Selamat datang para manusia – manusia kreatif dan penuh rasa ingin tahu di artikel pertama saya. Mutasi sel. Yap, itu yang akan jadi bahan perbincangan kita kali ini. Kalian sebelum pasti familiar dong sama kata “mutasi”, atau sering juga kita dengar kata “mutan”. Pasti jika kalian para pencinta film X-Men, udah ngga asing lagi dengan kata yang satu ini. Lalu apa hubungannya ya dengan kehidupan nyata kita? Apa kita manusia juga bisa bermutasi? Oh atau bahkan bisa ngga ya kita bermutasi menjadi tokoh – tokoh di film X - Men? Nah untuk menjawab rasa kepokita, yuk kita bahas dulu dari hal yang paling mendasar, yaitu sel. Tetapi sebelum masuk dalam penjelasan sel, perlu kita ketahui teori – teori sel yang ditemukan oleh para peneliti.
Penemuan sel pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuan dari Inggris bernama Robert Hooke pada tahun 1665. Saat itu, Hooke melakukan pengamatan sel gabus dari dinding sel yang sudah mati dengan menggunakan mikroskop sederhana. Lalu ia melihat adanya ruangan kecil kosong yang kemudian menamakannya dengan sel ( bahasa Latin, Ceculla yang berarti kamar kecil ). Selanjutnya penemuan sel berkembang ketika Antone Van Leeuwenhoek menjadi orang pertama yang melihat sel hidup dari Spirogyradan bakteri dengan menggunakan mikroskop pada tahun 1674. Sejak saat itu lah para ilmuan di seluruh dunia berlomba – lomba untuk melakukan penelitian tentang sel. Robert Brown juga berhasil menemukan nukleus atau inti sel.
Ia dan C. Bernard juga menyatakan inti sel bertugas untuk mengatur pekerjaan sel. Bahkan inti sel merupakan struktur terpenting dari sel. Hal ini didasarkan pada suatu kenyataan bahwa inti sel senantiasa berada pada sel hidup. Pada tahun 1810 – 1882, Mathias Scheleiden yang merupakan ahli biologi dan Theodore Schwann yang merupakan ahli zeologi juga mengungkapkan pendapatnya. Scheleiden berpendapat bahwa setiap tubuh tumbuhan terususun atas sel. Sedangkan Schwan berpendapat bahwa setiap tubuh hewan tersusun atas sel. Berdasarkan pendapat kedua pakar tersebut dapat disimpulkan bahwa sel merupakan unit struktural (penyusun) tubuh organisme. Organisme yang tubuhnya tersusun atas satu sel disebut dengan organisme uniseluler.
Selanjutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat yang dinamakan protoplasma. Istilah protoplasma pertama kali dipakai oleh Johannes Purkinje. Menurut Johannes Purkinje, protoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu sitoplasma dan nukleoplasma. Dan pada tahun 1858, Rudolf Virchow berpendapat bhawa setiap sel berasal dari sel sebelumnya (omnis cellulae cellula). Proses pertumbuhan pada organisme bersel, banyak terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel dan pembesaran sel – sel yang menyusun tubuh organisme tersebut. Akibatnya perkembangan teori sel baru yang menyatakan bahwa sel merupakan unit (kesatuan) pertumbuhan. Jadi dari teori – teori yang ditemukan oleh para pakar, kita dapat mengetahui bahwa organisme atau makhluk hidup tersusun dari sel, sel adalah unit dasar kehidupan, dan sel berasal dari pembelahan ( sel sebelumnya ).
Sel adalah bagian paling kecil dari makhluk hidup. Semua sel mempunyai 3 hal kesamaan, yaitu mempunyai membran sel, yang memisahkan dalam sel dari lingkungannya, sitoplasma, yang berbentuk cairan seperti jeli, dan DNA yang merupakan materi genetik. Terdapat 2 kategori umum sel. Kategori pertama adalah sel eukariotik yang mempunyai organel, termasuk nukleus dan bagian istimewa lainnya. Sel eukariotik bisa dibilang lebih canggih dan lebih kompleks seperti yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan. Sel eukariotik terdiri dari membran sel, sitoplasma, sitoskeleton, nukelus, retikulum endoplasma, ribosom, kompleks golgi, lisosom, badan mikro, mitokondria, kloroplas, dan sentriol. Kategori kedua adalah sel prokariotik. Sel ini tidak mempunyai nukleus, lisosom dan membran inti. Tetapi sel prokariotik mmepunyai dinding sel, membran plasma, sitoplasma, mesosom, ribosom, DNA dan RNA. Sel prokariotik mempunyai materi genetik tetapi tidak terdapat di dalam nukleus. Sel prokariotik selalu berupa 1 sel / uniselular, seperti bakteria.
