biologi

PENGAMATAN Drosophila melanogaster NORMAL DAN MUTAN-

MUTANNYA

I. Tujuan

1. Mengetahui dan memahami pengertian mutasi.

2. Mengetahui perbedaan morfologis antara Drosophila melanogaster jantan dan betina.

3. Mengetahui perbedaan antara Drosophila melanogaster normal dan mutan-mutannya.

II. Teori

Seluruh makhluk hidup, baik yang uniseluler maupun multiseluler atau prokariot maupun eukariot, memiliki suatu bahan yang berfungsi untuk mengatur penurunan sifat, bahan ini disebut gen. Gen dapat mengatur penurunan sifat karena gen menyimpan informasi mengenai suatu organisme. Namun karena beberapa alasan, material tersebut dapat mengalami perubahan yang disebut mutasi. Mutasi adalah perubahan struktur atau jumlah kromosom dan juga perubahan gen sehingga terjadi perubahan komposisi DNA. Sedangkan organisme yang mengalami mutasi disebut mutan. Mutasi dapat terjadi karena beberapa

faktor, faktor tersebut baik fisik maupun kimia yang dapat mengakibatkan mutasi disebut mutagen (Sylvia S. Mader. 2009: G-15). Ada juga yang disebut mutagenesis. Mutagenesis merupakan proses pembentukan mutan karena mutasi yang disebabkan oleh mutagen.

Mutasi merupakan perubahan permanen dalam rangkaian basa DNA. Dampak dari perubahan susunan DNA terhadap aktivitas protein dapat saja tidak berdampak apapun atau dapat juga menonaktifkan aktivitas protein. Mutasi tersebut dapat terbagi dalam beberapa kelompok, antara lain mutasi berdasarkan tingkat kejadiannya, mutasi berdasarkan sel yang mengalaminya dan mutasi berdasarkan peranan mutagen.

Yang pertama adalah mutasi berdasarkan tingkat terjadinya, mutasi tersebut terbagi lagi menjadi mutasi gen (point mutation) dan mutasi kromosom (aberasi kromosom). Mutasi gen adalah perubahan urutan satu atau dua pasang basa DNA yang menyusun gen. Urutan nukleotida dalam sebuah DNA disalin dengan kesalahan yang sangat kecil, yaitu kurang dari satu kesalahan untuk setiap sepuluh miliar nukleotida. Mutasi gen terjadi selama proses translasi ataupun transkripsi pada saat sintesis protein. Ada dua tipe mutasi gen, yaitu substitusi basa dan frameshift mutation (mutasi pergeseran rangka). Sedangkan mutasi kromosom merupakan perubahan yang terjadi pada kromosom meliputi perubahan struktur ataupun perubahan jumlah kromosom. Mutasi kromosom terjadi selama proses pindah silang saat mitosis ataupun meiosis (SriPujiyanto. 2008: 135).

Yang kedua adalah mutasi berdasarkan sel yang mengalaminya. Mutasi tersebut dapat terjadi pada sel tubuh (somatic cells) atau sel kelamin (sex cells). Mutasi germinal terjadi selama replikasi DNA sebelum meiosis. Mutasi germinal mengakibatkan kelainan genetik. Sedangkan mutasi somatis terjadi selama replikasi DNA sebelum mitosis (Lewiss dkk. 2002: 254).

Kemudian yang terakhir adalah mutasi berdasarkan peranan mutagen. Mutasi tersebut dapat dibedakan menjadi mutasi spontan dan mutasi terinduksi. Mutasi spontan terjadi karena kekeliruan dalam replikasi replikasi DNA. Tetapi, bagaimanapun mutasi jenis ini sangat jarang terjadi. Jenis lainnya adalah mutasi terinduksi. Mutasi terinduksi disebabkan oleh mutagen. Banyak dari mutagen tersebut merupakan karsinogen (bahan penyebab kanker) (Sylvia S. Mader. 2009: 243).

Lalat buah Drosophila melanogaster adalah organisme yang cocok untuk eksperimenmengenai hereditas. Drosophila melanogaster digunakan untuk pertama kali oleh T.H. Morgan tahun 1910. Drosophila adalah serangga. Drosophila adalah organisme diploid dengan jumlah kromosom 2n=8. Drosophila memiliki waktu generasi yang pendek, dapat menghasilkan keturunan dalam jumlah besar, mudah dirawat, dan memiliki mutan dengan karakteristik beragam. Sehingga serangga ini dimanfaatkan untuk penelitian (Jones dkk. 1991: 48).

