BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Istilah virus berasal dari bahasa latin yang bearti racun. Diartikan demikian karena hampir semua jenis virus dapat menyebabkan penyakit baik pada tumbuhan, hewan maupun manusia. Menurut para ahli, virus memiliki dua sifat yang berbeda yaitu virus termasuk benda mati dan virus termasuk makhluk hidup. Dikatakan virus termasuk benda mati, karena virus dapat dikristalkan sehingga menyerupai benda mati. Di sisi lain para ahli mengatakan bahwa virus termasuk golongan makhluk hidup. Karena virus dapat berkembang biak seperti makhluk hidup.Walaupun hidupnya virus tergantung pada sel hidup lainnya. Seperti tumbuhan, hewan dan manusia. Virus adalah mikroorganisme yang sangat kecil jauh lebih kecil dari materi dan hanya dapat diamati dengan menggunakan mikroskop elektron. Virus hanya bersifat hidup dan dapat memperbanyak diri bila berada di dalam organ hidup dari makhluk hidup lain sehingga dinamakan parasit intraseluler obligat. Kondisi demikian disebabkan virus tidak memiliki kelengkapan metabolik, pembangkit energi dan sintesis sendiri. Mereka hanya tergantung kepada sei inangnya. Walaupun demikian, virus memiliki informasi genetik untuk melakukan produksi dan untuk mengambil alih sistem pembangkit energi dan mensintesis sel inangnya yang berada dalam gen-gen virus. Virus dapat berpindah dari satu sei inang ke sel inang iainnya dalam bentuk paket-paket bahan genetis DNA atau RNA berukuran kecil. Behan genetis ini terkemas dalam satu selubung protein dengan berbagai bentuk. selubung ini berfungsi meiindungi bahan genetis ketika virus berada di luar sei inang dan membantu untuk masuk ketika virus menginfeksi sei inang tertentu. Virus yang memiliki struktur yang telah lengkap, matang serta mampu menginfeksi dinamakan virion. Selama berkembang di dalam sel inang virus dapat menimbulkan penyakit kronis maupun akut. Virus bakteri (bakteriofage) sampai saat ini masih merupakan model paling baik untuk menelaah virus.
1
BAB II PEMBAHASAN
A. Sejarah Penemuan Virus Penyelidikan tentang objek-objek berukuran sangat kecil dimulai sejak ditemukannya mikroskop oleh seorang berkebangsaan Belanda bernama Antony Van leewenhoek (1632-1723). Berkat penemuan mikroskop tersebut, berbagai penelitian tentang objek-objek mikroskopis mulai berkembang. Berbagai penelitian itu kemudian berkembang semakin pesat sejalan dengan perkembangan mikroskop. Mikroskop pertama mampu melihat perbesaran objek hingga 150x ukuran asli. Dengan teknik dan susunan lensa yang semakin disempurnakan, mikroskop cahaya mampu melihat objek hingga perbesaran 1.000x. Kini, dengan mikroskop elektron yang mempunyai perbesaran lebih dari 10.000x, kita dapat melihat objek mikroskopis dengan lebih detail. Perkembangan mikroskop ini mendorong sebagai penemuan berbagai penemuan di bidang biologi, seperti penemuan sel, bakteri dan partikel mikroskopis yaitu virus. Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut memiliki bercak-bercak a. Adolf Mayer (1882, Jerman) Adolf Mayer ini meneliti tanaman tembakau yang terserang penyakit dengan gejala bintik kekuningan pada daun tembakau. Adolf Mayer mendapatkan bahwa penyakit itu menulari
tanaman
tembakau
lain.
Mayer
melakukan
percobaan
dengan
menyemprotkan getah tanaman yang sakit pada tanaman yang sehat, ternyata tanaman sehat menjadi tertular.
b.
Dmitri Ivanovski (1893, Rusia) Percobaan Adolf Mayer tentang tanaman tembakau yang terserang penyakit
dengan gejala bintik kekuningan pada daun tembakau diulang oleh Dmitri Ivanovski dengan menyaring getah tanaman tembakau tembakau yang sakit dengan penyaring bakteri. Hasil penyaringan kemudian dioleskan pada tanaman sehat. Tanaman sehat tersebut kemuadian menjadi tertular. Ivanovski menyimpulkan bahwa partikel tersebut
2
adalah bakteri patogen yang berukuran sangat kecil atau zat kimia yang diproduksi oleh bakteri tersebut, yang lolos dari penyaringan bakteri. c.
Martinus Beijerinck (1897, Belanda) Martinus Beijerinck merupakan ahli mikrobiologi Belanda menemukan fakta bahwa
partikel mikroskopis penyerang tembakau dapat bereproduksi pada tanaman tembakau, tetapi tidak dapat dibiakkan pada medium pertumbuhan bakteri. Fakta lainnya menunjukkan bahwa partikel tersebut tidak mati saat dimasukkan kedalam alkohol, berbeda dengan bakteri yang mati ketika dimasukkan dalam alkohol. Beijerinck menyimpulkan bahwa partikel yang menyerang tembakau tersebut sangat kecil dan hanya dapat hidup pada makhluk hidup yang diserangnya. Akan tetapi, Beijerinck belum berhasil menemukan struktur dan jenis partikel tersebut. d.
