MUTATION: When Human Cell Mutation And Climate Change Collaborate

 

Oleh: Dilla Safitri

Peserta Kuliah Biologi Molekuler Prodi Farmasi

Universitas Singaperbangsa Karawang

Dosen Supervisi: Ahsanal Kasasiah & Jekmal Malau

 

 

 

GEOLOGI dan biologi molekuler saling terkait dalam mempelajari sejarah dan evolusi kehidupan di bumi. Geologi mempelajari sejarah struktur bumi dan faktor yang mempengaruhi kehidupan, sedangkan biologi molekuler fokus pada struktur dan fungsi molekul dalam organisme serta evolusi melalui perubahan genetik.  Namun, perspektif ini saling melengkapi dalam memahami kompleksitas evolusi kehidupan di bumi.  Sel sebagai unit terkecil struktural dan fungsional merupakan dasar dari makhluk hidup, dan bumi sebagai planet ketiga dari matahari adalah satu-satunya yang diketahui memiliki kehidupan.

 

 

Teori Sejarah Proses Pembentukan Bumi dan Sel: Teori nebula menyatakan bahwa bumi dan planet lain di tata surya terbentuk dari awan gas dan debu yang berputar di sekitar matahari yang baru terbentuk. Sehingga terbentuk bumi purba yang jauh dengan kehidupan seperti sekarang dan dapat mempertahankan kehidupan.

 

 

Sel manusia terbentuk melalui dua proses utama. Pertama, pembelahan sel terjadi melalui mitosis pada sel somatik dan meiosis pada sel gamet, menghasilkan dua sel anak yang genetiknya identik dengan sel induk. Selanjutnya, dalam tahap diferensiasi sel, sel-sel yang dihasilkan dari pembelahan mengalami perubahan dalam ekspresi genetik dan aktivitas protein, sehingga sel-sel tersebut memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda, dan berperan khusus dalam organisme seperti sel otot, sel saraf, dan sel epitel.

 

 

Bagaimana Cara Bumi dan Sel Mempertahankan Keberadaannya? Pada proses kelangsungan hidup, bumi dan sel memiliki cara yang berbeda untuk mempertahankan eksistensinya.

 

 

Evolusi Bumi: Evolusi bumi terjadi melalui serangkaian peristiwa selama miliaran tahun yang membentuk planet ini. Bukti-bukti evolusi dapat ditemukan dalam batuan, fosil, rekaman geologi, dan kimia dari masa lalu. Peristiwa penting dalam evolusi bumi meliputi pembentukan bumi, inti besi, kemunculan air, berkembangnya atmosfer beroksigen, serta munculnya kehidupan dan evolusi keanekaragaman hayati melalui kepunahan massal.

 

 

Replikasi DNA dan Sintesis Protein: Pada tingkat sel manusia, terjadi replikasi DNA yang merupakan proses krusial dalam dogma sentral biologi molekuler. Replikasi DNA melibatkan transkripsi dan translasi, yang memastikan setiap sel anak menerima salinan lengkap dan akurat dari DNA induk, sehingga informasi genetik dapat diwariskan ke generasi selanjutnya. Tahap replikasi meliputi inisiasi, elongasi, dan terminasi, dan melibatkan berbagai enzim dan protein untuk menyalin dan memperpanjang rantai polinukleotida. DNA yang baru direplikasi berperan dalam proses transkripsi dan translasi untuk membentuk mRNA dan akhirnya protein.

 

 

Kesamaan Struktur Antara Sel dan Bumi:  Bumi dan sel manusia memiliki struktur serupa. Keduanya memiliki inti; sel manusia dengan inti yang mengandung DNA dan mengendalikan aktivitas sel, sedangkan bumi dengan inti terbuat dari materi besi dan nikel. Mantel melapisi struktur pertengahan keduanya; sel manusia memiliki sitoplasma yang mendukung kehidupan sel, dan bumi memiliki mantel yang penting untuk kehidupan di planet. Bagian terluar bumi adalah kerak, yang mirip dengan membran sel pada sel manusia, berfungsi melindungi dan mengontrol aliran zat.

 

 

Sejarah Perubahan Iklim Bumi dan Mutasi Gen: Bumi dan sel manusia dapat mengalami anomali atau ketidaknormalan. Pada sel manusia, mutasi genetik terjadi karena perubahan dalam urutan basa DNA atau struktur kromosom, baik alami maupun akibat faktor lingkungan seperti radiasi dan bahan kimia.

 

 

Mutasi adalah perubahan yang dapat diwariskan dalam urutan DNA dan dapat menyebabkan perubahan fenotipe. Mutasi pada sel germinal dapat diturunkan kepada keturunan, namun mutasi pada sel somatik tidak dapat diturunkan.

 

 

Mekanisme mutasi genetik melibatkan perubahan pada struktur molekul DNA yang bisa terjadi akibat kesalahan replikasi, agen mutagenik, atau perubahan kimia spontan. Terdapat berbagai jenis mutasi seperti substitusi basis, delesi, insersi, inversi, dan translokasi. Dampak mutasi pada ekspresi gen dan fungsi protein bervariasi, tergantung pada lokasi dan sifat mutasi tersebut. Terdapat dua jenis mutasi berdasarkan lokasinya, yaitu mutasi titik pada satu basa DNA, dan mutasi kromosom yang melibatkan struktur kromosom seperti kehilangan, duplikasi, inversi, atau translokasi. Beberapa mutasi mungkin tidak berdampak pada fenotipe, sementara yang lain bisa menyebabkan penyakit genetik parah atau bahkan kanker.

 

 

Perubahan iklim bumi didefinisikan sebagai perubahan rata-rata pola cuaca di seluruh dunia dalam jangka pendek dan panjang, yang diakibatkan oleh peningkatan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer. Kenaikan konsentrasi tersebut disebabkan oleh aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil dan deforestasi. Perubahan iklim bumi disebabkan oleh faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi keseimbangan energi di atmosfer. Faktor internal mencakup perubahan sirkulasi atmosfer dan oseanografi, sementara faktor eksternal termasuk aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil, deforestasi, dan pertanian. Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca seperti karbon dioksida, nitrogen oksida, dan metana juga berkontribusi pada perubahan iklim. Dampaknya adalah peningkatan suhu global, perubahan pola cuaca, peningkatan intensitas badai, dan kenaikan permukaan air laut.

 

 

Pengaruh Perubahan Iklim Terhadap Mutasi Gen : Perubahan iklim bumi berdampak serius pada keanekaragaman hayati. Meskipun belum ada bukti langsung mengenai mutasi genetik pada manusia akibat perubahan iklim, dampaknya dapat menyebabkan perubahan genetik pada organisme lain seperti tumbuhan dan hewan. Menipisnya lapisan ozon di atmosfer akibat perubahan iklim menyebabkan paparan sinar UV berlebihan. Sinar UV dapat merusak DNA pada sel kulit dan meningkatkan risiko kanker kulit seperti karsinoma sel basal dan karsinoma sel skuamosa. Paparan sinar matahari secara berkelanjutan juga dapat menyebabkan pertumbuhan sel kulit abnormal yang berpotensi menjadi kanker. Selain itu, sinar UV juga dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh dalam melawan sel-sel abnormal dan mencegah kanker kulit.

 

Sumber: