VIRUS

Sejarah Penemuan Virus

Istilah virus berasal dari bahasa latin yang berarti racun. Sejarah penemuan virus diawali dengan ditemukannya virus pertama kali oleh ilmuwan jerman, Adolf Mayer, pada tahun 1883 ketika sedang meniliti dalam pencarian penyebab penyakit mosaik pada tanaman tembakau. Penyakit mosaik tersebut menyebabkan bercak-bercak pada daun tembakau sehingga menghambat pertumbuhan tanaman, oleh karena itu disebut "mosaik".

Adolf Mayer berhasil memindahkan penyakit tersebut dari tanaman yang sakit ke tanaman lain yang masih sehat dengan menyemprotkan getah yang diekstraksi dari daun tanaman sakit ke tanaman sehat. Tanaman sehat itu pun kemudian menjadi sakit. Melalui pengamatan di mikroskop, Mayer tidak dapat melihat bentuk bakteri yang menjadi penyebab penyakit tersebut. Mayer menduga bahwa penyakit mosaik tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya, dan tidak dapat diamati dengan mikroskop biasa.

Pada tahun 1892, Dimitri Ivanowsky (seorang ilmuwan Rusia) melakukan percobaan menyaring getah tanaman tembakau berpenyakit dengan saringan yang dideasin khuus untuk menyaring bakteri. Kemudian hasil saringan itu ditularkan pada tanaman sehat. Ternyata, filtrat masih menimbulkan penyakit mosaik pada tembakau sehat. Sepert halna Mayer, Ivanowsky mengambil kesimpulan dalam penelitiannya bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri patogenik yang sangat kecil atau bakteri penghasil toksin yang dapat melewati saringan.

Lima tahun kemudian, tepatnya pada tahun 1897, seorang ahli botani Belanda bernama Martinus Beijerinck melakukan eksperimen yang akhirnya membuktikan bahwa agen penginfeksi yang terdapat di dalam getah tembakau dapat berkembang biak. Beijerinck kemudian menyemprotkan getah yang telah disaring ke tanaman lainnya. Setelah tanaman tersebut sakit, maka getahnya digunakan untuk menginfeksi tanaman berikutnya, dan seterusnya hingga beberapa kali pemindahan. Ternyata, kemampuan patogen tersebut sama sekali tidak berkurang setelah beberapa kali pemindahan. Beberapa kali pemindahan. Berbeda dengan bakteri, agen penginfeksi tersebut tidak dikembangbiakkan dalam medium nutrisi di dalam cawan petri dan tidak dapat dinonaktifkan dengan alkohol. Beijerinck memperkirakan agen penginfeksi tersebut adalah partikel yang jauh lebih kecil dan lebih sederhana dibandingkan dengan bakteri. Ia menyebutnya sebagai virus lolos saringan (filterable virus).

Pada tahun 1935, Wendell Stanley (ilmuwan Amerika), berhasil mengkristalkan partikel penginfeksi tanaman tembakau tersebut, yang kemudian dikenal dengan nama tobacco mosaic virus (TMV). Penemuan Wendell Stanley yang dapat dikristalkan virus menjadi berita yang sangat menarik, tetapi sekaligus membingungkan.

Ciri-ciri Virus, Struktur Virus, Bentuk Virus, dan Ukuran Virus

1.    Ciri-ciri virus
Virus memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

·       Tidak berbentuk sel, karena tidak mempunyai protoplasma, dinding sel, sitoplasma, dan nukleas.

·       Dapat digolongkan sebagai benda mati, karena dapat dikristalkan dan tidak mempunyai protoplasma.

·       Dapat digolongkan sebagai benda hidup, karena memiliki kemapuan metabolism,reproduksi,dan memiliki asma nukleat.

·       Hanya dapat berkembang biak di dalam sel atau jaringan yang hidup.

·       Organisme subrenik hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.

·       Virus berasal dari bahasa latin venom yang berarti cairan yang beracun.

·       Bersifat pasif.

2.    Struktur virus
Struktur virus terdiri atas:

·       Bagian pusat virus: mengandung AND atau ARN dikelilingi oleh selubung atau capsid dari protein.

·       Capsid: dibangun oleh beribu-ribu molekul protein.

·       Kapsomer (capsomere): mempunyai bentuk bermacam-macam seperti prisma, heksagonal, pentagonal.

3.    Bentuk virus

Bentuk virus bermacam-macam, yaitu silindris, kotak, oval, memanjang, dan polyhedron.

