Pada kesempatan kali ini saya akan membahas lebih jauh tentang virus. Pada bahasan kali ini kita akan membahas virus dengan materi sebagai berikut
1. Sejarah Penemuan Virus
2. Ciri - Ciri Virus
3. Tahapan Replikasi Virus
4. Siklus Hidup Virus
5. Peranan Virus yang Menguntungkan
6. Penyakit yang Disebabkan Oleh Virus
1. Sejarah Penemuan Virus
Adolf Mayer pada tahun 1883 meneliti sebuah penyakit mosaik yang menyerang tembakau. Penyakit mosaik ini menghambat pertumbuhan dari tumbuhan bakau. Suatu ketika adolf mayer menyemprotkan getah yang diekstasi dari daun tanaman tembakau yang sakit ke tanaman tembakau yang sehat. Dan ternyata tembakau yang sehat tersebut juga ikut sakit. Melalui pengamatan dengan mikroskop, Mayer tidak menemukan sebuah bakteri. Kemudian ia mengira bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya yang tidak dapat diamati dengna mikroskop.
Selanjutnya pada tahun 1897, ilmuwan asal Belanda Martinus Beijerinck juga melakukan percobaan terhadap penyebab penyakit mosaik ini. Ia menyemprotkan getah tembakau yang telah disaring dengan saringan yang tidak bisa dilewati bakteri terhadap temabaku sehat lainnya. Ternyata tanaman yang sehat lainnya juga ikut terserang mosaik, dan kemampuan patogen dalam saringan tersebut tidak berkurang sama sekali setelah dilakukan beberapa kali pemindahan ke tanaman tembakau. Berbeda dengan bakteri, agen patogenik ini juga tidak bisa dikembangbiakkan di media agar dan tidak dapat di nonaktifkan dengan alkohol layaknya virus. Ia menyebut penyebab penyakit mosaik ini disebut dengan virus lolos saringan (filterable virus).
Kemudian pada tahun 1898 Loeffler dan Frosch melaporkan bahwa penyebab penyakit mulut dan kaki sapi dapat melewati saringan yang tidak dapat dilewati oleh bakteri. Namun tetap saja mereka menyimpulkan bahwa patogennya adalah bakteri yang sangat kecil.
Pada tahun 1935, Wendell Stanley seorang Ilmuwan asal Amerika Serikat berhasil mengkristalkan partikel penyebab penyakit mosaik tembakau tersebut, yang kemudian dikenal dengan nama tobacco mosaik virus (TMV). Penemuan ini selain membawa kabar gembira juga teramat membingungkan. Pasalnya sel makhluk hidup yang paling sederhanapun tidak bisa dikristalkan mengapa virus bisa? Apakah virus merupakan benda mati?
Pada tahun 1952, Martha Chase dan Afred Hershey berhasil menemukan bakteriofag. Bakteriofag adalah virus yang menyerang bakteri, jadi virus ini hanya dapat bereplikasi di dalam sel bakteri.
2. Ukuran Tubuh Virus
Virus memiliki ukuran yang sangat kecil, lebih kecil dari bakteri. Ukuran tubuh virus berkisar antara 20 – 300 nm (1 nm = 1/1.000.000 mm). Bayangkan makhluk yang besarnya hanya 1 mm saja sudah sengat kecil, apalagi 1/1.000.000 mm, kecil sekali.
Berdasarkan ukuran tubuhnya, ukuran tubuh virus dibagi menjadi dua, yaitu virus kecil dan virus besar. Virus berukuran kecil mempunyai diameter tubuh kurang lebih 20 nm, contohnya Poliovirus, Aphthovirus, dan Coxsackie B virus. Sedangkan virus yang berukuran besar memiliki ukuran tubuh antara 150 – 300 nm, contohnya Parainfluenza virus, Paramyxovirus, Morbilivirus, dan Tobacco Mosaic Virus (TMV).
Ada beberapa cara untuk mengetahui ukuran tubuh virus. Adapun cara – cara tersebut antara lain adalah sebagai berikut ini.
- Observasi langsung menggunakan mikroskop elektron.
Mikroskop electron merupakan sebuah mikroskop yang dapat memperbesar objeknya sampai 2 juta kali. Bayangkan, dengan perbesaran yang demikian, pasti kita lebih mudah dalam menentukan ukuran virus.
- Filtrasi melalui selaput kolodion yang mempunyai porositas bertingkat.
Caranya adalah dengan melewatkan virus melalui serangkaian selaput yang ukurannya berbeda – beda. Dengan ukuran tersebut kita dapat mengetahui ukuran virus berdasarkan selaput mana yang dapat dilewati dan selaput yang tidak dapat dilewati oleh virus.
- Sedimentasi dalam ultrasentrifugasi
Sedimetasi adalah pengendapan suatu material, dalam hal ini berarti partikel virus. Partikel virus disuspensikan kedalam suatu cairan, kemudian partikel akan mengendap dengan kecepatan yang sebanding dengan ukuran partikel. Hubungan antara ukuran dan bentuk partikel dengan laju kecepatan pengendapan memungkinkan penentuan ukuran partikel.
- Pengukuran perbandingan
Untuk metode ini digunakan sebuah virus yang sudah diketahui ukurannya sebagai acuan. Misalkan saja yang dijadikan virus acuan adalah bakteriofag yang mempunyai ukuran 10 – 100 nm (nanometer).
