MIKROBIOLOGI VIRUS

1.VIRUS

      Ciri – ciri virus

Virus memiliki ciri dan struktur yang sangat berbeda sama sekali dengan organisme lain, ini karena virus merupakan satu sistem yang paling sederhana dari seluruh sistem genetika. Ciri virus yang telah diidentifikasi oleh para ilmuwan, adalah sebagai berikut.

1. Virus hanya dapat hidup pada sel hidup atau bersifat parasitint raselluler obligat, misalnya dikembangbiakan di dalam embrio ayam yang masih hidup.

2. Virus memiliki ukuran yang paling kecil dibandingkan kelompok taksonomi lainnya. Ukuran virus yang paling kecil memiliki ukuran diameter 20 nm dengan jumlah gen

 3. lebih kecil dari ribosom dan yang paling besar memiliki beberapa ratus gen, virus yang paling besar dengan diameter 80 nm (Virus Ebola) juga tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya sehingga untuk pengamatan virus di gunakan mikroskop elektron.

4. Nama virus tergantung dari asam nukleat yang menyusun genomnya (materi atau partikel genetik) sehingga terdapat virus DNA dan juga virus RNA.

5. Virus tidak memiliki enzim metabolisme dan tidak memiliki ribosom ataupun perangkat/organel sel lainnya, namun beberapa virus memiliki enzim untuk proses replikasi dan transkripsi dengan melakukan kombinasi dengan enzim sel inang, misalnya Virus Herpes.

6. Setiap tipe virus hanya dapat menginfeksi beberapa jenis inang tertentu. Jenis inang yang dapat diinfeksi oleh virus ini disebut kisaran inang, yang penentuannya  tergantung pada evolusi pengenalan yang dilakukan virus tersebut dengan  menggunakan kesesuaian " lock and key atau lubang dan kunci "antara protein di bagian luar virus dengan molekul reseptor (penerima) spesifik pada permukaan sel inang. Beberapa virus memiliki kisaran inang yang cukup luas sehingga dapat menginfeksi dan menjadi parasit pada beberapa spesies. Misalnya, virus flu burung dapat juga menginfeksi babi, unggas ayam dan juga manusia, virus rabies dapat menginfeksi mammalia termasuk rakun, sigung, anjing dan monyet.

7. Virus tidak dikategorikan sel karena hanya berisi partikel penginfeksi yang terdiri dari asam nukleat yang terbungkus didalam lapisan pelindung, pada beberapa kasus asam nukleatnya terdapat di dalam selubung membran. Penemuan yang dilakukan oleh tanley Miller, bahwa beberapa virus dapat dikristalkan sehingga virus bukanlah sel hidup, sebab sel yang paling sederhana pun tidak dapat beragregasi menjadi kristal. Akan tetapi, virus memiliki DNA atau RNA sehingga virus dapat juga dikategorikan organisme hidup.

8. Genom virus lebih beragam dari genom konvensional (DNA untai tunggal atau single heliks) yang dimiliki oleh organisme lainnya, genom virus mungkin terdiri dari DNA untai ganda, RNA untai ganda, DNA untai tunggal ataupun dapat juga RNA untai tunggal, tergantung dari tipe virusnya.

Virus ebola

2.Struktur virus

Walaupun virus memiliki berbagai ukuran dan bentuk, mereka memiliki motif struktur yang sama, yaitu sebagai berikut.

1. Kapsid

Kapsid merupakan lapisan pembungkus DNA atau RNA, kapsid dapat berbentuk heliks

(batang), misalnya pada virus mozaik, ada yang berbentuk polihedral pada virus adenovirus, ataupun bentuk yang lebih kompleks lainnya. Kapsid yang paling kompleks ditemukan pada virus Bbakteriofaga (faga). Faga yang pertama kali dipelajari mencakup tujuh faga yang menginfeksi bakteri Escherichia coli, ketujuh faga ini diberi nama tipe 1 (T1), tipe 2 (T2), tipe 3 (T3) dan seterusnya sesuai dengan urutan  itemukannya.

2.Kapsomer

Kapsomer adalah subunit-subunit protein dengan jumlah jenis protein yang biasanya sedikit, kapsomer akan bergabung membentuk kapsid, misalnya virus mozaik  embakau yang memiliki kapsid heliks (batang) yang kaku dan tersusun dari seribu kapsomer, namun dari satu jenis protein saja.