Wendell Stanley (1935, Amerika Serikat) Wendell Stanley merupakan orang pertama yang berhasil mengkristalkan virus
pada tahun 1935. Stanley, mengkristalkan partikel yang menyerang tanaman tembakau tersebut. Partikel mikroskopis tersebut kemudian dinamakan Tobacco Mosaic Virus (TMV) atau virus mosaik tembakau. Stanley mengemukakan bahwa virus akan dapat tetap aktif meskipun setelah kristalisasi. Sejak itu, penelitian tentang virus terus berkembang. (Pratiwi, 2006 : 21-22). Virus mosaik tembakau merupakan virus yang pertama kali divisualisasikan dengan mikroskop elektron.
Gambar 2.1 Tobacco Mosaic Virus (TMV) (Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Virus
3
B. Sifat Dasar Virus Sifat dasar virus secara umum adalah sebagai berikut: 1. Berbeda dengan sel organisme yang memiliki DNA maupun RNA, bahan genetis virus hanya satu macam DNA atau RNA saja 2. Struktur virus sangat sederhana hanya tersusun atas asam nukleat yang terbungkus oleh selaput protein 3. Virus mengadakan produksi dan bermetabolisme hanya jika berada di dalam sel hidup 4. Virus tidak membelah diri secara biner sebagaimana pada sel organisme. Partikel virus diperbanyak melalui proses replikasi asam nukleat dan biosintesis protein pelengkap 5. Bila menginfeksi sel inang, virus mengambil alih kekuasaan dan pengawasan sistem enzim sel inangnya, dan mengarahkannya selaras dengan proses sintesis asam nukleat dan protein virus 6. Virus menggunakan ribosom sel inangnya untuk keperluan biosintesinya 7. Komponen-komponen utama virus dibentuk secara terpisah-pisah dan baru digabung menjadi satu partikel virus lengkap (virion) menjelang dibebaskan dari sel inangnya 8. Sebelum berlangsung proses pembebasan, partikel beberapa virus mendapat selubung luar dari lipoprotein dan bahan-bahan lilin yang sebagian berasal dari sel inang 9. Partikel virus lengkap disebut virion, terdiri dari inti asam nukleat yang dikelilingi lapisan protein bersifat antigenik yang disebut kapsid dengan atau tanpa selubung C. Asal-Usul Virus Ada tiga hipotesis yang menjelaskan asal-usul virus: 1.
Hipotesis ini didasarkan pada teori evolusi Menurut hipotesis ini virus sudah menjadi parasit sejak organisme selullar
pertama. Selanjutnya sejalan dengan evolusi organisme viruspun mengalami evolusi dan tetap bertahan parasit hingga saat ini. Penganut teori mengemukakan contoh kasus virus herpes. Virus herpes simplek ditemukan parasit pada manusia seumur hidup. Namun tanpa menimbulkan penyakit.
4
2.
Virus berasal dari bakteri patogen yang mengalami evolusi mundur Teori ini banyak dianut pada saat Chlamydiae dan Rickettsiae masih
dimasukkan ke dalam, golongan virus. Sejak Chlamydiae dan Rickettsiae dimasukkan ke dalam golongan bakteri, hipotesis ini relatif kehilangan penganut
3. Virus adalah komponen sel-sel normal yang kemudian menjadi otonom Di dalam sel hidup, virus bersifat otokatalitik dan mempengaruhi sel inang untuk membentuk reflika-reflika virus. Dengan kata lain, virus berasal dari inti sel (asam nukleat) normal, yang berjuta tahun yang lalu rnemperoleh kemampuan bereflikasi secara otonom Berta berkemampuan untuk memerintahkan pembentukan protein kapsid. Berdasarkan hipotesis ini, virus kanker yang terdapat di dalam sel normal dianggap gen yang tertindas. D. Cara Hidup Virus Virus tidak bisa hidup secara bebas. Melainkan harus berada di dalam sel makhluk hidup yang lain. Misalnya: virus dapat hidup pada sel bakteri, tumbuhan, hewan dan pada sel manusia. Virus yang menginfeksi bakteri maka bakteri akan mati. Sedangkan virus yang menginfeksi manusia, maka virus tersebut hidup di dalam sel tubuh manusia dan berakibat yang orang yang terinfeksi
akan menjadi saki.
Sedangkan apabila virus yang hidup pada sel tumbuhan, maka akan menyebabkan tumbuhan tersebut lama-kelamaan akan mati terserang virus. E. Struktur Virus Tubuhnya masih belum dapat disebut sebagai sel, hanya tersusun dari selubung protein di bagian luar dan asam nukleat (ARN & ADN) di bagian dalamnya. Berdasarkan asam nukleat yang terdapat pada virus, kita mengenal virus ADN dan virus ARN. Virus hanya dapat berkembang biak (bereplikasi) pada medium yang hidup (embrio, jaringan hewan, jaringan tumbuhan). Bahan-bahan yang diperlukan untuk membentuk bagian tubuh virus baru, berasal dari sitoplasma sel yang diinfeksi. a. Ukuran virus Kita dapat merasakan kalau tubuh kita sakit karena terserang virus tanpa dapat diketahui bagaimana virus tersebut masuk kedalam tubuh hal ini karena ukuran virus sangat kecil. Virus berukuran lebih kecil dari pada bakteri, yakni berkisar antara
20
milimikron-300
milimikron
(1
mikron=1000
milimikron).
