Replikasi Virus

Diposting pada

Pengertian Virus

Virus adalah parasit  berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme  biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat  bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk  bereproduksi sendiri.

Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam  bahan pelindung yang terdiri atas  protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan menjadi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.


Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofage atau  fage digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel  prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).

Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas jika tidak berada dalam sel inang.Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan (misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV).


Sejarah Virus

Menurut para ahli biologi, virus merupakan organisme peralihan antara makhluk hidup dan benda mati. Dikatakan peralihan karena virus mempunyai ciri-ciri makhluk hidup, misalnya mempunyai DNA (asam deoksiribonukleat) dan dapat berkembang biak pada sel hidup. Memiliki ciri-ciri benda mati seperti tidak memiliki protoplasma dan dapat dikristalkan.

Para penemu virus antara lain D. Iwanoski (1892) pada tanaman tembakau, dilanjutkan M. Beijerinck (1898), Loffern dan Frooch (1897) menemukan dan memisahkan virus penyebab penyakit mulut dan kaki (food and mouth diseases), Reed (1900) berhasil menemukan virus penyebab kuning (yellow fever), Twort dan Herelle (1917) penemu Bakteriofage, Wendell M. Stanley (1935) berhasil mengkristalkan virus mosaik pada tembakau. Pengetahuan tentang virus terus berkembang sampai lahir ilmu cabang biologi yang mempelajari virus disebut virology.


Ciri-ciri Virus

  1. Berukuran ultra mikroskopis
  2. Parasit sejati/parasit obligat
  3. Berbentuk oval, bulat, batang, huruf T, kumparan
  4. Kapsid tersusun dari protein yang berisi DNA saja atau RNA
  5. Dapat dikristalkan
  6. Aktivitasnya harus di sel makhluk hidup

Struktur dan Anatomi Virus

Untuk mengetahui struktur virus secara umum kita gunakan bakteriofage (virus T), strukturnya terdiri dari:


Kepala

Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid. Satu unit protein yang menyusun kapsid disebut kapsomer.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Virus terkecil berdiameter hanya 20 nm (lebih kecil daripada ribosom), sedangkan virus terbesar sekalipun sukar dilihat dengan mikroskop cahaya.

Asam nukleat genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA. Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal. Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal.

Bahan genetik virus diselubungi oleh suatu lapisan pelindung. Protein yang menjadi lapisan pelindung tersebut disebut kapsid. Bergantung pada tipe virusnya, kapsid bisa berbentuk bulat (sferik), heliks, polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus. Kapsid terbentuk dari banyak subunit protein yang disebut kapsomer.


Reproduksi Virus

Cara reproduksi virus dikenal sebagai proliferasi yang terdiri dari:


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.
  1. 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.
  2. Fase Litik (pemecahan sel inang)
    Ketika perakitan selesai, maka virus akan menghancurkan dinding sel bakteri dengan enzim lisoenzim, akhirnya virus akan mencari inang baru.

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.
  1. Fase Pembelahan
    Setelah menyisip DNA virus tidak aktif disebut profag. Kemudian DNA bakteri mereplikasi untuk melakukan pembelahan.
  2. Fase Sintesis
    DNA virus melakukan sintesis untuk membentuk bagian-bagian viirus
  3. Fase Perakitan
    Setelah virus membentuk bagian-bagian virus, dan kemudian DNA masuk ke dalam akan membentuk virus baru
  4. Fase Litik
    Setelah perakitan selesai terjadilah lisis sel bakteri. Virus yang terlepas dari inang akan mencari inang baru

Klasifikasi Virus

Menurut Lwoff, dkk (1966) dalam Syahrurachman, dkk (1994) dalam klasifikasi virus digunakan kriteria sebagai berikut:

  1. Jenis asam nukleat, RNA atau DNA
  2. Simetri kapsid
  3. Ada tidaknya selubung
  4. Banyaknya kapsomer untuk virus ikosahedral atau diameter nukleokapsid untuk virus helikoidal

Berikut ini adalah beberapa klasifikasi virus :

  • Berdasarkan Asam Nukleat virus
  1. Virus DNA, contohnya: Poxvirus, Hepesviruses, Adenoviruses, Papovaviruses, Parvoviruses.

  2. Virus RNA, contohnya: Orthomyxoviruses, Paramyxoviruses, Rhabdoviruses, Picornaviruses, Togaviruses, Reoviruses, Retroviruses


Baca Juga : Stomata Adalah


Berdasarkan Bentuk Dasarnya

  • Virus bentuk Ikosahedral

Bentuk tata ruang yang dibatasi oleh 20 segitiga sama sisi, dengan sumbu rotasi ganda, contohnya virus polio dan adenovirus.


