STUDI PENDAHULUAN ANALISIS MUTASI PADA PENYINARAN DENGAN SINAR ULTRAVIOLET (UV) TERHADAP LARVA Drosophila melanogaster, Meigen Oleh : Sri Lestari Utami Dosen Fakultas Kedokteran Universitas Wijaya Kusuma Surabaya E-mail :
[email protected] ABSTRACT UV light is a potential mutagen with slightly penetration. This research aims to observe the number of living imago and its mutant ; the fertility of the adult Drosophila melanogaster, Meigen from which the larva have illuminated with UV light at : 254 nm. The data was analysed by One Way ANOVA and continued by BNJ test. The results indicated that there are significant differences between the number of living imago (1885,312>2,87, p<0,05)) and its mutant (403,287>2,87,p<0,05) of irradiating with UV light to the larva D. melanogaster, Meigen. Meanwhile the fertility of the adult D. melanogaster, Meigen had no significant effect (1,0< 2,87,p<0,05). BNJ test showed that there were correlation between the duration of UV irradiation and the number of living imago. Meanwhile the number of mutant D. melanogaster, Meigen showed significantly differences treatment combination, i.e. between 30 minute and 10 minutes, 30 minute and control, 10 minutes and control. The products of D. melanogaster, Meigen mutant were abero and Gull.
Key word : ultraviolet (UV) light, mutation, Drosophila melanogaster, Meigen larvae ABSTRAK Sinar UV merupakan mutagen yang potensial dengan daya tembus yang tidak terlalu besar. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati jumlah imago yang hidup, jumlah mutan dan fertilitas Drosophila melanogaster, Meigen dewasa dari larva yang disinari dengan sinar UV pada : 254 nm. Data yang diperoleh dianalisis dengan ANOVA satu arah dan dilanjutkan dengan uji BNJ. Hasil analisa data menunjukkan bahwa terdapat perbedaan nyata antara jumlah imago yang hidup (1885,312>2,87,p<0,05) dan jumlah mutan (403,287>2,87,p<0,05) hasil penyinaran sinar UV terhadap larva D. melanogaster, Meigen. Sedangkan fertilitas dari D. melanogaster, Meigen dewasa tidak menunjukkan adanya perubahan yang signifikan (1,0< 2,87,p<0,05). Dari uji BNJ diketahui bahwa semakin lama penyinaran maka semakin sedikit jumlah imago yang hidup. Sementara untuk jumlah D. melanogaster, Meigen mutan hanya terdapat 3 kombinasi perlakuan yang berbeda nyata, yaitu antara 30 menit dengan 10 menit. 30 menit dengan kontrol dan 10 menit dengan kontrol. D. melanogaster, Meigen mutan yang dihasilkan pada penelitian ini adalah abero dan Gull. Kata kunci : sinar ultraviolet (UV), mutasi, larva Drosophila melanogaster, Meigen PENDAHULUAN Drosophila melanogaster, Meigen merupakan salah satu jenis lalat buah dari famili Drosophilidae yang banyak ditemukan di antara rumput-rumput, semak atau buah-buah yang masak sebagai tempat berkembang biak seperti buah mangga, jambu dan pisang. Mereka meletakkan telur pada buah yang masih muda dan larvanya akan menghabiskan buah yang masak sebagai makanannya, sehingga bersifat sangat merugikan. D. melanogaster, Meigen juga merupakan obyek studi genetika dasar yang terpenting (termasuk mutasi) (Metcalf, 1973: Shull, 1948). Mutasi adalah perubahan materi genetik (ADN dan ARN) dan proses yang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut. Sedangkan mutan adalah organisme yang menunjukkan fenotip baru sebagai hasil terjadinya mutasi. Mutasi dapat disebut sebagai mutasi terinduksi jika terjadinya disebabkan perlakuan organisme dengan agen mutagenik seperti irradiasi pengionan, sinar ultraviolet (sinar UV) atau berbagai
