TUGAS TBMF VIRUS
Oleh: 1. Sandy Endi Rahman 2. Shinta Ayu Riska A. 3. Aprilia Puri 4. Anggi Eko Bramantio
2311 030 040 2311 030 022 2311 030 024 2311 030 044
Program Studi DIII Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2012
VIRUS Definisi Virus adalah partikel yang sederhana terdapat pada makhluk hidup, memiliki kemampuan untuk meniru. Virus merupakan parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi 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 bakteriofag atau fag 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. 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) Ciri-ciri virus antara lain: berukuran ultra mikroskopis, berbentuk oval, bulat, batang, huruf T, kumparan, kapsid tersusun dari protein yang berisi DNA saja atau RNA, dapat dikristalkan, dan aktivitasnya harus di sel makhluk hidup.
Virus mempunyai struktur yang sangat sederhana. Virus hanya terdiri atas suatu materi genetik berupa DNA atau RNA yang dikelilingi oleh suatu protein pelindung yang disebut capsid. Pada beberapa virus, seperti virus herpes dan virus influenza, dapat pula dilengkapi oleh pembungkus atau “envelope”, dari lipoprotein (lipid dan protein). Pembungkus ini merupakan membran plasma yang berasal dari sel inang virus tersebut. Suatu virus dengan materi genetik yang terbungkus oleh pembungkus protein disebut partikel 2
virus atau virion. Pembungkus virus sering dibangun oleh subunit-subunit yang identik satu sama lain yang disebut kapsomer. Gabungan kapsomer akan membentuk kapsid atau protein pelindung. Bentuk kapsomer-kapsomer ini sangat simetris dan dengan adanya kapsomer ini suatu saat virus dapat mengkristal. Materi genetik yang terdapat pada virus tersusun atas asam nukleat berupa DNA atau RNA. Contoh virus DNA, yaitu virus influenza, virus herpes atau virus yang dapat merangsang terbentuknya kanker, sedangkan contoh virus RNA, yaitu Tobacco Mosaic (TMV), menyerang tembakau; virus polio penyebab penyakit polio; dan virus HIV penyebab AIDS.
Teori dan Masalah 14.1 Dengan cara apa virus berhubungan dengan jenis lain dari mikroorganisme? Dibandingkan dengan sel eukariotik dan prokariotik, virus adalah partikel yang luar biasa sederhana dalam sifat fisik dan kimianya. Virus adalah organisme aselular (bukan sel). Mereka umumnya terdiri dari sepotong asam nukleat yang terbungkus dalam protein dan pembungkus membrane. 14.2 Apakah virus dianggap organisme hidup dalam pandangan sifat mereka? Sejak penemuan virus pada awal 1900-an, para ilmuwan telah memperdebatkan apakah mereka makhluk hidup atau partikel tak bernyawa. Virus tidak memiliki komposisi selular, juga tidak tumbuh atau metabolisme bahan organik. Mereka bereproduksi, tetapi hanya dalam sel hidup. Akan muncul anggapan bahwa virus bukan makhluk hidup, tetapi virus adalah partikel yang dimiliki oleh setiap makhluk hidup. 14.3 Bagaimana ukuran virus dibandingkan dengan mikroorganisme lain? Virus mungkin merupakan makhluk terkecil yang menyebabkan penyakit pada manusia. Virus yang lebih kecil, seperti virus polio memiliki diameter sekitar 20 nanometer (nm). Virus yang besar, seperti virus cacar memiliki diameter sekitar 300 nm (0,30 m). Sebuah bakteri seperti sel stanphylococcus aureus memiliki diameter sekitar 500 nm (0,05 m). Bakteri terkecil mycuplasmas mempunyai diameter sekitar 200 nm (0,20 m). 14.4 Dapatkah virus dilihat dengan mikroskop cahaya standar? Ukuran sangat kecil dari virus biasanya mencegah pengamatan mereka dengan mikroskop cahaya standar. Memang, virus tidak bisa divisualisasikan dengan jelas sampai mikroskop elektron ditemukan pada 1940-an. Sebuah perbesaran lebih dari 200.000 kali yang dimiliki oleh instrumen ini masih tidak menunjukkan virus dengan jelas, hal itu dapat dilihat pada gambar 14.1. 14.5 Bagaimana mikroskop elektron memungkinkan para ilmuwan untuk melihat virus? Untuk melihat mikroorganisme, mikroskop cahaya standar menggunakan cahaya tampak yang memiliki panjang gelombang yang relatif panjang. Karena gelombang panjang sinarnya 3
dapat membunuh virus. Mikroskop elektron dalam perbandingan, menggunakan sinar elektron yang memiliki panjang gelombang yang relatif kecil. Berkas elektron memantulkan objek yang kecilnya sama seperti virus dan bentuknya dapat dilihat pada layar proyeksi. 14.6 Apakah virus mampu melewati penyaringan seperti perangkap bakteri? Pada awal 1900-an, virus dikenal sebagai “virus filterable”. Istilah ini menyiratkan bahwa mereka mampu melewati penyaringan yang bisa dilewati pada menjebak bakteri terkecil. Karena ukurannya yang kecil, virus dapat melewati penyaring bakteri dan cairan tidak dapat dianggap steril kecuali virus terkecil dapat tertahan pada penyaringan. Namun ada penyaringan dengan ukuran pori yang cukup kecil untuk menyaring sebagian besar virus.
