Contoh Mutasi delesi

Mutasi delesi adalah salah satu jenis mutasi genetik di mana satu atau lebih pasangan basa DNA hilang atau dihapus dari urutan gen. Mutasi ini bisa terjadi dalam berbagai skala, mulai dari penghapusan satu nukleotida (basis tunggal) hingga penghapusan segmen besar kromosom yang berisi banyak gen. Karena kehilangan informasi genetik, mutasi delesi dapat memiliki dampak yang signifikan pada fungsi gen, yang seringkali mengarah pada masalah kesehatan atau kelainan genetik.

Dalam artikel ini, kita akan membahas secara detail apa itu mutasi delesi, bagaimana mutasi ini terjadi, serta dampaknya pada organisme. Selain itu, kita akan memberikan beberapa contoh mutasi delesi terkenal yang berhubungan dengan kondisi genetik tertentu.

Pengertian Mutasi Delesi

Mutasi delesi adalah mutasi genetik di mana segmen tertentu dari DNA hilang atau dihapus. Mutasi ini dapat memengaruhi satu gen atau beberapa gen tergantung pada ukuran segmen DNA yang hilang. Mutasi delesi bisa terjadi di berbagai bagian genom:

• Delesi kecil: Hanya menyebabkan hilangnya satu atau beberapa pasangan basa.
• Delesi besar: Melibatkan hilangnya segmen besar DNA yang bisa mencakup beberapa gen sekaligus.
• Delesi kromosomal: Beberapa bagian kromosom hilang, yang bisa menyebabkan efek yang sangat signifikan karena hilangnya banyak gen.

Mutasi delesi dapat terjadi secara spontan selama replikasi DNA atau akibat faktor eksternal seperti radiasi atau bahan kimia mutagenik. Karena DNA adalah cetak biru kehidupan, hilangnya sebagian dari informasi genetik ini dapat mengubah cara sel berfungsi, terutama jika gen yang hilang penting untuk proses biologis tertentu.

Jenis Mutasi Delesi

Berdasarkan ukuran dan dampaknya, mutasi delesi dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Delesi Basis Tunggal: Hanya melibatkan penghapusan satu nukleotida dari urutan DNA.
2. Delesi Kecil: Hilangnya beberapa pasangan basa yang mungkin hanya memengaruhi satu gen.
3. Delesi Besar: Hilangnya segmen besar DNA yang mencakup beberapa gen atau bahkan sebagian besar kromosom.

Mutasi delesi juga dapat terjadi di berbagai lokasi genetik:

• Delesi intragenik: Terjadi di dalam suatu gen dan hanya memengaruhi gen tersebut.
• Delesi antargenik: Terjadi di antara dua gen dan mungkin tidak langsung memengaruhi ekspresi gen, tetapi bisa memengaruhi pengaturan gen-gen tersebut.

Mekanisme Terjadinya Mutasi Delesi

Mutasi delesi dapat terjadi melalui beberapa mekanisme, baik secara alamiah atau akibat paparan faktor eksternal. Berikut adalah beberapa mekanisme umum yang menyebabkan delesi:

1. Kesalahan Selama Replikasi DNA

Selama proses replikasi DNA, enzim yang bertanggung jawab untuk menyalin DNA dapat membuat kesalahan, seperti melompati satu atau lebih nukleotida. Ketika ini terjadi, hasil akhirnya adalah hilangnya nukleotida dari untai DNA baru yang terbentuk. Kesalahan ini bisa terjadi secara spontan dan lebih sering terjadi di daerah DNA yang memiliki urutan berulang.

2. Rekombinasi Homolog Tidak Seimbang

Selama proses rekombinasi homolog, yang terjadi selama pembelahan sel (meiosis), penyejajaran kromosom homolog tidak selalu sempurna. Jika dua kromosom homolog tidak sejajar dengan benar, bagian dari satu kromosom bisa hilang saat pembelahan terjadi, sementara kromosom lainnya mungkin mendapatkan segmen tambahan. Proses ini dikenal sebagai rekombinasi homolog tidak seimbang dan sering menjadi penyebab delesi besar.

