definisi, struktur dan anatomi virus
TRANSCRIPT
I
PENDAHULUAAN
A. Definisi, Struktur dan Anatomi Virus
Virus adalah parasit intraseluler obligat yang
ukurannya 20-200 nm, karena ukurannya sangat kecil ini,
hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
electron bahkan virus terbesar sekalipun sukar dilihat
dengan mikroskop cahaya. Bentuk dan komposisi kimianya
bervariasi, tetapi hanya mengandung RNA atau DNA.
Partikelnya secara utuh disebut “VIRION” yang
berfungsi sebagai alat transportasi gen terdiri dari
“Capsid” yang dapat terbungkus oleh sebuah
Glycoprotein/membrane lipid. Virus resisten terhadap
antibiotic.
Asam nukleat genom virus dapat berupa DNA atau
RNA. Bahan genetik virus pada hewan dan manusia
1
kebanyakan berupa DNA, sedangkan pada virus tumbuhan
kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan
genetik virus diselubungi oleh Protein yang menjadi
lapisan pelindung disebut Kapsid. Kapsid terbentuk dari
banyak subunit protein yang disebut Kapsomer. Kapsid
ini bisa berbentuk bulat (sferik), heliks, polihedral,
atau bentuk yang lebih kompleks dan terdiri atas
protein yang disandikan oleh genom virus. kapsid
bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel
inang.
Virus pada hewan memiliki selubung virus, yaitu
membran menyelubungi kapsid yang mengandung fosfolipid
dan protein dari sel inang, juga mengandung protein dan
glikoprotein yang berasal dari virus. Virus juga
membawa beberapa molekul enzim di dalam kapsidnya. Ada
pula beberapa jenis bakteriofag yang memiliki ekor
protein yang melekat pada “kepala” kapsid. Serabut-
serabut ekor tersebut digunakan oleh fag untuk menempel
pada suatu bakteri.
B. Reproduksi Virus
2
Reproduksi virus secara umum terbagi menjadi 2
yaitu siklus litik dan siklus lisogenik.
I. Siklus Litik
Siklus litik dari bakteriofage (dimulai dari kanan
bawah ke kiri):
1. Adsorbsi & Penetrasi
2. Pengabungan DNA virus dengan DNA sel
3. Replikasi DNA virus
4. Pembentukan kapsid
5. Pembentukan tubuh dan ekor bakteriofage
6. Lisis
Adsorbsi & Penetrasi yakni penempelan virus pada
inang. Virus mempunyai reseptor protein untuk menempel
pada inang spesifik. Setelah menempel, virus kemudian
akan melubangi membran dari sel inang dengan enzim
lisozim kemudian berlubang, virus akan menyuntikkan DNA
virusnya kedalam sitoplasma sel inang. Setelah
disuntikkan kedalam sel inang, DNA dari virus akan
menonaktifkan DNA sel inangnya dan kemudian mengambil
alih kerja sel inang, lalu menggunakan sel tersebut
3
untuk memperoleh energi dalam bentuk ATP untuk
melanjutkan proses reproduksinya. DNA dari virus, akan
menjadikan sel inang sebuah tempat pembentukan virus
baru, kemudian DNA akan mengarahkan virus untuk
menghasilkan protein dan mereplikasi DNA virus untuk
dimasukkan ke dalam virus baru yang sedang dibuat.
Tahap lisis terjadi ketika virus-virus yang dibuat
dalam sel telah matang. Ratusan virus-virus kemudian
akan berkumpul pada membran sel dan menyuntikkan enzim
lisosom yang menghancurkan membran sel dan menyediakan
jalan keluar untuk virus-virus baru. Sel yang
membrannya hancur itu akhirnya akan mati dan virus-
virus yang bebas akan menginvasi sel-sel lain dan
siklus akan berulang kembali.Molekul-molekul protein
(DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi oleh
kapsid, kapsid dibuat dari protein sel inang dan
berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus.