bahan kimia yang bereaksi dengan ADN atau ARN (Garder, Simmons and Snustad, 1991). ADN akan menyerap sinar UV secara maksimum pada = 254 nm, sehingga mutagenitas maksimum juga terjadi pada panjang gelombang tersebut. Sinar UV tidak mampu menimbulkan pengionan dan hanya sedikit menembus jaringan (umumnya hanya pada selsel lapisan permukaan organisme multiseluler) dikarenakan memiliki energi yang rendah. Walaupun demikian sinar UV merupakan mutagen yang potensial untuk organisme uniseluler (Gardner, Simmons and Snustad, 1991). Shull (1948) menyatakan bahwa sinar UV menyebabkan mutasi pada Drosophila. Demikian juga dengan Altenburg yang melakukan irradiasi telur Drosophila. Sinar UV diserap olah substansi ADN (purin dan pirimidin) yang menyebabkan lebih reaktif atau dalam keadaan tereksitasi. Penyerapan sinar UV oleh pirimidin menyebabkan terbentuknya primidin
hidrat dan pirimidin dimer. Beberapa peristiwa menunjukkan bahwa dimerisasi timin (studi in vitro) mungkin merupakan akibat mutagenik sinar UV. (Gardner, Simmons and Snustad, 1991 ; Sinnot et. al., 1958). D. melanogaster, Meigen merupakan organisme eksperimen modern dalam bidang genetika karena memiliki karakter fenotip yng berbeda dan terlihat nyata, mudah mendapatkannya, murah (dapat dibiakkan dalam botol yang hanya berisi media pisang yang difermentasi) dan mempunyai waktu perkembiakan yang tidak terlalu lama (2 minggu dengan waktu pematangan seksual awal yaitu 7 jam setelah keluar dari pupa) (Walter, 1938). Masa dewasa D. melanogaster, Meigen biasanya mempunyai panjang 2-3 mm dengan betina lebih besar daripada jantan. D. melanogaster, Meigen yang didapatkan di alam disebut sebagai lalat buah “wild type” (jenis/tipe liar) mempunyai badan berwarna abu-abu dan mata merah. Lalat jantan dapat dibedakan dari betina dengan adanya : sisir kelamin pada sepasang kaki depan (segmen metatarsal pertama), ujung abdomen membulat dengan pita hitam yang merupakan penyatuan beberapa segmen dosal dari abdomen dan akhir bagian ventral terdapat penis dan klaspen (dari ovipositor) (Herskowitz, 1965 ; Strickberger, 1962 ; Yasin, 1989). Siklus hidup D. melanogaster, Meigen pada suhu optimum untuk pekembangannya (250C) adalah : 0 jam (0 hari) telur diletakkan ; 0-22 jam (0-1 hari) embrio ; 22 jam (1 hari) menetas dari telur (instar pertama) ; 47 jam (2 hari) instar kedua ; 70 jam (3 hari) instar ketiga ; 118 jam (5 hari) pembentukan puparium ; 122 jam (5 hari) instar keempat ; 130 jam (5,5 hari) pupa ; 167 jam (7 hari) pigmentasi mata pupa ; 214 jam (9 hari) imago keluar dari puparium dengan sayap yang melekuk dan berlipat dan merupakan stadium dewasa. Hal ini menunjukkan bahwa D. melanogaster, Meigen mengalami metamorfosis sempurna selama siklus hidupnya. Walapun fertilisasi biasanya dapat terjadi setelah 24 jam dalam stadium dewasa, peletakan telur umumnya baru dilakukan setelah 2 hari dengan 50-75 telur setiap hari (kemungkinan maksimum total 400-500 dalam 10 hari, yang merupakan waktu generasi). Lalat dewasa dapat hidup selama 10 minggu (Herskowitz, 1965 ; Strickberger, 1962).