Ciri-ciri umum Drosophila melanogaster antara lain memiliki warna tubuh coklat muda keabu-abuan. Kemudian sayap pada Drosophila melanogaster normal lebih panjang daripada tubuhnya. Yang terakhir adalah bentuk matanya bulat dan berwarna merah cerah.

Kemudian Drosophila melanogaster jantan dapat dibedakan dengan Drosophila melanogaster betina. Perbedaan tersebut antara lain lalat betina memiliki tubuh yang lebih besar daripada lalat jantan. Bentuk ujung abdomen dari lalat betina lebih meruncing, sedangkan pada lalat jantan ujung abdomennya tumpul. Kemudian ujung abdomen pada lalat jantan memiliki pola garis hitam yang berfusi (menyatu jadi satu) sedangkan pada lalat betina pola garis hitam tidak menyatu pada ujung abdomen. Perbedaan yang terakhir adalah lalat jantan memiliki sex comb pada kaki depannya sedangkan lalat betina tidak memilikinya (Jones dkk. 1991: 51).

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa drosophila hanya memiliki delapan buah kromosom. Delapan buah kromosom yang terdapat di dalam inti sel itu dibedakan atas :

v 6 buah kromosom yang pada lalat jantan dan betina bentuknya sama, oleh karena itu disebut autosom, disingkat A.

v 2 buah kromosom yang disebut kromosom kelamin, sebab anggota dari sepasang kromosom ini tak sama bentuknya pada lalat jantan dan betina. Kromosom kelamin dibedakan atas :

ü Kromosom-X yang berbentuk batang lurus. Lalat betina memiliki 2 buah kromosom-X.

ü Kromosom-Y yang lebih pendek dari kromosom-X dan ujungnya agak sedikit membengkok. Lalat jantan memiliki sebuah kromosom-X dan sebuah kromosom-Y.

Lalat dewasa dapat dibedakan menjadi tiga bagian utama, yaitu kepala (head), rongga dada (thorax) dan abdomen (daerah perut). Pada kepala drosophila terdapat antena, antena ini terbagi dalam segmen-segmen. Bagian berikutnya adalah thorax, thorax sebenarnya adalah penyatuan tiga bagian yaitu prothorax, mesothorax dan metathorax. Bagian terakhir adalah abdomen, seluruh permukaan abdomen baik permukaan atas maupun bawah ditutupi oleh lapisan kitin.

Dalam praktikum pengamatan Drosophila melanogaster ada hal-hal penting yang harus diperhatikan. Hal-hal tersebut antara lain jenis seks, pengamatan dilakukan dengan acuan yang telah dijelaskan sebelumnya mengenai perbedaan lalat jantan dan betina. Kemudian warna tubuh, keadaan sayap dan mata. Pengamatan ini dilakukan untuk mengetahui apakah lalat yang diamati normal atau mutan. Hal lainnya yang perlu diamati adalah keberadaan bristle yaitu sensor mekanik berupa rambut yang berada pada sekitar thorax dan halter yaitu sayap yang tereduksi untuk keseimbangan saat terbang.

Setelah dilakukan pengamatan maka diperlukan identifikasi untuk mempermudah pengenalan terhadap lalat normal atau mutan. Salah satu identifikasinya adalah pemberian notasi, tata cara pemberian notasi ini adalah notasi terdiri dari 4 bagian, yaitu jenis seks, warna mata, keadaan sayap dan warna tubuh. Jenis seks tidak ditulis dengan “jantan” atau “ betina”, melainkan dengan lambang “♂” untuk jantan dan “♀” untuk betina. Kemudian untuk mata ditulis dengan notasi huruf yang melambangkan mutan, untuk organisme normal ditambah tanda “+”. Selanjutnya untuk sayap dan warna tubuh sama halnya dengan mata, yaitu memakai notasi huruf yang melambangkan mutan dan ditambah tanda “+” untuk organisme normal. Disamping itu masing –masing notasi huruf ditulis ganda (Jones dkk. 1991: 53-54). Contoh :

v Untuk wildtype jantan, sayap lebih panjang dari tubuh, tubuh berwarna coklat muda keabu-abuan dan mata merah cerah. Notasinya adalah ♂ w⁺w⁺ vg⁺vg⁺ e⁺e⁺.

v Untuk tipe mutan betina, tubuh berwarna kuning, mata coklat dan sayap melengkung ke atas. Notasinya adalah ♀ bwbw CyCy yy.

I. ALAT, BAHAN, DAN CARA KERJA

A. ALAT

Alat yang digunakan pada praktikum pengamatan Drosophila melanogaster normal dan mutan-mutannya adalah mikroskop stereo, lup, kuas kecil no.5 atau 6, cawan petri, botol spesimen, botol etherizer, kapas dan pipet.