Untuk
5
mengamatinya diperlukan mikroskop elektron yang pembesarannya dapat mencapai 50.000 X.
b. Bentuk virus Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron dan lolos dari saringan bakteri (bakteri filter). Jika diamati dengan mikroskop, virus memiliki bentuk yang beraneka ragam, ada yang berbentuk bola, kotak, jarum dan huruf T. Virus pada umumnya berupa semacam hablur (kristal) dan bentuknya sangat bervariasi, yaitu ada yang berbentuk oval, memanjang, silindris, kotak, dan kebanyakan berbentuk seperti kecebong denagn “kepala” oval dan “ekor” silindris.
6
Gambar 2.2 Macam-macam Bentuk Virus
c. Susunan tubuh virus Virus bersifat aseluler (tidak mempunyai sel), Hanya memiliki satu macam asam nukleat (RNA dan DNA). Tubuh virus terdiri atas: kepala, kulit (selubang atau kapsid), isi tubuh, dan serabut ekor.
Gambar. 2.3 Susunan Tubuh Virus T (Sumber: http://liadina.wordpress.com/2009/07/02/struktur-dan-anatomi-virus/)
7
1) Kepala Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid. 2) Kapsid Kapsid adalah selubang yang berupa protein. Kapsid terdiri atas selubang yang berupa protein. Kapsid terdiri atas bagian-bagian yang disebut kapsomer. Misalnya, kapsid pada TMV dapat terdiri atas satu rantai pelipeptida yang tersusun atas 2.100 kapsomer. Kapsid juga terdiri atas protein monomer protein-protein monomer yang identik, yang masing masing terdiri dari rantai peptida 3) Isi tubuh Isi tubuh yang sering disebut virion. Adalah bahan genetik yakni asam nukleat (DNA atau RNA), contoh adalah sebagai berikut. a) Virus yang isi tubuhnya RNA dan bentuknya menyerupai kubus antara lain, polyomyelitis, virus radang mulut dan kuku, dan virus influenza. b) Virus yang isi tubuhnya RNA, protein, lipida, dan polisakarida, contohnya paramixovirus. c) Virus yang isi tubuhnya terdiri atas RNA, protein, dan banyak lipida, contohnya virus cacar. 4) Ekor Ekor virus merupakan alat penancap ketubuh organisme yang diserangnya. Ekor virus terdiri atas tubus bersumbat yang di lengkapi benang / serabut.
Tubuh virus tersusun atas senyawa-senyawa berikut: 1) Asam nukleat, asam deoksiribonukleat (DNA) atau asam ribonukleat (RNA) sebagai bagian inti. Asam nukleat pada virus diselubangi kapsid sehingga disebut nukleokapsid. Ada dua macam nukleokapsid yaitu: a) Nukleokapsid telanjang, misalnya pada TMV, adenovirus dan warzervirus (virus kulit) b) Nukleokapsid yang masih diselubangi membran pembungkus misalnya viorus influenza dan virus hespes. 2) Protein, merupakan komponen utama yang menyusun bagian terbesar dari kapsid 3) Lipid, terdapat pada virus dalam bentuk fosfolipid, gikolipid, asam nukleat, kolesterol dan lemak-lemak alami 4) Karbohidrat, terdapat dalam bentuk ribose atau deoksirebose dalam asam
8
Gambar. 2.4 Struktur Kapsid (Protein)
F. Virus Bakteri (Bakteriofage) Bakteriofage adalah virus yang menginfeksi bakteri, walau tidak semua bakteri memiliki fage, seperti halnya semua virus, komponen penyusunnya terdiri atas inti asam nukleat dikelilingi oleh selubung protein (kapsid) dengan terbentuk morfologi bermacam-macam; kubus atau helikal atau kepalanya Polihedral dengan ekor berbentuk batang. Kapsid disusun oleh sejumlah subunit yang disebut kapsomer. Kapsomer disusun oleh sejumlah subunit dari molekul protein yang dinamakan protomer.
Gambar 2.5 Bakteriofag
9
Bakteriofage memiliki 2 tipe yaitu tipe litik atau virulen dan tipe lisogenik (tipe tenang) atau avirulen. Pada tipe litik bila virus menginfeksi sel-sel tersebut memberikan tanggapan dengan cara menghasilkan virus-virus baru dalam jumiah besar. Pada akhir masa inkubasi sel inang pecah atau mengalami lisis melepaskan fage baru untuk menginfeksi sel-sel inang yang baru. Pada tipe lisogenik, asam nukleat virus disisipkan pada untaian asam nukleat sel inang dan bereplikasi bersama dari generasi ke generasi tanpa sel inang menjadi lisis. Namun demikian pada kondisi tertentu dapat secara mendadak berubah menjadi tipe litik yang menyebabkan lisis pada sel inangnya. Asam nukleat fage bisa berupa DNA atau RNA yang membentuk untaian ekor yang panjang. Pada waktu mnginfeksi bakteri asam nukkleat akan masuk ke dalam selm, sedangkan selubung protein yang menyelubungi tertinggal di luar. 1. Bateriofage Escherichia coli Bakteriofage E. coli paling banyak diteliti. Mereka diberi nama T1 sampai dengan T7. Asam nukleatnya terdiri atas DNA. Kecuali T3 dan T7, semuanya berbentuk berudu dengan kepala polihedral dan ekor panjang, sedang ekor T3 dan T7 iebih pendek. Seiain itu ditemukan juga fage yang berinti RNA dinamakan fage f2. Isolasi dan kuitivasi bakteriofage.