4.    Ukuran virus
Ukuran virus lebih kecil dari bakteri 30 nm – 300 nm (1nm = 10-9).

 Klasifikasi Virus

1.    Berdasarkan Tempat Hidupnya

a.    Virus bakteri (bakteriofage)
Bakteriofage adalah virus yang menggandakan dirinya sendiri dengan menyerang bakteri. Dibandingkan dengan kebanyakan virus, ia sangat kompleks dan mempunyai beberapa bagian berbeda yang diatut secara cermat. Semua virus memiliki asam nukleat, pembawa gen yang diperlukan untuk penghimunan salinan-salina virus di dakam sel hidup.Virus bakteriofage mula-mula ditemukan oleh ilmuwan Perancis, D’Herelle. Bentuk luar terdiri atas kepala yang berbentuk heksagonal, leher, dan ekor. Bagian dalam kepala mengandung dua pilihan DNA. Bagian leher berfungsi untuk memasukkan DNA irus ke dalam sel inangnya.

b.    Virus tumbuhan
Virus yang parasitpada sel tumbuhan. Contoh virus yang parasit pada tumbuhan. Tobacco Mozaic Virus (TMV0 dan Beet Yellow Virus (BYV).

c.    Virus hewan
Virus yang parasit pada sel hewan. Contoh virus hewan: virus Poliomylitis, virus Vaccina, dan virus Influenza.

2.    Berdasarkan Molekul yang Menyusun Asam Nukleat
Dibedakan menjadi: DNA pita tunggal (DNA ss) DNA pita ganda, (DNA ds), RNA iota tunggal (RNA ss), dan RNA pita ganda (RNA ds).

3.    Berdasarkan Punya Tidaknya Selubung Virus
Dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:

a.         Virus yang memiliki selubung atau sampul (enveloped virus)
Virus ini meiliki nukleokapsid yang dibungkus oleh membrane. Membrane terdiri daridualipid danprotein, (biasanya glikoprotein). Membrane ini berfungsi sebagai struktur yang pertama-tama berinteraksi. Contoh Herpesvirus, Corronavirus, dan Orthomuxovirus.

b.        Virus yang tidak memiliki selubung
Hanya memiliki capsid (protein) dan asam nukleat (naked virus). Contoh: Reovirus, Papovirus, dan Adenovirus.

4.    Berdasarkan bentuknya

a.    Bentuk batang (Bacillus)

Berdasarkan jumlah sel penyusunnya,jenis bakteri berbentuk batang dibedakan menjadi 3, yaitu :

·      Monobasilus (basil tunggal): bakteri berbentuk batang yg bersifat soliter (hidup sendiri). Contoh: Lactobacillus, Salmonella typhosa, Escherichia coli, dll.

·      Diplobasilus: Bakteri berbentuk batang yg bergandengan dua-dua. Contoh: Azotobacter, Bacillus subtilis.

·      Streptobasilus: barteri berbentuk batang yg tersusun seperti rantai. Contoh: Bacillus anthracis, Streptobacillus moniliformis.

b.    Bentuk bulat (Coccus)

Berdasarkan jumlah sel penyusunnya, bakteri bentuk kokus dibedakan menjadi 5 macam, yaitu :

·      Monokokus: bakteri berbentuk bulat yang bersifat soliter (hidup sendiri). Contoh: Leuconostoc eremoris.

·      Diplokokus: bakteri berbentuk bulat bergandengan dua-dua. Contoh: Diplococcus pneumoniae dan Neisseria gonorrhoeae.

·      Sarkina: Bakteri berbentuk bulat bergandengan empat-empat membentuk kubus. Contoh: Sarcina sp.

·      Streptokokus: bakteri berbentuk bulat bergandengan panjang seperti rantai. Contoh: Streptococcus pheumoniae, Streptococcus lactis.

·      Stafilokokus membentuk : bakteri berbentuk bulat bergerombol seperti anggur. Contoh: Staphylococcus aureus.

c.    Bentuk spiral (spirilum)

Bakteri ini mempunyai 3bentuk tubuh seperti spiral, berkelok atau melengkung.  Berdasarkan ukuran dan kondisinya, bakteri spiral dibedakan menjadi :

·      Vibrio (koma): berupa lengkung kurang dari setengah lingkaran. Contoh: Vibrio.

·      Spiral: berupa lengkung lebih dari setengah lingkaran. Contoh: Spirillum minor, coma.

