1
BAB I PENDAHULUAN
1.1. 1.1. Lata Latarr Be Bela laka kang ng
Setiap mahkluk hidup memiliki karakter yang berbeda satu sama lain. Karakter tersebut dapat diamati dari luar misalnya morfologi, dan tingkah laku. Karakter tersebut muncul dari warisan gen induk. Namun adapula karakter yang menyimpang dari induk atau karakter yang tidak normal yang disebabkan karena adanya mutasi. Gardner dkk. (1991 menyebutkan bahwa mutasi adalah perubahan materi genetik yang dapat diwariskan, ter!adi secara tiba"tiba dan acak. #utasi mengakibatkan adanya perbedaan fenotip pada anakan yang dihasilkan. Drosophila Drosophila melanogaster sering sering diguna digunakan kan untuk untuk peneli penelitia tiann karena karena memiliki ciri yang mudah diteliti dibandingkan hewan lain. $iri tersebut antara lain ukurannya relatif kecil sehingga memiliki populasi yang besar dan dapat dipelihara dalam laboratorium, memiliki daur hidup yang relatif singkat, memiliki tingkat kesuburan yang tinggi sehingga mampu mengahasilkan ratusan telur yang dibuahi, dibuahi, dan memiliki banyak banyak strain mutan. D. melanogaster memiliki banyak strain mutan. #utan dapat ter!adi pada warna mata, warna tubuh, dan sayap pada D. melanogaster . Salah satu mutan pada sayap adalah strain t%. Strain t% memiliki
ciri morfologi sayapnya mengulurkan &' dari sumbu s umbu tubuh (#iller, )***. +ada penelitian yang dilakukan oleh #uliati ()*** yang menyimpulkan ada pengaruh pengaruh perbedaan perbedaan strain terhadap terhadap !umlah turunan D. melanogaster pada persilangan strain N, e, dan . +enelitian dari Karmana ()*1* !uga menyimpulkan ada pengaruh perbedaan strain terhadap penetasan telur strain N, -g, -g, dan dan t%. t%. al al terse tersebu butt ter!a ter!adi di dala dalam m kead keadaa aann norm normal al.. Seda Sedangka ngkann dalam penelitian ini dilakukan dalam perlakuan unltra/iolet. +enelitian ini menggunakan menggunakan dua mac macam am stra strain in ya yang ng ber berbed bedaa unt untuk uk me menge ngetah tahui ui pen pengar garuh uh ma macam cam stra strain in terhadap penetasan telur dan ketahanannya terhadap radiasi ultra/iolet. Strain yang digunakan dalam penelitian ini adalah N dan t%. 0elur 0elur yang digunakan dalam penelitian ini adalah telur yang diperoleh dari persilangan homogami, agar hasil yang didapatkan benar"benar akurat, karena telur yang dihasilkan benar"benar murni turunan N dan t%. ahan"bahan yang menyebabkan mutasi disebut mutagen. #utagen dibagi men!adi tiga yaitu2 mutagen kimia, fisika dan biologi. Sinar ultra/iolet (3-
2
adalah salah satu mutagen yang dapat menyebabkan mutasi. Sinar 3- merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki pan!ang gelombang yang berbeda" beda, tidak menimbulkan ionisasi, dan memiliki daya tembus rendah sehingga tidak semua organisme yang terkena 3- akan mengalami mutasi. Sinar 3- yang digunaka digunakann untuk untuk menyinari menyinari telur D. melanogaster memiliki daya tembus yang rendah sehingga tidak semua bagian dalam telur akan terkena radiasinya hanya pada lapisan atau permukaan telur luar sa!a dan masih ada telur yang dapat menetas. menetas. Sa4adah Sa4adah ()*** ()*** menegaska menegaskann bahwa bahwa pengaruh pengaruh radiasi radiasi sinar ultra/iolet ultra/iolet akan berbeda pada setiap bagian tertentu dari tubuh organisme. +ada sel yang sedang aktif tumbuh dan membelah lebih sensitif terhadap radiasi. 5alam hal ini terbentuknya embrio akan lebih sensitif terhadap radiasi sinar ultra/iolet daripada indi/idu yang dewasa. 0elur lur D. melanogaster adala adalahh salah salah satu satu bahan bahan yang yang dapat dapat diguna digunaka kann untuk mengetahui pengaruh sinar 3- karena menurut Gardner dkk. (1991 embrio lebih sensitif terhadap kondisi lingkungannya. Sel"sel embrio yang aktif tumbuh dan membelah memiliki tingkat sensiti/itas yang lebih tinggi terhadap radiasi. 5ari dasar di atas, maka dilakukan penelitian dengan !udul 6+engaruh Strain dan 7ama 7ama 8adias 8adiasii 3ltra/ 3ltra/iol iolet et 0erhadap rhadap +ersen +ersentas tasee +eneta +enetasan san 0elur Drosophila melanogaster asil +ersilangan N :; N< dan t% :; t% <=. 1.2. 1.2. Rumu Rumusa san n Mas Masal alah ah
erda erdasar sarkan kan latar latar belaka belakang, ng, dapat dapat disusu disusunn rumusa rumusann masala masalahh sebaga sebagaii berikut2 1. >pakah >pakah ada pengaru pengaruhh lama radiasi radiasi ultra/iolet ultra/iolet terhada terhadapp persentase persentase penetas penetasan an telur D. melanogaster hasil hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% paka >pakahh ada penga pengaruh ruh macam macam strain strain terhadap terhadap persen persentas tasee penetasa penetasann telur telur D. melanogaster hasil hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t%
@. >paka >pakahh adakah adakah pengaru pengaruhh intera interaksi ksi lama radiasi radiasi ultra/ ultra/iol iolet et dengan dengan macam macam strain terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster hasil hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t%
erdasarkan rumusan masalah, maka tu!uan dari percobaan ini adalah sebagai berikut 2 1. #enget #engetahu ahuii adany adanyaa penga pengaruh ruh lama lama radias radiasii ultra/ ultra/iol iolet et terhad terhadap ap perse persenta ntase se penetasan telur D. melanogaster hasil hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <
3
). #enget #engetahu ahuii adany adanyaa penga pengaruh ruh macam macam strain terhadap terhadap persenta persentase se peneta penetasan san telur D. melanogaster hasil hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% < @. #engetahu #engetahuii adanya adanya pengaruh pengaruh interaksi interaksi lama lama radiasi ultra/io ultra/iolet let dengan dengan macam macam strain terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster hasil hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% < 1.!. 1.!. Man"a Man"aat at Penel Penelt tan an
agi mahasiswa, penelitian ini memiliki beberapa manfaat antara lain2 1. #elatih mahasiswa agar terampil dalam melakukan kegiatan penelitian. 2. #embekali kemampuan tersebut sehingga dapat digunakan untuk menempuh !en!ang selan!utnya. 5alam bidang genetika, penelitian ini memiliki beberapa manfaat sebagai berikut2 1. #ember #emberika ikann inform informasi asi mengenai mengenai fenomena fenomena pengaru pengaruhh intera interaksi ksi lama radias radiasii 3ltra/ 3ltra/iol iolet et denga dengann macam macam strain strain terha terhadap dap perse persenta ntase se peneta penetasan san telur telur D. melanogaster khususnya khususnya pada persilangan strain N :; N< dan t% :; t%
<. ). 5apa 5apatt di!a di!adi dika kann seba sebaga gaii tamb tambah ahan an info inform rmas asii dan dan ka!i ka!ian an lite litera ratu turr untu untuk k penelitian selan!utnya yang berkaitan dengan pengaruh lama penyinaran sinar ultr ultra/ a/io iole lett dan dan maca macam m stra strain in terh terhad adap ap pers persen enta tase se pene peneta tasa sann telu telurr D. melanogaster khususnya khususnya pada persilangan strain N :; N< dan t% :; t%
<. 1.#. 1.#. Asum Asums s Pene Penel lt tan an