2. Isolasi dan dikutivasi Bateriofage Bateriofage dapat disolasikan dan kultivasi pada biakan bakteri dalam media kaldu cair atau kaldu agar cawan. Pada kadu cair, melisisnya bakteri dapat menyebabkan perubahan media dari keruh menjadi jernih. Pada kaldu agar cawan, akan dapat diamati berupa daerah daerah jernih atau plak (plaque) pada permukaan medium. Sebagai sumber bakteriofage E. coil dapat diisolasi dari substansi saiuran cernah atau kotoran manusia atau hewan mamalia. Untuk keperluan tersebut, substansi atau kotoran periu dipisahkan dengan disentrifugast atau filtrasi dan ditambahkan kloroform untuk membenuh bakterinya. Selanjutnya sebanyak 0,1 ml fiitratnya diinokulasi pada medium agar. Pertumbuhan fage dapat diamati berupa flakflak pada permukaan medium.
10
3. Reproduksi Bakteriofage Langkah pertama reproduksi bakteriofage adalah sebagai berikut: a. Adsorpsi Disini ujung ekor virus melekat pada bagian situs tertentu yang komplemen pada dinding sel bakteri.
b. Penetrasi. Enzim lisozim yang dibawa ekor fage, mencerna dinding sel dan virus menyuntikkan DNA-nya ke dalam sel dengan bantuan seludang kontraktil. Pada proses ini hanya DNA yang masuk ke dalam sel, sedangkan bagian lain termasuk seludang tetap tinggal di luar sel. Pada fage yang tidak memiliki seludang DNA teradsorpsi melalui fill dari bakteri.
c. Replikasi, perakitan dan lisis Segera setelah infeksi, virus mengambil alih perlengkapan metabolik sel inang. Akibatnya asam nukleat sel inang lebih banyak merakit asam nukleat virus ketimbang asam nukleat selnya sendiri. Dengan cara ini asam nukleat virus sebagai calon virus baru terus dibentuk, sampai pada satu saat jumlah virus baru terlampau banyak dan sel bakteri jadi pecah atau lisis. Virus-virus baru ini selanjutnya keluar dan menginfeksi sel lainnya. Daur ini disebut daur litik. Pada daur liisogenik, DNA virus tidak mengambil aiih fungsi gen-gen sel inang melainkan menggabungkan diri dengan DNA sel inang menjadi profage pada kromosom bakteri
dan
berlaku
sebagai
gen.
Pada
kondisi
demikian
sel
bakteri
bermetabolisme dan bereproduksi secara normal. DNA virus terikutkan pada kegiatan ini dan diwariskan dari generasi ke generasi berikutnya. Pada suatu kesempatan dengan sebab yang belum diketahui, DNA virus terlepas dari kromosom sel bakteri dan selanjutnya masuk ke daur litik. Proses ini disebut induksi spontan. Dalam status profage gen-gen virus tidak terekspresikan, namun bila terinduksi seperti sel terkena radiasi, atau pengaruh zat kimia profage dapat terinduksi menjadi terlepas dari genom sel bakteri inang, dan masuk ke daur litik
11
Gambar 2.6 Reproduksi Bakteriofage Tipe Litik
Virus menginfeksi bakteri dengan cara menginjeksi isi kepala virus (asam nukleat virus) melalui sebuah lubang tusukan yang dibuatnya pada dinding sel. Asam nukleat virus itu kemudian mengendalikan metabolism sel dan mengarahkan bakteri itu untuk mensisntesis lebih banyak asam nukleat serta bahan-bahan lain yang diperlukan untuk membuat partikel virus yang lengkap. Dalam waktu singkat partikel-partikel virus baru yang terbentuk itu dibebaskan oleh pecahnya dinding sel secara tiba-tiba yaitu lisis, dan menjadi bebas untuk menginfeksi bakteri-bakteri lain yang rentan. 4. Kepentingan Medis Bakteriofage Jenis-jenis
bakteri
memiliki
kepekaan
berbeda-beda
terhadap
infeksi
bakteriofage. Demikian juga pola lisisnya bila terinfeksi bakteriofage berdasarkan sifat ini, bakteri fage tipe litik dapat dipakai untuk mengidentifikasi bakteri patogen. Proses penentuan jenis bakteri patogen dengan menggunakan bakteriofage ini dikenal dengan Hama penentuan tipe, fage (phage-typing). Metode penentuan tipe fage secara rutin digunakan untuk mengidentifikasi bakteri Staphilococcus atau basil tifoid. Bakteri Corynebacterium diphteriae dan Streptococcus, Clostridium botulinum kemampuanya menimbulkan penyakit berkaitan langsung dengan kemampuannya menghasilkan toksin. Bakteri-bakteri ini hanya dapat menghasilkan toksin bila dalam kondisi terinfeksi bakteriofage tipe lisogenik. Fenomena bakteri yang demikian ini dikenal dengan konversi lisogenik. Lisogenik pada bakteri merupakan model untuk menelaah sifat virus
12
onkogenik (penyebab kanker), karena virus-virus ini memiliki kemampuan untuk tetap bertahan di dalam sel-sel terinfeksi tanpa menyebabkan lisis. Tidak semua infeksi pada sel bakteri oleh fage berlangsung sebagaimana tipe litik yang lebih banyak menghasilkan partikel virus dan berakhir dengan lisis. Suatu hubungan yang sama sekali berbeda dikenal sebagai lisogeni, dapat berkembang anatara virus dan bakteri inangnya. Pada lisogeni, DNA virus fage tenang itu tidak mengambil alih fungsi gen-gen sel, tetapi menjadi tergabung kedalam DNA inang dan menjadi profage pada kromosom bakteri, berlaku seperti gen. Pada keadaan ini bakteri bermetabolisme dan berbiak secara normal, dengan DNA virusnya diteruskan kepada setiap sel anak melalui semua generasi berikutnya.
