MUTASI GEN dan keamanan Produk Rekayasa genetika

Oleh kelompok 7 BGiantiIka SusantiLutfianaMisrianaM. Muwaffaq ZakyNurul FithriyahWahyu Putri LestariYunita Sari

PENGERTIAN MUTASI

• Mutasi dari kata mutatus berarti perubahan. Mutasi didefinisikan sebagai perubahan yang terjadi pada materi genetic (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom.

• Istilah mutasi petama kali digunakan oleh Hugo de Vries, untuk mengemukakan adanya perubahan fenotipe yang mendadak pada bungaOenothera lamarckiana dan bersifat menurun. Ternyata perubahan tersebut terjadi karena adanya penyimpangan dari kromosomnya. 

PENYEBAB MUTASI

1. Mutagen Fisik

2. Mutagen Kimiawi

•Penyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat kimiawi. •Mutagen-mutagen kimiawi tersebut dapat dipilah menjadi 3 kelompok, yaitu analog basa, agen pengubah basa dan agen penyela. Senyawa yang merupakan contoh analog basa analog timin.

Cont . .

3. Mutagen Biologis

•Diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.

MUTASI GEN

• Mutasi gen adalah mutasi yang terjadi dalam lingkup gen. Peristiwa yang terjadi pada mutasi gen adalah perubahan urutan basa nitrogen DNA. Mutasi gen adalah peristiwa perubahan susunan genetis akibat tautomeri. 

• Tautomeri adalah perubahan struktur DNA akibat perpindahan atom-atom hidrogen dari satu posisi purin ke posisi pirimidin atau sebaliknya sehingga susunan molekul gennya berubah. Mutasi gen dapat terjadi melalui proses replikasi atau sintesis protein. Mutasi gen disebut juga mutasi titik, karena dampak perubahan tidak langsung terlihat pada fenotipnya.

Mekanisme mutasi gen

1. Pergantian Pasangan Basa Nitrogen

Adanya pergantian pasangan basa nitrogen pada suatu rantai polinukleotida dapat menyebabkan perubahan pada kodon. Peristiwa ini disebut dengan subtitusi. Perubahan kodon ini akan menyebabkan perintah pembuatan asam amino menjadi berubah pula. Peristiwa ini dapat menyebabkan terjadinya mutasi gen. Berdasarkan basa nitrogen yang digantikan, mutasi secara subtitusi ini dibedakan menjadi dua :

a. Transversi

b. Transisi

Transversi

Tranversi merupakan pergantian basa nitrogen yang tidak sejenis. Tranversi dapat terjadi bila terdapat pergantian basa purin dengan basa pirimidin atau basa pirimidin dengan basa purin.

Contoh: T-A diganti menjadi A-T

G-S diganti menjadi S-G

• Jika terjadi tranversi nukleotida 2, 3 dan 7 menjadi

Transisi

Transisi merupakan peristiwa pergantian basa nitrogen yang sejenis. Transisi terjadi bila terdapat pergantian basa purin dari satu mutasi DNA dengan purin lainnya atau basa pirimidin dengan pirimidin lainnya.

Contoh: A-T diganti menjadi G-S

S-G diganti menjadi T-A

• Jika terjadi transisi nukleotida 2 dan 7 menjadi

2. Mutasi penyisipan dan pengurangan basa nitrogen

- Insersi : penyisipan satu atau lebih pasangan basa nitrogen yang terdapat dalam molekul DNA

- Delesi : proses berkurangnya satu atau lebih pasangan basa nitrogen

Jenis Mutasi Gen• Mutasi salah arti (missens

mutation)• Mutasi diam (silent mutation)• Mutasi tanpa arti (nonsense

mutation)• Mutasi perubahan rangka baca

(frameshift mutation)

Missens mutation• perubahan suatu kode genetic (umumnya

pada posisi 1 dan 2 pada kodon) sehingga menyebabkan asam amino terkait (pada polipeptida) berubah. Perubahan pada asam amino dapat menghasilkan fenotip mutan apabila asam amino yang berubah merupakan asam amino esensial bagi protein tersebut. Jenis mutasi ini dapat disebabkan oleh peristiwa transisi dan transversi.

