Beberapa jenis agen penting yang digunakan dalam induksi mutasi buatan adalah: (i) mutagen kimiawi dan (ii) mutagen fisik
Tingkat mutasi spontan sangat rendah di semua lokus di semua organisme.
Eksperimen Muller memutuskan bahwa tingkat mutasi jauh lebih tinggi pada keturunan Drosophila ketika diobati dengan sinar-X. Agen fisik atau kimia yang digunakan dalam induksi mutasi buatan disebut mutagen.
(i) Mutagen kimiawi:
Mutagen kimia digunakan dengan cara berikut:
(a) Penggabungan analog basa:
Dua analog dasar yang umum digunakan adalah 5-Bromouracil (5BU) dan 5 Fluorouracil (5FU). Keduanya merupakan basa analog dengan timin DNA, tetapi 5BU atau 5FU berpasangan dengan guanin alih-alih pasangan adenin alami timin, sehingga menghasilkan pasangan 5BU-G atau 5FU-G daripada pasangan TA. Ini mengganggu mekanisme replikasi, transkripsi dan translasi molekul DNA.
(b) Agen metilasi:
Beberapa bahan kimia seperti RN (CH 2 Cl) 2 atau mustard nitrogen menyebabkan penambahan gugus metil ke basa nitrogen DNA. Misalnya, sitosin pada metilasi membentuk 5-metil sitosin yang mencegah pemisahan untaian DNA untuk replikasi dan transkripsi.
(c) Pewarna akridin:
Pewarna organik tertentu seperti acridine orange dan proflavine menyebabkan penyisipan atau penghapusan basa nitrogen dalam gen. Acridines dapat dimasukkan di antara basa nitrogen DNA; akibatnya, pergeseran kerangka kode genetik terjadi dan dengan demikian mengubah banyak informasi genetik (kodon). Ini juga dikenal sebagai mutasi Gibberish atau frame-shift karena mutasi tersebut membentuk rantai atau kodon polipeptida yang tidak masuk akal.
(d) Deaminasi basa:
Beberapa bahan kimia seperti nitrous oxide deaminate (penghilangan NH 2 atau gugus amino) basis nitrogen dan karena itu, mengubah kodon DNA. Nitrous oxide mendeaminasi adenin untuk membentuk hipoksantin yang memiliki sifat seperti guanin.
Akibatnya pasangan AT pada molekul DNA akan digantikan oleh pasangan GC sehingga terjadi mutasi gen. Nitro oksida juga dapat mengubah sitosin menjadi urasil dan guanin menjadi xantin. Akibat deaminasi, replikasi, transkripsi, dan translasi terganggu.
(ii) Mutagen fisik:
(a) Radiasi energi tinggi:
Semua jenis energi yang dapat mengubah struktur kimiawi gen atau kromosom, menyebabkan mutasi. Misalnya sinar-X, sinar alfa, sinar gamma, sinar beta, sinar kosmik, yang dikenal sebagai radiasi pengion dan proton dan neutron menghasilkan efek pengion pada molekul DNA. Mereka mendistorsi atau merusak dupleks DNA dan mengganggu replikasi. Sinar ultraviolet adalah radiasi non-pengion dan menghasilkan dimer timin.
(b) Suhu:
Kenaikan suhu dapat menyebabkan gangguan pada gen sehingga menyebabkan mutasi. Jarang, perlakuan suhu rendah juga dapat menyebabkan mutasi seperti pada padi.