Gambar 2.7 Daur Lisogenik. (Sumber: http://ruangilmu.com/index.php?action=artikel&cat=81&id=51&artlang=id)
Pada daur lisogeni ini, virus masuk ketubuh bakteri dan virus akan berintegrasi dengan DNA sel bakteri. Dengan demikian virus dalam daur lisogeni ini tidak mengahancurkan sel bakteri, sehingga bakteri masih dapat beraktifitas untuk membelah diri dan pada saat itu pula virus juga ikut membelah diri. Salah satu contoh
13
virus yang berkembang biak secara lisogeni. Misalnya pada virus lamda. Dalam daur lisogeni ini ada beberapa fase yang sama dengan yang dialami oleh daur litik yaitu: a. Pada saat adsorpsi ini prosesnya sama dengan apa yang dialami daur litik. Yaitu mula-mula ujung ekor virus lamda akan menempel pada bagian dinding sel bakteri dan memasukkan DNAnya ke dalam tubuh bakteri b. Selanjutnya terjadi fase penggabungan, setelah DNA virus lamda masuk ke dalam tubuh bakteri, selanjutnya DNA virus menyisip kedalam DNA bakteri atau melakukan penggabungan. Mula-mula DNA bakteri putus. Kemudian DNA virus menggabungkan diri diantara benang yang putus tersebut dan akhirnya terbentuk DNA sirkuler baru yang telah disipi DNA virus. Sehingga di dalam DNA bakteri terkandung materi genetik virus. c. Kemudian pada fase berikutnya terjadi fase pembelahan, yaitu jika bakteri akan melakukan pembelahan diri, maka profage juga ikut membelah diri. Sehingga terbentuklah dua sel anak bakteri yang mengandung profage yang identik. Hal ini terjadi secara terus- menerus selama bakteri yang mengandung profage masih mampu membelah diri. Maka jumlah bakteri yang mengandung profage semakin banyak sesuai jumlah bakteri yang ditumpanginya.
NO 1
PERBEDAAN Definisi
2
Kondisi Awal Non Virulen Inang (Bakteriofage) Jumlah 5 tahap: Adsorpsi Tahapan penetrasi eklipase assembling/perakitan lisis (APEAL) Kelanjutan Terhenti karena sel inangnya Siklus rusak/ mengalami lisis dan mati Kondisi Akhir Mengalami lisis/mati Inang
3
4
5
DAUR LITIK Siklus replikasi virus dimana sel inang akan mengalami lisis (mati) pada akhir siklusnya
DAUR LISOGENIK Siklus replikasi virus dimana sel inang tidak mengalami kematian pada akhir siklus karena mempunyai virulensi (ketahanan) Virulen
4 tahap: Adsorpsi penetrasi penggabungan/profage cleavage (pembelahan Dapat dilanjutkan dengan siklus litik jika virulensi bakteri menghilang Bakteriofage masih menjalankan aktifitas baisa bahan mampu membelah
Tabel 2.1 Perbedaan Daur Litik dan Lisogenik (Sumber: http://ruangilmu.com/index.php?action=artikel&cat=81&id=51&artlang=id)
14
Gambar 2.8 Perbedaan daur litik dan lisogenik yang dapat menjadi fase litik (Sumber: http://ruangilmu.com/index.php?action=artikel&cat=81&id=51&artlang=id)
G. Virus Hewan dan Tumbuhan Secara umum virus dikelompokkan atas, virus bakteri, hewan dan virus tumbuhan. Virus yang parasit pada manusia tidak dikelompokkan tersendiri tetapi dimasukkan ke dalam kelompok virus hewan.