Siklus litik dianggap sebagai cara reproduksi
virus yang utama karena menyangkut penghancuran sel
inangnya. Siklus litik, secara umum mempunyai 3 tahap
yaitu adsorbsi & penetrasi, replikasi (biosintesis) dan
lisis. Setiap siklus litik dalam prosesnya membutuhkan
waktu dari 10-60 menit.
II. Siklus lisogenik
4
Siklus lisogenik dalam virologi merupakan siklus
reproduksi virus selain siklus litik. Tahapan dari
siklus ini hampir sama dengan siklus litik,
perbedaannya yaitu sel inangnya tidak hancur tetapi
disisipi oleh asam nukleat dari virus. Tahap penyisipan
tersebut kemudian membentuk provirus. Siklus lisogenik
secara umum mempunyai tiga tahapan;
Adsorpsi dan penetrasi, Virus menempel pada
permukaan sel inang dengan reseptor protein yang
spesifik lalu menghancurkan membran sel dengan enzim
lisozim, virus melakukan penetrasi pada sel inang
dengan menyuntikkan materi genetik yang terdapat pada
asam nukleatnya kedalam sel. penyisipan gen virus dan
pembelahan sel inang.Adsorpsi dan penetras.
Penyisipan gen virus, Asam nukleat dari virus yang
telah menembus sitoplasma sel inang kemudian akan
menyisip kedalam asam nukleat sel inang, tahap
penyisipan tersebut kemudian akan membentuk provirus
(pada bakteriofage disebut profage). Sebelum terjadi
pembelahan sel, kromosom dan provirus akan bereplikasi.
5
Pembelahan sel inang, Sel inang yang telah
disisipi kemudian melakukan pembelahan, provirus yang
telah bereplikasi akan diberikan kepada sel anakan dan
siklus inipun akan kembali berulang sehingga sel yang
memiliki profage menjadi sangat banyak.
Hubungan siklus lisogenik dengan siklus litik
terletak pada Provirus yang baru dapat memasuki keadaan
Litik dalam kondisi lingkungan yang tepat tetapi
kemungkinannya sangat kecil. Kemungkinan akan bertambah
besar apabila diberi agen penginduksi.
C. Klasifikasi Virus
6
Untuk saat ini, klasifikasi virus yang penting hanya
dari tingkat famili ke bawah. Semua famili virus
memiliki akhiran – viridae , misalnya
Poxviridae
Herpesviridae
Parvoviridae
Retroviridae
Anggota-anggota famili Picornaviridae umumnya ditularkan
melalui jalur faecal/oral dan melalui udara.
Genus memiliki nama dengan akhiran – virus . Misalnya,
famili Picornaviridae terdiri dari 5 genus:
Genus Enterovirus misalnya poliovirus 1, 2, 3
Genus Cardiovirus misalnya mengovirus
Genus Rhinovirus misalnya Rhinovirus 1a
Genus Apthovirus misalnya FMDV-C
Genus Hepatovirus misalnya virus Hepatitits A
Definisi `spesies’ merupakan hal yang paling penting,
namun sulit dilakukan untuk virus. Penentuan spesies
virus mengandung unsur subyektif. Sebagai contoh, genus
Lentivirus terdiri dari banyak spesies yang berbeda,
termasuk:
HIV-1, Human Immunodeficiency Virus 1
HIV-2, Human Immunodeficiency Virus 2
7
SIV, Simian Immunodeficiency Virus
FIV, Feline Immunodeficiency Virus
BIV, Bovine Immunodeficiency Virus
Visna (domba)
EIAV (kuda)
CAEV (kambing)
Dasar-dasar klasifikasi secara taksonomi.
1. Ciri khas seperti morfologi (ukuran, bentuk, ada
tidaknya selubung)
2. Sifat-sifat fisika-kimia (berat molekul,
densitas, pH, stabilitas terhadap temperatur dan
konsentrasi ion),
3. Genom (RNA, DNA, urutan materi genetik yang
tersegmentasi ( segmented sequence )
4. Pemetaan posisi restriksi ( restriction map ),
modifikasi, dsb.), makromolekul (komposisi dan
fungsi protein)
5. Sifat-sifat antigenik, sifat-sifat biologis
(organisme apa saja yang menjadi inangnya, cara
penularan, cara perpindahan, dsb.).