3. Radiasi dan Mutagen Kimia

Paparan radiasi (seperti sinar UV atau radiasi ionisasi) atau bahan kimia mutagenik dapat merusak DNA, menyebabkan patahnya untai DNA. Jika sel tidak dapat memperbaiki patahan ini dengan benar, bagian dari DNA dapat hilang, menghasilkan mutasi delesi.

4. Kesalahan Penggabungan DNA

Kadang-kadang, selama perbaikan kerusakan DNA, enzim yang memperbaiki patahan DNA bisa salah dan tidak sengaja menghapus sebagian segmen DNA. Ini terutama terjadi jika kerusakan DNA sangat parah.

Dampak Mutasi Delesi

Dampak mutasi delesi sangat bergantung pada ukuran delesi dan lokasi genetik yang terdampak. Dalam beberapa kasus, mutasi delesi dapat memiliki efek serius pada organisme, terutama jika gen yang hilang penting untuk fungsi seluler dasar. Delesi yang lebih kecil mungkin hanya memengaruhi satu gen, sedangkan delesi yang lebih besar dapat menyebabkan hilangnya banyak gen sekaligus.

1. Delesi Dalam Gen Pengkode Protein

Jika mutasi delesi terjadi dalam gen yang mengkode protein, dampaknya bisa sangat signifikan. Kehilangan satu atau lebih nukleotida dapat mengubah urutan asam amino dalam protein yang dihasilkan, menghasilkan protein yang tidak berfungsi, atau sama sekali mencegah pembentukan protein. Mutasi semacam ini sering dikaitkan dengan penyakit genetik.

• Contoh: Delesi satu nukleotida dapat menyebabkan mutasi pergeseran rangka baca (frameshift mutation), di mana seluruh rangka baca mRNA bergeser, menghasilkan protein yang sepenuhnya salah atau tidak berfungsi.

2. Delesi Dalam Daerah Pengatur

Delesi yang terjadi di daerah pengatur (promotor atau enhancer) gen juga dapat menyebabkan masalah serius. Meskipun tidak memengaruhi urutan pengkode protein, delesi di daerah ini dapat mengganggu pengaturan ekspresi gen, menyebabkan gen diaktifkan atau dimatikan pada waktu yang salah.

3. Delesi Kromosomal

Delesi kromosomal besar, di mana segmen besar kromosom hilang, sering kali menyebabkan kelainan genetik yang parah. Ini karena banyak gen yang hilang sekaligus, sehingga tubuh kehilangan berbagai fungsi penting. Delesi kromosomal sering kali berakibat fatal atau menyebabkan sindrom genetik yang parah.

Contoh Mutasi Delesi dalam Kondisi Genetik

Mutasi delesi telah dikaitkan dengan berbagai penyakit genetik. Berikut adalah beberapa contoh terkenal dari mutasi delesi yang berhubungan dengan kondisi kesehatan manusia:

1. Sindrom Cri-du-chat

Sindrom Cri-du-chat adalah kelainan genetik yang disebabkan oleh delesi pada bagian pendek (p) dari kromosom 5, yang dikenal sebagai 5p-deletion. Nama “cri-du-chat” berasal dari tangisan khas bayi yang lahir dengan kondisi ini, yang terdengar seperti tangisan kucing.

• Gejala: Bayi dengan sindrom ini sering memiliki kepala kecil (mikrosefali), keterlambatan perkembangan, kecacatan intelektual, dan masalah fisik lainnya.
• Penyebab: Delesi pada kromosom 5 menyebabkan hilangnya gen penting yang terlibat dalam perkembangan otak dan fisik.

2. Distrofi Otot Duchenne (Duchenne Muscular Dystrophy – DMD)

Distrofi otot Duchenne adalah penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi pada gen distrofin, yang terletak di kromosom X. Salah satu penyebab paling umum dari DMD adalah mutasi delesi besar pada gen distrofin, yang mengakibatkan hilangnya sebagian besar gen atau mengganggu fungsi gen.