Gambar 2.8 Virus pada Hewan dan Tumbuhan
15
1. Struktur dan komposisi Seperti halnya bakteriofage, virus hewan dan tumbuhan disusun oleh asam nukleat yang terletak di bagian tengah dan dikelilingi oleh suatu kapsid. Pada beberapa virus hewan nukelokapsid dibungkus oleh suatu membran yang dinamakan sampul lipoprotein. Virion yang memiliki sampul peka terhadap peiarut lemak seperti eter dan kloroform sehingga peiarutpelarut dapat dipakai untuk menghilangkan kemampuan menginfeksi virus. Virus yang tidak memiliki sampul disebut virus bugii, tidak peka terhadap pelarut-pelarut demikian. Berdasarkan morfologinya virus hewan dan tumbuhan dibedakan atas bentuk ikosahedral, heliks, bersampul dan kompieks. Seperti hainya baktehofage virus hewan dan tumbuhan juga hanya memiliki satu asam nukleat DNA atau RNA tidak keduanya. Asam nukleat tersebut dapat terdiri atas DNA berutas tunggal, DNA berutas ganda, RNA berutas tunggal atau RNA berutas ganda. Asam nukelat ini di dalam virion dapat berbentuk melingkar atu berbentuk lurus. Senyawa yang ditemukan pada virus meliputi protein, lipid dan karbohidrat. Protein merupakan komponen terbesar penyusun virus, dimana protein ini menjadi senyawa utama penyusun kapsid. Virus juga memiliki sejumlah enzim yang berfungsi pada proses reflikasi asam nukleatnya, seperti enzim khusus yang menggunakan RNA virus sebagai model untuk mensintesis utasan RNA ke dua. RNA ke dua ini dapat mengarahkan DNA sel inang untuk membuat virus-virus baru. Virus tumor (RNA virus), memiliki enzimuntuk Mensintesis utasan DNA dengan menggunakan RNA virus sebagai acuan. Senyawa lipid yang sering ditemukan pada virus adalah fosfolipid, glikolipid, asam lemak dan kolesterol. Fosfolipid merupakan senyawa paling dominan sebagai sampul virus. Karbohidrat terutama terdapat pada asam nukleat berupa ribosa dan deoksiribosa. Pada virus bersampul, karbohidrat menjadi salah satu komponen penyusun sampul. 2. Reproduksi Virus bersifat parasit obligat, aktivitas metabolik dan reproduksi baru bisa dilakukan bila berada di dalam sel inangnya. Reproduksi berlangsung melalui proses replikasi, dimana asam nukleat virus digandakan untuk menjadi virus baru. Secara umum reproduksi virus dapat digambarkan sebagai berikut: a. Adsorpsi Virus melekat pada sel inang pada situs-situs spesifik
16
b. Penetrasi dan pelepasan kapsid Mekanisme penetrasi ada dua kemungkinan, pertama penelanan seluruh bagin virus oleh sel inang melaluil,"- proses fagositosis yang disebut viropeksis. Selanjutnya di dalam vakuola sel inang dengan bantuan enzim protease lisosomal, kapsid dihancurkan sehingga asam nukleat menjadi bebas. Kedua, kapsid melebur dengan permukaan membran sel inang, sehingga yang masuk ke dalam sel inang hanya asam nukleat saja.
c. Reflikasi Penetrasi diikuti dengan suatu periode yang dinamakan periode laten. Selanjutnya terjdi reflikasi yang berlangsung di sitoplasma, nukleoplasma atau di keduanya serta sintesis protein-protein virus. Protein-protein virus disintesis di ribosom. Pada proses ini sel inang menyediakan energi, enzim, bahan-bahan pembangun (prekursor)
dan
perlengkapan
biosintesis
lainnya.
Dengan
tersedianya
kelengkapan biosintesis ini, asam nukleat virus dapat mensintesis protein yang sesuai dengan kehendaknya. Asam nukleat virus baru disintesis dari nukleotidanukleotida asam nukleat sel inang dengan bantuan enzim reflikasi yang disandi oleh asam nukleat virus.
d. Perakitan dan pematangan Protein serta komponen-komponen asam nukleat virus dirakit menjadi partikelpartikel virus baru.
e. Pembebasan Mekanisme pembebasan virion dari sel inang dapat berlangsung melalui salah satu mekanisme berikut ini yaitu: Sel inang melisis membebaskan virus, sel inangnya tidak dihancurkan tetapi virus meninggalkan sel melalui saluran-saluran khusus atau membentuk kuncup atau tonjolan pada membran sel.
H. Peranan Virus Dalam Kehidupan Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika. Melalui gen-gen penyebab infeksi yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik atau gen penyembuh. David Sanders, seorang profesor biologi pada Purdue’s School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Sanders berhasil menjinakan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai
17
pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru).Virus dapat dimanfaatkan untuk membuat vaksin, membuat antitoksin, melemahkan bakteri, dan lain-lain
Namun,
karena virus hidup dalam sel organisme yang masih hidup maka virus lebih banyak bersifat merugikan bagi kehidupan manusia. Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Pada umumnya virus bersifat merugikan. Virus dapat menginfeksi tumbuhan, hewan dan manusia sehingga menimbulkan penyakit. a. Penyakit pada tumbuhan yang disebabkan oleh virus 1) Mosaik, penyakit yang menyebabkan warna kuning pada daun tumbuhan seperti tembakau, kacang, kedelai, tomat, kentang, dan beberapa jenis labu. 2) Yellows, penyakit yang menyerang tumbuhan aster 3) Daun mengggulung, terjadi pada tembakau, kapas, dan lobak yang diserang virus TYMV. Tumbuhan Tembakau Yang Terkena Virus (TMV)Tembakau Mosaik Virus
Gambar 2.9 Tumbuhan Tembakau Yang Terkena Virus (TMV) Tembakau Mosaik Virus
b. Penyakit pada hewan yang disebabkan oleh virus Jenis virus yang menyebabkan penyakit pada hewan, antara lain sebagai berikut: 1) Polyoma, penyebab tumor pada hewan 2) Adenovirus, penyebab tumor pada hewan tersebut 3) Rhabdovirus, penyebab rabies
18
c. Penyakit pada manusia yang disebabkan oleh virus 1) HIV (Human Immunodeficiency Virus) Termasuk salah satu retrovirus yang secara khusus menyerang sel darah putih (sel T). Retrovirus adalah virus ARN hewan yang mempunyai tahap ADN. Virus tersebut mempunyai suatu enzim, yaitu enzim transkriptase balik yang mengubah rantai tunggal ARN (sebagai cetakan) menjadi rantai ganda kopian ADN (cADN). Selanjutnya, cADN bergabung dengan ADN inang mengikuti replikasi ADN inang. Pada saat ADN inang mengalami replikasi, secara langsung ADN virus ikut mengalami replikasi.
Gambar 2.10. Virus HIV
19
2) Virus Herpes: Menyerang virus manusia menyebabkan gatal.
Gambar 2.11 Virus Herpes
3) Virus Infuenza : Siklus replikasi virus influenza hampir same dengan siklus replikasi virus herpes. Hanya saja, pada virus influenza materi genetiknya berupa rantai tunggal ARN yang kemudian mengalami replikasi menjadi mARN
Gambar 2.12 Virus Influenza.
20
4) Paramyxovirus
Paramyxovirus:
semacam
virus
ARN
yang
selanjutnya
mengalami replikasi menjadi mARN. Paramyxovirus merupakan penyebab penyakit campak dan gondong.
Gambar 2.13 Virus Paramyxovirus
5) Virus Hepatitis: penyebab hepatitis (radang hati), yang paling berbahaya adalah virus Hepatitis B.
6)
Gambar 2.14 Virus Hepatitis
21
6) Virus Rabies: Penyakit anjing gila dapat dicegah dengan vaksin rabies. Gambar rhabdovirus Virus rabies
Gambar 2.15 Replikasi Virus Rabies
7) Virus Polio: Disebabkan oleh enterovirus, menyerang banyak anak-anak. menyerang sel saraf otak pada balita sehingga menyebabkan kelumpuhan. Vaksinnya disebut vaksin salk atau vaksin polio.
22
Gambar 2.16 Virus Polio
8) Virus Variola dan Varicella: penyebab cacar api dan cacar air
Gambar 2.17 Virus Variola
23
9) Demam berdarah: disebabkan virus dangue melalui gigitan nyamuk Aides aegypti.
Gambar 2.18 Virus Dengue
Gambar 2.19 Virus dengue dalam tubuh manusia
24
Gambar 2.20 Nyamuk Aedes ageypty betina
Berikut adalah tabel beberapa virus penyebab penyakit yang menyerang manusia, hewan dan tumbuhan. No.
Nama Penyakit
Penyebab
1
Influenza
Myxovirus
Bagian Tubuh yang Dipengaruhi A
ARN),ada
(virus Melalui
saluran
respirasi;
epithelium
tiga dalam dari trakea dan bronki
tipe;A,B dan C 2
Demam
Sejumlah
besar Melalui
virus,terutama Rhinovirus
saluran
respirasi;
biasanya
hanya saluran sebelah atas (virus
ARN) 3
Cacar
Virus
Variola
(virus Melalui saluran respirasi kemudian virus
ADN) 4
Gondong
Paramyxovirus (virus ARN)
A Melali saluran respirasi, kemudian infeksi menyeluruh di tubuh melalui darah, terutama kelenjar ludah; juga testis pria dewasa
5
6
Campak Jerman Virus Rubella
Melalui saluran respirasi; kelenjar limfa di
(Rubella)
leher, mata dan kulit
Poliomyelitis
Virus ARN)
Polio
(virus Faring usus halus, kemudian darah, neuromotorik
di
vertebrae/tulang
punggung
25
7
Campak
Paramyxovirus
A Melalui saluran respirasi (dari mulut ke
(virus ARN) 8
Hepatitis
bronki) menyebar ke kulit dan usus halus
Virus hepatitis (virus Hati, hingga pengerasan (sirosis) hingga ARN).
