VIRUS (Sejarah, Karakteristik, Struktur Tubuh, Replikasi, dan Peran)

Posted on

VIRUS (Sejarah, Karakteristik, Struktur Tubuh, Replikasi, dan Peran)

 

Ilmu tentang Virus disebut Virologi. Virus (bahasa latin) = racun. Hampir semua virus dapat menimbulkan penyakit pada organisme lain. Saat ini virus adalah mahluk yang berukuran paling kecil. Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron dan lolos dari saringan bakteri (bakteri filter).

 

Gambar 1.  Berbagai Jenis Virus (syamsuri,2004)

  • SEJARAH PENEMUAN

  1. Iwanowsky (1892) dan M. Beyerinck (1899) adalah ilmuwan yang menemukan virus, sewaktu keduanya meneliti penyakit mozaik daun tembakau.

Kemudian W.M. Stanley (1935) seorang ilmuwan Amerika berhasil mengkristalkan virus penyebab penyakit mozaik daun tembakau (virus TVM).

 

  • Ciri-ciri virus

Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofag atau fag digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).
Virus hanya berkembangbiak di sel-sel hidup lain, dan hanya untuk memproduksi virus hanya memerluakan asam nukleat saja.

Ciri lainnya, virus tidak dapat bergerak maupun melakukan aktivitas metabolisme sendiri, selain itu virus tidak dapat membelah diri. Virus tidak dapat di endapkan dengan sentrifigasi biasa, tetapi dapat di kristalkan. Pada umum nya bersifat parasit obligat. Menurut para ahli biologi, virus merupakan peralihan antara mahluk hidup dan benda mati. Dikatakan peralihan karena virus mempunyai sebagian ciri-ciri mahluk hidup, yaitu dapat berkembangbiak, tetapi juga memiliki ciri benda tak hidup, yaitu dapat di kristalkan.

Jika dibandingkan dengan mahluk hidup, virus mempunyai ciri tersendiri. Salah satu ciri virus mirip dengan tapi organisme parasit obligat, yaitu hanya dapat berkembangbiak dalam sel hidup. Akan tetapi, berbeda dengan organisme parasit, virus hanya memerlukan asam nukleat untuk bereproduksi dan tidak melakukan aktivitas metabolisme didalam tubuhnya. Ciri virus lainya adalah virus tidak bergerak, tidak membelah diri, tidak dapat di endapkan dengan sentrifugasi biasa, dan dapat dikristalkan.

 

  • STRUKTUR TUBUH

Tubuhnya masih belum dapat disebut sebagai sel, hanya tersusun dariselubung 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.

Gambar 2. StrukturVirus (Pratiwi, 2006)

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 mengamatinya diperlukn 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.

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.

  • Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi 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.
  • Isi tubuh yang sering disebut virion. Adalah bahan genetik yakni asam nukleat (DNA atau RNA), contohnya 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.

  • 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 nukleat.

  • BERBAGAI VIRUS YANG MERUGIKAN

  1. Pada Bakteri : Bakteriofage.
  2. Pada Tumbuhan :
  • Virus TMV (Tabacco Mozaik Virus) penyebab mozaik pada daun tembakau.
  • Virus Tungro: penyebab penyakit kerdil pada padi. Penularan virus  ini dengan perantara wereng coklat dan wereng hijau.
  • Virus CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) menyerang tanaman
    jeruk
  1. Pada Hewan :
  • Virus NCD (New Castle Disease) penyebab penyakit tetelo pada  ayam dan itik.
  1. Pada Manusia :
  • Virus Hepatitis, penyebab hepatitis (radang hati), yang paling
    berbahaya adalah virus Hepatitis.
  • Virus Rabies >> penyebab rabies
  • Virus Polio >> penyebab polio
  • Virus Variola dan Varicella >> penyebab cacar api dan cacar air
  • Virus Influenza >> penyebab influenza
  • Virus Dengue >> penyebab demam berdarah
  • Virus HIV >> penyebab AIDS

 

Cara pencegahan penyakit karena virus dilakukan dengan tindakanvaksinasi. Vaksin pertama yang ditemukan oleh manusia adalah vaksincacar, ditemukan oleh Edward Jenner (1789), sedangkan vaksinasi oralditemukan oleh Jonas Salk (1952) dalam menanggulangi penyebab polio. Manusia secara alamiah dapat membuat zat anti virus di dalam tubuhnya, yang disebut Interferon, meskipun demikian manusia masih dapat sakit karena infeksi virus, karena kecepatan replikasi virus tidak dapat diimbangi oleh kecepatan sintesis interferon.

 

  • REPLIKASI VIRUS

Untuk berkembangbiak, virus memerlukan lingkungan sel yang hidup. Virus hanya dapat berkembang biak (bereplikasi) pada medium yang hidup (embrio, jaringan hewan, jaringan tumbuhan).

Karena virus tidak memiliki sistem enzim dan tidak dapat bermetabolisme, maka virus tidak dapat melakukan reproduksi sendiri. Untuk berkembangbiak mereka harus menginfeksi sel inang. Ada dua macam cara menginfeksi virus yaitu fase litik dan fase lisogenetik. Berikut akan diuraikan kedua macam daur hidup virus terutama penginfeksi bakteri dan fage.