>sumsi dari penelitian ini adalah sebagai berikut2 1. Kondisi medium dalam tiap botol ulangan dianggap memiliki komposisi dan
nutrisi yang sama. ). Aaktor fisiologis dan umur D. melanogaster yang disilangkan dianggap sama. @. Aaktor eksternal seperti suhu, cahaya, dan kelembaban yang digunakan dalam penelitian ini dianggap dianggap sama. 1.$. Ruang Ruang Lngku Lngku% % &an &an Batasa Batasan n Masala Masalah h
3ntuk memberikan gambaran umum tentang penelitian ini, ruang lingkup dan keterbatasan dalam penelitian ini antara lain2
4
1. +engambilan data hanya dibatasi pada penghitungan !umlah telur D. melanogaster hasil persilangan N :; N< dan t% :; t% < masing"masing
sebanyak @ pasang. ). +enelitian ini dibatasi pada penghitungan !umlah telur yang menetas men!adi lar/a selama & hari. @. +enetasan telur diketahui dengan menghitung persentase telur yang berhasil menetas setelah diberi perlakuan dengan sinar 3- pada waktu dan dosis tertentu. B. 8adiasi sinar 3- yang digunakan adalah radiasi yang sinar 3- buatan yang berasal dari lampu 3- dengan pan!ang gelombang )'B")C9 nm. '. 8adiasi sinar 3- yang diberikan selama * menit (sebagai perlakuan kontrol, ) menit, B menit, C menit, dan D menit dengan tiga kali ulangan. C. 5alam penelitian ini fase yang digunakan untuk perlakuan 3- adalah fase telur dari D. melanogaster hasil persilangan N :; N< dan t% :; t% <. 1.'. De"ns (%eras)nal
1. Sinar ultra/iolet adalah !enis gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh sel"sel sensitif mata (>lcamo, 199* dalam Sa4adah )*1*, memiliki pan!ang gelombang berbeda"beda, tidak menimbulkan ionisasi, memiliki daya tembus rendah ($rowder, 199*. Sinar 3- yang digunakan berasal dari alat 3- buatan yang biasa digunakan adalah lampu hidrogen dan lampu deuterium dengan pan!ang gelombang )'B")C9 nm. ). +enetasan telur adalah kemampuan telur untuk menetas men!adi lar/a setelah mendapatkan perlakuan dengan radiasi sinar 3- (Sa4adah, )***. +enetasan telur ditun!ukkan dengan persentase yang dihitung dengan membandingkan telur awal dan telur setelah menetas. @. #utasi adalah suatu perubahan pada rangkaian nukleotida dari suatu asam nukleat. #utasi dapat berakibat pada kesalahan menyandi protein dan keadaan ini !ika tidak bersifat letal, biasanya menimbulkan penampakan fenotip yang berbeda dari keadaan normalnya. Karena merupakan perubahan pada materi genetik, maka mutasi
diwariskan pada keturunannya
(Strickberger, 19C). #utasi akibat sinar 3- pada telur D. melanogaster mempengaruhi penetasan telur. B. Strain adalah kelompok intraspesifik yang hanya memiliki satu atau se!umlah kecil ciri yang berbeda, biasanya dalam keadaan homoEigot untuk ciri"ciri tersebut atau galur murni ($orebima, )*1@. +ada penelitian ini strain yang
5
dimaksud adalah strain N dan t%. Strain N merupakan strain D. melanogaster normal dengan ciri mata merah, tubuh kuning kecoklatan, dan sayap menutup tubuh secara sempurna. Sedangkan strain t% merupakan salah satu strain D. melanogaster mutan pada sayap, yaitu sayapnya terentang dari tubuh sebesar
&'* (Strickberger, 19C). +engamatan fenotip dilakukan di awal sebelum melakukan persilangan. '. +erbaikan 5N> merupakan mekanisme meperbaiki 5N> yang rusak agar proses replikasi dapat kembali berlangsung. #ekanisme perbaikan, ada yang secara langsung maupun melalui bantuan 5N> polimerase, fotoreakti/asi, pemotongan, enEim glikosilase, dan koreksi pasangan basa (Sa4adah, )***. Setelah dilakukan penyinaran 3-, pada telur ter!adi mekanisme perbaikan 5N>
6
BAB II *A+IAN PU,TA*A
2.1. Drosophilla melanogaster
#enurut orror (199), klasifikasi Drosophila melanogaster sebagai berikut2 Kingdom Ailum Kelas rdo Aamili Genus Spesies
2 >nimalia 2 >rthropoda 2 Fnsecta 2 5iptera 2 5rosophiladae 2 5rosophila 2 Drosophila melanogaster
Gambar ).1. #orfologi Drosophila melanogaster (Griffiths dkk ., 1999
Drosophilla melanogaster merupakan !enis lalat buah yang dapat
ditemukan di buah"buahan busuk. D. melanogaster telah digunakan secara bertahun"tahun dalam ka!ian genetika dan perilaku hewan. D. melanogaster dapat hidup hampir di semua wilayah di muka bumi. #enurut #iller ()***, habitat D. melanogaster hanya dibatasi oleh temperatur dan ketersediaan air. D. melanogaster dewasa tidak dapat bertahan di tempat dengan suhu yang sangat
rendah. Suhu yang sangat rendah dapat mengganggu siklus hidup spesies ini. Selain itu, pada daerah bersuhu rendah makanan sulit diperoleh walaupun sering ditemukan pada buah"buahan busuk, makanan. D. melanogaster baik lalat dewasa maupun lar/a, bukanlah glukosa yang terdapat pada buah"buahan tersebut. D. melanogaster memakan mikroorganisme yang tumbuh pada buah yang
membusuk, terutama ragi (Shorrocks, 19&).
7
D. melanogaster mempunyai empat stadium metamorfosis, yaitu telur,
lar/a, pupa, dan imago (serangga dewasa. 0elur D. melanogaster berbentuk benda kecil bulat pan!ang dan biasanya diletakkan di permukaan makanan. etina dewasa mulai bertelur pada hari kedua setelah men!adi lalat dewasa dan meningkat hingga seminggu sampai betina meletakkan '*"&' telur perhari dan mungkin maksimum B**"'** buah dalam 1* hari. 0elur D. melanogaster dilapisi oleh dua lapisan, yaitu satu selaput /itellin tipis yang mengelilingi sitoplasma dan suatu selaput tipis tapi kuat (korion di bagian luar dan di anteriornya terdapat dua tangkai tipis. Korion mempunyai kulit bagian luar yang keras (orror, 199). 0elur D. melanogaster berkembang kurang lebih satu hari setelah fertilisasi, selan!utnya telur akan menetas men!adi lar/a. 0ahap ini merupakan tahap embrionik (>ini, )**D. +enetasan telur dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor baik internal maupun eksternal. Aaktor internal yang mempengaruhi penetasan telur adalah kondisi embrio, embrio yang berkembang baik akan menetas men!adi lar/a, sebaliknya embrio yang tidak berkembang akan mati dan tidak
bisa menetas
men!adi
lar/a.
Sedangkan
daktor eksternal yang
mempengaruhi penetasan telur adalah kondisi lingkungan yang mempengaruhi perkembangan embrio seperti suhu, kelembaban, dan ada tidaknya mutagen fisik maupun kimia (#iller, )***. Setelah ) hari telur menetas men!adi lar/a. 7ar/a D. melanogaster berwarna putih, keruh bersegmen, berbentuk seperti cacing, dan menggali dengan mulut berwarna hitam di dekat kepala. 3ntuk pernafasan pada trakea, terdapat sepasang spirakel yang keduanya berada pada u!ung anterior dan posterior. 7ar/a berkembang selama C"9 hari. 7ar/a instar ketiga berkembang maksimum dengan ukuran & mm. Saat kutikula tidak lunak lagi, lar/a muda secara periodik berganti kulit untuk mencapai ukuran dewasa. Kutikula lama dibuang dan integumen baru diperluas dengan kecepatan makan yang tinggi. Selama periode pergantian kulit, lar/a disebut instar. Fnstar pertama adalah lar/a sesudah menetas sampai pergantian kulit pertama. 5an indikasi instar adalah ukuran lar/a dan !umlah gigi pada mulut hitamnya. Sesudah pergantian kulit yang kedua, lar/a (instar ketiga makan hingga siap untuk membentuk pupa. +ada tahap terakhir, lar/a instar ketiga merayap ke atas permukaan medium makanan ke tempat yang kering dan berhenti bergerak (orror 199).