Gambar 1. D. melanogaster, Meigen jantan (♂) dan betina (♀) stadium dewasa (Strickberger, 1962 setelah Morgan dan Utami, 1996) Telur D. melanogaster, Meigen berbentuk ovoid dengan adanya “sayap air” yang mencegah telur agar tidak tenggelam dan terbenam dalam medium semicair. (Bursell, 1970 ; Strickberger, 1962). Larva D. melanogaster, Meigen berwarna putih, bersegmen dan bertipe vermiform. Pada segmen kepala dalam prothoraks dan thorasik tidak terdapat lengan. Tubuh berubah meruncing dan menajam pada ujungnya. Kepala berbentuk globular dan mempunyai warna yang sama dengan dada dan perut, dengan lebar lebih pendek daripada prothoraks dan perut. Antena dan ocelli menghilang. Kulitnya pada permulaan stadium tidak begitu kuat tetapi larva kecil muda secara periodik akan menambahkan kulit hingga mencapai ukuran dewasa. Pada beberapa keadaan disebut dengan belatung. Selama tiap periode di antara belatung Selama tiap periode di antara belatung, larva disebut dengan instar. Setiap instar ditunjukkan oleh perbedaan ukuran larva dan jumlah gigi pada kait rahang yang berwarna hitam. Sedangkan perkembangan larva hingga membentuk pupa meliputi reorganisasi seluler dalam differensiasi pertama dari sel epidermal, mulai terjadi differensiasi progresif dari sel somtik dan jaringan menuju kondisi dewasa, pembentukan organ-organ dalam atau alat-alat tambahan untuk dewasa yaitu antena, bagian-bagian mulut, kaki, sayap dan genitalia eksternal. (Borror, Triplehorn dan Johnson, 1989 ; Bursell, 1970 ; Metcalf dan Flint, 1973 ; Strickberger, 1962) Pada stadium pupa terjadi perubahan organ larva menjadi organ imago, meskipun beberapa organ larva masih ada yang terbawa menjadi organ imago. Organisme terdapat dalam peti seperti biji yang keras atau puparium (merupakan kulit larva yang kering), yang menutupi semua alat-alat tambahan sehingga bertipe koarktat. (Borror, Triplehorn dan Johnson, 1989 ; Bursell, 1970 ; Sastrodihardjo, 1984) Deskripsi D. melanogaster, Meigen pada stadium dewasa diantaranya, yaitu tubuh terdiri atas caput/kepala, thorax/dada dan abdomen/perut. Pada kepala yang tersusun atas 6 somit menjadi satu terdapat sepasang antena, mata dan mulut dengan bagian-bagiannya. Dada terdiri dari 3 somit, yaitu prothorax/dada depan, mesothorax/dada tengah dan metathorax/dada belakang serta terdapat 3 pasang kaki yang beruas-ruas pada tiap somit dan sepasang sayap pada dada tengah. Pada somit perut terdiri atas 3
bagian, yaitu dorsum/atas, pleura/samping dan venter/bawah. Garis dorso-pleura terdapat di antara dorsum dan pleura, sedangkan garis pleura-ventral di antara pleura dan venter. Sayap pada dada tengah lebar dan lebih panjang daripada dada serta membulat di bagian ujung, yang merupakan pertumbuhan daerah tergum dan pleura. Pada sayap tedapat berbagai cabang tabung pernapasan (trakea). Tabung ini mengalami penebalan sehingga dari luar tampak seperti jari-jari sayap. Oleh karenanya tabung berfungsi ganda sebagai pembawa oksigen dan penguat sayap. Semua bagian-bagian tubuh dari D. melanogaster, Meigen dewasa ini juga terdapat pada imago yang baru keluar dari pupa. Perbedaanya hanya adanya penyempurnaan bentuk dan fungsi organ dalam tubuh (Borror, Triplehorn and Johnson, 1989 ; Bursell, 1970 ; Metcalf and Flint, 1973 ; Sastrodihardjo, 1984 ; Yasin, 1989). Kromosom (sebagai pembawa bahan keturunan) pada D. melanogaster, Meigen berjumlah 8, yaitu 6 autosom (kromosom somatik) dan 2 gonosom (kromosom seks). Pada kromosom ini terdapat ADN (asam deoksiribonukleat) berpilin ganda atau “double helix” (tergolong asam nukleat selain ARN), yang susunan kimianya terdiri atas gula pentoda (deoksiribosa), asam fosfat