 

  • Daur litik

virus akan menghancurkan sel hospes setelah berhasil melakukan replikasi. Adapun tahapanya sebagai berikut:

1) Fase adsorbs

Fase ini ditandai dengan melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri. Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yakni pad permukaan dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. Menempelnya virus pada protein diding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok. Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus mengeluarkan enzim lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri dan sel inang.

2) Fase injeksi

Setelah terbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk memompa asam nukleatnya (DNA dan RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi lagi.

3) Fase sintesis

Virus tidak memiliki “mesin” biosintetik sendiri. Virus akan menggunakan mesin biosintetik inang (misalnya bakteri) untuk melakukan kehidupanya. Karena itu, pengendali biosintetik bakteri yakni DNA bakteri, harus dihancur-hancurkan. Untuk itu DNA virus memproduksi enzim penghancur.

Enzim penghancur akan menghancurkan DNA bakteri tapi tidak menghancurkan DNA virus. Dengan demikian bakteri tidak mampu mengendalikan mesin biosintetik sendiri. DNA viruslah sangat berperan, DNA virus mengambil alih kendali kehidupan. DNA virus mereplikasikan diri berulangkali dengan jalan menkopi diri membentuk DNA virus dengan jumlah banyak. Selanjutnya DNA virus tersebut melakuakn sintesis protein virus yang akan dijadikan kapsid dengan menggunakn ribosom bakteri dan enzim-enzim bakteri. Jelasnya, didalam sel bakteri yang tidak berdaya itu disintesis DNA virus dan protein yang akan dijadikan sebagai kapsid virus, dalam kendali DNA virus.

4) Fase perakitan

Kapsid yang disintesis mula-mula terpisah-pisah antara bagian kepala, ekor, dan serabut ekor. Bagian-bagian kapsid itu dirakit menjadi menjadi kapsid virus yang utuh, kemudian DNA virus masuk didalamnya. Kini terbentuklah tubuh virus yang utuh. Jumlah virus yang tebentuk 100-200 buah.

daur litik

 

Keika perakitan virus selesai, virus telah memproduksi enzim lisozim lagi, yakni enzim penghancur yang akan menghancurkan dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri hancur, dinding sel bakterimengalami lisis (pecah), dan virus-virus baru akan keluar untuk mencari inang yang lain. Fase ini merupakan fase lisisnya sel bakteri namun bagi virus merupakan fase penghamburan virus. Penelitian pada fag yang menyerang bakteri Esherichia coli menunjukkan bahwa ada virus yang mengakibatkan bakteri mengalami lisis dan ada yang tidak. Virus T4 mengakibatkan bakteri mengalami lisis dan karenanya daur hidup virus tersebut disebut sebagai daur litik.

  1. Daur lisogenik

virus tidak menghancurkan sel bakteri.

1) Fase adsobsi

Uraian yang sama dengan fase litik

2) Fase injeksi

Uraian yang sama dengan fase litik

3) Fase penggabungan

Ketika memasuki fase injeksi, DNA virus masuk kedalam tubuh bakteri. Selanjutnya, DNA bakteri atau melakukan penggabungan. DNA bakteri berbentuk silkuler, yakni seperti kalung yang tidak berujung dan berpangkal. DNA tersebut berupa benang ganda yang terpilin. Mula-mula DNA bakteri putus, kemudian DNA virus menggabungkan diri diantara benang yang putus tersebut, dan akhirnya membentuk DNA sikuler baru yang telah disisipi DNA virus. Dengan kata lain, didalam DNA bakteri terknadung DNA genetik Virus.

4) Fase pembelahan

Dalam keadaan tersebut itu, DNA virus tidak aktif, yang dikenal sebagai profag. Karena DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri, maka jika DNA bakteri melakukan replikasi, profag juga ikut melakukan replikasi. Misalnya saja jika bakteri akan membelah diri, DNA menhkopi diri dengan proses replikasi. Dengan proses replikasi. Dengan demikian profag juga ikut terkopi. Terbentuklah dua sel bakteri sebagai hasil pembelahan dan didalam setiap sel anak bakteri tekandung profag yang identik. Demikian seterusnya hingga proses pembelahan bakteri berlangsung berulangkali sehingga setiap sel bakteri yang terbentuk didalam terkadung profag. Dengan demikian jumlah profag mengikuti jumlah sel bakteri yang ditumpanginya.

5) Fase sintesis

karena radiasi atau pengaruh zat kimia tertentu profag taktif. Profag tersebut memisahkan diri dari DNA bakteri, kemudian menghanacurkan DNA bakteri. Selanjutnya, DNA virus mengadakan sintesis yakni mensintesis protein untuk digunakan sebagi kapsid bagi virus-virus baru dan juga melakukan replikasi DNA sehingga DNA virus menjadi banyak.

6) Fase perakitan

Kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh, yang berfungsi sebagai selubang virus. Kapsid yang terbentuk mencapai 100-200 kapsid baru. Selanjutnya DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus yang baru.

7) Fase litik

Setelah terbetuk virus-virus baru terjadilah lisis sel bakteri (uraian sama dengan daur litik). Virus-virus yang terbentuk berhamburan keluar sel bakteri guna menyerang bakteri baru. Dalam daur selanjutnya virus dapat mengalami daur litik atau daur lisogenik.

 

blank

Referensi :

D.A pratiwi, 2006. Biologi SMA jilid 1 untuk kelas X. Jakarta: Erlangga.

Istamar syamsuri, dkk. 2004. Biologi untuk SMAkelas X. Jakarta: Erlangga.