8
Hika diringkas, pada D. melanogaster , destruksi sel"sel lar/a ter!adi pada prose pergantian kulit (molting yang berlangsung empat kali dengan tiga stadia instar 2 dari lar/a instar 1 ke instar FF, dari lar/a instar FF ke instar FFF, dari instar FFF ke pupa, dan dari pupa ke imago (>shburner, 19D'. Selama makan, lar/a membuat saluran"saluran di dalam medium, dan !ika terdapat banyak saluran maka pertumbuhan biakan dapat dikatakan berlangsung baik. 7ar/a yang dewasa biasanya merayap naik pada dinding botol atau pada kertas tissue dalam botol. 5an disini lar/a akan melekatkan diri pada tempat kering dengan cairan seperti lem yang dihasilkan oleh kelen!ar ludah dan kemudian membentuk pupa. 7ar/a D. melanogaster membentuk cangkang pupa, tubuhnya memendek, kutikula men!adi keras dan berpigmen, tanpa kepala dan sayap disebut lar/a instar B. Aormasi pupa ditandai dengan pembentukan kepala, bantalan sayap, dan kaki. +uparium (bentuk terluar pupa menggunakan kutikula pada instar ketiga. +ada stadium pupa ini, lar/a dalam keadaan tidak aktif, dan dalam keadaan ini, lar/a berganti men!adi lalat dewasa (>shburner, 19D'. +upa (kepompong berbentuk o/al, warna kecoklatan, dan pan!angnya ' mm. #asa pupa adalah B"1* hari dan setelah itu keluarlah serangga dewasa (imago lalat buah. Fmago Fmago lalat buah rata"rata berukuran *,& mm % *,@ mm dan terdiri atas men!adi kepala, toraks (dada, dan abdomen. 0oraks terdiri atas @ ruasI berwarna oranye, merah kecoklatan, coklat, atau hitamI dan memiliki sepasang sayap. +ada bagian dorsal, biasanya terdapat dua garis membu!ur dan sepasang sayap transparan. +ada abdomen umumnya terdapat dua pita melintang dan satu pita membu!ur warna hitam atau bentuk huruf 0 yang kadang"kadang tidak !elas. 3!ung abdomen lalat betina lebih runcing dan mempunyai alat peletak telur (o/ipositor yang cukup kuat untuk menembus kulit buah, sedangkan pada lalat !antan abdomennya lebih bulat. 5aur hidup lalat buah dari telur sampai dewasa di daerah tropis berlangsung )' hari. +ada D. melanogaster dengan kondisi ideal dimana tersedia cukup ruang (tidak terlalu padat indi/idu dewasa dapat hidup sampai kurang lebih B* hari. (orror, 199). 2.2. ,tran N)rmal -N &an ta/ -t/
9
Drososphila melanogaster memiliki banyak strain. Selain strain Normal
ada banyak sekali strain D. melanogaster yang mutan. #utasi dapat ter!adi pada mata, tubuh, atau sayap D. melanogaster . D. melanogaster wild type atau biasa disebut strain normal (N memiliki
ciri warna tubuh coklat kekuningan dengan faset mata berwarna merah dan halus, memiliki sayap yang menutup tubuh secara sempurna (menutupi bagian posterior (#uller, )***.
Gambar ).). Drosophila melanogaster wild type (5okumentasi +ribadi, )*1C
D. melanogaster wild type memiliki kemampuan reproduksi yang tinggi.
5alam sehari betina dewasa bisa meletakkan '*"&' buah telur dan maksimum B**"'** buah dalam 1* hari (orror, 199). 0elur D. melanogaster memiliki kemampuan penetasannya tinggi. anya beberapa telur sa!a yang tidak menetas akibat gangguan internal maupun eksternal (>ini, )**D. Salah satu strain mutan pada sayap D. melanogaster adalah strain t%. Strain t% (ta%i memiliki fenotip sayap mengulurkan sekitar &' dari sumbu tubuh, sering melengkung atau bergelombang, agak sempit dan gelap (>shburner, 19D'. -iabilitas dari telur"telur dipengaruhi oleh !enis strain dan !umlah makanan yang dimakan oleh lar/a betina (Shorrocks, 19&). Strain t% muncul akibat adanya mutasi yang ter!adi pada kromosom nomor @ lokus 91,* yang mengakibatkan sayap terentang baik ketika terbang maupun hinggap (8ussell, 199B.
10
Gambar ).@. Drosophila melanogaster strain t% (5okumentasi +ribadi, )*1C
Kondisi sayap pada D. melanogaster strain t% mempengaruhi proses reproduksinya terutama pada saat indi/isu !antan menggetarkan sayap sebelum kopulasi. Kondisi sayap t% yang mengulur &' *, sering melengkung, dan sempit membuat reproduksinya lebih rendah dibandingkan pada wild type. al ini !uga berpengaruh pada kemampuan bertelur t% yang lebih rendah. 0elur D. melanogaster strain t% memiliki kemampuan menetas yang lebih rendah
dibandingkan wild type (#arkow, 19DD. 2.3. Mutas
#utasi adalah suatu perubahan pada rangkaian nukleotida dari suatu asam nukleat. #utasi dapat berakibat pada kesalahan menyandi protein dan keadaan ini !ika tidak bersifat letal, biasanya menimbulkan penampakan fenotip yang berbeda dari keadaan normalnya. Karena merupakan perubahan pada materi genetik, maka mutasi diwariskan pada keturunannya. #utasi ter!adi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 121*.*** indi/idu (Strickberger, 19D'. ahan"bahan yang dapat menyebabkan mutasi disebut mutagen. #utagen dibagi men!adi tiga yaitu2 (1 mutagen kimia, contohnya kolkisin dan Eat digitonin. Kolkisin adalah Eat yang dapat menghalangi terbentuknya benang" benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase, () mutagen fisik, contohnya sinar ultra/iolet, sinar radioaktif, dan lain" lain, dan (@ mutagen biologis, diduga /irus dan bakteri dapat menyebabkan
11
mutasi. agian /irus yang dapat menyebabkan mutasi yaitu 5N> /irus tersebut (Gardner dkk., 1991. Fndi/idu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe akibat mutasi disebut mutan. 5alam ka!ian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan indi/idu yang tidak mengalami perubahan sifat (indi/idu tipe liar atau J wild typeJ. #utasi dapat disebabkan oleh faktor eksternal dan internal. #utasi dapat ter!adi secara spontan dan terinduksi. #utasi spontan ter!adi tanpa adanya penyebab yang !elas, sedangkan mutasi terinduksi ter!adi karena adanya agen mutagenic seperti radiasi sinar , sinar ultra/iolet dan bahan kimia yang bereaksi dengan 5N> (Gardner dkk ., 1991.