Kita sudah mengetahui 2 kategori sel, lalu pertanyaan selanjutnya adalah apa itu organel? Organel berarti organ kecil. Organel adalah bagian istimewa sel yang mempunyai tugas unik yang harus dilakukan. Lalu bagaimana ya cara kerja organel? Kita mulai dari nukelus atau pusat kontrol sel. Nukleus mengandung DNA (materi genetik). DNA mendikte sel apa yang harus dilakukan dan bagaimana sel harus melakukannya. Kromatin adalah bentuk kusut / tidak beraturan dari DNA ditemukan di dalam membran nukleus. Saat sel siap untuk membelah, DNA dipadatkan menjadi struktur bernama kromosom. Di dalam nukelus juga terdapat nukleolus yang merupakan tepat pembuatan ribosom. Lalu terdapat nukleus yang mempunyai tugas yang penting yaitu mensitesis / membuat protein. Di luar nukleus, ribosom dan organel lainnya melayang di daerah sitoplasma yang merupakan cairan seperti jeli. Ribosom melayang dengan bebas di sitoplasma atau melekat pada retikulum endoplasma atau yang dikenal dengan nama RE. Ada 2 macam tipe RE, yang pertama adalah RE kasar yang mempunyai ribosom melekat padanya, dan yang kedua adalah RE halus yang tidak mempunyai ribosom yang melekat padanya.
Retikulum endoplasma (RE) adalah membran untuk mentransportasikan material, seperti protein ynag disintesis oleh ribosom. Protein dan materi lainnya muncul dari retikulum endoplasma berupa gelembung kecil dimana golgi apparatus atau lebih sering dikenal dengan nama badan golgi yang akan menerimanya. Saat protein pindah ke badan golgi, mereka dirubah menjadi bentuk yang dapat digunakan sel. Badan golgi melipat protein menjadi bentuk yang dapat digunakan sel atau menambahkan material lainnya seperti lemak dan karbohidrat. Sekarang kita pindah ke organel selanjutnya yaitu vakuola. Vakuola adalah kantung yang menyimpang berbagai macam material. Di dalam sel tumbuhan, vakuola menjadi pusat penyimpanan air.
Pada sel hewan, terdapat organel bernama lisosom. Tugas lisosom adalah mengumpulkan sampah hasil kerusakan sel dan mengobatinya. Lisosom dipenuhi dengan enzim yang memecah puing – puing sel yang rusak. Mitokondria adalah sumber / rumah energi untuk sel hewan / sel tumbuhan. Saat proses respirasi, mitokondria membuat molekul ATP yang menyediakan semua energi untuk kegiatan sel. Sel yang mempunyai lebih banyak aktivitas berarti juga akan mempunyai lebih banyak mitokodria. Sementara itu sel mempertahankan bentuknya dengan sitoskeleton. Sitoskeleton termasuk benang mikrofilamen yang terbuat dari protein dan mikrotubulus berupa saluran sempit. Beberapa makhluk hidup seperti tumbuhan (fototropis) yang menangkap cahaya untuk energi. Sel tumbuhan memiliki sebuah organel bernama kloroplas. Kloroplas adalah tempat dimana fotosintesis terjadi, kloroplas berwarna hijau karena mempunyai pigment bernama klorofil. Sel tumbuhan juga mempunyai dinding sel di luar membran sel mereka yang membentuk, menyokong, dan melindungi sel tumbuhan. Sel hewan tidak memiliki dinding sel.
Setelah mengetahui tentang sel, pertanyaan selanjutnya adalah apakah mutasi itu? Mutasi adalah perubahan sifat gen (susunan kimia gen) atau kromosom sehingga menyebabkan perubahan sifat yang baka (diturunkan) tetapi bukan sebagai akibat persilangan atau perkawinan. Mutasi dapat terlihat dalam jumlah kecil maupun besar. Mutasi kecil hanya menimbulkan perubahan yang sedikit dan kadang kala tidak membawa perubahan fenotif yang jelas, jadi hanya semacan variasi. Mutasi besar menimbulkan perubahan besar pada fenotif, yang biasanya diaggap abnormal atau cacat. Mutasi terjadi karena perubahan lingkungan yang luar biasa. Hal ini dapat diakibatkan oelh adanya sifat yang tidak tetap dan selalu dipengaruhi oleh berbagai macam faktor, baik alamiah maupun buatan. Agar suatu spesies tidak mengalami kepunahan diperlukan usaha untuk menyesuaikan diri terhadap timbulnya suatu perubahan.