dan basa nitrogen. Basa nitrogen dapat dibedakan atas 2 tipe dasar, yaitu : pirimidin (yang terbagi atas sitosin/S dan timin/T) dan purin (yang terbagi atas adenin/A dan guanin/G). Komposisi basa nitrogen pada D. melanogaster, Meigen adalah adenin = 30,7% ; guanin = 19,6% ; sitosin = 20,2% dan timin = 29,4% (Gardner, Simmons and Snustad, 1991 ; Suryo, 1986). Sebagian besar mutasi yang terjadi bersifat merugikan organisme dan dijaga pada frekuensi rendah dalam populasi oleh seleksi alam. Sementara organisme mutan yang terbentuk karena mutasi biasanya tidak mampu bersaing sama kuat dengan individu-individu wild type karena terjadinya penurunan daya tahan hidup dan/atau kapasitas reproduktif yang lebih rendah daripada wild type. Diantara hasil mutasi oleh mutagen adalah mutasi visible (yang terlihat), yang mempengaruhi perangai morfologi dan mutasi letal. Mutasi letal umumnya disebabkan oleh ketidakmampuan gen untuk menghasilkan bentuk aktif BAHAN DAN CARA Obyek atau sampel penelitian yang digunakan adalah larva D. melanogaster, Meigen yang dikembangbiakkan dari D. melanogaster, Meigen “wild type” strain Canton dengan jenis kelamin jantan dan betina. Sedangkan sinar UV yang digunakan berasal dari lampu UV dengan = 254 nm. Media D. melanogaster, Meigen yang digunakan adalah media pisang-agar, yaitu dengan mencampurkan pisang ambon dan agar bubuk serta difermentasi dengan ragi. Media ini dimasukkan dalam botol-botol yang diberi sumbat gabus dan kemudia disterilkan sebelum dipakai. Jantan dan betina D. melanogaster, Meigen yang
protein yang tak dapat ditiadakan. Mutasi letal pada diploid memiliki kemampuan membunuh oganisme secara langsung atau menghalanginya dari berbiak (kematian genetik). Mutasi letal atau steril dominan pada organisme diploid tidak dapat dipertahankan melalui satu generasi, tetapi tidak berlaku untuk letalletal resesif karena selalu bergabung dengan alel dominan (dapat dipertahankan tanpa batas pada kondisi heterozigot). Radiasi mensuplai energi dalam bentuk yang berbeda, yaitu panas, aktivasi atau eksitasi dan ionisasi. Sinar UV merupakan radiasi non-ionisasi dengan kemampuan daya tembus dalam sel yang lebih kecil dibandingkan dengan gelombang elektromagnetik yang lebih pendek, seperti sinar X. Walaupun begitu sinar UV juga menghasilkan mutasi gen dan eberasi kromosom, karena absorbsi yang besar oleh asam nukleat. Seperti yang ditunjukkan oleh Noethling dan Stubbe yang mengirradiasi serbuk sari Antirrhinum ataupun oleh Stadler dan Uber pada serbuk sari jagung, bahwa potensi spektum sinar UV sebagai mutagn paralel dengan tingkat absorbsi panjang gelombang tertentu dalam asam nukleat (Sinnot et. al., 1958). Absorbsi yang bsar oleh asam nukleat diantaranya pirimidin, menyebabkan terjadinya pirimidin hidrat dan pirimidin dimer. Beberapa peristiwa menunjukkan bahwa dimerisasi timin (studi in vitro) mungkin merupakan akibat mutagenik sinar UV. Adanya kerusakan pada dimerisasi timin akan merangsang terjadinya proses perbaikan kerusakan ADN (repair DNA systems), yang meliputi fotoreaktivasi dan postreplikasi perbaikan rekombinasi.. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penyinaran dengan sinar UV (pada = 254 nm dan perbedaan lama penyinaran) pada larva D. melanogaster, Meigen terhadap perkembangannya hingga dewasa dan perubahannya (meliputi jumlah imago yang hidup, jumlah mutan dan fertilitas saat dewasa). Hipotesis penelitian ini adalah adanya perbedaan jumlah imago yang hidup, jumlah mutan dan fertilitas D. melanogaster, Meigen dewasa pada larva D. melanogaster, Meigen yang disinari dengan sinar UV pada lama penyinaran yang berbeda dan yang tidak disinari.
