pendahuluan - Karya Tulis Ilmiah

PENDAHULUAN
Virus ( bahasa latin yang artinya toxin atau racun) adalah suatu partikel
sub-mikroskopik (ukurannya berkisar antara 15-600 nm) yang dapat menginfeksi
sel dari suatu organisme biologis. Mengandung inti dari DNA / RNA. Virus dapat
berepliksi sendiri jika menginfeksi host cell(bereplikasi di DALAM tubuh inang
menggunakan sistem enzimatik inang, oleh karena ini dia tidak dapat
bereproduksi sendiri. Virus tidak mampu memperbanyak diri di luar sel-sel hidup
sehingga dikatakan bahwa virus bukanlah makhluk hidup yang dapat hidup
mandiri. Virus selalu memanfaatkan sel-sel hidup sebagai inang untuk
memperbanyak dirinya. Replikasi terjadi di dalam sel inang. Untuk dapat
mereplikasi asam nukleat dan mensintesis protein selubungnya, virus bergantung
pada sel-sel inang. Replikasi ini menyebabkan rusaknya sel inang. Setelah itu,
virus akan keluar dari sel inang. Di luar sel inang, virus disebut sebagai partikel
virus yang disebut virion.
Virus memiliki material genetic,yang berupa protective protein coat yang
disebut kapsid. Virus Dapat menginfeksi berbagai varietas organisme, baik
eukariot (hewan, tumbuhan, protista, dan fungi) maupun prokariot (bacteria dan
archae).Virus yang menginfeksi bakteri dikenal bakteriophage (phage).
Virus dapat menyebabkan penyakit yang seris bagi manusia seperti AIDS,
HIV, rabies dll. Terapi untuk menangani virus (yang memiliki viral deasis) viral
diseases seperti antibiotic tidak memberikan efek terapi terhadap virus dan
penggantinya adalah antiviral.
1
TINJAUAN PUSTAKA
A. Defenisi Virus
Virus ( bahasa latin yang artinya toxin atau racun) adalah suatu partikel
sub-mikroskopik (ukurannya berkisar antara 15-600 nm) yang dapat menginfeksi
sel dari suatu organisme biologis. Mengandung inti dari DNA / RNA. Virus dapat
berepliksi sendiri jika menginfeksi host cell (bereplikasi di DALAM tubuh inang
menggunakan sistem enzimatik inang, oleh karena ini dia tidak dapat
bereproduksi sendiri. Selain itu virus memiliki beberapa perbedaan dengan
mikroorganisme lain yaitu : 1. Mengandung satu jenis asam nukleat sebagai
genom, 2. Tidak memiliki aktifitas metabolisme, 3. Tidak memilki membran
plasma, sitoplasma dan ribosom, 4. Tidak peka terhadap antibiotika, tetapi peka
terhadap interferon.
B. Siklus Hidup Virus
Siklus hidup virus terbagi atas lima tahap yaitu :
a. Attachment
Attachment adalah ikatan khas diantara viral capsid proteins and specific
receptors pada permukaan sel inang. Virus akan menyerang sel inang yang
spesifik, contohnya human immunodeficiency virus (HIV) hanya menginfeksi
manusia pada sel T. karena membran protein virus(gp120) dapat berinteraksi
dengan CD4 and reseptor pada permukaan sel T.
2
b. Penetration
Virus masuk ke sel inang menembus
reseptor secara endocytosis atau
melalui mekanisme lain.
c. Uncoating
Uncoating adalah proses terdegradasinya viral kapsid oleh enzim viral
atau host enzim yang dihasilkan oleh viral genomic nucleic acid.
d. Replication
Replikasi virus :Dapat dilakukan dengan litik atau lisogenik.
e. Release
Virus dilepaskan dari sel inang melalui lisis. Enveloped viruses (e.g., HIV)
dilepaskan dari sel inangnya melalui “budding”. Disamping itu,virus mendapatkan
phospholipid envelope yang berisi kumpulan viral glycoproteins.
C. Mekanisme Sistem Imun Khusus Untuk Virus
Bagian yang paling pertama menghadapi virus adalah sistem imun alami.
Bagian ini terdiri dari berbagai sel dan mekanisme lain untuk melindungi sel
inang dari infeksi secara non spesifik. Ini berarti sistem imun alami mengenal dan
merespon patogen secara pintas, lain halnya dengan sistem imun dapatan, respon
tersebut tidak bertahan lama dalam melindungi sistem imun sel inang.