#utasi sering dinyatakan sebagai ke!adian yang bersifat kebetulan, tidak terarah serta acak. #utasi disebut sebagai ke!adian kebetulan karena merupakan perkecualian terhadap keteraturan proses replikasi 5N>. Selain itu mutasi tidak diarahkan untuk kepentingan adaptasi sehingga disebut sebagai ke!adian yang tidak terarah. 5alam hal ini mutasi ter!adi begitu sa!a tanpa memperhatikan apakah mutan yang terbentuk adaptif atau tidak adaptif terhadap lingkungan makhluk hidup. #utasi !uga disebut sebagai ke!adian yang acak karena tidak ada cara untuk mengetahui apakah suatu gen tertentu akan bermutasi pada suatu sel tertentu atau suatu generasi tertentu. 3ntuk suatu gen tidak dapat diramalkan indi/idu mana yang akan mengalami mutasi (Strickberger, 19D'. 2.!. Ra&as ,nar Ultra0)let
+enyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat fisik adalah radiasi dan suhu. 8adiasi sebagai penyebab mutasi dibedakan men!adi radiasi pengion dan bukan pengion. 8adiasi pengion berenergi tinggi dan radiasi bukan pengion berenergi rendah. 8adiasi pengion diinduksi oleh sinar , proton dan neutron yang dihasilkan, maupun oleh sinar alfa, beta, dan gamma yang dibebaskan isotop radioaktif dari elemen seperti @)+, @'S, 9*$o, dan sebagainya. $ontoh radiasi bukan pengion misalnya radiasi ultra/iolet (Gardner dkk ., 1991. #atahari merupakan sumber radiasi sinar 3- yang kuat, tetapi tidak semuanya sampai ke bumi karena sebagian diserap oleh lapisan atmosfer. Sumber radiasi sinar 3- buatan yang sering digunakan adalah lampu hidrogen dan lampu deuterium. Sinar 3- merupakan !enis gelombang elektromagnetik yang dapat
12
dideteksi oleh sel"sel sensitif mata, memiliki pan!ang gelombang berbeda"beda, tidak menimbulkan ionisasi, memiliki daya tembus rendah. erkenaan dengan rendahnya daya tembus sinar 3-, pada tumbuhan dan hewan tingkat tinggi, sinar 3- dapat menembus lapisan permukaan sa!a.
#olekul"molekul yang
mengandung atom yang berada dalam keadaan tereksitasi secara kimiawi lebih reaktif daripada molekul yang memiliki atom"atom dalam keadaan stabil. 8eakti/itas yang meningkat dari atom"atom molekul 5N> merupakan dasar dari efek mutagenik radiasi sinar 3-. 8eaktifitas yang meningkat tersebut mengundang ter!adinya se!umlah reaksi kimia termasuk mutasi (Gardner dkk ., 1991. >bsorbsi maksimal sinar 3- di dalam sel ter!adi pada asam nukleat, maka diperkirakan mekanisme utama perusakan sel oleh sinar 3- pada ribosom, sehingga mengakibatkan ter!adinya mutasi atau kematian sel. Sel"sel embrio yang aktif tumbuh dan membelah memiliki tingkat sensiti/itas yang lebih tinggi terhadap radiasi. 5alam hubungannya dengan molekul 5N>, senyawa yang paling tergiatkan adalah purin dan pirimidin, karena kedua senyawa tersebut menyerap cahaya pada pan!ang gelombang )'B")C9 nm yang merupakan pan!ang gelombang dari sinar 3-. +irimidin (terutama timin menyerap pan!ang gelombang )'B nm dan men!adi sangat reaktif. 5ua produk utama absorbsi pirimidin yaitu hidrat pirimidin dan dimer pirimidin. eberapa bukti mengindikasikan bahwa dimer timin merupakan penyebab utama mutasi dari faktor sinar ultra/iolet. 5imer timin menyebabkan mutasi dengan dua cara, yaitu dimer mengacaukan 5N> untai ganda dan mengganggu replikasi 5N>I serta kadang"kadang kesalahan ter!adi selama proses perbaikan 5N>. ubungan antara la!u mutasi dengan dosis sinar ultra/iolet yang diberikan sangat ber/ariasi, tergantung pada tipe mutasi, organisme dan kondisinya (Gardner dkk., 1991. Setelah penelitian yang dilakukan oleh >ltenburg terhadap polar cap cell telur D. melanogaster dengan menggunakan radiasi sinar 3-, semakin banyak dilakukan penelitian untuk mengungkap efek mutagenik sinar 3- tersebut dari berbagai sudut pandang dan dengan berbagai obyek. Stadler yang melakukan penelitian terhadap !agung memperoleh kesimpulan bahwa radiasi sinar 3- dapat menyebabkan mutasi pada !agung (Sa4adah, )***.
13
+enelitian #ackenEie dan #uller (19B* menun!ukkan !ika radiasi ultra/iolet menyebabkan mutasi pada D. melanogaster . #utasi yang disebabkan oleh radiasi ultra/iolet bukan merupakan mutasi kromosom, melainkan mutasi gen. #utasi yang disebabkan radiasi ultra/iolet mempengaruhi perkembangan embrio dalam telur. al ini mengganggu formasi embrio, akibatnya embrio mengalami kekurangan bagian tubuhnya. eberapa embrio dapat menetas secara normal, akan tetapi ada yang menetas dalam kondisi abnormal, bahkan ada yang tidak menetas karena telah mati dalam telur (ownes dan Kalthoff, 19&B. 2.#. Mekansme Perakan DNA
>pabila ter!adi mutasi pada untai 5N>, maka sel akan mengalami mekanisme perbaikan 5N>. #ekanisme perbaikan 5N> dapat ter!adi secara langsung maupun melalui pemotongan untai 5N>. +erbaikan 5N> secara langsung ada yang dilakukan oleh enEim 5N> polimerase dan fotoreakti/asi. +erbaikan oleh enEim 5N> polimerase dilakukan dengan akti/itas eksonuklease dalam arah @4L'4. +engenalan kesalahan sebagai akibat adanya semacam bonggol pada 5N> oleh pasangan basa yang salah sehingga tidak terbentuk ikatan hidrogen. +olimerisasi 5N> terhenti hingga nukleotida yang salah dipotong diikuti dengan penggantian nukleotida yang benar dan terbentuk ikatan hidrogen yang diperlukan (8ussell, 199B. Sistem perbaikan lain yaitu fotoreakti/asi dimer pirimidin yang diinduksi oleh ultra/iolet. +roses ini membutuhkan cahaya dengan pan!ang gelombang @)*" @&* nm (cahaya biru, dimer pirimidin langsung berbalik pulih men!adi bentukan semula. Aotoreakti/asi dikatalis enEim fotoliase yang diakti/asi foton. Aotoliase berfungsi sebagai pembersih yang efektif karena hanya sedikit dimer yang tersisa setelah fotoreakti/asi. Aoroliase ditemukan pada berbagai makhluk hidup dan diduga bersifat uni/ersal (8ussell, 199B. +erbaikan kerusakan 5N> dengan membuang pasangan basa dapat dilakukan melalui pemotongan, perbaikan dengan bantuan glikosilase, dan koreksi. +erbaikan melalui pemotongan disebut perbaikan gelap karena tidak membutuhkan cahaya, tidak hanya memperbaiki dimer pirimidin tapi !uga distorsi lain dari heli% 5N>. 5istorsi heliks ditemukan oleh enEim endonuklease u/r >$
14
yang kemudian memotong 5N> yang rusak. +ada celah tersebut selan!utnya ter!adi polimerisasi 5N> yang dikatalisis enEim 5N> polimerase F yang disambung ke penggalan yang lama ke arah @4 dengan bantuan 5N> ligase (Griffith dkk ., 1999. MnEim glikosilase dapat mendeteksi basa yang tak laEim dan mengkatalisis pemutusannya. >kti/itas glikosilase menimbulkan lubang pada 5N> yang disebut >+ site yang merupakan apurinik (tidak ada purin atau apirimidinik (tidak ada pirimidin. 7ubang tersebut ditemukan oleh enEim endonuklease >+ yang memotong ikatan fosfodiester di samping basa yang lepas yang memungkinkan beker!anya enEim 5N> polimerase F yang akan menyingkirkan nukleotida di depan basa yang lepas menggunakan akti/itas eksonukleasenya dan melakukan polimerisasi mengisi celah menggunakan akti/itas polimerasenya, lalu ligase 5N> menyambung penggalan nukleotida baru ke arah u!ung @4 dengan penggalan nukleotida lama (8ussel, 199B. +erbaikan melalui koreksi pasangan basa yang salah dikode gen mut , mut 7, dan mut S. enEim koreksi mengenali unting 5N> baru karena belum
mengalami metilasi lalu menyingkirkan basa yang salah dari unting baru dan dilan!utkan polimerisasi yang dikatalisis enEim 5N> polimerase F dan disambung oleh enEim 5N> ligase (Griffith dkk ., 1999.