3. Struktur tambahan lainnya

Struktur tambahan lainnya, yaitu selubung virus yang menyelubungi kapsid dan berfungsi untuk menginfeksi inangnya. Selubung ini terbentuk dari fosfolipid dan protein sel inang serta protein dan glikoprotein yang berasal dari virus itu sendiri. Tidak semua virus memliki struktur tambahan ini, ada beberapa yang memilikinya,

misalnya virus influenza. Secara kebetulan faga tipe genap yang diketemukan (T2, T4 dan T6) memiliki kemiripan dalam struktur, yaitu kapsidnya memiliki kepala iksohedral memanjang yang menyelubungi DNA dan struktur tambahan lainnya, yaitu pada kepala iksohedral tersebut melekat ekor protein dengan serabut-serabut ekor yang digunakan untuk menempel pada suatu bakteri.

3. Perkembengbiakan Virus

Perkembangbiakan virus sering disebut dengan replikasi/sintesa protein virus, dimana protein adalah materi genetik dasar yang menunjukkan kehidupan. Faga adalah jenis virus yang paling dipahami dibandingkan jenis-jenis virus lainnya, walaupun beberapa faga ini memiliki struktur yang kompleks. Penelitian pada faga ini menghasilkan penemuan bahwa beberapa virus DNA untai ganda dapat bereproduksi dengan menggunakan dua mekanisme alternatif,yaitu siklus litik dan siklus lisogenik.

1. Siklus lisis

Siklus lisis adalah siklus reproduksi atau replikasi genom virus yang pada akhirnya menyebabkan kematian sel inang. Istilah lisis mengacu pada tahapan akhir dari infeksi, yaitu saat sel inang bakteri lisis atau pecah dan melepaskan faga yang dihasilkan didalam sel inang tersebut. Virus yang hanya dapat bereplikasi melalui siklus lisis disebut dengan virus virulen.

2. Siklus lisogenik

Siklus lisogenik merupakan siklus replikasi genom virus tanpa meng-hancurkan sel inang, dengan kata lain faga berintegrasi ke dalam kromosom bakteri, integrasi ini disebut profaga. Istilah lisogenik mengimplikasikan bahwa profaga pada kondisi

tertentu dapat menghasilkan faga aktif yang melisis inangnya dikarenakan

adanya pemicu dari lingkungan seperti radiasi atau adanya beberapa zat kimia

tertentu, hal inilah yang menyebabkan virus mengubah mekanisme reproduksinya

dari cara lisogenik menjadi cara lisis.

4. Bahaya virus bagi kehidupan

Virus dapat menginfeksi dan mereplikasikan DNAnya pada inang sehingga lama kelamaan inang akan terganggu metabolisme hidupnya. Pada akhirnya berpotensi untuk terjadinya kematian. Ada tiga proses yang menyebabkan virus sangat berbahaya karena menimbulkan penyakit-penyakit baru dalam kehidupan kita, yaitu kemampuannya melakukan hal-hal sebagai berikut.

1. Mutasi dari virus-virus yang telah ada

Virus RNA cenderung memiliki kecepatan mutasi yang lebih tinggi dari biasanya, sebab replikasi dari asam nukleat tidak melibatkan tahapan perbaikan kesalahan replikasi seperti pada replikasi DNA. Beberapa mutasi dapat menyebabkan virus yang sudah ada berkembang perlahan-lahan menjadi varietas genetik baru yang mengakibatkan penyakit baru pada organisme yang telah memiliki imunitas (kekebalan tubuh) terhadap virus moyangnya. Contohnya pada penyakit flu burung yang sampai sekarang belum ada obatnya, ini dikarenakan virus ini sudah bermutasi menjadi virus jenis baru sehingga imunitas yang terbentuk tidak dapat menghadapi serangan virus flu jenis baru ini.