Ketika sistem imun dapatan dari suatu vertebrata dimasuki virus, sel inang
akan memproduksi antibodi spesifik yang akan mengikat virus dan akan
mempertahankan keadaan normalnya. Sistem ini disebut imunitas humoral. Dua
tipe antibodi yang penting adalah IgM(sangat efektif untuk menetralisir virus
3
tetapi hanya diproduksi oleh sel sistem imun dalam beberapa minggu. Anti bodi
yang lainnya adalah IgG yang diproduksi dalam waktu tak terbatas. Kehadiran
IgM dalam darah pada sel inang digunakan untuk tes infeksi akut dimana IgG
mengindikasikan infeksi yang pernah terjadi(memori). Dua tipe antibodi ini
diukur ketika melakukan tes imun.
Pertahanan kedua dari vertebrata dalam melawan virus disebut cellmediated immunity meliputi sel imun yang dikenal dengan sel T. Sel tubuh selalu
menyajikan fragmen-fragmen kecil proteinnya ke permukaan sel. Dan jika sel T
mengenali terdapatnya fragmen viral yang asing, maka sel inang akan merusak
dengan sel T killer dan virus specific T-cells proliferate. Makrofage merupakan
antigen presentation utama.
Perlakuan diatas tidak berlaku untuk semua infeksi virus, contohnya HIV
menghindari sistem imun dengan selalu mengubah asam amino dari protein pada
permukaan virion. Virus persisten juga selalu menghindari kontrol imun dengan
pengasingan, blokade antigen presentation, resistensi sitokin, menghindari
aktivitas NK sel, menghindari sel dari apoptosis dan antigen shift. Produksi
interferon juga merupakan mekanisme yang penting dalam pertahanan sel inang.
4
PEMBAHASAN
Untuk berkembangbiak, virus memerlukan lingkungan sel yang hidup.
Virus hanya dapat berkembang biak (bereplikasi) pada medium yang hidup
(embrio, jaringan hewan, jaringan tumbuhan). 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 menginfeksi virus yaitu fase litik dan fase lisogenetik.
Berikut akan diuraikan kedua macam daur hidup virus terutama penginfeksi
bakteri dan fage.
a. Daur litik
virus akan menghancurkan sel hospes setelah berhasil melakukan
replikasi. Adapun tahapannya sebagai berikut :
1.
Fase Adsorbsi
Fase adsorbsi ditandai dengan melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri.
Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yakni pad 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 enzin lisozim (enzim penghancur)
sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri dan sel inang.
5
2.
Fase Injeksi
Setelah terbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk memompa asam
nukleatnya (DNA dan RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap
berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi
lagi.
3.
Fase Injeksi
Virus tidak memiliki “mesin” biosintetik sendiri. Virus akan menggunakan
mesin biosintetik inang (misalnya bakteri) untuk melakukan kehidupanya.
Karena itu, pengendali biosintetik bakteri yakni DNA bakteri, harus dihancurhancurkan. Untuk itu DNA virus memproduksi enzim penghancur. Enzim
penghancur akan menghancurkan DNA bakteri tapi tidak menghancurkan
DNA virus. Dengan demikian bakteri tidak mampu mengendalikan mesin
biosintetik sendiri. DNA viruslah sangat berperan, DNA virus mengambil
alih kendali kehidupan. DNA virus mereplikasikan diri berulangkali dengan
jalan menkopi diri membentuk DNA virus dengan jumlah banyak.
Selanjutnya DNA virus tersebut melakuakn sintesis protein virus yang akan
dijadikan kapsid dengan menggunakn ribosom bakteri dan enzim-enzim
bakteri. Jelasnya, didalam sel bakteri yang tidak berdaya itu disintesis DNA
virus dan protein yang akan dijadikan sebagai kapsid virus, dalam kendali
DNA virus.
4.
Fase Perakitan
Kapsid yang disintesis mula-mula terpisah-pisah antara bagian kepala, ekor,
dan serabut ekor. Bagian-bagian kapsid itu dirakit menjadi menjadi kapsid
6
virus yang utuh, kemudian DNA virus masuk didalamnya. Kini terbentuklah
tubuh virus yang utuh. Jumlah virus yang tebentuk 100-200 buah.
5.
Fase Litik
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 bakterimengalami 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. Penelitian pada fag yang menyerang bakteri Esherichia
coli menunjukkan bahwa ada virus yang mengakibatkan bakteri mengalami
lisis dan ada yang tidak. Virus T4 mengakibatkan bakteri mengalami lisis dan
karenanya daur hidup virus tersebut disebut sebagai daur litik.
Gambar 1. Daur Litik profag T4
7
b. Daur lisogenik
Dalam daur lisogenik ini virus tidak menghancurkan sel bakteri. Adapun
tahapannya sebagai berikut :
1.