·      Spiroceta: berupa spiral halus dan lembut. Contoh: Treponema pallidum.

5.    Berdasarkan letak flagelnya

Bakteri diklasifikasikan berdasarkan jumlah dan tempat kedudukan flagel menjadi 5 kelompok, yaitu :

·       Bakteri atrik: bakteri yang tidak memiliki flagel.

·       Bakteri monotrik: bakteri dgn satu flagel disalah satu ujung tubuhnya.

·       Bakteri lofotrik: bakteri dgn beberapa flagel di salah satu ujung tubuhnya.

·       Bakteri amfitrik: bakteri yg mempunyai masing-masing satu flagel di kedua ujung tubuhnya.

·       Bakteri peritrik: jenis bakteri dgn flagel di seluruh permukaan tubuhnya.

·       Bakteri kopofrik: bakteri yg memiliki banyak flagel pada masing-masing kutub atau ujung sel.

Perkembangbiakan Virus (Replikasi Virus)
Virus hanya dapat bereproduksi atau replikasi dalam sel hidup atau jaringan hidup lain. Replikasi virus merupakan proses penggandaan virus. Proses replikasi virus dapat diamati dengan jelas pada bakteriofage yang menyerang bakteri Escherichia coli. Proses replikasi virus ada dua macam, yaitu daur litik dan daur lisogenik.

1.        Daur Litik (pecah)
Pada daur litik, virus akan menghancurkan sel hospes (sel yang ditumpanginya) setelah selesai melakukan replikasi. Daur litik terjadi dalam beberapa tahap berikut.

a.         Adsorpsi

Adsorpsi yaitu melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri.

b.         Penetrasi
Penetrasi yaitu ujung serabut ekor virus masuk dan menyatu dengan sel bakteri sehingga terbentuk saluran dari tubuh virus ke bakteri. Virus memasukkan materi genetiknya (asam nukleat) ke dalam bakteri melalui saluran tersebut. Kapsid virus tetap berada di luar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid akan terlepas dan tidak berfungsi lagi.

c.         Eklifase
Eklifase yaitu virus mengambil alih perlengkapan metabolik sel bakteri. Selanjutnya, asam nukleat virus mengendalikan pembentukan protein dan komponen-komponen tubuh virus baru dengan menggunakan bahan yang tersedia dalam sitoplasma bakteri.

d.         Replikasi
Replikasi yaitu pembentukan bagian-bagian tubuh virus baru.

e.          Perakitan
Perakitan yaitu bagian-bagian tubuh virus yang terbentuk dalam replikasi selanjutnya akan membentuk virus-virus bakteriofage yang baru.

f.          Lisis
Lisis yaitu pecahnya sel bakteri yang mengeluarkan virus-virus baru yang akan menginfeksi bakteri dan memulai daur litik kembali.
Bagan siklus litik sebagai berikut

 

Keterangan :

1 = Litik
2 = Lisogenik
a1= Virus melekatkan diri pada dinding sel bakteri
a2= DNA virus masuk ke dalam sel
b = DNA virus bergabung dengan DNAbakteri
b1= DNA virus bergabung dengan DNAbakteri sehingga terbentuk profage
b2= Profage melakukan pembelahan
b3= Induksi provirus menjadi virus vegetatif
c = Pembentukan bagian-bagian tubuh virus baru
d = Perakitan virus-virus baru
e = Sel bakteri lisis 

2.        Daur Lisogenik
Pada daur lisogenik, virus tidak menghancurkan sel bakteri. Asam nukleat virus tidak mengambil alih fungsi proses sintesis asam nukleat bakteri, tetapi menjadi bagian dari DNA bakteri. Adapun tahapan dalam daur lisogenik sebagai berikut.

a.     Adsorpsi dan penetrasi, prosesnya sama dengan daur litik.

b.    Penggabungan yaitu asam nukleat virus bergabung atau menyisip pada asam nukleat bakteri. Gabungan asam nukleat ini disebut profage.

c.     Pembelahan, pada saat bakteri membelah diri, profage ikut membelah sehingga menghasilkan bakteri-bakteri yang mengandung profage.

d.    Sintesis, yaitu asam nukleat virus secara alami akan memisahkan diri dari asam nukleat bakteri untuk memasuki daur litik. Selanjutnya, asam nukleat virus akan membentuk partikel-partikel virus baru.

e.     Perakitan, yaitu penyusunan partikel-partikel virus menjadi virus-virus baru.

f.     Lisis, yaitu lisisnya sel bakteri dengan mengeluarkan virus-virus baru yang selanjutnya akan mengikuti daur litik atau lisogenik kembali.

