Sel Eukariotik Lebih Mudah Bermutasi dibandingkan Sel Prokariotik?

Hugo de Vries, seorang ilmuwan kelahiran Belanda menggunakan istilah mutasi untuk yang pertama kalinya. Ia menggunakannya untuk mengemukakan adanya perubahan fenotip mendadak pada bunga Oenothera lamarckiana dan diwariskan pada keturunannya. Penyimpangan kromosom merupakan penyebab terjadinya perubahan ini. Penelitian ilmiah lainnya mengenai mutasi dilakukan oleh Morgan pada tahun 1910 menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah). Herman Yoseph Muller, seorang murid Morgan, berhasil menemukan mutasi buatan dengan percobaannya menggunakan sinar X.

Pastinya para pembaca pernah menonton satu atau beberapa film yang menyertakan mutan didalamnya seperti X-Men, The Hulk, dan sebagainya. Sebenarnya, apa itu mutan? Pada dasarnya, mutan merupakan sebutan bagi makhluk hidup yang telah bermutasi. Artinya, individu tersebut telah mengalami perubahan urutan pada DNA atau kromosomnya sehingga menimbulkan perbedaan fenotipe (sifat). Berdasarkan bagian yang bermutasi, terdapat dua jenis mutasi yang terjadi pada makhluk hidup yaitu mutasi gen dan mutasi kromosom.

• Mutasi Gen
• Disebut juga mutasi titik atau point mutation. Mutasi ini disebabkan akibat adanya perubahan struktur gen (DNA). Point mutation menyebabkan perubahan sifat pada individu, namun tidak merubah jumlah dan susunan kromosomnya. Terjadinya mutasi jenis ini dapat melalui beberapa cara, salah satunya adalah penggantian basa, penggantian satu nukleotida dengan pasangannya di dalam untaian DNA komplementer dengan pasangan nukleotida lain. Contoh dari kasus ini adalah anemia bulan sabit di mana sel darah merah (eritrosit) yang seharusnya berbentuk bulat dan fleksibel menjadi berbentuk seperti sabit dan keras. Akibatnya, tubuh manusia kekurangan sel darah merah normal yang digunakan untuk memenuhi transportasi nutrisi dan oksigen ke seluruh tubuh.
• Mutasi Kromosom
• Seperti namanya, mutasi kromosom adalah perubahan yang terjadi pada kromosom. Karena itu, perubahan ini disertai dengan perubahan struktur dan jumlah kromosom, berbeda dengan mutasi gen yang tidak merubah kromosom. Mutasi kromosom dibedakan menjadi dua, yaitu :
• Perubahan struktur kromosom (aberasi kromosom)
• Aberasi berarti kerusakan. Sesuai namanya, mutasi jenis ini menyebabkan kerusakan pada bentuk kromosomnya. Aberasi kromosom dibagi lagi menjadi 4, yaitu :
• Translokasi. Merupakan pemindahan sebagian segmen kromosom ke kromosom lainnya, yang bukan kromosom homolognya.
• Duplikasi. Jumlah segmen kromosom menjadi lebih banyak dari kromosom aslinya.
• Delesi. Terjadi karena sebagian segmen kromosomnya lenyap sehingga kromosom kekurangan segmen.
• Inversi. Terjadi karena kromosom terpilin saat meiosis. Karena ini, letak atau kedudukan gen mengalami perubahan.
• Perubahan jumlah kromosom
• Dalam mutasi yang terjadi, ada perubahan jumlah kromosom individual atau dalam jumlah perangkat kromosom. Dibagi menjadi dua, yaitu euploid dan aneuploid.
• Euploid. Terjadi karena ada penambahan atau pengurangan perangkat kromosom. Contoh : haploid, diploid, triploid, tetraploid.
• Aneuploid. Terjadi karena adanya perubahan salah satu kromosom dari perangkat kromosom individu. Contohnya adalah monosomik, nullisomik, trisomik, dan tetrasomik.

Mutasi dapat terjadi secara alami maupun disengaja (mutasi buatan). Mutasi alami biasanya terjadi akibat kesalahan pemasangan basa pada proses replikasi, perbaikan, atau rekombinasi DNA. Selain itu, dapat pula terjadi karena radiasi radioaktif oleh alam, sinar kosmis, dan sinar ultraviolet. Mutasi buatan adalah mutasi yang muncul dengan campur tangan manusia. Dalam kata lain, mutasi buatan sengaja dilakukan dan sudah terrencana.

Bahan yang menyebabkan mutasi disebut dengan mutagen. Mutagen dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

• Mutagen Bahan Kimia
• Contoh mutagen bahan kimia ialah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin merupakan zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase. Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat kimiawi disebut juga mutagen kimiawi.
• Mutagen Bahan Fisika
• Contohnya sinar UV dan sinar radioaktif. Penyebab mutasi yang bersifat fisik adalah radiasi dan suhu. Radiasi dibedakan menjadi radiasi pengion dan bukan pengion. Radiasi pengion adalah radiasi berenergi tinggi dan mampu menembus jaringan makhluk hidup, contohnya sinar X, sinar gamma, dan radiasi sinar kosmik. Radiasi pengion adalah radiasi berenergi rendah dan hanya dapat menembus lapisan sel-sel permukaan. Contohnya adalah sinar UV
• Mutagen Bahan Biologi
• Contoh dari mutagen bahan biologi adalah virus dan bakteri.

Setelah membahas teori tentang sel dan mutasi, paling tidak ada gambaran sedikit mengenai topik yang akan dibahas, yaitu Sel Eukariotik lebih mudah mengalami mutasi dibandingkan dengan sel prokariotik. Saya akan menuangkan sedikit dari buah pemikiran saya pada kesempatan kali ini, mengenai pendapat saya tentang topik yang telah tersaji di atas.