2. Penyebaran virus-virus yang sudah ada dari satu spesies inang ke spesies inang lainnya

Contoh permasalahan pada kasus Hantavirus yang biasa ditemukan pada hewan

pengerat khususnya Deer Mice (Peromyscus maniculatus), populasi hewan ini melonjak tajam pada tahun 1993 setelah cuaca yang basah meningkatkan persediaan makanan bagi hewan ini. Manusia terkena Hantavirus ketika mereka menghirup debu yang mengandung sedikit urin dan feses dari tikus Deer Mice yang terinfeksi. Gejalanya mirip flu biasa yang muncul setelah 1 minggu, kemudian diikuti oleh akumulasi cairan dan sel darah putih pada paru-paru yang menyebabkan gangguan pernafasan, lalu mati.

3. Penyebaran atau diseminasi penyakit virus dari satu populasi terisolasi yang berukuran kecil dapat menyebabkan epidemik yang luas

Misalnya pada penyakit AIDS yang sampai sekarang menjadi fenomena global padahal sebelumnya penyakit ini tidak begitu terdengar dengan gencarnya seperti sekarang ini. Penyebaran virus ini dipengaruhi faktor teknologi dan sosial, misalnya teknologi transfuse darah, hubungan seksual, penyalahgunaan obat-obatan intravena (melalui saluran pembuluh darah), termasuk juga perjalanan ke berbagai negara yang sangat mudah. Dengan adanya hal tersebut maka penyebaran Virus HIV (AIDS) ini dapat menyebar dari Afrika

Tengah sebagai negara asal sampai ke negara-negara dunia barat dan juga Asia.

5. Manfaat virus bagi kehidupan sehari-hari

      Manfaat virus antara lain adalah sebagai berikut.

1. Anti bakterial

Dapat menghancurkan bakteri-bakteri yang mengganggu, misalnya bakteri pengganggu pada produk makanan yang diawetkan.

2. Pembuatan insulin

Virus penyebab kanker dapat dicangkokkan bersama gen-gen penghasil insulin atau zat lain ke bakteri sehingga bakteri tersebut berbiak dengan cepat dan sekaligus memproduksi insulin atau zat lain.

3. Pembuatan vaksin

Contoh kasus pada akhir tahun 1700,Edward Jenner seorang dokter asal Inggris

mengetahui dari pasien-pasien di pedesaan bahwa para pemerah susu yang telah terkena  acar sapi (penyakit ringan yang menginfeksi sapi) ternyata resisten terhadap infeksi cacar sesudahnya. Dalam percobaannya, Jenner menggoreskan jarum yang mengandung cairan dari luka seorang pemerah sapi yang telah terkena cacar sapi ke seorang anak laki-laki. Anak tersebut ternyata resisten terhadap wabah cacar. Virus cacar sapi dengan virus cacar sangat mirip sehingga sistem imun tidak dapat membedakan adanya partikel asing. Selain vaksin cacar juga sudah ditemukan vaksin lainnya, misalnya vaksin polio, vaksin rubela, vaksin campak dan vaksin gondongan.

6.Penyakit yang disebabkan oleh Virus

1. Penyakit pada tanaman

a. Mozaik

Disebut mozaik karena pada tanaman yang terinfeksi tomat, labu dan tembakau) menunjukkan bercak-bercak pada daunnya atau buahnya. Misalnya, penyakit mozaik pada tanaman tembakau yang disebabkan tanaman diserang virus Tobacco Mozaik Virus (TMV).

b. Burik kuning

Burik kuning menyerang pada tanaman padi dan aster melalui plasmodesmata

sehingga menyebar ke seluruh tubuh tanaman. Ini disebabkan plasmodesmata

berfungsi untuk menghubungkan ruang-ruang antar sel.

c. Kerdil

Tanaman yang terserang virus tungro, pertumbuhannya akan terhambat sehingga

tampak kerdil, penyebarannya oleh perantara serangga wereng coklat dan wereng hijau berpindah dari tanaman satu ke tanaman lainnya . Untuk mengatasi virus tungro ini pemerintah telah menggalakan penanaman padi VUTW (varietas unggul tahan wereng)

2. Penyakit pada hewan

a. Polyoma penyebab tumor

b. New Castle Disease (NCD), menyerang sistem saraf pada ternak unggas, missal ayam. NCD umumnya disebut dengan tetelo.

c. Rabies yang dapat menyerang pada anjing, kucing, rakun serta monyet.

d. Adenovirus penyebab penyakit saluran pernafasan, beberapa menyebabkan tumor pada hewan tertentu.