15
BAB III *ERAN*A *(N,EPTUAL
3.1. *erangka *)nse%tual
+enelitian ini dirancang untuk mengetahui pengaruh lama penyinaran terhadap persentase penetasan telur D. Melanogaster hasil persilangan N :; N< dan t% :; t% <. Kerangka konseptual yang dapat disusun adalah sebagai berikut2
8adiasi sinar 3- dapat menyebabkan ter!adinya perubahan materi genetik Mmbrio lebih sensitif terhadap perubahan lingkungan
Setiap strain memiliki /iabilitas telur berbeda sehingga berpengaruh terhadap penetasan telur
8adiasi ultra/iolet menyebabkan mutasi sehingga menyebabkan telur gagal menetas
+engaruh strain, lama penyinaran 3- dan interaksi antara strain dengan lama penyinaran 3- terhadap persentase penetasan telur D. Melanogaster hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <.
3.2. H%)tess Peneltan
5ari rumusan masalah yang telah disusun, ada beberapa hipotesis yang dirumuskan sebagai berikut2 1. >da pengaruh lama radiasi ultra/iolet terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <.
16
). >da pengaruh strain terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <. @. >da pengaruh interaksi antara lama radiasi ultra/iolet dengan strain terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <.
17
BAB I MET(DE PENELITIAN
!.1. +ens Peneltan
Henis penelitian ini adalah eksperimen. 8ancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok (8>K. >nalisis dengan analisis /arian ganda
(>N>-> G>N5> karena penelitian ini bertu!uan untuk
mengetahui pengaruh lama penyinaran 3- terhadap D. melanogaster hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <, !ika hasilnya signifikan akan dilan!utkan dengan u!i N0. +ercobaan ini dilakukan dengan memberiperlakuan lama radiasi sinar 3meliputi kontrol (* menit radiasi sinar 3-, ) menit, B menit, C menit, dan D menit pada persilangan D. melanogaster strain N :; N< dan t% :; t% <. !.2. Tem%at &an 4aktu %eneltan
+enelitian dilakukan di 7aboratorium Genetika Hurusan iologi Aakultas #F+> 3ni/ersitas Negeri #alang, Gedung *' 7antai @ ruang @1*. +enelitian ini dilakukan selama bulan Aebruari hingga >pril )*1C. !.3. P)%ulas &an ,am%el
1. +opulasi +opulasi dalam percobaan ini adalah seluruh stok D. melanogaster strain yang dimiliki oleh 7aboratorium Genetika, iologi, 3ni/ersitas Negeri #alang. ). Sampel Sampel dalam percobaan ini adalah D. melanogaster yang di!adikan stok dalam percobaan ini yaitu strain N dan t%. !.!. arael Peneltan
a. -ariabel bebas
2 7ama penyinaran ultra/iolet (*, ), B, C, dan D menit dan
macam strain (N dan t%. b. -ariabel terikat
2 +ersentase penetasan telur
18
c. -ariabel kontrol
2 +an!ang gelombang sinar ultra/iolet, nutrisi (medium,
usia D. melanogaster yang disilangkan, lama penyinaran, intensitas cahaya, suhu dan kelembaban. !.#. Alat &an Bahan
1. >lat >lat"alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah mikroskop stereo, botol selai, selang ampulan, selang, pengaduk, kuas halus, kain kassa, cawan petri, alat 3-, kompor, gunting, pinset, timbangan, blender, pisau, cutter , panci. ). ahan ahan"bahan yang digunakan untuk percobaan ini yaitu pisang ra!amala, tape singkong, yeast, alkohol &*, kertas label, plastik, spons penutup botol, gula !awa, air, tissue. !.$. Pr)se&ur kerja
+embuatan medium 1. #enimbang pisang yang telah dikupas, gula merah yang sudah diiris, dan tape singkong yang sudah dibuang seratnya dengan perbandingan &2 ) 2 1. ). #enghaluskan pisang dan tape dengan cara diblender sampai halus dengan menambahkan air sebagai pelarutnya. @. #emasak bahan yang telah dihaluskan dengan menambahkan gula merah dan sedikit air kemudian memasaknya selam empat puluh lima menit. B. #en!erang botol dan spons penutup diatas air mendidih (sterilisasi. '. #emasukkan medium ke dalam botol biakan dan menutupnya dengan spons (!ika medium disimpan, medium di tunggu agak dingin kemudian dimasukkan ke dalam plastik dan diletakkan didalam lemari es. C. #endinginkan medium dan menambahkan yeast setelah dingin sebanyak @"' butir. &. #emasukkan kertas pupasi dalam botol biakan tersebut dan menutupnya dengan spons.
19
•
+erema!aan 1. #enyiapkan botol selai yang telah berisi medium untuk merema!akan stok induk strain N dan t%. ). #emasukkan beberapa pasang lalat Drosophila melanogaster dalam beberapa botol berisi medium dengan tiap botol satu strain. @. #emberi label pada botol sesuai dengan !enis persilangan strain dan tanggal merema!akan. B. +erkembangan Drosophila melanogaster diamati sampai muncul pupa. '. #engisolasi pupa yang telah menghitam pada selang ampulan yang sudah diberi sedikit pisang dengan menggunakan kuas atau cotton bud yang sudah di basahi dengan air.
C. Setelah pupa dalam ampulan telah men!adi lalat maka siap untuk disilangkan atau me!adi stok 3-. •
+rosedur +ersilangan 1. #engampul pupa dari masing"masing stok . ). #enyilangkan @ (tiga pasang Drosophila melanogaster dari strain yang sama ke dalam botol berisi irisan pisang. @. #emberi identitas pada botol sesuai !enis persilangan strain dan tanggal persilangan. B. Setelah ) (dua hari semua pasang Drosophila melanogaster !antan dan betina dilepas. '. #enghitung !umlah telur awal yang menempel pada pisang. C. Frisan pisang diberi perlakuan 3- dengan inter/al ), B, C, dan D menit. +erlakuan * menit adalah sebagai kontrol. &. Setelah 1 (satu hari dihitung !umlah telur yang menetas men!adi lar/a selama & hari berturut"turut.
!.'. Teknk Pengum%ulan Data
0eknik untuk pengumpulan data adalah dengan menghitung !umlah telur awal dan !umlah telur yang menetas selama & hari berturut"turut setelah diberi perlakuan 3ltra/iolet.
20
0abel B.1. Aormat 0abel +engamatan +enetasan Humlah 0elur D)ss
Ulangan
+umlah telur a4al
+umlah telur 5ang menetas
1
*
2
3
!
#
$
T)tal telur 5ang menetas
Persentase %enetasan
'
1 ) @ 1 ) @
)
5st. !.6. Teknk Analss Data
al pertama yang dilakukan adalah menghitung persentase penetasan telur. Setelah mengetahui persentase penetasan telur, selan!utnya mendeskripsikan hasil dengan cara membandingkan hasil yang diperoleh pada setiap persilangan, yaitu N dan t%. Selan!utnya data ditransformasi dengan transformasi arcsin, kemudian dihitung dengan menggunakan ana/a ganda, karena dalam perlakuan terdapat dua /ariabel bebas. Kemudian dilan!utkan dengan rancangan acah kelompok (8>K, karena waktu pelaksanaan percobaan tidak sama. >nalisis dengan analisis /arian ganda
(>N>-> G>N5> karena penelitian ini bertu!uan untuk mengetahui
pengaruh macam strain dan lama penyinaran 3- terhadap D. melanogaster hasil persilangan strain N :; N< dan t% :; t% <, !ika hasilnya signifikan akan dilan!utkan dengan u!i N0.