Silent Mutation

• perubahan suatu pasangan basa dalam gen (pada posisi 3 kodon) yang menimbulkan perubahan satu kode genetik tetapi tidak mengakibatkan perubahan atau pergantian asam amino yang dikode. Mutasi diam biasanya disebabkan karena terjadinya mutasi transisi dan transversi.

Nonsense Mutation• perubahan kodon asam amino tertentu

menjadi kodon stop. Hampir semua mutasi tanpa arti mengarah pada inaktifnya suatu protein sehingga menghasilkan fenotip mutan. Mutasi ini dapat terjadi baik oleh tranversi, transisi, delesi, maupun insersi.

click

Frameshift Mutation

• mutasi yang terjadi karena delesi atau insersi satu atau lebih pasang basa dalam satu gen sehingga ribosom membaca kodon tidak lengkap. Akibatnya akan menghasilkan fenotip mutan.

click

Contoh Penyakit

Hemofilia

•Hemofilia adalah penyakit yang disebabkan oleh terhambatnya proses pembekuan darah.

•Penyakit hemofilia menyebabkan tidak terbentuknya faktor antihemofilia yang berfungsi untuk pemecahan trombosit menjadi trombokinase pada proses pembekuan darah.

Cont’

• Hemofilia disebabkan oleh mutasi gen faktor VIII atau faktor IX terletak pada kromosom X, sehingga termasuk penyakit resesif terkait –X, yang disebabkan karena tidak adanya protein tertentu yang diperlukan untuk penggumpalan darah, atau kalaupun ada kadarnya rendah sekali.

Aplikasi Mutasi Gen• Melalui induced mutation

• Pada bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki.

• Mutasi induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk sari, akar rhizome, kultur jaringan dan sebagainya. Apabila proses mutasi alami terjadi secara sangat lambat maka percepatan, frekuensi dan spektrum mutasi tanaman dapat diinduksi dengan perlakuan bahan mutagen tertentu.

• Mutagen kimia pada umumnya berasal dari senyawa alkyl (alkylating agents) misalnya seperti ethyl methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), methyl methane sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan sebagainya.

• Mutagen fisika bersifat sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) dan termasuk diantaranya adalah sinar-X, radiasi Gamma, radiasi beta, neutrons, dan partikel dari aselerators.

Mutasi

Negatif

Positif Tujuan

Heritable

Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan pemuliaan

tanaman.

Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan pemuliaan

tanaman.

Mutagen kimia

Kolkisin merupakan alkaloid

toksik dan karsinogenik yang

diperoleh dari ekstrak tumbuhan

Colchicum autumnale. Rumus

kimianya C22H25

NO6.

Mechanism of colchisine

Bidang

Pertanian

Teknik perendaman biji-biji tanaman perkebunan dan pertanian dalam senyawa kolkisin, senyawa ini

menyebabkan tanaman mempunyai buah yang besar dan tidak berbiji misalnya buah semangka, pepaya, jeruk, dan

anggur tanpa biji. Namun sayangnya tanaman ini tidak dapat menghasilkan tanaman baru sebagai keturunannya, karena buah-buahan yang dihasilkan tidak memiliki organ reproduksi yaitu biji. Untuk itu, kita harus memulai lagi dari

perendaman biji-biji (benih) dari buah yang memilki biji dengan senyawa kolkisin.

KEAMANAN HAYATI PRODUK REKAYASA GENETIK

Pendahuluan

• Produk Rekayasa Genetik (PRG) adalah organisme hidup, bagian-bagiannya, dan/atau hasil olahannya yang mempunyai susunan genetik baru dari hasil penerapan bioteknologi modern.

• Keamanan hayati produk rekayasa genetik adalah keamanan lingkungan, keamanan pangan dan/atau keamanan pakan produk rekayasa genetik. (Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 21 Tahun 2005).