Kita mulai dengan mengingat lagi teori sel. Sel adalah unit terkecil penyusun makhluk hidup. Namun nyatanya, sel juga tersusun atas banyak sekali struktur penyusun sel seperti dinding sel sebagai pelapis sekaligus pelindung sel, inti sel sebagai pengatur fungsi sel, sitoplasma sebagai tempat untuk organel-organel sel, dan lain-lain. Sebagian aktivitas sel sebenarnya terjadi di sitoplasma. Maka dari itulah, sitoplasma memerlukan bantuan dan mendapatkan bantuan dari organel-organel tersebut seperti mitokondria, lisosom, ribosom, dan sebagainya.

Mutasi merupakan perubahan pada materi genetiknya, yaitu DNA dan RNA (materi genetik). Sel juga memiliki DNA dan RNA yang merupakan kandungan asam nukleat dalam sel. Terdapat 3 jenis RNA yang terkandung di dalam sel, yaitu mRNA (messenger RNA), rRNA (ribosomal RNA), serta tRNA (transfer RNA). Materi genetik ini berfungsi mewariskan sifat individu kepada keturunannya atau generasi berikutnya. Oleh karena inilah, seorang anak cenderung memiliki sifat fisik yang mirip dengan ayah atau ibunya yang didapatkan dari generasi-generasi sebelumnya.

Namun, tidak semua penyusun sel memiliki DNA dan RNA. Hanya ada 3 bagian sel yang mengandung materi genetik di dalamnya. Hal ini sejalan dengan teori endosymbiosis yang dikemukakan oleh Lynn Margulis pada tahun 1970. Dalam teorinya, ia menyertakan pendapat beserta bukti bahwa beberapa organel dulunya merupakan sel tersendiri. Oleh karena inilah, terdapat organel yang memiliki DNA sendiri karena membawa sifat aslinya sebelum bergabung ke sel lain yaitu mitokondria dan kloroplas. Lantas, apa bagian sel yang terakhir yang memiliki kandungan asam nukleat? Tentu saja inti sel, karena inti sel merupakan pusat dari seluruh kegiatan sel dan informasi genetik pasti tersimpan di dalamnya.

Setelah dikupas lebih dalam, ternyata ketiga penyusun sel tersebut memiliki perlindungan tersendiri, yaitu tersusun atas membran ganda. Karena dilindungi oleh dua lapisan pelindung yaitu membran ganda, maka dapat disimpulkan bahwa benda asing akan kesulitan untuk menembus pelindung tersebut. Lalu, apa yang akan terjadi bila ada benda asing yang dapat menembus membran ini dan menyerang materi genetik? Tentu saja, mutasi akan terjadi. Dari sini kita tahu bahwa mutasi dapat terjadi pada sel eukariotik, namun akan membutuhkan perjuangan yang tidak kecil karena harus menembus dua lapisan membran untuk meraih materi genetik.

Berbeda halnya dengan sel prokariotik. Sel prokariotik tidak memiliki kloroplas dan mitokondria. DNA dan RNA yang terkandung dalam sel prokariotik ditemukan bebas pada sitoplasma. Mengapa hal ini dapat terjadi? Sebenarnya, materi genetik pada sel prokariotik masih terkandung dalam inti sel. Namun, kita tahu bahwa inti sel prokariotik tidak memiliki pelindung berupa membran. Itulah hal dasar yang membedakan sel prokariotik dan eukariotik. Apa akibatnya jika sel tidak memiliki membran inti? Maka, kandungan dalam inti sel akan berkontak langsung dengan sitoplasma. Inilah yang menyebabkan asam nukleat pada sel prokariotik seolah-olah terdapat bebas pada sitoplasma.

Lalu, bagaimana dengan saya? Sejauh mana saya setuju dengan pendapat sel eukariotik lebih mudah mengalami mutasi (perubahan secara cepat) dibandingkan dengan sel prokariotik? Saya menyatakan bahwa saya tidak setuju dengan pernyataan tersebut. Saya berpendapat bahwa sel prokariotik lebih mudah mengalami mutasi dibandingkan dengan sel eukariotik. Mengapa? Bila dibandingkan dengan penyusun yang memiliki materi genetik, sel prokariotik hanya memiliki 1 struktur yaitu inti sel yang mengandung asam nukleat, sedangkan ada 3 struktur pada sel eukariotik yang mengandung asam nukleat. Bila dipikir secara logis, ketiga materi genetik tidak mungkin membawa informasi yang sama persis. Bila sel prokariotik dimasuki oleh benda asing, maka satu-satunya tempat penyimpanan informasi genetik yang ada akan berubah. Lain hal nya dengan sel eukariotik. Bila salah satu organel dimasuki oleh benda asing, masih terdapat 2 organel lain yang menyimpan informasi genetik asli yang diwariskan oleh generasi sebelumnya.  Dengan begitu, mutasi yang terjadi tidak akan menimbulkan perubahan sebesar yang terjadi pada sel prokariotik. Tetapi, hal ini dapat juga berakibat lain. Dengan adanya 3 letak penyimpanan asam nukleat, mutasi dapat terjadi lebih sering karena banyaknya jalan masuk yang tersedia. Bila antigen gagal dalam misinya merubah struktur DNA di dalam mitokondria, ia dapat mencoba jalan masuk lainnya yaitu kloroplas dan inti sel. Namun, saya tetap berpegang teguh pada hal ini dapat mepermudah sel prokariotik bermutasi.