digunakan untuk menghasilkan obyek penelitian harus virgin dan baru memasuki masa dewasa. Cara yang digunakan yaitu dengan mengisolasi individu-individu imago setiap satu jam sekali pada botol-botol yang terpisah menurut jenis kelaminnya. Obyek penelitian dipersiapkan dengan memasukkan 20 jantan dan 40 betina D. melanogaster, Meigen virgin yang berusia sama (lebih dari 7 jam) dalam beberapa botol yang telah diberi media setinggi 0,3 cm. Setelah telur menetas menjadi larva instar pada hari ketiga maka D. melanogaster, Meigen jantan dan betina dikeluarkan dan siap untuk diperlakukan. Terdapat 5 perlakuan yang berbeda dalam
kelompok A – E dengan masing-masing kelompok perlakuan ini dilakukan 5 kali ulangan. Kelompok A : kelompok kontrol, tidak disinari dengan sinar UV Kelompok B : setiap larva disinari dengan sinar UV selama 10 menit Kelompok C : setiap larva disinari dengan sinar UV selama 20 menit Kelompok D : setiap larva disinari dengan sinar UV selama 30 menit Kelompok E : setiap larva disinari dengan sinar UV selama 40 menit Setelah disinari dengan sinar UV maka botol sampel akan ditambah dengan media sebelum ditutup kembali dengan tutup gabus. Larva dibiarkan berkembang hingga menjadi imago D. melanogaster, Meigen. Setiap imago diisolasi dalam botol-botol tersendiri dan dilakukan setiap 1 jam sekali Imago yang hidup pada botol-botol isolasi dihitung jumlahnya dan diamati dengan mikroskop binokuler untuk mengamati kelainan sifat fenotipnya HASIL
Jumlah imago yang hidup pada penyinaran sinar UV dengan = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (terdapat beda nyata atau Ho ditolak dengan nilai Fhitung > Ftabel pada p<0,05), dimana datanya dapat dilihat pada Tabel 1. Sedangkan nilai Anava yang didapat adalah = Fhitung : 1885,312 > Ftabel : 2,87 pada p<0,05. Sementara hasil uji BNJ (Tabel 2) sebagai perbandingan antar kelompok-kelompok perlakuan
(deskripsinya sesuai dengan rumusan Strickberger, 1962 : sifat fenotip pada mutasi D. melanogaster, Meigen). Setelah itu D. melanogaster, Meigen dewasa yang normal akan dikawinkan sesamanya (yang perlakuan dan ulangannya sama). Apabila perkawinan ini tidak menghasilkan anak maka akan dikawinkan dengan jantan atau betina D. melanogaster, Meigen wild type virgin untuk mengetahui fertilitasnya. Semua perlakuan dan pemeliharaan D. melanogaster, Meigen dilakukan pada ruangan khusus yang bersuhu 250C. Data yang diperoleh berupa data diskrit (jumlah imago yang hidup dan jumlah mutan) dan data rasio (fertilitas atau sifat fertil D. melanogaster, Meigen dewasa), sehingga akan ditransformasi dengan menggunakan transformasi akar kuadrat. Kemudian akan dianalisa dengan Analisis Varians (Anava) Satu Arah untuk Desain Acak Sempurna dengan Model Tetap dan Uji BNJ (Beda Nyata Jujur) jika Ho ditolak (ada beda nyata).
(setiap 2 perlakuan) menunjukkan bahwa nilai selisih rata-rata perlakuan akan linier dengan besar selisih waktu perlakuan (menit). Hal ini menunjukkan semakin lama penyinaran maka makin sedikit jumlah imago yang hidup dari penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen .
Tabel 1. Jumlah imago yang hidup pada penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen Jumlah imago hidup (individu) Perlakuan
Ulangan
I II III IV V
Kontrol (Klp A) 121 120 121 117 115
10 menit (Klp B) 67 62 66 64 62
20 menit (Klp C) 53 56 53 54 56
30 menit (Klp D) 39 41 40 39 41
40 menit (Klp E) 24 26 24 25 23
Tabel 2. Hasil uji BNJ pada jumlah imago yang hidup dari larva D. melanogaster, Meigen yang disinari dengan sinar UV pada = 254 nm. Kombinasi perlakuan (menit) 10 >< 20 20 >< 30 30 >< 40 10 >< 30 20 >< 40 K >< 10 10 >< 40 K >< 20 K >< 30 K >< 40
Selisih rata-rata perlakuan 0,636 1,051 1,386 1,687 2,437 2,888 3,073 3,524 4,575 5,961
Nilai BNJ 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14
Jumlah mutan yang hidup pada penyinaran sinar UV dengan = 254 nm terhadap telur D. melanogaster, Meigen menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (terdapat beda nyata dengan nilai Anava yang didapat adalah = Fhitung : 403,287 > Ftabel : 2,87 pada p<0,05), dimana datanya dapat dilihat pada Tabel 3. Sedang untuk mutan-mutannya yang diidentifikasi dengan rumusan Strickberger (1962) akan mempunyai fenotip seperti yang tampak pada Tabel 6. Sementara dari hasil uji BNJ (Tabel 4) sebagai perbandingan antar kelompok perlakuan (setiap 2 kelompok perlakuan) menunjukkan hasil yang berbeda dengan jumlah imago yang hidup pada penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm tterhadap larva D. melanogaster, Meigen. Walaupun terdapat beda nyata
Uji BNJ beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata beda nyata
Selisih waktu perlakuan (menit) 10 10 10 20 20 10 30 20 30 40
antar perlakuan tetapi ini hanya terjadi pada 3 kombinasi perlakuan, yaitu antara 30 menit dengan kontrol, 10 menit dengan kontrol dan 30 menit dengan 10 menit. Sedangkan pada perbandingan antar kelompok perlakuan yang lain didapatkan nilai yang tidak signifikan (tidak beda nyata). Sedangkan jumlah individu yang fertil (fertilitas dari D. melanogaster, Meigen dewasa) pada penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen menunjukkan tidak adanya perbedaan yang signifikan (tidak ada beda nyata dengan nilai Anava yang didapat adalah = Fhitung : 1,0 < Ftabel : 2,87 pada p<0,05), dimana datanya dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 3. Jumlah mutan pada penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen (mutan a = abero/abr, g = Gull). Jumlah mutan (individu) Perlakuan Ulangan Kontrol I II III IV V
0 0 0 0 0
10 menit (Klp B) Tipe Jumlah 2a 2 0 0 2a 2 1a 1 2a 2
20 menit (Klp C) Tipe Jumlah 2a 2 3a 3 3a 3 2a 2 0 0
30 menit (Klp D) Tipe Jumlah 1a 2W 1 1a 1g 2 2a 2 0 0 2a 2
40 menit (Klp E) Tipe Jumlah 0 0 1a 1 1a 1 0 0 1a 1
Tabel 4. Hasil uji BNJ pada jumlah mutan D. melanogaster, Meigen dari larva D. melanogaster, Meigen yang disinari dengan sinar UV pada = 254 nm Kombinasi Perlakuan (menit) 30 >< K 10 >< K 30 >< 10 20 >< 30 20 >< 10 20 >< 40 20 >< K 30 >< 40 10 >< 40 40 >< K
Selisih rata-rataperlakuan 1,049 1,049 1,259 0,21 0,21 0,0 0,659 0,449 0,449 0,6
Nilai BNJ 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
Uji BNJ beda nyata beda nyata beda nyata tidak beda nyata tidak beda nyata tidak beda nyata tidak beda nyata tidak beda nyata tidak beda nyata tidak beda nyata
Selisih waktu perlakuan (menit) 30 10 20
Tabel 5. Sifat fertil dari D. melanogaster, Meigen dewasa pada penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen. Sifat fertil (individu) Perlakuan
Ulangan
I II III IV V
Kontrol (Klp A)
10 menit (Klp B)
20 menit (Klp C)
30 menit (Klp D)
40 menit (Klp E)
121 120 121 117 115
67 62 66 64 62
53 56 53 54 56
39 41 39* 39 41
24 26 24 25 23
* : terdapat satu ekor D. melanogaster, Meigen yang bersifat steril, yaitu mutan abero.