8
II
PEMBAHASAN
A. Peranan Virus dalam Kehidupan
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. Virus yang menyebabkan selesma menyerang
saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit,
virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies
menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada
penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome),
yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya
tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh
virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih.
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan
bagi hewan dan tumbuhan. Tidak sedikit pula kerugian
9
yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya
yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.
DNA sebagai pembawa materi genetik dapat mengubah
sifat makhluk hidup. Dalam siklus lisogenik,
penggabungan DNA bakteri dan DNA virus menjadikan DNA
bakteri mengandung DNA virus. Pada saat DNA virus aktif
dan DNA bakteri hancur, sebagian DNA bakteri tidak
hancur sehingga sebagian DNA virus tetap membawa gen
bakteri. Jika di dalam DNA virus terkandung DNA bakteri
A dan DNA virus tersebut menginfeksi bakteri B, di
dalam bakteri B mengandung DNA virus dan DNA bakteri A.
Dengan demikian, sebagian sifat bakteri A dapat
dimiliki oleh bakteri B. Berdasarkan teori di atas,
virus dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika.
10
Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang
terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik
(penyembuh) sehingga virus juga menguntungkan.
B. Virus – Virus yang Bermamfaat
b.1. Dalam dunia kedokteran
a. Virus Ebola
Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor
biologi pada Purdue’s School of Science telah menemukan
cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan. Dalam
temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology,
Edisi 15 Desember 2002, David Sanders berhasil
menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat
dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang
sakit (paru-paru).
b. Profage Virus
11
Profage dapat digunakan untuk mengubah fenotip
bakteri sehingga bermanfaat dalam bidang kedokteran.
Caranya, asam nukleat virus digabungkan dengan gen
manusia yang bersifat menguntungkan. Kemudian secara
lisogenik gen tadi digabungkan dengan sama nukleat
bakteri. Apabila bakteri membelah diri, berarti setiap
anakan bakteri mengandung gen manusia yang dapat
memproduksi zat-zat yang menguntungkan.
b.2. Pembuatan Vaksin dan Antitoxin
a. Vaksin
Dan, pemamfaatan virus yang telah banyak digunakan
adalah untuk pembuatan vaksin. Vaksin adalah
mikroorganisme patogen yang telah dilemahkan sehingga
sifat patogenitas (penyebab penyakit)-nya hilang,
tetapi antigenitas (penimbul antibody)-nya tetap. Jika
telah diberi vaksin, tubuh manusia akan dapat
memproduksi antibodi sehingga jika sewaktu-waktu
12
terserang patogen yang sebenarnya, tubuh manusia
tersebut telah kebal karena di dalam tubuhnya telah
diproduksi antibodi patogen tersebut . Ada beberapa
virus yang dimanfaatkan untuk memproduksi vaksin,
Berikut beberapa jenis vaksin dan fungsinya ;
a. Vaksin Sabin dan Salk ynag mencegah poliomyelitis
yang ditemukan oleh Jonas Salk.
b. Vaksin Pasteur untuk mencegah penyakit rabies.
c. Vaksin Jenner umtuk mencegah penyakit cacar
yang ditemukan oleh Edward Jenner.
d. vaksin influenza,
Pembuatan vaksin anti-virus saat ini merupakan
proses rumit, apalagi pada saat mengkonversi dari skala
lab menjadi skala produksi. Adapun tahapannya adalah
sebagai berikut:
Penyiapan “benih” virus ; Pembuatan vaksin dimulai
dengan memilih benih virus yang akan dijadikan vaksin
pada sebuah medium. Virus harus bebas dari kotoran,
termasuk virus lain yang sejenis dan bahkan variasi
jenis virus yang sama. Selain itu, benih itu harus
13
disimpan di bawah kondisi”ideal”, biasanya pada kondisi
beku, yang mencegah virus menjadi lebih kuat atau lebih
lemah dari yang diinginkan. Benih yang disimpan dalam
gelas kecil atau kontainer plastik, dengan volume
sebesar 5 atau 10 ml tetapi mengandung ribuan-jutaan
virus, akan menghasilkan beberapa ratus liter vaksin.
