang terkendali dan dirancang secara hati-hati serta spesifik dapat membuat mutasi yang bermanfaat bagi kemanusiaan?

Lihat Juga:

• Aneuploidy
• Antioxidant
• Budgerigar colour genetics
• Ecogenetics
• Embryology
• Homeobox
• Muller's morphs
• Mutagenesis
• Mutant
• Mutation rate
• Polyploidy
• Robertsonian translocation
• Saltation (biology)
• Signature tagged mutagenesis
• Site-directed mutagenesis
• TILLING (molecular biology)
• Trinucleotide repeat expansion

Kunjungi juga:

http://www.batan.go.id/  (BATAN)

http://www.iaea.org/ (International Atomic Energy Agency)

http://nuclearscienceandtechnology.blogspot.com/  (Sekolah Sains dan Teknologi Nuklir)

http://masyarakatipteksindonesia.blogspot.com/2010/02/nuklir-indonesia_8979.html (Masyarakat Nuklir Indonesia)

http://www.sttn-batan.ac.id/ (Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN)

http://ocw.mit.edu/courses/nuclear-engineering/ (Nuclear Engineering OpenCourseWare from MIT)



Sumber:

1. http://www.dw.de/mutasi-genetik-akibat-bencana-nuklir
2. Twitter Sahabat
3. X-Men
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Mutation
5. http://astrophysicsblogs.blogspot.com/2013/03/mengoptimalkan-e-journal-badan-tenaga.html

Ucapan Terima Kasih Kepada:

1. I Gde Eka Dirgayusa, S.Pd. [Mahasiswa S2 Bidang Peminatan Biofisika dan Fisika Medis]
2. Defrianto Pratama, S.Pd. [Mahasiswa S2 Bidang Peminatan Biofisika dan Fisika Medis]
3. Nina Widiawati, S.Pd. [Mahasiswa S2 Bidang Peminatan Fisika Nuklir]
4. Fitria Miftasani, S.Pd. [Mahasiswa S2 Bidang Peminatan Fisika Nuklir]