Tabel 6. Kelainan fenotip akibat penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen dan gambarnya. Mutan
Fenotip
abero (abr)
pita-pitanya abdomen (a) dan tepi sayap (b) yang tidak teratur (irregular), dengan mata kasar, bulu jarang, fertilitas dan viabilitas rendah. Sedangkan gambarnya adalah :
Gull (G)
sayap menyimpang keluar dari sisi-sisi tubuh pada sudut 450 sampai 900 dan membengkok ke bawah. Bulu-bulu kepala vertical dan thorasik umumnya terduplikasi. Homozigot letal. Barangkali defisiensi atau merupakan suatu alel pada fat.
PEMBAHASAN Adanya penurunan jumlah imago yang hidup akibat penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen yang linier dengan lama penyinaran diasumsikan sebagai adanya mutasi letal karena kerusakan ADN yang bertambah banyak seiring dengan lamanya penyinaran. Hal ini juga berlaku pada jumlah mutan D. melanogaster, Meigen, walapun pada uji antar kelompok-kelompok perlakuan hanya ada 3 kombinasi antara 2 perlakuan yang menunjukkan adanya perbedaan yang signikans. Dari 3 kombinasi perlakuan tersebut mempunyai selisih waktu perlakuan 10 menit, 20 menit dan 30 menit, tetapi hal ini tidak terlihat pada lama penyinaran 40 menit. Hal ini mungkin disebabkan oleh lama penyinaran yang lama sehingga adanya kesalahan pada proses perbaikan ADN yang dilakukan sangat sedikit. Mutasi dapat terjadi walaupun sudah terdapat proses perbaikan pada kerusakan ADN karena bertambahnya frekuensi basa-basa yang tidak berpasangan, yang lolos dari proses perbaikan yang mengakibatkan perubahan pita asli dari ADN (Schleif, 1985). Selain itu Watson et. al. (1987), Elseth dan Baumgadner (1984) dan Bainbridge (1987) menyebutkan bahwa yang paling bertanggung jawab pada keadaan ini adalah proses perbaikan ADN ”SOS”, karena prosesnya yang dapat menyebabkan mutasi akibat induksi UV ketika menyampaikan basa ADN yang salah. Sementara mutan-mutan yang dihasilkan menunjukkan bahwa perubahan fenotip yang terjadi terkait dengan lapisan embrional ektoderm yang terkena langsung sinar UV yang menembus lapisan permukaan larva D. melanogaster, Meigen. Hal ini disebabkan adanya pembentukan pirimidin hidrat dan timin dimer pada absorbsi sinar UV pada = 254 nm oleh asam nukleat. Timin dimer dan pirimidin hidrat KESIMPULAN 3. Penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen menyebabkan adanya perbedaan nyata (efek yang signifikans) pada jumlah imago yang hidup dan jumlah mutan D. melanogaster, Meigen, tetapi tidak menunjukkan adanya efek yang signifikans pada pengamatan fertilitas pada D. melanogaster, Meigen dewasa. 4. Semakin lama penyinaran dengan sinar UV pada = 254 nm terhadap larva D. melanogaster, Meigen menunjukkan semakin sedikit jumlah imago yang hidup. Sedangkan pada jumlah mutannya hanya ada 3 kombinasi perlakuan, yaitu antara 10 menit dengan kontrol (selisih waktu 10 menit), 30 menit dengan 10 menit (selisih waktu 20 menit) dan 30 menit dengan kontrol (selisih waktu 30 menit) yang menunjukkan adanya nilai yang signifikans (beda nyata). Sementara yang selisih waktu 40 menit tidak menunjukkan adanya perbedaan nyata.