  • Virus bentuk Heliks

Menyerupai batang panjang, nukleokapsid merupakan suatu struktur yang tidak kaku dalam selaput pembungkus lipoprotein yang berumbai dan berbentuk heliks, memiliki satu sumbu rotasi. Pada bagian atas terlihat RNA virus dengan kapsomer, misalnya virus influenza, TMV.


  • Virus bentuk Kompleks

Struktur yang amat kompleks dan pada umumnya lebih lengkap dibanding dengan virus lainnya. Contoh virus pox (virus cacar) yang mempunyai selubung yang menyelubungi asam nukelat.


Berdasarkan ada tidaknya selubung yang melapisi nukleokapsid

  • Virus berselubung

Mempunyai selubung yang tersusun atas lipoprotein atau glikoprotein, contoh: Poxvirus, Herpesviruses, Orthomyxoviruses, Paramyxoviruses, Rhabdoviruses, Togaviruses, Retroviruses.


  • Virus telanjang.

Nukleokapsid tidak diselubungi oleh lapisan yang lain. Contoh: Adenoviruses, Papovaviruses, Parvoviruses, Picornaviruses, Reoviruses.

Berdasarkan jumlah kapsomernya

  • Virus dengan 252 kapsomer, contoh adenovirus
  • Virus dengan 162 kapsomer, contoh herpesvirus
  • Virus dengan 72 kapsomer, contoh papovavirus
  • Virus dengan 60 kapsomer, contoh picornavirus
  • Virus dengan 32 kapsomer, contoh parvovirus

Berdasarkan sel Inangnya

  • Virus yang menyerang manusia, contoh HIV
  • Virus yang menyerang hewan, contoh rabies
  • Virus yang menyerang tumbuhan, contoh TMV
  • Virus yang menyerang bakteri, contoh virus T

Baca Juga : Metamorfosis Capung


Replikasi Virus

Untuk berkembangbiak, virus memerlukan lingkungan sel yang hidup. Virus hanya dapat berkembang biak (bereplikasi) pada medium yang hidup. Karena virus tidak memiliki sistem enzim dan tidak dapat bermetabolisme, maka virus tidak dapat melakukan reproduksi sendiri.Untuk berkembangbiak mereka harus menginfeksi sel inang. Ada dua macam cara replikasi virus yaitu secara dan secara lisogenik. Berikut akan diuraikan kedua macam daur hidup virus terutama penginfeksi bakteriofage.


  • Siklus Litik

Virus akan menghancurkan sel hospes setelah berhasil melakukan replikasi. Adapun tahapannya sebagai berikut:


  1. Fase adsorbsi/ attachment/ pelekatan

Pelekatan virus merupakan proses interaksi awal antara partikel virus dengan molekul reseptor pada  permukaan sel inang. Pada tahap ini, terjadi ikatan spesifik antara molekul reseptor seluler dengan antireseptor pada virus. Beberapa jenis molekul lainnya untuk proses pelekatan yaitu koreseptor. Molekul reseptor yang target pada permukaan sel dapat berbentuk protein(biasanya glikoprotein) atau residu karbohidrat yang terdapat  pada  glikoprotein atau glikolipid. Beberapa virus kompleks  seperti  poxvirus dan herpes virus  memiliki lebih dari satu reseptor.


Baca Juga : Pengertian Simbiosis


  1. Fase injeksi (penetration)

Setelah berbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk mampu memompa asam nukleatnya (DNA atau RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi lagi. Penetrasi terjadi pada waktu yang sangat singkat setelah pelekatan virus reseptor di membran sel.


  1. Fase Sintesis

DNA virus memproduksi enzim penghancur. Enzim penghancur akan menghancurkan DNA bakteri tapi tidak menghancurkan DNA virus. Sehingga DNA virus mengambil alih metabolisme bakteri untuk memproduksi bagian-bagian tubuh virus yang baru (protein kapsid). DNA virus mereplikasikan diri berulang kali dengan jalan menkopi diri membentuk DNA virus dengan jumlah banyak. Selanjutnya DNA virus tersebut melakukan  sintesis protein virus yang akan dijadikan kapsid dengan menggunakan ribosom bakteri dan enzim-enzim bakteri.


  1. Fase perakitan/assembly

Kapsid yang disintesis mula-mula terpisah-pisah antara bagian kepala, ekor, dan serabut ekor. Bagian-bagian kapsid itu dirakit menjadi menjadi kapsid virus yang utuh, kemudian DNA virus masuk didalamnya. Kini terbentuklah tubuh virus yang utuh. Jumlah virus yang tebentuk 100-200 buah. Perakitan merupakan proses pengumpulan komponen-komponen virion pada  bagian khusus di dalam sel.


