Materi Biologi : Virus 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). SEJARAH PENEMUAN D. 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 a. Ukuran tubuh sangat renik (23-300 nm) sehingga hanya dapat dapat diamati dengan mikroskop elektron. b. Struktur tubuh berupa partikel yang disebut virion (racun) yang terdiri dari asam nukleat (DNA atau RNA) yang terbungkus oleh selubung protein yang disebut kapsid. c. Dapat melakukan reproduksi dengan melakukan penggandaan partikel (replikasi atau proliferasi) tetapi hanya bila berada pada sel inang yang hidup. d. Tubuh virus tidak dianggap sebagai sel karena hanya berupa partikel yang dapat dikristalkan dan tidak memiliki membran sel, sitoplasma dan inti sel. 2. Struktur Virus Untuk mengetahui struktur virus secara umum kita gunakan bakteriofage (virus T), strukturnya terdiri dari: a. Kepala Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid. Satu unit protein yang menyusun kapsid disebut kapsomer. b. Kapsid Kapsid adalah selubung yang berupa protein. Kapsid terdiri atas kapsomer. Kapsid juga dapat terdiri atas protein monomer yang yang terdiri dari rantai polipeptida. Fungsi kapsid untuk memberi bentuk virus sekaligus sebagai pelindung virus dari kondisi lingkungan yang merugikan virus. c. Isi tubuh Bagian isi tersusun atas asam inti, yakni DNA saja atau RNA saja. Bagian isi disebut sebagai virion. DNA atau RNA merupakan materi genetik yang berisi kode-kode pembawa sifat virus. Berdasarkan isi yang dikandungnya, virus dapat dibedakan menjadi virus DNA (virus T, virus cacar) dan virus RNA (virus influenza, HIV, H5N1). Selain itu di dalam isi virus terdapat beberapa enzim.
d. Ekor Ekor virus merupakan alat untuk menempel pada inangnya. Ekor virus terdiri atas tubus bersumbat yang dilengkapi benang atau serabut. Virus yang menginfeksi sel eukariotik tidak mempunyai ekor. 3. Reproduksi Virus Cara reproduksi virus dikenal sebagai proliferasi yang terdiri dari: a. Daur litik (litic cycle) 1. Fase Adsorbsi (fase penempelan) Ditandai dengan melekatnya ekor virus pada sel bakteri. Setelah menempel virus mengeluarkan enzim lisoenzim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri untuk memasukkan asam inti virus. 2. Fase Injeksi (memasukkan asam inti) Setelah terbentuk lubang pada sel bakteri maka virus akan memasukkan asam inti (DNA) ke dalam tubuh sel bakteri. Jadi kapsid virus tetap berada di luar sel bakteri dan berfungsi lagi. 3. Fase Sintesis (pembentukan) DNA virus akan mempengaruhi DNA bakteri untuk mereplikasi bagian-bagian virus, sehingga terbentuklah bagian-bagian virus. Di dalam sel bakteri yang tidak berdaya itu disintesis virus dan protein yang dijadikan sebagai kapsid virus, dalam kendali DNA virus. 4. Fase Asemblin (perakitan) Bagian-bagian virus yang telah terbentuk, oleh bakteri akan dirakit menjadi virus sempurna. Jumlah virus yang terbentuk sekitar 100-200 buah dalam satu daur litik. 5. Fase Litik (pemecahan sel inang) Ketika perakitan selesai, maka virus akan menghancurkan dinding sel bakteri dengan enzim lisoenzim, akhirnya virus akan mencari inang baru. b. Daur lisogenik (lisogenic cycle) 1. Fase Penggabungan Dalam menyisip ke DNA bakteri DNA virus harus memutus DNA bakteri, kemudian DNA virus menyisip di antara benang DNA bakteri yang terputus tersebut. Dengan kata lain, di dalam DNA bakteri terkandung materi genetik virus. 2. Fase Pembelahan Setelah menyisip DNA virus tidak aktif disebut profag. Kemudian DNA bakteri mereplikasi untuk melakukan pembelahan. 3. Fase Sintesis DNA virus melakukan sintesis untuk membentuk bagian-bagian virus 4. Fase Perakitan
