Tugas :
1. Jelaskan dan gambar cara replikasi virus
2. Klasifikasi Virus (paket hal 49)
3. Virus tidak selalu merugikan, bahkan virus dapat dimanfaatkan dalam bidang kesehatan dan pertanian.
Apa saja peran virus dalam dua bidang tersebut ?
4. Sebutkan 5 contoh virus yang menginfeksi manusia, hewan, dan tumbuhan.
I. 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.
A. Daur litik, virus akan menghancurkan sel hospes setelah berhasil melakukan replikasi. Adapun tahapanya sebagai berikut:
1) Fase Adsorbsi
Fase adsorbsi 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.
5) Fase Litik
Ketika 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.
Gambar Daur litik profag T4
B. 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.
Gambar 2.3 Reproduksi virus secara litik dan lisogenetik
II. KLASIFIKASI VIRUS
Berikut adalah klasifikasi virus berdasarkan ciri-ciri tertentu.
1. Berdasarkan kandungan asam nukleatnya
a) Ribovirus (virus RNA), yaitu virus yang asam nukleatnya berupa RNA.
Contoh :
· Togavirus(penyebab demam kuning dan ensefalitis)
· Arenavirus(penyebab meningitis)
· Picornavirus(penyebab polio)
· Orthomyxovirus(penyebab influenza)
· Paramyxovirus(penyebab pes pada ternak)
· Rhabdovirus(penyebab rabies)
· Hepatitisvirus(penyebab hepatitis pada manusia)
· Retrovirus(dapat menyebabkan AIDS).
b) Deoksiribovirus (virus DNA), yaitu virus yang asam nukleatnya berupa DNA.
Contoh :
· Herpes (penyebab herpes)
· Poxvirus(penyebab kanker seperti leukemia dan limfoma, ada pula yang menyebabkan AIDS)
· Mozaikvirus(penyebab bercak-bercak pada daun tembakau)
· Papovavirus(penyebab kutil pada manusia/ papiloma).
2. Berdasarkan bentuk dasarnya, virus diklasifikasikan sebagai berikut.
a) Virus bentuk ikosahedral
Bentuk tata ruang yang dibatasi oleh 20 segitiga sama sisi dengan sumbu rotasi ganda. Contoh virus polio dan adenovirus.
b) Virus bentuk helikal
Menyerupai batang panjang, nukleokapsidnya tidak kaku, berbentuk heliks, dan memiliki satu sumbu rotasi. Pada bagian atas terlihat RNA virus dengan kapsomer, misal virus influenza dan TMV.
c) Virus bentuk kompleks
Struktur yang amat kompleks dan pada umumnya lebih lengkap dibanding dengan virus lainnya. Contoh poxvirus (virus cacar) yang mempunyai selubung yang menyelubungi asam nukleat.
3. Berdasarkan keberadaan selubung yang melapisi nukleokapsid.
a) Virus berselubung
mempunyai selubung yang tersusun dari lipoprotein atau glikoprotein.
Contoh : Poxvirus, Herpesvirus, Orthomyxovirus, Paramyxovirus, Rhabdovirus, Togavirus, dan Retrovirus.
b) Virus telanjang
Nukleokapsid tidak diselubungi oleh lapisan yang lain.
Contoh : Adenoviruses, Papovaviruses, Picornaviruses, danReoviruses.
4. Berdasarkan jumlah kapsomernya, virus diklasifikasikan sebagai berikut.
a) Virus dengan 252 kapsomer, contoh Adenovirus.
b) Virus dengan 162 kapsomer, contoh Herpesvirus.
c) Virus dengan 72 kapsomer, contoh Papovavirus.
d) Virus dengan 60 kapsomer, contoh Picornavirus.
e) Virus dengan 32 kapsomer, contoh Parvovirus.
5) Berdasarkan sel inangnya, virus diklasifikasikan sebagai berikut.
a) Virus yang menyerang manusia, contoh HIV.
b) Virus yang menyerang hewan, contoh rabies.
c) Virus yang menyerang tumbuhan, contoh TMV.
d) Virus yang menyerang bakteri, contoh virus T.
III. PERAN VIRUS DALAM BIDANG KESEHATAN DAN PERTANIAN
1. Manfaat Virus Dalam Bidang Kesehatan
· Virus digunakan untuk memproduksi interferon. Interferon adalah protein yang dihasilkan oleh sel normal sebagai respon terhadap infeksi virus. Interferon berfungsi untuk mencegah replikasi virus pada sel hospes.
· Profage dapat digunakan untuk mengubah fenotip bakteri sehingga bermanfaat dalam bidang kedokteran. Misalnya DNA virus digabungkan dengan gen manusia, yaitu gen penghasil antigen. Gabungan gen atau profage tersebut kemudian disambungkan ke DNA bakteri. Dengan demikian, fenotip sel bakteri mengalami perubahan. Sel bakteri tersebut mampu membuat antigen seperti halnya sel manusia.
· Virus digunakan untuk pembuatan vaksin. Vaksin berisi patogen yang telah dilemahkan sehingga sifat patogenitasnya hilang, tetapi sifat antigenitasnya tetap.
Contoh vaksin sebagai berikut :
a) OPV (Oral Polio Vaccine) untuk mencegah penyakit polio.
b) HBV (Hepatitis B Vaccine) untuk mencegah penyakit kuning.
c) HZV (Varicella Zoster Vaccine) untuk mencegah penyakit cacar air.
d) MMR (Measles, Mumps, Rubella) untuk mencegah penyakit cacar air, gondong, dan campak jerman.
· Virus dapat digunakan untuk pembuatan peta kromosom yang sangat penting bagi dunia kedokteran.
2. Manfaat Virus Dalam Bidang Pertanian
· Penggunaan virus untuk membasmi hama tanaman, yaitu sebagai biopestisida untuk membasmi tanaman budidaya, misalnya Baculovirus. Virus ini apabila disemprotkan pada tanaman budidaya, tanpa sengaja akan termakan oleh serangga hama. Serangga hama akan menhjadi sangat rakus dan sempat melakukan perkawinan. Akibatnya virus itu menyebar ke serangga lain melalui perkawinan dan menyebabkan kematian massal.
· Virus untuk terapi gen.
Terapi gen merupakan upaya penyembuhan penyakit keturunan yang disebabkan karena pewarisan gen pada tumbuhan.
IV. VIRUS YANG MENGINFEKSI MANUSIA, TUMBUHAN, DAN HEWAN
a) Pada Manusia
· HIV ( Human Immunodeficiency Virus )
Virus ini dapat menyebabkan penyakit AIDS ( Acquired Immune Deficiency Syndrome ). HIV/ AIDS menyerangsel sel darah putih limfosit T. Gejalanya adalah seperti gabungan dari gejala beberapa jenis penyakit , hal ini di karenakan menurunnya sistem kekebalan tubuh.
· Virus Ebola ( Ebola Virus )
Virus ini dapat menyebabkan penyakit ebola yang sangat mematikan. Virus ebola menyerang sel-sel pertahanan tubuh. Gejalanya dapat berupa demam yang disertai dengan pendarahan.
· Virus Hepatitis ( hepatitis Virus )
Virus ini dapat menyebabkan penyakit hepatitis B, Virus hepatitis menyerang sel-sel hati, hal ini dapat mengakibatkan perut penderita membesar dan tubuhnya menjadi berwarna kuning.
· Measles Virus
Measles Virus dapat menyebabkan penyakit cacar. Measles virus menyerang sel kulit yang dapat menimbulkan gejala awal seperti demam, pilek dan kemudian muncul luka cacar.
· Herpes Simplex Virus
Herpes Simplex Virus menyebabkan penyakit herpes. Virus tersebut menyerang membaran mukus ( lendir ) pada mulut, kulit, dan alat kelamin. Gejala dimulai dengan kulit berwarna merah dan muncul bintil-bintil seperti luka melepuh.
· Human Papilomavirus
Human Papilomavirus menyebabkan penyakit kutil. Menyerang sel sel kulit yang dapat menyebabkan kanker. Gejalanya dengan munculnya benjolan pada kulit.
· Andeno Virus
Andeno Virus dapat menyebabkan gangguan pada sistem respirasi dan tumor rahim pada wanita. Gejalanya adalah perut sakit seperti menstruasi dan timbul benjolan pada rahim.
· Mumps Virus
Mumps Virus menyebabkan penyakit gondong. Mumps Virus menyerang kelenjar parotis, yang dapat menimbulakan bengkak atau radang pada rahang.
· Orthomycovirus
Orthomycovirus menyebabkan penyakit influenza. Gejalanya adalah panas tinggi, sesak nafas, keluar lendir yang terjadi padda rongga hidung, nafsu makan menjadi berkurang, pusing, batuk, dan demam.
· Polio Virus
Polio Virus merupakan penyebab penyakit polio. Virus tersebut menyerang sel-sel pada sistem saraf pusat yang pada akhirnya dapat mengakibatkan kelumpuhan.
b) Pada Hewan
· Rous Sacroma Virus ( RSV )
Rous Sacroma Virus dapat menyebabkan tumor yang terjadi pada ayam.
· Rhabdovirus
Rhabdovirus menyerang sistem syaraf pada hewan seperti anjing, kucing, kera yang dapat menyebabkan penyakit rabies. Penyakit tersebut dapat menular ke manusia dengan melalui gigitan hewan yang telah terkena rabies.
· Paramyxovirus
Paramyxovirus menyebabkan penyakit NCD ( New Castle Desease ), menyerang sistem syaraf yang terjadi pada unggas seperti ayam. Penyakit tersebut sering disebut dengan penyakit teteloatau parrot fever. Gejala penyakitnya adalah diare dan batuk-batuk.
· Bovine Papilo Virus
Bovino Papilo Virus menyebabkan tumor pada sapi.
c) Pada Tanaman
· Virus Mozaik Tembakau ( Tobacco Mozaik Virus )
Virus tersebut yang dapat menyebabkan penyakit mozaik pada daun tembakau. Gejalanya dengan timbulnya bercak-bercak berwarna kuning yang terjadi pada daun tembakau, sehingga dapat menghambat pertumbuhan daun tembakau.
· Virus Tungro
Virus Tungro menyerang batang dan akar padi, hal ini dapat menyebabkan tumbuhan padi menjadi kerdil. Virus tungro dapat ditularkan melalui serangga seperti
· Chili Vei Mottle Virus
Ditularkan oleh kutu daun. Jika populasi kutu daun sangat tinggi akan membentuk sayap sehingga mudah diterbangkan oleh angin.
· Gemini Virus(Virus Kuning)
Gemini Virus biasanya menyerang tanaman cabai, tomat, tembakau. Ditularkan oleh kutu kebul (Bemisia tabaci). Jumlah kutu yang sedikit sudah cukup untuk menyebarkan karena serangga dewasa aktif bergerak.
· Virus Mozaik Ketimun
Memiliki inang yang luas termasuk gulma, jarang menyerang tanaman yang masih muda. Ditularkan oleh kutu daun. Mudah ditularkan oleh manusia melalui pelukaan (luka) tanaman
