Pengertian Mutagen dalam Biologi

Pengertian Mutagen dalam Biologi,Mutasi dapat digambarkan sebagai perubahan urutan nukleotida DNA. Bisa terjadi baik secara spontan atau diinduksi oleh lingkungan. Perubahan ini, jika terjadi pada gamet, diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.

Mutasi adalah dari banyak jenis seperti mutasi frameshift (penyisipan atau penghapusan nukleotida), substitusi pasangan dasar (purin atau pirimidin diganti oleh purin atau pirimidin lain), dan penataan ulang kromosom (inversi atau translokasi beberapa gen).

Mutagens dapat menyebabkan efek bencana pada organisme. Perubahan urutan DNA bisa mengubah proses transkripsi dan replikasi DNA. Selain itu, juga dapat mengubah struktur protein yang disintesis dan dengan demikian menghambat fungsi biologis. Dalam kasus tertentu, dimana tidak ada perubahan fenotipikal terjadi karena mutasi, perubahan ini dikenal sebagai silent mutation.

Mutagen

Agen tertentu, bagaimanapun, dapat menyebabkan atau meningkatkan frekuensi mutasi. Agen ini dikenal sebagai mutagen. Oleh karena itu, mutagen dapat didefinisikan sebagai agen yang dapat menyebabkan perubahan urutan nukleotida dalam DNA organisme. Mutagens menyebabkan perubahan yang merusak pada DNA yang dapat menyebabkan kanker, dan dikenal sebagai karsinogen.

Perubahan urutan DNA biasanya disebabkan oleh proses biologis tertentu seperti hidrolisis DNA spontan, kesalahan dalam replikasi DNA, rekombinasi, dan perbaikan DNA yang rusak. Frekuensi mutasi ini biasanya 10-9.

 Jenis Mutagen

Mutagen dapat merusak DNA secara langsung. Terkadang, agen tertentu (promutagens) diambil oleh sel hidup untuk menghasilkan metabolit tertentu yang pada gilirannya dapat bertindak sebagai mutagen. Ada tiga jenis mutagen.

Jenis Mutagen Fisik

Radiasi pengion seperti sinar-X dan sinar gamma biasanya menyebabkan kerusakan pada untai DNA. Paparan terhadap radiasi semacam itu mungkin memiliki efek deterministik, di mana sebagian besar sel rusak atau terbunuh.

Terkadang, ini mungkin memiliki efek stokastik, menyebabkan kanker dan mungkin merupakan perubahan pada DNA gamet. Setelah terpapar radiasi pengion, diperlukan beberapa tahun agar kanker terwujud.

Radiasi ultraviolet di atas 260 nm menginduksi lesi molekuler tertentu dalam DNA yang dikenal sebagai pirimidin dimer. Dalam, ini, timbal yang berdekatan dan sitosin membentuk ikatan kovalen satu sama lain. Pemantik sikrimutane pirimidin dan 6,4 photoproducts adalah produk yang umum terbentuk, peluruhan radioaktif dapat mengubah karbon isotop 14C menjadi nitrogen.

Mutagens Kimia

Bahan kimia tertentu bereaksi dengan DNA dengan sejumlah cara untuk menimbulkan perubahan pada urutan DNA.

Deaminating bahan kimia seperti bisulfit dan nitrous hydrolyze cytosine ke uracil dan melepaskan amonia dalam prosesnya.

Spesies oksigen reaktif (ROS) bersifat kimia seperti superoksida, hidrogen peroksida, dan radikal hidroksil. Bahan kimia ini memberikan pembentukan banyak produk samping, ikatan silang, dan torehan pada DNA.

Beberapa agen alkilasi seperti N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), Ethylmethane sulfonate (EMS), dan Ethylethane sulfonate (DES) memindahkan metil atau kelompok etil ke basis atau kelompok fosfat, yang menyebabkan pasangan ketidaksesuaian, ikatan silang DNA, dan torehan DNA.

Agen interkalasi seperti acridine orange, proflavine, dan ethidium bromide disisipkan di antara basis nitrogen dalam DNA dan menginduksi mutasi frameshift pada DNA.

 Analog dasar adalah bahan kimia yang secara struktural mirip dengan basis nukleotida dan kadang-kadang diganti dengan tempat basis nukleotida, 2-aminopurin dan bromouracil adalah contoh umum dari zat kimia ini.

Mutagen Biologi

Infeksi bakteri seperti Helicobacter pylori telah dikaitkan dengan membawa perubahan pada genom inang dan peningkatan prevalensi kanker lambung. Selanjutnya, diduga bahwa turunan metabolik dari sitotoksin bakteri dapat secara langsung merusak DNA.

 Virus biasanya menginfeksi sel inang dan menyuntikkan materi genetik mereka ke dalam genom inang, kadang-kadang ini dapat menyebabkan perubahan pada sel inang dan dapat mengubahnya menjadi sel kanker. Contoh virus tersebut adalah virus papiloma manusia, herpesvirus terkait sarkoma Kaposi, virus hepatitis C, dll.

Meskipun mutagen mungkin memiliki efek merusak pada alam, mutagenseperti cisplatin, doxorubicin, dan radiasi pengion telah diterapkan dalam penghancuran sel kanker.

Transposon adalah sekuens DNA yang bisa mengeluarkan atau memasukkan dirinya ke dalam genom. Mereka juga dikenal sebagai gen melompat. Sebagai transposon bergerak dari satu bagian DNA ke DNA lainnya, mereka cenderung menciptakan beberapa perubahan pada genom yang menyebabkan mutasi dan perubahan genom.