B. BAHAN

Dalam praktikum pengamatan Drosophila melanogaster normal dan mutan-mutannya digunakan sediaan lalat Drosophila melanogaster normal dan mutan-mutannya serta dietil eter.

C. CARA KERJA

1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Memindahkan lalat yang ada di dalam botol spesimen ke dalam botol etherizer.

3. Ambil kapas kemudian dicelupkan ke dalam dietil eter.

4. Kapas diletakkan di dalam botol etherizer untuk membius lalat.

5. Setelah lalat yang berada di dalam botol etherizer pingsan, lalat dipindahkan dengan kuas dan diletakkan di cawan petri.

6. Lalat diamati dengan lup dan dengan mikroskop elektron.

I. HASIL PENGAMATAN

A. Drosophila melanogaster NORMAL JANTAN

Karakteristik :

1. Mata merah cerah.

2. Ujung abdomen tumpul.

3. Pola garis hitam berfusi pada ujung abdomen.

Notasi : ♂ eym⁺eym⁺ dp⁺dp⁺ y⁺y⁺

B. Drosophila melanogaster NORMAL BETINA

Karakteristik :

1. Mata merah cerah.

2. Ujung abdomen lebih meruncing.

3. Pola garis hitam pada ujung abdomen tidak berfusi.

Notasi : ♀ se⁺se⁺ m⁺m⁺ e⁺e⁺

C. Drosophila melanogaster EYEMISSING JANTAN

Karakteristik :

1. Tidak memiliki mata.

2. Lainnya sama dengan jantan normal.

Notasi : ♂ eymeym vg⁺vg⁺ b⁺b⁺

D. Drosophila melanogaster YELLOW BETINA

Karakteristik :

1. Warna tubuh kuning.

2. Lainnya sama dengan betina normal.

Notasi : ♀ L⁺L⁺ tx⁺tx⁺ yy

E. Drosophila melanogaster VESTIGIAL BETINA

Karakteristik :

1. Sayap tereduksi, sehingga bentuknya kecil.

2. Lainnya sama dengan betina normal.

Notasi : ♀ B⁺B⁺ vgvg b⁺b⁺

F. Drosophila melanogaster BLACK JANTAN

Karakteristik :

1. Warna tubuh hitam pekat.

2. Lainnya sama dengan jantan normal.

Notasi : ♂ w⁺w⁺ Cy⁺Cy⁺ bb

G. Drosophila melanogaster WHITE BETINA

Karakteristik :

1. Bentuk mata normal tetapi berwarna putih.

2. Lainnya sama dengan betina normal.

Notasi : ♀ ww m⁺m⁺ e⁺e⁺

H. Drosophila melanogaster TAXI JANTAN

Karakteristik :

1. Sayap melengkung ke atas.

2. Lainnya sama dengan jantan normal.

Notasi : ♂ cn⁺cn⁺ CyCy y⁺y⁺

I. Drosophila melanogaster SEPIA JANTAN

Karakteristik :

1. Bentuk mata normal tetapi berwarna coklat tua agak hitam.

2. Lainnya sama dengan jantan normal.

Notasi : ♂ sese dp⁺dp⁺ e⁺e⁺

J. Drosophila melanogaster DUMPY BETINA

Karakteristik :

1. Panjang sayap ²/₃ panjang tubuh dan terbelah.

2. Lainnya sama dengan betina normal.

Notasi : ♀ eym⁺eym⁺ dpdp y⁺y⁺

K. Drosophila melanogaster WHITE YELLOW BETINA

Karakteristik :

1. Bentuk mata normal tetapi berwarna putih.

2. Warna tubuh kuning.

3. Lainnya sama dengan betina normal.

Notasi : ♀ ww vg⁺vg⁺ yy

II. PEMBAHASAN

Pada praktikum pengamatan tersebut pertama-tama lalat dipindahkan dari botol spesimen ke botol etherizer. Pemindahan tersebut dilakukan dengan sangat hati-hati namun harus cepat dan tepat, supaya lalat tidak lolos keluar. Caranya adalah dengan menempelkan kedua mulut botol dan menepuk-nepuk botol supaya lalat berpindah dari botol spesimen ke botol etherizer. Kemudian lalat dibius dengan menggunakan dietil eter. Hal ini jelas membutuhkan kecepatan dan ketepatan dalam bekerja sehingga tidak ada lalat yang kabur.