Selama proses ini, terjadi pembentukan struktur partikel virus. Proses ini tergantung kepada proses replikasi di dalam sel dan tempat di mana virus melepaskan diri dari sel. mekanisme perakitan bervariasi untuk virus yang  berbeda-beda. Contoh : proses perakitan Picornavirus, Poxvirus, dan Reovirus terjadi di sitoplasma, sementara itu proses perakitan Adenovirus , Poliovirus, dan Parvovirus terjadi di nukleus.


  1. Fase Pematangan

Pematangan merupakan tahap dari siklus hidup virus dimana virus bersifat infeksius. pada tahap ini terjadi perubahan struktur dalam partikel virus yang kemungkinan dihasilkan oleh pemecahan spesifik protein kapsid untuk menghasilkan  produk yang matang.  protease virus dan enzim seluler lainnya biasanya terlibat dalam proses ini.


Baca Juga : Metamorfosis Lalat


  1. Fase litik/release

Ketika perakitan virus selesai, virus telah memproduksi enzim lisozim lagi, yakni enzim penghancur yang akan menghancurkan dinding sel bakteri. Dinding sel  bakteri hancur, dinding sel bakteri mengalami lisis (pecah), dan virus-virus baru akan keluar untuk mencari inang yang lain. Fase ini merupakan fase lisisnya sel bakteri namun bagi virus merupakan fase penghamburan virus.


  • Siklus Lisogenik

Daur lisogenik merupakan fase replikasi dimana virus tidak menghancurkan sel bakteri. Pada siklus ini sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus. Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus. Adapun tahapanya sebagai berikut:


  1. Fase adsorbsi

Fase adsorbsi ditandai dengan melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri. Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yakni pada permukaan dinding sel  bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. Menempelnya virus pada protein diding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok. Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus mengeluarkan enzim lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri dan sel inang.


  1. Fase injeksi/penetration

Setelah terbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk memompa asam nukleatnya (DNA atau RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi lagi.


  1. Fase penggabungan

Ketika memasuki fase injeksi, DNA virus masuk kedalam tubuh bakteri. Selanjutnya, DNA bakteri melakukan penggabungan. DNA bakteri berbentuk sirkuler, yakni seperti kalung yang tidak berujung dan berpangkal. DNA tersebut  berupa benang ganda yang terpilin. Mula-mula DNA bakteri putus, kemudian DNA virus menggabungkan diri diantara benang yang putus tersebut, dan akhirnya membentuk DNA sikuler baru yang telah disisipi DNA virus. Dengan kata lain, didalam DNA bakteri terkandung DNA Virus.


Baca Juga : Sistem Pencernaan Pada Manusia


  1. Fase pembelahan

DNA virus menyatu dengan DNA bakteri dan menjadi tidak aktif (profage). Karena DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri, maka jika DNA  bakteri melakukan replikasi, profag juga ikut melakukan replikasi. Misalnya saja jika  bakteri akan membelah diri, DNA menkopi diri dengan proses replikasi.


Dengan demikian profag juga ikut terkopi. Terbentuklah dua sel  bakteri sebagai hasil pembelahan dan didalm setiap sel anak bakteri tekandung  profag yang identik. Demikian seterusnya hingga proses pembelahan bakteri  berlangsung berulangkali sehingga setiap sel bakteri yang terbentuk didalam terkadung profag. Dengan demikian jumlah profag mengikuti jumlah sel bakteri yang ditumpanginya.


  1. Fase sintesis

Karena radiasi atau pengaruh zat kimia tertentu profag akan menjadi aktif. Profag tersebut memisahkan diri dari DNA bakteri, kemudian menghanacurkan DNA bakteri. Selanjutnya, DNA virus mengadakan sintesis yakni mensintesis protein untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan juga melakukan replikasi DNA sehingga DNA virus menjadi banyak.


  1. Fase perakitan

Kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh, yang berfungsi sebagai selubung virus. Kapsid yang terbentuk mencapai 100-200 kapsid baru. Selanjutnya DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus yang baru. Setelah terbetuk virus-virus baru terjadilah lisis sel bakteri. Virus-virus yang terbentuk berhamburan keluar sel bakteri guna menyerang bakteri baru.


Baca Juga : Klasifikasi Makhluk Hidup

Demikiannlah artikel dari dosenpendidikan.co.id mengenai Replikasi Virus : Ciri, Reproduksi, Klasifikasi, Struktur Anatonomi, Pengertian, Sejarah, semoga artikel ini bemanfaat bagi anda semuanya.