Freezer dijaga pada suhu tertentu yang dikontrol secara
otomatis.
Penumbuhan virus ; Setelah diambil dari tempat
penyimpanannya, bibit virus dicairkan dan dihangatkan
secara hati-hati pada keadaan tertentu. Sejumlah kecil
sel virus ditempatkan dalam sebuah “pabrik sel”, yaitu
sebuah mesin kecil yang, dengan penambahan media yang
sesuai, memungkinkan sel virus untuk berkembang biak.
Setiap jenis virus tumbuh baik dalam media khusus untuk
itu, yang mengandung protein dari mamalia, misalnya
protein murni dari darah sapi. Media juga mengandung
protein lainnya dan senyawa organic yang mendorong
reproduksi sel virus. Selain suhu, faktor-faktor lain
harus dipantau adalah pH campuran. Virus harus disimpan
pada pH yang ditentukan dalam pabrik sel yang kemudian
dipisahkan dari medium, dan ditempatkan dalam medium
kedua untuk pertumbuhan tambahan. Pertumbuhan sel virus
sangat dirangsang dengan penambahan enzim ke medium, di
mana yang paling umum digunakan adalah Tripsin. Virus
yang sedang tumbuh disimpan dalam wadah yang lebih
14
besar tapi mirip dengan pabrik sel untuk mengoptimalkan
pertumbuhannya.
Pemisahan dan pemilihan strain virus ; Bila sudah cukup
banyak virus yang ditumbuhkan, mereka kemudian
dipisahkan dari mediumnya, misalnya dengan filtrasi dan
kemudian sentrifugasi, atau dengan teknik lain. Vaksin
akan dibuat dari virus yang dilemahkan atau dibunuh,
antara lain tergantung dari sifat kekuatan virus atau
virulensinya. Vaksin rabies, misalnya, karena cukup
virulen, maka merupakan virus yang dibunuh. Untuk
vaksin yang berasal dari virus yang dilemahkan, virus
biasanya dilemahkan sebelum menjalani proses produksi.
Strain virus yang dipilih secara hati-hati lalu
ditumbuhkan berulang kali di berbagai media. Ada jenis
virus yang benar-benar menjadi kuat saat mereka tumbuh.
Strain ini jelas tidak dapat digunakan untuk pembuatan
vaksin. Strain lainnya yang menjadi terlalu lemah
karena mereka dibudidayakan berulang-ulang juga tidak
bisa diterima untuk penggunaan vaksin. Perlu dipilih
strain virus yang tumbuh dengan kekuatan yang “tepat”
seperti yang diinginkan untuk dijadikan vaksin.Virus
ini kemudian dipisahkan dari medium tempat mereka
ditanam, lalu dibuat menjadi sediaan vaksin. Vaksin
dapat terdiri dari kombinasi beberapa jenis virus yang
dipilih sebelum kemudian dikemas, dengan menggunakan
media pembawa yang sesuai dengan kadar yang sudah
ditentukan.
15
Namun belakangan kami temukan ada isu mangatakan
kalau Vaksin ini “haram” karena mengandung unsur
“Babi”. Dari prosedur umum di atas, kami bisa
menganalisa mungkin enzym tripsin yang digunakan
berasal dari pangkreas Babi dan/atau protein yang
digunakan pada media untuk membantu pertumbuhan virus
adalah protein dari Babi. Sehingga Vaksin dikatakanya
menjadi ‘Haram”, walaupun vaksinnya tidak akan
mengandung unsur babi. Akan tetapi kalau Enzim dan
Protein yang digunakan tidaklah berasal dari Babi maka
Vaksin ini dapat dikatakan halal.. Tapi inilah yang
masih menjadi pro dan kontra masyarakat.
b. Antitoxin
Selanjutnya pemamfaatan virus adalah dalam
pembuatan Antitoksin.