3. Penyakit pada manusia

a. AIDS

HIV merupakan virus yang menyebabkan AIDS (Acquired Immune Deficiency

Syndrome), suatu penyakit yang menyerang sistem kekebalan tubuh. HIV merupakan golongan virus yang jarang terdapat pada manusia, yaitu retrovirus. Retrovirus merupakan virus RNA yang dapat membuat DNA melalui proses transkripsi balik. Oleh karenanya, virus ini melengkapi diri dengan enzim spesifik reverse transcriptase. HIV menyerang limfosit T4 yang mempunyai peranan penting dalam mengatur imunitas.

Seseorang yang mengidap HIV jumlah limfosit T akan menurun. Sekali terinfeksi HIV maka seumur hidup orang tersebut akan membawa virus HIV. Virus HIV terdapat pada darah, cairan sperma, cairan yang dihasilkan vagina dan cairan tubuh lainnya dari penderita AIDS. Penularan AIDS dapat terjadi melalui hal-hal berikut ini:

1) Hubungan seksual baik homoseksual maupun heteroseksual.

2) Transfusi darah dan produk darah lainnya yang berasal dari pengidap AIDS.

3) Penggunaan jarum yang berulang-ulang untuk penyuntikan, tusuk jarum, tato.

4) Dari ibu ke bayinya sewaktu persalinan atau lewat ASI (air susu ibu).

Penularan AIDS tidak dapat melalui hal-hal sebagai berikut.

1) Gigitan nyamuk atau serangga

2) Berjabat tangan

3) Berangkulan

4) Bersin

5) Batuk

6) Air kolam renang

b. Hepatitis B

Hepatitis B, virus ini berkembang di dalam jaringan hati sehingga dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan sel-sel hati.

c. Demam Berdarah Dengue (DBD)

Dengue yang ditularkan melalui gigitan nyamuk Aedes aegypti menunjukkan gejala panas tinggi mendadak dan terus menerus selama 2-7 hari, nafsu makan dan minum turun, lemah, mual, muntah, sakit kepala, sakit perut, nyeri ulu hati, bintik merah di kulit, pendarahan di gusi dan hidung, berak darah, muntah darah.

d. Influenza

Influenza disebabkan oleh infeksi virus Orthoneovirus, ditularkan lewat udara dan masuk ke alat-alat pernafasan. Tanda dan gejalanya adalah demam, sakit kepala, nafsu makan menurun, nyeri otot, biasanya akan sembuh sendiri dalam 3-7 hari. Pencegahan dengan jalan menjaga daya tahan tubuh serta menghindari interaksi dengan penderita.

e. SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) atau sindrom pernafasan akut.

Disebabkan oleh virus baru yang bermutasi dari virus Corona  Virus ini menyerang sistem pernafasan.

1) Gejala awal demam lebih dari 38 0C tubuh, menggigil.

2) Masa inkubasi 2 sampai 10 hari.

3) Lemah, letih dan lesu.

4) Batuk kering dan sesak nafas karena kekurangan oksigen.

. Polio

Virus polio memiliki capsid dengan bentu icosahendral, virionnya tidak berselubung, sferis dan berukuran 20-30 nm, termasuk RNA virus. Manusia merupakan satu-satunya inang alami virus polio. Virus ini menyerang sel-sel yang membatasi saluran pencernaan dan selsel susunan saraf pusat, masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman atau pernafasan. Gejala klinik infeksi virus polio adalah demam, malaise, sakit tenggorokan, sakit kepala, meningitis aseptic, poliomyelitis paralitik (lumpuh). Pencegahannya dilakukan dengan vaksinasi secara oral.

g. Smallpox (cacar)

Virus cacar (virus variola, smallpox virus) merupakan virus DNA dengan ukuran 400 nm. Manusia merupakan satusatunya inang alami virus ini, .250  meskipun dapat pula menyerang kera Infeksi awal virus variola pada manusia terjadi pada membrane mukosa saluran pernafasan bagian atas. Virus ini memperbanyak diri dalam mukosa dan jaringan limfa sehingga terjadi verimia pertama. Veremia sekunder terjadi setelah perkembangbiakan virus dalam organ-organ yang mengakibatkan erupsi pada kulit dan membran mukosa.