Fase Adsorbsi
Fase adsorbsi ditandai dengan melekatnya ekor virus pada dinding sel bakteri.
Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yakni pad 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 enzin lisozim (enzim penghancur)
sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri dan sel inang.
2.
Fase Injeksi
Setelah terbentuk lubang, kapsid virus berkontraksi untuk memompa asam
nukleatnya (DNA dan RNA) masuk kedalam sel. Jadi, kapsid virus tetap
berada diluar sel bakteri. Jika telah kosong, kapsid lepas dan tidak berfungsi
lagi.
3.
Fase Penggabungan
Ketika memasuki fase injeksi, DNA virus masuk kedalam tubuh bakteri.
Selanjutnya, DNA bakteri atau melakukan penggabungan. DNA bakteri
berbentuk silkuler, 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
8
tersebut, dan akhirnya membentuk DNA sikuler baru yang telah disisipi DNA
virus. Dengan kata lain, didalam DNA bakteri terknadung DNA genetik
Virus.
4.
Fase Pembelahan
Dalam keadaan tersebut itu, DNA virus tidak aktif, yang dikenal sebagai
profag. 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 menhkopi diri dengan
proses replikasi. 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.
5.
Fase Sintetis
karena radiasi atau pengaruh zat kimia tertentu profag taktif. Profag tersebut
memisahkan diri dari DNA bakteri, kemudian menghanacurkan DNA bakteri.
Selanjutnya, DNA virus mengadakan sintesis yakni mensintesis protein untuk
digunakan sebagi kapsid bagi virus-virus baru dan juga melakukan replikasi
DNA sehingga DNA virus menjadi banyak.
6.
Fase Perakitan
Kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh, yang berfungsi sebagai
selubang virus. Kapsid yang terbentuk mencapai 100-200 kapsid baru.
9
Selanjutnya DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus
yang baru.
7.
Fase Litik
Setelah terbetuk virus-virus baru terjadilah lisis sel bakteri (uraian sama
dengan daur litik). Virus-virus yang terbentuk berhamburan keluar sel bakteri
guna menyerang bakteri baru. Dalam daur selanjutnya virus dapat mengalami
daur litik atau daur lisogenik.
Gambar 2. Reproduksi virus secara litik dan lisogenetik
10
KESIMPULAN
Virus bukanlah sel yang dapat berkembang biak sendiri. Cara berkembang
biak virus berbeda dengan makhluk hidup lain. Virus tidak mampu
memperbanyak diri di luar sel-sel hidup sehingga dikatakan bahwa virus bukanlah
makhluk hidup yang dapat hidup mandiri. Virus selalu memanfaatkan sel-sel
hidup sebagai inang untuk memperbanyak dirinya. Replikasi terjadi di dalam sel
inang. Untuk
dapat
mereplikasi
asam
nukleat
dan
mensintesis
protein
selubungnya, virus bergantung pada sel-sel inang. Replikasi ini menyebabkan
rusaknya sel inang. Setelah itu, virus akan keluar dari sel inang. Di luar sel inang,
virus disebut sebagai partikel virus yang disebut virion.
Ada beberapa tahapan dalam replikasi virus, yaitu tahap adsorpsi
(penempelan) virus pada inang, tahap injeksi (masuknya) asam inti ke dalam sel
inang, tahap sintesis (pembentukan), tahap perakitan, dan tahap litik (pemecahan
sel inang). Berdasarkan tahapan tersebut, siklus hidup virus dapat dibedakan lagi
menjadi siklus litik dan siklus lisogenik.
11
DAFTAR PUSTAKA
Bosch, I.; K. Xhaja; L. Estevez; G. Raines; H. Melichar; R.V. Warke; M.V.
Fournier; F.A. Ennis; A.L. Rothman. (2002) : Increased production of
interleukin-8 in primary human monocytes and in human epithelial. J. Virol.
Jun;76(11): 5588-5597.
Chen, Y.; T. Maguire; R.M. Mark. (1996). Demonstration of binding of envelope
protein to target cells. J. Virol. 70:8765-8772.
Opik.
(2010).
Perkembangbiakan
virus,
Replikasi
Virus.
http://masteropik.blogspot.com/2010/05/perkembangbiakan-virus-replikasivirus.html
Rantam, F. A. (2003) Metode Imunologi. P. 82-85. Airlangga University Press,
Surabaya.
Wimmer, E. (1994). Introduction in celluler receptors for animal viruses. (ed.
Wimmer) 1-13. Cold Spring Harbor Laboratory press, Cold Spring Harbor,
NY.
12