Antitoksin dapat dibuat dengan menggabungkan DNA virus
dan gen yang mempunyai sifat menguntungkan sehingga
jika virus menginfeksi bakteri, di dalam sel bakteri
tersebut terkandung gen yang menguntungkan. Gen manusia
adalah gen yang menguntungkan yang dapat mengendalikan
produksi antitoksin. Jika oleh DNA virus, DNA manusia
16
disambungkan dengan DNA bakteri, sel bakteri tersebut
akan mengandung gen manusia penghasil antitoksin. Jadi,
yang mulanya gen bakteri tidak mengandung antitoksin
manusia, sekarang mampu memproduksi antitoksin manusia.
b.3. Penambah Berat badan pada anak-anak hingga remaja
Virus penyebab pilek atau Adenovirus adalah virus
yang mampu menambah berat badan anak – anak saat
beranjak dewasa. Temuan ini kembali menegaskan bahwa
pola makan bukan satu-satunya pemicu obesitas dan
kelebihan berat badan pada anak. Selain kurang
olahraga, ternyata infeksi virus juga dapat
meningkatkan timbunan lemak. Penelitian di University
of California mengungkap bahwa Adenovirus atau virus
penyebab pilek tidak hanya menyerang saluran napas
bagian atas. Virus yang bisa menular lewat kontak
langsung dengan permukaan kulit ini juga menyerang sel
lemak. Jumah sel lemak akan mengalami peningkatan
17
secara signifikan saat diserang oleh Adenovirus,
sehingga memicu penumpukan di sejumlah bagian tubuh.
Akibatnya, berat badan naik.
Hal ini terungkap dalam pengamatan terhadap 124
anak dan remaja berusia 8 hingga 18 tahun. Lebih dari
setengahnya atau 67 partisipan tercatat memiliki indeks
masa tubuh tinggi (IMT) dan digolongkan sebagai
obesitas. Dalam pengamatan itu, infeksi adenovirus tipe
36 (AD36) terjadi pada 22 persen partisipan yang
mengalami obesitas dan 7 persen partisipan dengan IMT
normal. Namun di kedua kelompok tersebut, infeksi AD36
sama-sama menyebabkan peningkatan berat badan rata-rata
50 pound atau 22,68 kg.
Keuntungan virus lainnya adalah virus yang
digunakan untuk memproduksi interferon. Interferon
merupakan protein kecil yang dihasilakn oleh sel normal
sebagai respon terhadap infeksi virus. Interferon
berfungsi untuk mencegah replikasi ( penggandaan )
virus di dalam sel hospes ( sel penderita ).
18
III
KESIMPULAN Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang
menginfeksi sel organisme biologis dan hanya dapat
bereproduksi di dalam material hidup dengan
memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak
memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi
sendiri. Sifat Patogennya pada manusia ( menyebabkan
penyakit AIDS,influenza, polio, dll) ,Hewan (menyebakan
penyakit Tetelo, mulut ,lidah biru ,dll) , bahkan
tumbuhan (merusak tanaman tomat, tembakau dan kentang).
Virus juga menguntungkan karena dapat digunakan
untuk membuat antitoksin , fropage dan interferon yang
berguna untuk meningkatkan imun atau antibodi pada
manusia. Pemamafaatan virus paling populer untuk
19
menghasilkan vaksin yang banyak digunakan pada Hewan
untuk mencegah berbagai penyakit atau pada manusia
disebut immunisasi. Cara penggunaan Virus dengan
melemahkan sifat patogen dan mempertahankan antibodinya
saat virus sebenarnya menyerang.
Virus yang dijinakan juga banyak digunakan dalam
dunia kedokteran sebagai sarana untuk mengobati
penyakit ( virus ebola misalnya yang digunakan sebagai
pembawa gen pada paru- paru). Virus juga menyababkan
penembahan ketebalan lemak pada manusia ( virus
penyebab pilek ).
DAFTAR PUSTAKA
Dwijosaputro,D. (2010).Dasar-dasar mikrobilogi—cet
17.Jakarta:Djambatan
20