Mutasi frameshift adalah jenis mutasi genetik yang terjadi ketika nukleotida dimasukkan atau dihapus dari urutan DNA, menyebabkan pergeseran kerangka pembacaan selama sintesis protein. Perubahan dalam kerangka pembacaan ini dapat menimbulkan konsekuensi yang signifikan, menyebabkan produksi protein yang tidak berfungsi atau berubah. Pada artikel ini, kita akan mengeksplorasi contoh mutasi frameshift dan implikasinya terhadap kelainan genetik dan proses evolusi.

Contoh 1: Penyakit Tay-Sachs

Penyakit Tay-Sachs adalah kelainan genetik parah yang terutama menyerang sistem saraf. Hal ini disebabkan oleh mutasi frameshift pada gen HEXA, yang menyebabkan tidak adanya atau berkurangnya aktivitas enzim yang disebut hexosaminidase A. Enzim ini bertugas memecah zat lemak yang disebut GM2 ganglioside. Pada individu dengan penyakit Tay-Sachs, mutasi frameshift mengganggu produksi hexosaminidase A fungsional, yang mengakibatkan akumulasi ganglioside GM2 di sel saraf. Akumulasi ini menyebabkan kerusakan neurologis progresif, menyebabkan gejala seperti hilangnya keterampilan motorik, kejang, dan akhirnya kematian.

Contoh 2: Fibrosis Kistik

Fibrosis kistik adalah kelainan genetik umum yang mempengaruhi paru-paru, pankreas, dan organ lainnya. Hal ini disebabkan oleh mutasi pada gen CFTR, dengan salah satu mutasi yang paling umum adalah mutasi frameshift yang dikenal sebagai deltaF508. Mutasi ini mengakibatkan hilangnya satu asam amino pada protein CFTR, yang menyebabkan protein salah lipatan dan tidak berfungsi. Protein CFTR yang rusak mengganggu aliran normal garam dan air melintasi membran sel, menyebabkan produksi lendir kental dan lengket di paru-paru dan organ lain yang terkena dampak. Penumpukan lendir ini menyebabkan infeksi pernafasan, masalah pencernaan, dan komplikasi lain yang berhubungan dengan fibrosis kistik.

Contoh 3: Hemofilia A

Hemofilia A adalah kelainan perdarahan yang disebabkan oleh kekurangan atau disfungsi faktor pembekuan VIII, suatu protein yang terlibat dalam proses pembekuan darah. Salah satu penyebab hemofilia A adalah mutasi frameshift pada gen F8, yang mengkode faktor VIII. Mutasi frameshift ini mengganggu produksi normal faktor fungsional VIII, menyebabkan gangguan pembekuan darah dan perdarahan berkepanjangan. Tingkat keparahan hemofilia A dapat bervariasi tergantung pada mutasi spesifik dan aktivitas sisa faktor VIII.

Contoh 4: Kanker Kolorektal Nonpoliposis Herediter (HNPCC)

Kanker kolorektal nonpoliposis herediter, juga dikenal sebagai sindrom Lynch, adalah suatu kondisi bawaan yang meningkatkan risiko terkena kanker kolorektal dan jenis kanker lainnya. Hal ini disebabkan oleh mutasi pada gen yang terlibat dalam perbaikan ketidakcocokan DNA, termasuk MLH1, MSH2, MSH6, dan PMS2. Mutasi frameshift pada gen ini dapat mengganggu fungsi normal sistem perbaikan ketidakcocokan DNA, yang menyebabkan akumulasi kesalahan genetik dan peningkatan risiko perkembangan kanker.

Contoh 5: Signifikansi Evolusioner

Mutasi frameshift juga mempunyai signifikansi evolusioner. Dalam beberapa kasus, mutasi frameshift dapat menimbulkan variasi genetik baru yang dapat menyebabkan munculnya sifat atau adaptasi baru. Misalnya, evolusi sistem kekebalan pada vertebrata berahang diyakini dipengaruhi oleh mutasi frameshift yang menghasilkan beragam gen reseptor antigen. Mutasi ini memungkinkan pengenalan berbagai patogen, sehingga meningkatkan kemampuan untuk meningkatkan respons imun.

Kesimpulan

Mutasi frameshift adalah perubahan genetik yang dapat berdampak besar pada struktur dan fungsi protein. Contoh penyakit Tay-Sachs, fibrosis kistik, hemofilia A, kanker kolorektal nonpoliposis herediter, dan implikasinya terhadap kesehatan manusia menyoroti dampak buruk dari mutasi frameshift. Namun, mutasi frameshift juga dapat berkontribusi terhadap keragaman genetik dan proses evolusi, serta berperan dalam munculnya sifat dan adaptasi baru. Memahami mutasi frameshift sangat penting untuk mengungkap mekanisme penyakit genetik dan kompleksitas evolusi.