Sekarang kanker hati.
dikenal
tipe-tipe
Hepatitis; A,B,C,D,E 9
Demam kuning
Arbovirus (virusARN)
Pembuluh darah sebelah dalam dan hati, sehingga empedu beredar ke seluruh tubuh
dan
penderita
kulit
hingga
berwarna
bola
mata
kuning.Biasanya
ditularkan oleh hewan Arthropoda
10
Cacar Air
Virus Varicella (virus Kulit; titik merah dan gatal, melepuh, ADN) F dan G
kering dan menghasilkan kerak (krusta) di kulit
11
AIDS
(Acquired HIV
(human Sel T pada sel darah putih, yang
Immune
immunodeficiency
bertanggung
Deficiency
virus)
Syndrome)
ARN).Tipe HIV-1 dan
jawab
terhadap
respon
(virus kebal
Tipe HIV-2. 12
Ebola
Virus Ebola
Menyerang
organ-organ
tertentu
sehingga menyebabkan demam hebat, muntah cairan empedu dan darah, berak darah bahkan pendarahan di mata dan hidung serta batuk-batuk darah.Mereka mengalami pendarahan dari dalam 13
SARS
(Severe Disebabkan diduga
virus Virus ini menyerang pernafasan
Acute
yang
dari
Respiratocy
mutasi virus corona
Syndrome) 14
Herpes
Virus
dari
Herpesviridae
famili Kulit, mata, mulut dan alat kelamin (virus
ADN)
26
15
Penyakit
Kuku Virus
dan
dari
famili Kaki dan mulut hewan ternak seperti
Picornaviridae
sapi, kambing, kerbau dan kuda
Mulut (Foot and Mouth Disease) 16
Tetelo
NCDV (New Castle Virus ini menyerang hewan unggas, Disease Virus)
seperti ayam dan itik (terutama ayam). Penyakit
ini
telah
ditemukan
vaksinasinya yaitu ND 17
18
Penyakit Kanker RSV (Rous Sarcoma pada Ayam
Virus)
Rabies
Virus Rabies
Virus ini dapat meyerang semua hewan berdarah panas; kucing, anjing, kera, monyet, dll. Menyerang sistem saraf pusat
yang
dapat
menyebabakan
penderita mengigau dan tertawa tanpa sebab bahkan koma 19
Penyakit
CVPD
Degenerasi
Phloem
(Citrus
Vein Pembuluh tapis pada tanaman jeruk
Pembuluh Tapis Degeneration) pada Jeruk 20
Mosaik
TMV
(Tobacco Menyerang tanaman tembakau
Mosaic Virus) 21
Tungro
Virus Tungro
Menyerang tanaman padi
Tabel 2.2 Beberapa virus penyebab penyakit yang menyerang manusia, hewan dan tumbuhan.
27
BAB III KESIMPULAN
Dalam Pembahasan Makalah ini dengan topik Virus, maka dapat kami simpulkan: a. Virus adalah parasit yang dapat hidup pada sel makhluk hidup yang diinvasinya. Virus berkembang biak dalam sel makhluk hidup. Seperti manusia, hewan dan tumbuhan. Virus dapat diindentifikasi dari ciri-ciri yang dimilikinya. Ciri-ciri virus dapat diketahui dengan melihat struktur penyusunnya. b. Virus itu unik. Di luar sel hidup yang diinvasinya, virus dapat dikatakan benda mati. Saat berada di luar sel hidup, virus mengkristal. Ketika menginvasi sel hidup, virus menjadi benda hidup yang berkembang biak. c. Jenis virus yang diketahui jumlahnya banyak. Virus, pada umumnya bersifat merugikan. Virus bersifat merugikan karena dapat menimbulkan penyakit, baik pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. d. Bahkan ada virus yang menyerang hewan dapat menular dan membahayakan manusia. Diantaranya, virus flu burung dan rabies. Kedua jenis virus tersebut dapat menular dan mengakibatkan kematian.
28
DAFTAR PUSTAKA
Alim. 2009. Mikrobiologi. (Online) (http://alimbdp87com.blogspot.com/ diakses, 06 Oktober 2011) Annehira. 2010. Ciri-ciri Virus. (Online). (http://www.anneahira.com/ciri-ciri-virus.htm diakses, 06 Oktober 2011) Biologi.blogsome. 2010. Peranan Virus dalam Kehidupan. (Online). (http://biologi.blogsome.com/2010/10/08/peranan-virus-dalam-kehidupan/ diakses, 06 Oktober 2011) Edukasi, Net. 2010. Materi Pokok Belajar Virus. (Online) (http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%2 0Pokok/view&id=445 diakses, 06 Oktober 2011) Rolanda, M Defry. 2010. Pengertian Virus. (Online) (http://defryrouland.blogspot.com/2010/12/pengertian-virus.html Oktober 2011)
diakses,
06
Slideshare. 2011. Virus. (Online) (http://www.slideshare.net/mazguru/virus-1859791 diakses, 06 Oktober 2011) Sujudi. 1993. Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Binarupa Aksara Tedbio. 2010. Virus. (Online) (http://tedbio.multiply.com/journal/item/12 diakses, 06 Oktober 2011) Pelczar, Michael J dan Chan, E.C.S. 2009. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press). Pratiwi, D.A, dkk. 2006. Biologi untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga Wikipedia. 2010. Virus. (Online) (http://id.wikipedia.org/wiki/Virus diakses, 06 Oktober 2011) Wordpress. 2009. Struktur Tubuh Virus. (Online) (http://liadina.wordpress.com/2009/07/02/struktur-dan-anatomi-virus/ diakses, 06 Oktober 2011)
29
30