3. Bentuk – Bentuk Virus
Bentuk – bentuk virus sangat bervariasi, antara lain :
- Batang ; contoh : Tobacco mosaic virus (TMV)
- Bulat ; contoh : Human immunodeficiency virus (HIV), Herpes Virus dan Orthomyxovirus.
- Bentuk T ; contoh : Bakteriofag
- Polyhedral ; contoh : Adenovirus dan Papovavirus
- Oval (peluru) ; contoh : Rhabdovirus
- Filament (benang) ; contoh : ebola
4. Virus Sebagai Benda Mati dan Virus sebagai Makhluk Hidup
Ingat Wendell Stanley berhasil mengkristalkan virus TMV. Hal ini tentu sangat membingungkan karena makhluk hidup tidak mungkin dapat dikristalkan, namun berbeda dnegan virus. Nyatanya virus dapat dikristalkan layaknya benda mati dan dapat juga bereproduksi layaknya makhluk hiduo. Oleh karena itu, virus dapat digolongkan sebagai benda mati maupun sebagai makhluk hidup. Adapun ciri – cirinya sebagai berikut :
Ciri – ciri virus sebagai benda mati :
- Virus bukanlah sel karena tidak memiliki dinding sel, membran sel, sitopolasma, inti sel, dan organel sel.
- Virus dapat dikristalkan, ini merupakan sifat benda mati.
- Virus hanya dapat hidup dan berkembang biak di dalam sel hidup makhluk hidup lain.
Ciri – ciri virus sebagai makhluk hidup :
- Tubuh virus tersusun atas asam nukleat.
- Virus mampu bereproduksi layaknya makhluk hidup lainnya.
5. Tahap Reproduksi Virus
- Tahap adsorpsi
Tahap adsorpsi marupakan tahapan reproduksi virus dimana virion (partikel lengkap virus) menempel pada bagian reseptor spesifik sel inang dengan menggunakan serabut ekornya. Reseptor adalah molekul khusus dalam membran sel yang dapat berinteraksi dengan virus. Reseptor setiap virus berbeda – beda antara satu virus dengan virus lainnya.
- Tahap penetrasi
Pada tahap penetrasi, selubung ekor berkontraksi untuk membuat lubang yang dapat menembus dinding dan membrane sel. Selanjutnya virus akan menginjeksikan (memasukkan) material genetiknya (DNA atau RNA) ke dalam sel inang, dengan demikian kapsid virus akan menjadi kosong (mati).
- Tahap sintesis (eklifase)
Pada tahap ini, DNA atau RNA sel dihidrolis dan dikendalikan oleh materi genetic virus untuk membuat asam nukleat (salinan genom) dan protein komponen virus yang baru.
- Tahap pematangan
Pada tahap ini, asam nukleat dan protein – protein yang dibentuk pada tahap sintesis dirakit menjadi partikel – partikel virus lengkap sehingga terbentuk virion – virion baru.
- Tahap lisis
Pada fase lisis, virus menghasilkan lisozim, yaitu sebuah enzim yang dapat merusak dinding sel inang. Rusaknya dinding sel inang ini akan mengakibatkan terjadinya osmosis ke dalam sel inang, sehingga sel inang akan membesar dan pecah. Jika sel inang sudah pecah, maka virus baru akan keluar dari sel inang tersebut dan menyerang sel inang baru.
6. Jenis – Jenis Siklus Replikasi Virus
- Siklus litik
Siklus litik akan terjadi jika pertahanan sel inang lebih lemah jika disbanding dengan daya infeksi virus, sehingga tahap adsorpsi, penetrasi, sintesis, pematangan, dan lisis dapat terjadi dengan cepat. Jadi tahap – tahap replikasi virus secara litik sama dengan kelima tahap diatas. Pada siklus litik ini sel inang akan pecah lalu mati, serta akan terbentuk virion – virion baru. Virus yang mampu bereplikasi dengan siklus litik disebut virus virulen (mematikan).
- Siklus lisogenik
Siklus lisogenik akan terjadi jika pertahanan diri dari sel inang lebih baik daripada daya infeksi virus, sehingga sel inang tidak segara pecah dan mati, bahkan sel inang dapat bereproduksi secara normal dengan membelah diri. Pada siklus lisogenik ini, terjadi replikasi genom virus namun tidak membunuh atau merusak sel inang. DNA dari fag hanya disisipkan kedalam kromosom sel inang dan membentuk profag. Jadi jika sel inang tersebut bereproduksi, maka profag dapat diwariskan kepada sel anak hasil pembelahan tersebut. Jadi pada siklus lisogenik ini hanya terjadi sampai pada tahap penetrasi. Namun, terkadang profag dalam sel inang juga bisa menjadi aktif dan keluar dari kromosom yang selanjutnya memasuki tahap – tahap replikasi litik.
Perbedaan siklus litik dan lisogenik
Siklus Litik
|
Siklus Lisogenik
|
| Terjadi pada T-4 | Terjadi pada fase fage |
| Terjadi penguasaan atas diri sel inang oleh virus | Terjadi penggabungan DNA virus dengan kromosom sel inang membentuk profag |
| Sel inang akan mati | Sel inang tetap hidup |
| Bersifat virulen (mematikan) | Bersifat avirulen (tidak mematikan) |
| Tidak dapat berpindah ke siklus lisogenik | Dapat berpindah ke siklus litik |