Bagan siklus lisogenik sebagai berikut

E.       Peran Virus bagi Kehidupan

a.    Virus yang Menguntungkan bagi Manusia

a.    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.

b.    Profage
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.

c.    Virus digunakan untuk pembuatan vaksin.
Vaksin berisi patogen yang telah dilemahkan sehingga sifat patogenitasnya hilang, tetapi sifat antigenitasnya tetap. Contoh vaksin sebagai berikut.

·       OPV (Oral Polio Vaccine) untuk mencegah penyakit polio.

·       HBV (Hepatitis B Vaccine) untuk mencegah penyakit kuning.

·       HZV (Varicella Zoster Vaccine) untuk mencegah penyakit cacar air.

·       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

·        

b.      Virus yang Merugikan
Virus dapat menyebabkan penyakit baik pada tumbuhan, hewan, ataupun manusia.

a.    Virus yang menyerang tumbuhan

·       Virus tungro menyerang tanaman padi melalui perantara wereng cokelat.

·       Tobacco Mosaic Virus(TMV) menyebabkan timbulnya bercak kuning pada daun tembakau.

·       Turnip Yellow Mosaic Virus(TYMV) menyebabkan penggulungan daun pada tanaman kapas.

·       Cucumber Mosaic Virus (CMV) menyerang mentimun.

·       Bean Mosaic Virus (BMV) menyerang buncis.

·       Wheat Mosaic Virus (WMV) menyerang gandum.

·       Sugarcane Mosaic Virus (SMV) menyerang tebu.

b.    Virus yang menyerang hewan

·       New Castle Disease (NCD) menyerang saraf unggas (tetelo).

·       Foot and Mouth Disease(FMD) menyerang kuku dan mulut hewan pemamah biak, contohnya sapi, kambing, dan kerbau.

·       Rhabdovirus menyebabkan penyakit rabies pada anjing, kera, dan manusia.

·       Rous Sarcoma Virus(RSV) menyebabkan tumor pada ayam.

c.    Virus yang menyerang manusia

·       Influenzavirus menyerang saluran pernapasan.

·       Varicella zoster menyerang tubuh sehingga menimbulkan luka cacar air pada kulit tubuh.

·       Poliovirus menyerang saraf dan otak balita sehingga dapat menyebabkan kelumpuhan.

·       Hepatitisvirus menyerang hati penderita sehingga membengkak.

·       Rhabdovirus menyerang sistem saraf pusat penderita.

·       Human Immunodeficiency Virus(HIV) menyerang sel darah putih jenis limfosit T. Virus ini merupakan penyebab penyakit AIDS.

·       Ebolavirus menyerang sel darah putih jenis makrofag dan jaringan fibroblas.

F.        Macam-macam Infeksi Virus
Virus dapat menginfeksi inangnya dan menyebabkan berbagai akibat bagi inangnya. Ada yang berbahaya, namun ada juga yang dapat ditangani oleh sel imun dalam tubuh sehingga akibat yang dihasilkan tidak terlalu besar.

1.    Infeksi akut
Infeksi akut merupakan infeksi yang berlangsung dalam jangka waktu cepat namun dapat juga berakibat fatal. Akibat dari infeksi akut adalah:

·       Sembuh tanpa kerusakan (sembuh total)

·       Sembuh dengan kerusakan/cacat, misalnya polio

·       Berlanjut kepada infeksi kronis

·       Kematian

2.    Infeksi kronis
Infeksi kronis merupakan infeksi virus yang berkepanjangan sehingga ada risiko gejala penyakit muncul kembali. Contoh dari infeksi kronis adalah:

·       Silent subclinical infection seumur hidup, contoh: Cytomegalovirus (CMV)

·       Periode diam yang cukup lama sebelum munculnya penyakit, contoh: HIV

·       Reaktivasi yang menyebabkan infeksi akut, contoh: shingles

·       Penyakit kronis yang berulang (kambuh), contoh: HBV, HCV;

·       Kanker, contoh: HTLV-1, HPV, HBV, HCV, HHV

http://www.ilmusahid.com/2016/09/materi-biologi-sma-kelas-x-virus.html

http://insinityofmubben.blogspot.co.id/2013/10/klasifikasi-bakteri.html