Setelah virus membentuk bagian-bagian virus, dan kemudian DNA masuk ke dalam akan membentuk virus baru 5. Fase Litik Setelah perakitan selesai terjadilah lisis sel bakteri. Virus yang terlepas dari inang akan mencari inang baru 4. Klasifikasi Virus Menurut klasifikasi Bergey, virus termasuk ke dalam divisio Protophyta, kelas Mikrotatobiotes dan ordo Virales (Virus). Pada tahun 1976 ICTV (International Commite on Taxonomy of Virus) mempublikasikan bahwa virus diklasifikasikan struktur dan komposisi tubuh, yakni berdasarkan kandungan asam. Pada dasarnya virus dibedakan atas dua golongan yaitu virus DNA dan virus RNA. a. Virus DNA mempunyai beberapa famili: 1. Famili Parvoviridae seperti genus Parvovirus 2. Famili Papovaviridae seperti genus Aviadenovirus 3. Famili Adenoviridae seperti genus Mastadenovirus 4. Famili Herpesviridae seperti genus Herpesvirus 5. Famili Iridoviridae seperti genus Iridovirus 6. Famili Poxviridae seperti genus Orthopoxvirus b. Virus RNA mempunyai beberapa famili: 1. Famili Picornaviridae seperti genus Enterivirus 2. Famili Reoviridae seperti genus Reovirus 3. Famili Togaviridae seperti genus Alphavirus 4. Famili Paramyvoviridae seperti genus Pneumovirus 5. Famili Orthomyxoviridae seperti genus Influensavirus 6. Famili Retroviridae seperti genus Leukovirus 7. Famili Rhabdoviridae seperti genus Lyssavirus 8. Famili Arenaviridae seperti genus Arenavirus 5. Peran Virus dalam Kehidupan Manusia a. Virus yang menguntungkan, berfungsi untuk: 1. Membuat antitoksin 2. Melemahkan bakteri 3. Memproduksi vaksin 4. Menyerang patogen b. Virus yang merugikan, penyakit-penyakit yang disebabkan virus antara lain: 1. Pada Tumbuh-tumbuhan Mozaik pada daun tembakau Tobacco Mozaic Virus Mozaik pada kentang Potato Mozaic Virus 2. Mozaik pada tomat Tomato Aucuba Mozaic Virus Kerusakan floem pada jeruk Citrus Vein Phloem Degeneration 3. Pada Hewan Tetelo pada Unggas New Castle Disease Virus Cacar pada sapi Vicinia Virus
Lidah biru pada biri-biri Orbivirus Tumor kelenjar susu monyet Monkey Mammary Tumor Virus 4. Pada Manusia Influensa Influenzavirus AIDS Retrovirus SARS Coronavirus Flu burung Avianvirus 6. Pertahanan Diri Terhadap Serangan Virus Kemampuan virus untuk menyebabkan penyakit disebut virulensi. Virulensi virus ditentukan oleh: a. keberadaan dan aktivitas reseptor pada permukaan inang yang memudahkan virus untuk melekat b. kemampuan virus menginfeksi sel c. kecepatan replikasi virus dalam sel inang d. kemampuan sel inang dalam menahan serangan virus Sebagian besar virus masuk ke tubuh manusia melalui mulut dan hidung, kulit yang luka. Jika ada virus yang masuk, sel tubuh akan mempertahankan dengan menghasilkan sel fagosit, antibodi, dan interferon (protein khas). Virus hanya bisa bereproduksi di dalam sel/jaringan yang hidup. Reproduksi virus terjadi dengan cara penggandaan materi genetik inang yang disebut replikasi. Virus membutuhkan bahan-bahan dari sel makhluk lain untuk bereplikasi (bereproduksi). Replikasi virus secara umum terbagi menjadi 2 yaitu siklus litik dan siklus lisogenik. Siklus Litik Cara reproduksi virus yang utama menyangkut penghancuran sel inangnya. Siklus litik, secara umum mempunyai tahap:
1. Adsorbsi: Penempelan virus pada inang. 2. Injeksi/Penetrasi: virus melubangi membran sel inang dengan enzim lisozim. Setelah berlubang, virus akan menyuntikkan materi genetiknya kedalam sitoplasma sel inang. 3. Sintesis/Replikasi: Materi genetik dari virus akan menonaktifkan materi genetik sel inangnya Kemudian mengambil alih kerja sel inang. DNA dari virus, akan menjadikan sel inang sebuah tempat pembentukan virus baru. 4. Perakitan: Molekul-molekul protein (DNA) yang telah terbentuk kemudian diselubungi oleh kapsid,
berfungsi untuk memberi bentuk tubuh virus. 5. Litik/Lisis/Pembebasan: Virus-virus yang telah matang akan berkumpul pada membran sel dan menyuntikkan enzim lisosom untuk menghancurkan membran sel. Sel yang membrannya hancur itu akhirnya akan mati. Untuk Mudah mengingatnya slahkan gunakan jembatan keledai : NB: Bagi yang bernama Adin, jangan khawatir, ini bukan kamu. Sekedar akronim untuk memudahkan belajar. Siklus Lisogenik Pada siklus ini sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus. Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus. Siklus lisogenik meliputi tahapan: 1. Adsorbsi 2. Injeksi
3. Penggabungan 4. Pembelahan 5. Sintesis