• Gejala: Anak-anak dengan DMD mengalami kelemahan otot yang progresif, yang dimulai di otot rangka dan akhirnya memengaruhi otot jantung dan pernapasan. Penyakit ini umumnya muncul pada anak laki-laki karena sifatnya yang X-linked recessive.
• Penyebab: Delesi pada gen distrofin menyebabkan hilangnya produksi protein distrofin, yang penting untuk menjaga integritas serat otot. Tanpa distrofin, otot menjadi mudah rusak.

3. Sindrom Williams-Beuren

Sindrom Williams-Beuren adalah kelainan genetik langka yang disebabkan oleh delesi pada kromosom 7q11.23, yang melibatkan sekitar 26 hingga 28 gen, termasuk gen ELN yang mengkode protein elastin.

• Gejala: Individu dengan sindrom ini sering memiliki ciri wajah yang khas, masalah kardiovaskular (seperti stenosis supravalvular aorta), keterlambatan perkembangan, dan kecerdasan sosial yang tinggi namun dengan defisit intelektual.
• Penyebab: Kehilangan gen ELN menyebabkan masalah pada jaringan ikat dan elastisitas kulit serta pembuluh darah, yang menjelaskan banyak gejala fisik pada sindrom ini.

4. Kanker Akibat Delesi Tumor Suppressor

Mutasi delesi juga berperan dalam perkembangan kanker, terutama ketika melibatkan penghapusan gen tumor suppressor, seperti TP53 atau RB1. Gen-gen ini berfungsi untuk mengatur siklus sel dan mencegah pertumbuhan sel yang tidak terkendali. Ketika delesi terjadi pada gen tersebut, kontrol terhadap pertumbuhan sel hilang, yang kemudian dapat memicu perkembangan kanker.

• Contoh: Delesi pada gen RB1 di kromosom 13q14 sering dikaitkan dengan retinoblastoma, sebuah kanker mata yang menyerang anak-anak. Kehilangan gen ini menyebabkan hilangnya kontrol atas pembelahan sel di retina, sehingga sel-sel bermutasi dan membentuk tumor.

5. Cystic Fibrosis (Fibrosis Kistik)

Cystic fibrosis (CF) adalah penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi pada gen CFTR. Salah satu mutasi paling umum yang menyebabkan CF adalah delesi tiga basa pada gen CFTR, yang menyebabkan hilangnya satu asam amino (fenilalanin) pada posisi 508 dalam protein CFTR. Mutasi ini dikenal sebagai ΔF508.

• Gejala: CF menyebabkan produksi lendir tebal dan lengket di paru-paru, pankreas, dan organ lainnya, yang mengarah pada infeksi paru-paru yang kronis dan masalah pencernaan.
• Penyebab: Delesi ini mengganggu fungsi protein CFTR, yang berperan dalam pengaturan transport ion di permukaan sel epitel. Akibatnya, keseimbangan garam dan air di dalam tubuh terganggu, terutama di paru-paru dan pankreas.

Kesimpulan

Mutasi delesi adalah jenis mutasi genetik di mana satu atau lebih nukleotida hilang dari urutan DNA. Mutasi ini dapat menyebabkan berbagai efek pada organisme, tergantung pada ukuran dan lokasi delesi. Delesi kecil dapat mengakibatkan perubahan pada satu gen, sementara delesi besar dapat menyebabkan hilangnya beberapa gen atau segmen kromosom, yang bisa berakibat fatal atau menyebabkan kelainan genetik serius.

Contoh-contoh penyakit genetik seperti sindrom Cri-du-chat, Distrofi Otot Duchenne, dan Cystic Fibrosis menunjukkan bagaimana mutasi delesi dapat berdampak besar pada kesehatan manusia. Mutasi delesi juga berperan dalam perkembangan kanker melalui hilangnya gen-gen pengendali pertumbuhan sel.

Pemahaman tentang mutasi delesi sangat penting dalam genetika medis, karena memungkinkan kita untuk mendeteksi, mendiagnosis, dan mungkin mengembangkan terapi untuk berbagai penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi jenis ini.