21
BAB DATA DAN ANALI,I, DATA
#.1. Data Pengamatan
+engamatan fenotipe strain stok adalah sebagai berikut2 0abel '.1. asil +engamatan Aenotip Drosophila melanogaster
N)
,tran
1
N
amar
7r • •
•
•
Gambar '.1. Drosophila melanogaster strain N bagian dorsal (5okumentasi +ribadi, )*1C
Gambar '.). Drosophila melanogaster strain N bagian /entral (5okumentasi +ribadi, )*1C
arna mata2 #erah Keadaan faset mata2 alus arna tubuh2 Kuning Kecoklatan Keadaan sayap2 menutup melebihi abdomen
22
)
t%
• •
•
•
arna mata2 #erah Keadaan faset mata2 alus arna tubuh2 Kuning Kecoklatan Keadaan sayap2 menutup terangkat ke atas
Gambar '.@. Drosophila melanogaster strain t% bagian dorsal (5okumentasi +ribadi, )*1C
Gambar '.B. Drosophila melanogaster strain t% bagian /entral (5okumentasi +ribadi, )*1C
+ersentase penetasan !umlah telur Drosophila melanogaster setelah diberi perlakuan ultra/iolet adalah sebagai berikut2 0abel '.). asil +engamatan +ersentase +enetasan 0elur Drosophila melanogaster Strain N dan t%
Lama Penyina ran UV (menit)
0
2
Ulang N an Jumla Jumla h h Telur Telur Awal Menet as 1 157 150 2 82 71 3 1 104 61 2 96 58
Tx Persent Jumla Jumla ase h h Peneta Telur Telur san Awal Menet Telur as 95,54 % 96 78 86,58 % 102 79
Persent ase Peneta san Telur 81,25 % 77,45 %
58,65 % 60,42 %
46,99 % 41,58 %
83 101
39 42
23
3
124
77
62,10 %
62
33
53,23 %
24
4
1 2 3 1 2 3 1 2 3
6
8
75 62 68 63 103
38 31 32 17 23
50,67 50,00 47,06 26,98 22,33
% % % % %
130 61 114
16 9 16
12,31 % 14,75 % 14,04 %
#.2. Analss Data
+ersentase penetasan telur Drosophila melanogaster strain N dan t% adalah sebagai berikut2 0abel '.@. +ersentase +enetasan 0elur Drosophile melanogaster Strain N dan t%
Perlakuan
0 menit
menit
menit
# menit
* menit
1 2 3 Rerat a 1 2 3 Rerat a 1 2 3 Rerat a 1 2 3 Rerat a 1 2 3 Rerat
Persentase penetasan telur N 95,54 % 86,58 %
Persentase penetasan telur tx 81,25 % 77,45 %
!"0# $
%"&' $
58,65 % 60,42 % 62,10 % #0"& $
46,99 % 41,58 % 53,23 % %"% $
50,67 % 50,00 % 47,06 % " $ 26,98 % 22,33 % "## $ 12,31 % 14,75 % 14,04 % !&"%0 $
25
a
erdasarkan 0abel '.@, maka grafik penetasan telur Drosophila melanogaster strain N dan t% adalah sebagai berikut2
1**.** 9*.**91.*C D*.**&9.@' &*.** C*.@9
C*.** Persentase
'*.**
B&.)&
B9.)B N t%
B*.** @*.** )B.CC
)*.**
1@.&*
1*.** *.** *
)
B
C
D
Ment
Gambar '.'. Grafik penetasan telur Drosophile melanogaster strain N dan t%
+erhitungan secara statistik menggunakan analisis /arian ganda belum dapat dilakukan dalam penelitian ini karena keterbatasan data strain t%, dimana hanya didapatkan data hingga perlakuan penyinaran ) menit. Sehingga analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif. Grafk diatas memperlihatkan persentase penetasan telur Drosophila melanogater setelah mendapat perlakuan penyinaran ultravilet selama 0 menit sampai 8 menit! "ada strain # $rafk memperlihatkan pla dimana pada penyinaran 0 menit telur yan$ menetas seanyak 91,06%! "ada penyinaran 2 menit ¨ahnya sudah erkuran$ men&adi 60,39%, pada penyinaran 4
26
menit telur yan$ menetas seanyak 49,24%, kemudian pada penyinaran 6 menit hasil telur yan$ menetas seanyak 24,66%, dan terakhir pada penyinaran 8 menit telur yan$ menetas hanya 13,70%! 'ementara pada strain t( $rafk memperlihatkan pla dimana pada penyinaran 0 menit telur yan$ menetas seanyak 79,35%
dan
pada
penyinaran
2
menit
¨ahnya
sudah
erkuran$ men&adi 47,27%, untuk penyinaran 4 menit, 6 menit, dan 8 menit masih elum diperleh data!
erdasarkan grafik penetasan telur pada Gambar '.' terlihat adanya penurunan persentase telur seiring bertambahnya lama penyinaran ultra/iolet. Huga terlihat !ika persentase penetasan telur Drosophila melanogaster strain N lebih tinggi dibandingkan strain t%, baik pada perlakuan kontrol maupun perlakuan ultra/iolet. +erbedaan persentase penetasan telur Drosophila melanogaster antara strain N dan t% menun!ukkan bahwa macam strain
mempengaruhi persentase penetasan telur Drosophila melanogaster. Sementara itu, menurunnya persentase penetasan telur seiring naiknya lama penyinaran ultra/iolet menun!ukkan !ika lama penyinaran ultra/iolet mempengaruhi persentase penetasan telur Drosophila melanogaster.
27
BAB I PEMBAHA,AN
$.1. Pengaruh Ma8am ,tran terha&a% Persentase Penetasan Telur
erdasarkan data, diperoleh perbedaan persentase penetasan telur Drosophila melanogaster strain N dan t%. +erbedaan persentase penetasan telur
menun!ukkan bahwa macam strain mempengaruhi persentase penetasan telur Drosophila melanogaster . al ini didukung oleh pernyataan #arkow (19DD
bahwa telur D. melanogaster strain t% memiliki kemampuan menetas yang lebih rendah dibandingkan telur D. melanogaster wild type. +erbedaan persentase penetasan telur D. melanogaster strain N dan t% tidak hanya ter!adi dalam kondisi kontrol (* menit, akan tetapi pada perlakuan penyinaran ultra/iolet selama ) menit, dan kemungkinan akan ter!adi pada semua perlakuan apabila data yang diperoleh sudah lengkap. 8endahnya kemampuan telur D. melanogaster strain t% untuk menetas bisa disebabkan oleh kondisi internal telur, dimana embrio dalam telur tidak mengalami perkembangan dengan baik, hal ini bisa ter!adi karena mutasi yang ter!adi pada t% !uga berpengaruh terhadap /iabilitas telur. isa !uga disebabkan karena telur t% lebih mudah terpengaruh faktor internal yang salah satunya adalah ultra/iolet. Goldman dan Setlow (19'C menyatakan !ika radiasi bisa menyebabkan protoplasma telur men!adi abnormal. al ini bisa menyebabkan probabilitas penetasan telur D. melanogaster strain t% semakin rendah.
'train # maupun t( sama)sama men$alami penurunan persentase penetasan telur setelah disinari ultravilet! *enurut 'a+adah
2000-
tin$$inya
rendahnya
tin$kat kematian
¨ah
penetasan
telur D.
telur
serta
melanogaster , didu$a
erhuun$an den$an sensitivitas telur terhadap radiasi sinar ultravilet! .alam hal ini ada kemun$kinan ah/a telur yan$ erhasil menetas adalah telur yan$ mempunyai viailitas ukup tin$$i terhadap radiasi sinar ultravilet! 'eara leih spesifk, sensitivitas
telur
terhadap
radiasi
dan
viailitas
telur D.
melanogaster erkaitan den$an peruahan materi $enetik akiat radiasi yan$ diterimanya!
28
.alam penelitian ini dapat disimpulkan ah/a sensitivitas telur kedua &enis strain ereda! elur kedua &enis strain sama) sama mudah terpen$aruh den$an adanya penyinaran ultravilet, akan tetapi telur D. melanogaster strain t( memiliki kemampuan menetas yan$ leih rendah diandin$ telur D. melanogaster strain #! $.2. Pengaruh
Lama
Pen5naran
Ultra0)let
terha&a%
Persentase
Penetasan Telur Drosophila melanogaster
"emyinaran ultravilet selama 0 menit, 2 menit, 4 menit, 6 menit, dan 8 menit erpen$aruh terhadap penetasan telur D. melanogaster !