Pada praktikum ini digunakan mikroskop stereo dan lup. Pembesaran pada mikroskop stereo tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan mikroskop untuk pengamatan sel, hal ini dikarenakan pada pengamatan Drosophila hanya diamati morfologi tubuh bagian luar, sehingga tidak begitu dibutuhkan pembesaran yang memadai. Lup memiliki fungsi yang sama, namun lup digunakan untuk pengamatan yang biasa saja. Sedangkan kuas digunakan untuk memindahkan lalat dari botol ke cawan petri. Cawan petri digunakan sebagai wadah lalat yang pingsan dan kemudian diamati. Pipet digunakan untuk menetesi kapas dengan dietil eter. Botol spesimen dipakai untuk tempat lalat, sedangkan botol etherizer untuk wadah pembiusan.

Teknik pembiusan yang dilakukan saat praktikum adalah pertama-tama tepuk-tepuk dahulu bagian dasar botol supaya lalat terjatuh dan berkumpul semua di dasar botol. Kemudian tetesi kapas dengan cairan dietil eter. Kapas yang sudah diberi eter, kemudian diletakkan di botol yang sudah berisi lalat dan tunggu hingga lalat pingsan. Semua proses tersebut dilakukan dengan kondisi botol tertutup, saat dimasukkan kapas buka tutup botol dan segera tutup kembali untuk menghindari lalat yang kabur.

Pada praktikum ini digunakan lalat Drosophila melanogaster karena lalat ini mudah didapat (kosmopolit), mudah dan murah perawatannya, silus hidupnya pendek, tanda kelamin sekunder mudah diamati, mudah disilangkan dan memiliki mutan yang beraneka macam. Selain daripada itu jumlah kromosom lalat tersebut sedikit, yaitu hanya empat pasang sehingga mudah untuk diteliti (Campbell dkk. 2002: 416).

Praktikum pengamatan ini selain mengamati lalat mutan juga mengamati lalat normal. Tujuan dari pengamatan lalat normal ini adalah sebagai acuan untuk membedakan dengan lalat mutan.

Setelah dilakukan pengamatan pada Drosophila melanogaster, praktikan dapat menemukan beberapa mutan. Mutan-mutan tersebut setelah ternyata tidak berbeda dengan apa yang ada dalam literatur. Mutan yang ditemukan antara lain yellow white, eyemissing, vestigial, black, white, taxi, sepia, dumpy dan yellow. Yellow white merupakan mutan yang memiliki kelainan berupa warna tubuh berwarna kuning dan mata yang berwarna putih namun bentuk mata tetap normal. Kemudian mutan eyemissing memiliki karakteristik lalat tidak memiliki mata. Sedangkan vestigial merupakan mutan yang memiliki sayap kecil karena tereduksi, sehingga lalat ini tidak bisa terbang. Pada mutan black warna tubuhnya hitam pekat. Mutan white untuk lalat yang memiliki mata putih dengan bentuk mata normal. Taxi merupakan mutan dengan kondisi sayap yang selalu terentang meskipun saat lalat diam. Ditemukan pula lalat dengan warna mata coklat tua agak hitam, mutan ini dinamakan sepia. Untuk mutan dumpy memiliki sayap yang panjangnya ²/₃ dari panjang tubuh dan sayapnya terbelah. Dan yang terakhir adalah mutan yellow, pada mutan ini ditemukan bahwa warna tubuhnya kuning.

III. KESIMPULAN

1. Mutasi merupakan perubahan susunan basa DNA.

2. Perbedaan morfologis Drosophila jantan dan betina terletak pada bentuk tubuh, bentuk ujung abdomen, pola warna pada ujung abdomen dan keberadaan sex comb.

3. Drosophila normal dan mutan berbeda dalam hal warna tubuh, keadaan sayap dan keadaan mata.

IV.DAFTAR ACUAN

Campbell, Neil A, dkk. Biologi, ed V. Terj dari Biology 5^th ed. Oleh Rahayu Lestari. Erlangga, Jakarta: xxi + 438 hlm.

Dolphin, Warren. D. 2002. Biological Investigation. Mc Graw Hill, New York: xiii + 449 hlm.

Jones, R. N. & G. K. Rickards. 1991. Practical genetics. Open University Press, New York: xx + 228 hlm.

Mader, Sylvia S. 2009. Biology 10^th ed. Mc Graw Hill, New York: xxv + 907 hlm.

Markow, Therese A., dan Patrick M. O’Grady. 2006. Drosophila. Academic Press, California: vii + 245 hlm.

Pujiyanto, Sri. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 3. PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, Jakarta: xi + 244 hlm.

Yatim, Wildan. 1991. Genetika. Tarsito, Bandung: vii + 397 hlm.