Mutasi adalah peristiwa perubahan sifat gen (susunan kimia gen) atau kromosom sehingga menyebabkan perubahan sifat yang baka (diturunkan) tetapi bukan sebagai akibat persilangan atau perkawinan. Mutasi dapat terlihat dalam jumlah kecil maupun besar. Mutasi kecil hanya menimbulkan perubahan yang sedikit dan kadang kala tidak membawa perubahan fenotif yang jelas, jadi hanya semacam variasi. Mutasi besar menimbulkan perubahan besar pada fenotif, yang biasanya dianggap abnormal atau cacat. Mutasi gen adalah perubahan yang terjadi pada gen baik DNA maupun RNA. Mutasi gen hanya menyebabkan perubahan sifat individu tanpa adanya perubahan jumlah dan susunan kromosomnya seperti yang terjadi pada mutasi kromosom. Mutasi gen disebut juga dengan mutasi mutasi kecil atau mutasi titik. Namun begitu tetap saja mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi – variasi baru pada spesies. Sehingga jika mutasi gen terjadi secara terus – menerus dan berkesinambungan, besar kemungkinan suatu saat akan muncul jenis spesies baru yang sangat berbeda dengan indukannya. Individu yang mengalami mutasi gen inilah yang disebut juga dengan mutan. Mutasi dapat dibedakan menjadi 2 berdasarkan faktor penyebabnya, yaitu mutasi ilmiah (spontan) yang merupakan perubahan genetik yang disebabkan oleh alam, antara lain : kosmos, sinar radioaktif, dan sinar ultraviolet. Dan yang kedua adalah mutasi induksi (buatan) yang merupakan perubahan genetik disebabkan oleh usaha manusia, antara lain penggunaan bahan radioaktif, penggunaan senjata nuklir, dan reaktor atom. Contoh konkret mutasi buatan adalah eksperiman pembuatan semangka kubus. Pada tahun 1990 an, Zentsuji, seorang petani semangka di Negeri Matahari Terbit ini melakukan eksperimen membuat semangka dengan bentuk kubus. Sebab semangka bulat akan memerlukan tempat yang lebih besar ketika diangkut dan disimpan dalam cold storage. Degan bentuk kubus (kotak), buah semangka menjadi ringkas dalam mobil box dan cold storage. Tetapi semangka kotak tidak mungkin diperoleh melalui rekayasa genetika seperti halnya menciptakan semangka tanpa biji. Maka Zentsuji pun “memasung” tiap buah semangka di ladangnya dengan kotak kaca. Karena terdesak oleh kotak kaca, maka pertumbuhan semangka tidak menjadi bulat melainkan kubus.
Itulah penjelasan mengenai sel dan mutasi. Lalu apakah sel eukariotik lebih mudah mengalami mutasi daripada sel prokariotik? Menurut saya, tidak. Sel prokariotik lah yang lebih mudah ber – mutasi daripada sel eukariotik. Mengapa? Sel prokariotik merupakan sel yang memiliki struktur lebih sederhana dibandingkan dengan sel eukariotik. Sekitar tahun 1970, diyakini bahwa sel – sel eukariotik berevolusi dari sel – sel prokariotik melalui suatu proses evolusi perlahan – lahan, yaitu organel pada sel prokariotik perlahan – lahan berkembang menjadi lebih kompleks. Ini juga didukung oleh teori endosimbiotik yang menyebutkan bahwa sel prokariotik menempati sitoplasma sel inang yang berukuran lebih besar sehingga terbentuk sel eukariotik. Atau dengan kata lain, sel tunggal yang kompleks berevolusi dari dua atau lebih sel yang lebih sederhana yang hidup simbiotik dengan sel inangnya. Lynn Mrgulis dari Universitas Boston mengungkapkan bahwa organel – organel tertentu pada sel eukariotik, terutama mitokondria dan kloroplas berasal dari sel prokariotik yang berukuran kecil.