"ersentase
penetasan
telur
kedua
strain
erandin$ teralik terhadap lama penyinaran ultravilet! *enit ke 8 memerikan hasil persentase terendah, yan$ san$at &auh dari persentase telur pada perlakuan kntrl 0 menit-! kiat
dari
penyinaran
ultravilet
adalah
.# yan$
terdapat didalam telur D. melanogaster men$alami mutasi yan$ ereek dimer timin! etika dua mlekul timin erdekatan pada suatu urutan .#, maka ikatan kvalen akan terentuk diantara keduanya
sehin$$a
terentuk
dimer
timin!
.imer
timin
merupakan salin$ terikatnya dua mlekul timin yan$ erurutan pada seuah untai .#! .en$an adanya dimer timin, replikasi .# akan terhalan$ pada psisi ter&adinya dimer timin terseut armana, 2010-! 'inar ultravilet tidak men$induksi inisasai melainkan men$iatkan atm)atm yan$ di&umpai sehin$$a atm)atm terseut men&adi leih reakti atau dalam keadaan tereksitasi! .alam mlekul .#, senya/a yan$ palin$ di$iatkan adalah purin dan pirimidin, karena kedua maam senya/a itu meyerap ahaya pada pan&an$ $elman$ 254)260 nm yan$ merupakan rentan$ pan&an$ $elman$ sinar ultravilet! ek utama radiasi ultravilet adalah dimerisasi timin! .imer dapat menimulkan mutasi tidak lan$sun$ den$an dua ara, yaitu 1- dimer timin
29
men$$an$$u heli( $anda .# serta men$hamat replikasi .# seara akurat dan 2- menyeakan kesalahan yan$ ter&adi selama prses sel untuk memperaiki .# yan$ rusak Grith dkk !, 1999-!
Gardner dkk., (1991 menyebutkan bahwa adanya perubahan materi genetik yang dikenal dengan istilah mutasi didasari oleh peningkatan reakti/itas atom"atom yang secara langsung terinduksi oleh radiasi. isa !adi hal yang sama !uga te!adi pada telur D. Melanogaster. +eningkatan reakti/itas atom"atom dapat menyebabkan ter!adinya kerusakan pada gen dan dapat menyebabkan berbagai kelainan genetik. Kelainan genetik yang ter!adi mungkin berupa adanya perubahan pada fenotip dan bahkan dapat menyebabkan ter!adinya kematian pada indi/idu yang bersangkutan. Sehingga kemungkinan besar, ter!adi penurunan persentase penetasan telur apabila dosis ultra/iolet ditingkatkan. .alam penelitian ini tidak semua telur yan$ telah disinari ultravilet mati atau $a$al menetas! "ada tiap perlakuan masih ada telur yan$ erhasil menetas! al terseut kemun$kinan karena adanya mekanisme peraikan .# yan$ dilakukan leh sel)sel emri! 8ussell (199B menyebutkan bahwa apabila ter!adi mutasi pada
untai 5N>, maka sel akan mengalami mekanisme perbaikan 5N>. #ekanisme perbaikan 5N> dapat ter!adi secara langsung maupun melalui pemotongan untai 5N>. >da banyak kemungkinan yang ter!adi pada telur setelah disinari dengan ultra/iolet terutama dalam hal perbaikan 5N>. +erbaikan 5N> secara langsung ada yang dilakukan oleh enEim 5N> polimerase dan fotoreakti/asi. +erbaikan oleh enEim 5N> polimerase dilakukan dengan akti/itas eksonuklease dalam arah @4L'4. +engenalan kesalahan sebagai akibat adanya semacam bonggol pada 5N> oleh pasangan basa yang salah sehingga tidak terbentuk ikatan hidrogen. +olimerisasi 5N> terhenti hingga nukleotida yang salah dipotong diikuti dengan penggantian nukleotida yang benar dan terbentuk ikatan hidrogen yang diperlukan (8ussell, 199B. Sistem perbaikan lain yaitu fotoreakti/asi dimer pirimidin yang diinduksi oleh ultra/iolet. +roses ini membutuhkan cahaya dengan pan!ang gelombang @)*"
30
@&* nm (cahaya biru, dimer pirimidin langsung berbalik pulih men!adi bentukan semula. Aotoreakti/asi dikatalis enEim fotoliase yang diakti/asi foton. Aotoliase berfungsi sebagai pembersih yang efektif karena hanya sedikit dimer yang tersisa setelah fotoreakti/asi. Aoroliase ditemukan pada berbagai makhluk hidup dan diduga bersifat uni/ersal (8ussell, 199B. +erbaikan kerusakan 5N> dengan membuang pasangan basa dapat dilakukan melalui pemotongan, perbaikan dengan bantuan glikosilase, dan koreksi. +erbaikan melalui pemotongan disebut perbaikan gelap karena tidak membutuhkan cahaya, tidak hanya memperbaiki dimer pirimidin tapi !uga distorsi lain dari heli% 5N>. 5istorsi heliks ditemukan oleh enEim endonuklease u/r >$ yang kemudian memotong 5N> yang rusak. +ada celah tersebut selan!utnya ter!adi polimerisasi 5N> yang dikatalisis enEim 5N> polimerase F yang disambung ke penggalan yang lama ke arah @4 dengan bantuan 5N> ligase (Griffith dkk ., 1999. MnEim glikosilase dapat mendeteksi basa yang tak laEim dan mengkatalisis pemutusannya. >kti/itas glikosilase menimbulkan lubang pada 5N> yang disebut >+ site yang merupakan apurinik (tidak ada purin atau apirimidinik (tidak ada pirimidin. 7ubang tersebut ditemukan oleh enEim endonuklease >+ yang memotong ikatan fosfodiester di samping basa yang lepas yang memungkinkan beker!anya enEim 5N> polimerase F yang akan menyingkirkan nukleotida di depan basa yang lepas menggunakan akti/itas eksonukleasenya dan melakukan polimerisasi mengisi celah menggunakan akti/itas polimerasenya, lalu ligase 5N> menyambung penggalan nukleotida baru ke arah u!ung @4 dengan penggalan nukleotida lama (8ussel, 199B. +erbaikan melalui koreksi pasangan basa yang salah dikode gen mut , mut 7, dan mut S. enEim koreksi mengenali unting 5N> baru karena belum
mengalami metilasi lalu menyingkirkan basa yang salah dari unting baru dan dilan!utkan polimerisasi yang dikatalisis enEim 5N> polimerase F dan disambung oleh enEim 5N> ligase (Griffith dkk ., 1999. 5ari sekian banyak mekanisme perbaikan 5N>, dalam penelitian ini tidak dapat diungkapkan mekanisme mana yang ter!adi pada telur Drosophila melanogaster strain N dan t% yang telah diberi perlakuan penyinaran ultra/iolet
selama *, ), B, C, dan D menit karena penelitian ini tidak sampai men!angkau ke mekanisme perbaikan 5N>. Namun, dari hasil yang didapatkan dalam penelitian
31
ini dapat disimpulkan bahwa mekanisme perbaikan 5N> telah ter!adi pada telur Drosophila melanogaster strain N dan t% yang telah diberi perlakuan penyinaran
ultra/iolet selama *, ), B, C, dan D menit. Setiap mekanisme perbaikan 5N> mempunyai probabilitas ter!adi pada telur Drosophila melanogaster strain N dan t% yang digunakan dalam penelitian ini. $.3. Interaks Ma8am ,tran &an Lama Pen5naran U terha&a% Persentase Penetasan Telur
Seiring bertambahnya lama penyinaran ultra/iolet maka terlihat adanya penurunan persentase telur. Huga terlihat !ika persentase penetasan telur Drosophila melanogaster strain N lebih tinggi dibandingkan strain t%, baik pada
perlakuan kontrol maupun perlakuan ultra/iolet. +erbedaan persentase penetasan telur Drosophila melanogaster antara strain N dan t% menun!ukkan bahwa macam strain mempengaruhi persentase penetasan telur Drosophila melanogaster. Sementara itu, menurunnya persentase penetasan telur seiring naiknya lama penyinaran
ultra/iolet
menun!ukkan
!ika
lama
penyinaran
ultra/iolet
mempengaruhi persentase penetasan telur Drosophila melanogaster. 5alam penelitian ini dapat disimpulkan !ika, macam strain dan lama penyinaran ultra/iolet pada telur Drosophila melanogaster strain N dan t% berpengaruh terhadap persentase penetasan telur. al ini ditun!ukkan dengan menurunnya persentase penetasan telur Drosophila melanogaster strain N dan t% serta lebih rendahnya persentase penetasan telur Drosophila melanogaster strain t% dibandingkan Drosophila melanogaster strain N.
