Astro Fisika: 2 Apr 2013

Tuesday, 2 April 2013

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:

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]

Kursus Ipteks Aerospace: Mekanika Fluida

"Memulai kerja keras memang sangat berat. Tapi kalau sudah terbiasa bekerja keras, semua pekerjaan akan menjadi mudah."

~Dahlan Iskan, Menteri BUMN Fenomenal~

Fluid mechanics – the study of fluid flow around objects. Specifically aerodynamics concerning the flow of air over bodies such as wings or through objects such as wind tunnels (see also lift and aeronautics).

Mekanika fluida adalah subdisiplin dari mekanika kontinum yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas). Mekanika fluida dapat dibagi menjadi fluida statik dan fluida dinamik. Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam sementara fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak.

Persamaan pada fluida Newtonian

Konstanta yang menghubungkan tegangan geser dan gradien kecepatan secara linier dikenal dengan istilah viskositas. Persamaan yang menggambarkan perlakuan fluida Newtonian adalah:

$\tau=\mu\frac{dv}{dx}$

di mana

$\tau$ adalah tegangan geser yang dihasilkan oleh fluida

$\mu$ adalah viskositas fluida-sebuah konstanta proporsionalitas

$\frac{dv}{dx}$ adalah gradien kecepatan yang tegak lurus dengan arah geseran

Viskositas pada fluida Newtonian secara definisi hanya bergantung pada temperatur dan tekanan dan tidak bergantung pada gaya-gaya yang bekerja pada fluida. Jika fluida bersifat inkompresibel dan viskositas bernilai tetap di seluruh bagian fluida, persamaan yang menggambarkan tegangan geser (dalam koordinat kartesian) adalah

$\tau_{ij}=\mu\left(\frac{\partial v_i}{\partial x_j}+\frac{\partial v_j}{\partial x_i} \right)$

di mana

$\tau_{ij}$ adalah tegangan geser pada bidang $i^{th}$ dengan arah $j^{th}$

$v_i$ adalah kecepatan pada arah $i^{th}$

$x_j$ adalah koordinat berarah $j^{th}$

Jika suatu fluida tidak memenuhi hubungan ini, fluida ini disebut fluida non-Newtonian.

"Terbanglah-terbang wahai cita, tembuslah segenap jagat raya kemungkinan, raihlah bintang, genggamlah rembulan dengan setinggi-tingginya ilmu dan sedalam-dalamnya kebijaksanaan"

~A.N.~

Kunjungi Juga:

Kunjungi juga sekolah Online Kami dalam Bidang Ilmu Pengetahuan Dirgantara dan Ke Luar Angkasa'an

Indonesian Space Sciences & Technology School

Sebuah persembahan sederhana dari para ilmuwan muda tanah air untuk kemajuan peradaban umat manusia.

Indonesian University Space Research Association

Sumber:

http://astrophysicsblogs.blogspot.com/2012/06/aerospace-engineering-course.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Aerospace_engineering

Photo by: Me

Thanks to:

1. Kementrian BUMN
2. PT. Dirgantara Indonesia
3. PT. Regio Prop
4. Boeing
5. EADS

Inspirations Words

Crescat scientia; Vita Excolatur:
"Let knowledge grow from more to more; and so be human life enriched"

"Leadership is not magnetic personality that can just as well be a glib tongue. It is not making friends and influencing people that is flattery. Leadership is lifting a person's vision to higher sights, the raising of a person's performance to a higher standard, the building of a personality beyond its normal limitations."
~Anonymous~

"Jika Hidup ini seumpama rel kereta api dalam eksperimen relativitas, maka pengalaman demi pengalaman yang mengempur kita dari waktu ke waktu adalah cahaya yang melesat-lesat di dalam gerebong di atas rel itu. Relativitasnya berupa seberapa banyak kita dapat mengambil pelajaran dari pengalaman yang melesat-lesat itu, maka analoginya adalah jika pengalaman yang sama dapat menimpa siapa saja, namun sejauh mana dan secepat apa pengalaman itu memberi pelajaran pada seseorang, hasilnya akan berbeda, relatif satu sama lain."
~Andrea H.~

"Anyone who has never made a mistake has never tried anything new."
~Albert Einstein~

"Scientific thought is the common heritage of mankind"
:Pikiran ilmiah adalah warisan umum umat manusia
~Abdus Salam~

"Pengembaraan Pikiran dan Imajinasi Manusia hendaknya menuntun Kita Kepada Keagungan Yang Maha Kuasa"
~Arip~