Con’t

• Produk rekayasa genetika merupakan produk yang dihasilkan dari teknologi memanipulasi sifat gen (DNA) suatu organisme tanpa melalui seksual (tanpa melalui perkawinan) untuk menghasilkan organisme dengan sifat-sifat sesuai dengan yang ditentukan.

proses pengkajian keamanan hayati

Aspek Hukum Produk Rekayasa Genetika

• Undang – undang – No. 7 Tahun 1996 tentang Pangan Nomor

21 Tahun 2004 tentang Pengesahan Cartagene Protocol on Biosafety to The Convention on Biological Diverity No. 36 Tahun 2010 tentang Kesehatan

• Peraturan pemerintah.– Nomor 69 Tahun 1999 tentang Label dan

Iklan Pangan– Nomor 28 Tahun 2004 tentang Keamanan,

Mutu dan Gizi Pangan– Nomor 21 Tahun 2005 tentang Keamanan

Hayati

Cont’

• peraturan presiden.– Nomor 39 Tahun 2010 tentang Komisi Keamanan

Hayati Produk Rekayasa Genetik (KKH PRG)

• Peraturan Kepala Badan POM– Nomor : HK.00.05.23.3541 Tahun 2008 tentang

Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik.

• Kelembagaan.– Komisi Keamanan Hayati (KKH)– Balai Kliring Keamanan Hayati (BKKH)– Tim Teknis Keamanan Hayati (TTKH)

Peraturan Kepala Badan POM RI Nomor : HK.00.05.23.3541 Tahun 2008 tentang Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik

1. Pendahuluan

2. Jenis dan Persyaratan Keamanan Pangan PRG

1. hewan PRG, bahan asal hewan PRG, dan hasil olahannya;

2. ikan PRG, bahan asal ikan PRG, dan hasil olahannya;

3. tanaman PRG, bahan asal tanaman PRG, dan hasil olahannya

4. jasad renik PRG, bahan asal jasad renik PRG, dan hasil olahannya

3. Tata Cara Permohonan dan Mekanisme Pengkajian Keamanan Pangan PRG

4. Pengkajian Keamanan Pangan PRG

5. Keputusan Keamanan/Peredaran Pangan PRG

6. Penutup

Informasi Keamanan Lingkungan Produk Rekayasa Genetika

• Jika pangan PRG sudah dinyatakan AMAN untuk dikonsumsi dan dijual dalam kemasan, maka label pangan wajib mengikuti PP No. 69/1999 tentang Label dan Iklan Pangan (Pasal 35) sesuai dengan nilai tertentu.

• Data dan dokumen keamanan lingkungan tanaman PRG meliputi informasi genetik dan informasi keamanan lingkungan.

• Informasi genetik yang diperlukan antara lain informasi mengenai elemen genetik, sumber gen interes, sistem transformasi, dan stabilitas genetik.

• Sedangkan informasi keamanan lingkungan terdiri atas dampak terhadap organisme non target, dampak terhadap keanekaragaman hayati, perpindahan gen, dan potensi menjadi gulma.

Keuntungan dan kerugian Produk Bioteknologi Rekayasa

Genetika

Keuntungan

• Peningkatan produktivitas tanaman transgenik.

• Organ hewan transgenik untuk transplatasi. • Mengurangi polusi lingkungan. • Penurunan harga barang-barang farmasi.• Konservasi plasma nutfah dari organsime

yang terancam punah. • PRG sebagai tambahan nutrisi. • PRG sebagai obat atau vaksin

Kerugian

• Terjadinya “silang-luar” • Adanya efek kompensasi. • Munculnya hama “target” yang tahan

terhadap insektisida. • Munculnya efek samping terhadap

hama non-target. • Alerginitas. • Daya tahan antibiotik. • Paten biji tanaman.

• Beberapa kelompok pemerhati lingkungan, organisasi keagamaan, dan para ahli menganggap bahwa pemanfaatan PRG akan menimbulkan bahaya terhadap lingkungan, kesehatan, dan tidak ekonomis.

1). Bahaya lingkungan. •Kematian organisme bukan target. •Penurunan efektifitas dari pestisida •Transfer gen kepada spesies yang tidak menjadi target.2). Gangguan kesehatan. •Alergi.•Pengaruh lain yang belum diketahui. 3). Pertimbangan ekonomi

TERIMA KASIH......