32
BAB II PENUTUP
'.1. *esm%ulan ,ementara
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini berupa kesimpulan sementara karena data yang diperoleh masih belum lengkap. Kesimpulan sementara yang didapat adalah2 1. #acam strain berpengaruh terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster disebabkan masing"masing strain memiliki /iabilitas telur yang
berbeda. ). 7ama penyinaran ultra/iolet berpengaruh terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster disebabkan radiasi ultra/iolet dapat menyebabkan atom"
atom dalam 5N> men!adi lebih reaktif atau dalam keadaan tereksitasi sehingga dapat menyebabkan terbentuknya dimer timin, akibatnya proses replikasi 5N> men!adi terhenti dan sel tidak dapat melangsungkan pembelahan. al ini menyebabkan telur gagal menetas. >kan tetapi ada telur yang berhasil menetas karena telah mengalami perbaikan 5N>. Namun belum dapat dipastikan mekanisme perbaikan 5N> seperti apa yang ter!adi dalam penelitian ini. @. Fnteraksi macam strain dan lama penyinaran ultra/iolet berpengaruh terhadap persentase penetasan telur D. melanogaster disebabkan macam strain dan lama penyinaran sianr ultra/iolet sama"sama meningkatkan atau menurunkan persentase penetasan telur. '.2. ,aran
1. 5alam penelitian ini terkendala oleh !amur dan serangga pengganggu, sehingga diperlukan proses sterilisasi alat dan bahan yang lebih baik untuk menanggulangi kendala tersebut, agar dalam penelitian selan!utnya kendala ini dapat teratasi. ). +enelitian ini harus dilakukan dengan teliti dan dilakukan kontrol yang baik terhadap faktor"faktor yang mempengaruhinya. @. Karena hasil percobaan kali ini belum dapat menggambarkan dengan !elas melalui data yang didapat, maka sebaiknya pada percobaan serupa yang akan dilakukan perlu dicari solusi agar segala kendala pada percobaan kali ini
33
dapat diminimalisasi sehingga memperlancar proses percobaan selan!utnya yang serupa. B. >pabila memungkinkan, penelitian ini masih bisa dilan!utkan hingga data terkumpul. '. Konsultasi dengan asisten harus sering dilakuakan agar penelitian ber!alan lancar.
34
DA9TAR PU,TA*A
>ini, N. )**D. Kajian Awal Kebutuhan Nutrisi Drosophila melanogaster. Skripsi tidak diterbitkan. ogor2 Fnstitut +ertanian ogor. >shburner, #ichael. 19D'. Drosophila: A Laboratory andbook . 3S> 2 $oldspring arbor 7aboratory +ress. ownes, #. dan Kalthoff, K. 19&B. Mmbryonic 5efects in Drosophila Mggs >fter +artial 3.-. 8adiation at 5ifferent a/elenghts. !. "mbryol. "#p. Morph. @1()2 @)9"@B'. $orebima, >5. )*1@. $enetika Mendel . Surabaya2 >irlangga 3ni/ersity +ress. $rowder, 7.-., 199*. $enetika %umbuhan . 0er!emahan oleh 7. Kusdiarti. Oogyakarta2 Gad!ah #ada 3ni/ersity +ress. Gardner, M. H., Simmons, #.H., dan Snustad, 5. +.. 1991. &rinciple o' $enetic. New Oork2 Hohn iley and Sons Fnc. Goldman, >.S. dan 8. . Setlow. 19'C. 0he Mffects of #onochromatic 3ltra/iolet 7ight on the Mgg of Drosophila. "#perimental (ell )esearch. 11(12 1BC" 1'9. Griffith, >. H. A., . #. Gelbart, H. . #iller, dan 8. $. 7ewontin. 1999. Modern $enetic Analysis. New Oork2 Areeman +ublisher. Karmana, F. )*1*. +engaruh #acam Strain dan 3mur etina 0erhadap Humlah 0urunan 7alat uah ( Drosophila melanogaster . $anec *wara. B (). #ackenEie, K. dan #uller . H. 19B*. Mutation "''ects o' +ltra-iolet Light in Drosophila. (nline. (http2PPrspb.royalsocietypublishing.org, diakses tanggal )* >pril )*1C #arkow, 0herese >nn. 19DD. 8eproducti/e eha/ior of Drosophila melanogaster and Drosophila nigrospiracula in the Aield and in the 7aboratory. !ournal o' (omparatie &sychology . 1*) (). (nline. (www.else/ier.comPlocateP!insphys , diakses tanggal ) #ei )*1C. #iller, $. )***. Drosophila melanogaster. (nline. (http2PPanimaldi/ersity. ummE.umich.eduPsitePaccountsPinformationP5rosophilaQmelanogaster.html diakses tanggal 1* >pril )*1C. #uliati, 7. )***. &engaruh *train dan +mur !antan %erhadap !umlah %urunan !antan dan /etina Drosophila melanogaster . Skripsi tidak diterbitkan. #alang2 3ni/ersitas Negeri #alang.
35
8ussell, +. H. 199B. 0undamental o' $enetics. New Oork2 arper $ollins $ollege +ublishers. Sa4adah, )***. &engaruh )adiasi *inar +- %erhadap &enetasan %elur dan Kestabilan $enetik Drosophila melanogaster strain N dan b dalam Kaitan dengan Mutasi $en . Skripsi tidak diterbitkan. #alang2 3ni/ersitas Negeri
#alang. Shorrocks. 19&). $enetika Dasar . andung 2 F0 +ress. Strickberger, #.. 19C). "#periment 1n $enetic with Drosophila. New Oork 2 Hohn iley and Sons Fnc. Stirckberger, #.. 19D'. $enetics %hird "dition. New Oork 2 #acmillan +ublishing $ompany.
36
LAMPIRAN
1. asil pengambilan data telur Drosophila melanogaster strain N yang menetas D)ss
Ulangan
+umla h telur
1
+umlah telur 5ang menetas 2 3 ! # $
'
a4al
T)tal
Persentase
telur
%enetasan
5ang menetas
*
1 ) @ 1 ) @ 1 ) @ 1 ) @ 1 ) @
)
B
C
D
1'& D)
)9 )B
1*& )D
D 1)
) B
) *
1 @
1 *
1'* &1
9','B DC,'D
1*B 9C 1)B &' C) CD C@ 1*@
1@ 11 1C D 1* & B C
19 )) )B ' B @ @ B
1C 1B 1' 1@ 1) 1) B )
B @ 1* D 1 @ B '
C ' C ) @ ' ) B
) @ B 1 * ) * )
1 * ) 1 1 * * *
61 58 77 38 31 32 17 23
58,65 60,42 62,10 50,67 50,00 47,06 26,98 22,33
1@* C1 11B
' ) B
C B &
) 1 @
1 ) )
1 * *
1 * *
* * *
16 9 16
12,31 14,75 14,04
). asil pengambilan data telur Drosophila melanogaster strain t% yang menetas D)ss
Ulangan
+umla h telur
1
+umlah telur 5ang menetas 2 3 ! # $
'
a4al
T)tal
Persentase
telur
%enetasan
5ang menetas
*
1 ) @
9C 1*)
1D ))
1B 1D
)B )D
)1 11
1 *
* *
* *
&D &9
D1,)' &&,B'
)
1 ) @ 1 ) @ 1 )
D@ 1*1 C)
& ' B
1B 1C 1B
9 1B D
D & '
* * 1
* * *
1 * 1
39 42 33
46,99 41,58 53,23
B
C