menyebabkan mutasi tidak langsung dalam dua cara, yaitu : 1. mengacaukan “double helix” ADN dan mencampuri keakuratan replikasi ADN, 2. mengadakan perbaikan ADN (DNA repair systems) yang telah rusak yang bahkan akan mengakibatkan bertambahnya jumlah gen esensial, tempat sisi mutasi letal terjadi. Keadaan tersebut merupakan kegagalan dan kesalah fungsi ADN (Garder, Simmons and Snustad, 1991 ; Shull, 1948 ; Sinnot et. al. 1958). Sifat mutan yang terjadi pada abero dan Gull adalah kelainan pada sayap, pita-pita abdomen dan bulu-bulu thorasik. Hal ini menunjukkan bahwa lapisan yang terkena adalah lapisan ektoderm. Sinar UV tidak dapat menembus lapisan mesoderm karena sifat steril sebagai akibat dari penyinaran UV tidak terjadi. Lapisan mesoderm akan berkembang menjadi kelenjar-kelenjar kelamin pada proses differensiasi dan spesialisasi. Walapun begitu ada D. melanogaster, Meigen mutan yang bersifat steril, yaitu abero. Hal ini disebabkan karena adanya pita-pita abdomen dengan kerusakan yang sangat parah sehingga lubang vaginal pada betina atau arkus genital pada jantan tidak teratur dan sulit untuk mengadakan perkawinan. Mutasi yang terjadi pada penyinaran dengan sinar UV terhadap larva D. melanogaster, Meigen menghasilkan mutan abero lebih banyak. Hal ini disebabkan oleh besarnya daerah permukaan pada lapisan sel yang membentuk abdomen yang disinari oleh siner UV, sehingga sinar UV yang diserap lebih banyak. Akibatnya kemungkinan untuk mengalami kerusakan lebih besar dan lebih mudah.
DAFTAR PUSTAKA Bainbridge, BW., 1987. Genetics of Microbes, edisi 2, Chapman : Hall dan Methuen Inc., hal. 168-180.
Strickberger, MW., 1962. Experiments in Genetics with Drosophila, John Wiley and Sons Inc., New York, hal. 4-18.
Borror, DJ., ; Triplehorn, CA. and Johnson, NF., 1982. Pengenalan Pelajaran Serangga, edisi 6, Gadjah Mada University Press., Yogyakarta, hal. 79-91 dan 617-710.
Suryo, 1986. Genetika Manusia, Gadjah Mada University Press., Yogyakarta.
Bursell, E., 1970. An Introduction to Insect Physiology, Academic Press Inc. Ltd., London, hal. 185-189 dan 203. Elseth, GD., dan Baumgardner, KD., 1991. Principles of Genetics, edisi 7, John Wiley and Sons Inc., USA, hal. 292-297. Gardner, EJ. And Snustad, DP., 1984. Principles of Genetics, 7th edition, John Wiley and Sons Inc., USA, hal. 292-297. Herskowitz, IH., 1965. Genetics, 2nd edition, Little Brown Company, Boston and Toronto (USA), hal. 23-25. Metcalf, CL and Flint, WP., 1973. Destructive and Useful Insect : Their Habits and Control, 4th edition, Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd., New Delhi, hal. 193-199 dan 293-309. Sastrodihardjo, 1984. Pengantar Entomologi Terapan, Penerbit Sinar Wijaya, hal. 36 dan 19-21. Schleif, R., 1985. Genetics and Molecular Biology, The Benjamin/Cummings Publishing Company Inc., hal. 192. Shull, AF., 1948. Heredity, 4th edition, McGrawHill Book Company Ltd., New York (USA), hal. 153 dan 183. Sinnot, et. al., 1958. Principles of Genetics, 5th edition, McGraw-Hill Book Company Inc., hal. 169 dan 237-239.
Walter, HE., 1938. Genetics. 4th edition, The MacMillan Company, New York. Watson, JD. ; Hopkins, NH. ; Roberts, JW. ; Steitz, JA. dan Weiner, AM., 1987. Molecular Biology of the Genes, The Benjamin/Cummings Publishing Company Inc., hal. 354. Yasin, M., 1989. Sistematika Hewan (Invertebrata dan Vertebrata) untuk Universitas, Penerbit Sinar Wijaya, hal 161-165 dan 187-189.