Struktur Virus 14.7 Apa saja komponen dari virus Semua virus setidaknya terdiri dari dua komponen: pertama adalah asam nukleat yang dapat berupa asam deoxyribonukleat (DNA) atau asam ribonukleat (RNA) tetapi tidak pernah keduanya; komponen kedua adalah lapisan protein yang membungkus asam nukleat. Bagian asam nukleat dikenal sebagai genom, sedangkan yang membungkus protein dikenal sebagai kapsid. Kombinasi dari genom dan kapsid disebut nukleokapsid. Virus tertentu juga memiliki membran seperti pembungkus yang menutupi nukleokapsid.
4
Gambar 14.1 Gambar mikroskop elektron pada adenovirus, salah satu virus yang menyebabkan kedinginan. Bentuk ikosahedral sangat terlihat. Perbesaran hingga 233,800 kali. 14.8 Bagaimana bentuk asam nukleat pada virus? Asam nukleat pada virus dapat terjadi dalam beberapa bentuk. Hal itu dapat terdiri dari DNA atau RNA, yang mana dapat berdiri tunggal atau ganda. Asam nukleat dapat terjadi sebagai molekul kontinu atau segmentasi. 14.9 Bagaimana struktur kapsid yang membungkus genom virus? Kapsid virus terdiri dari protein eksklusif. Protein akan disusun dalam serangkaian unit berulang yang disebut kapsomer. Untuk membentuk kapsid, kapsomer secar kimiawi terikat bersama seperti potongan kecil. Jumlah kapsomer dalam kapsid pada virus berbeda-beda. Misalnya, virus yang dapat menyebabkan herpes simpleks mempunyai 252 kapsomer. 14.10 Bagaimana komposisi kimia dari pembungkus virus? Virus tertentu seperti virus cacar air, infeksi mononucleosis, dan herpes simpleks memiliki pembungkus. Pembungkus itu berasal dari membran sel dimana virus bereplikasi. Namun itu tidak identik dengan membran sel karena virus mengandung protein tertentu. Nukleokapsid memperoleh pembungkus pada saat meninggalkan sel pada akhir proses replikasi. 14.11 Apakah pembungkus pada virus memiliki stuktur terus menerus? Dalam banyak virus, pembungkus adalah struktur membran terus menerus. Namun dalam beberapa virus, pembungkus virus mengandung “spikes” (tonjolan). Tonjolan ini berisi zat yang digunakan oleh virus menyatukan diri dengan sel inang selama proses replikasi berlangsung. 14.12 Apakah komponen kimia virus yang rentan terhadap kerusakan kimia? Genom, kapsid dan pembungkus rentan terhadap berbagai bahan kimia yang dapat menghancurkan virus. Misalnya, formaldehida mengubah struktur genom dan me-nonaktifkan virus; phenol bereaksi dengan kapsid protein dari virus dan menyebabkan nonaktifnya virus; lipid sebagai “bahan pembersih” bereaksi dengan pembungkus virus. 14.13 Apakah virus bereplikasi dalam berbagai jenis sel? Ada virus yang mampu mereplikasi dalam semua jenis sel. Virus tertentu menyerang dan bereplikasi dalam sel manusia. Penyakit manusia seperti demam kuning, AIDS, hepatitis, dan campak yang disebabkan oleh sel-sel viruses. Sel tumbuhan rentan terhadap virus yang menyebabkan penyakit tanaman seperti penyakit mosaik tembakau dan penyakit tomat mosaik. Dalam kasus ini, daun tanaman mengeluarkan bintik-bintik, mosaik muncul saat selselnya mati dari infeksi virus. Virus bahkan menyerang sel bakteri. Virus ini dikenal sebagai bakteriofag, atau phages. Virus tersebut menghancurkan sel-sel bakteri saat terjadi proses replikasi. 5
14.14 Apa saja bentuk yang muncul dalam virus? Pembungkus virus muncul di bawah miskroskop elektron berbentuk bola karena pembungkus membungkus virus. Namun, virus yang tak berpembungkus mengambil simetri dari protein capsid. Simetri ini dapat berbentuk ikosahedral atau helik. 14.15 Apa yang dimaksud dengan simetri ikosahedral? Simetri ikosahedral adalah simetri di mana kapsid yang tersusun dalam pola geometris yang terdiri dari 20 segitiga akuilateral (gambar 14.2A ilustrasi pola.). Ikosahedral memiliki 20 sisi segitiga, 12 tepi, dan 12 titik. Virus yang menyebabkan infeksi mononucleosis, gondok, cacar, dan herpes simpleks mempunyai bentuk simetri ikosahedral. 14.16 Apa bentuk virus yang memiliki simetri helik? Virus tertentu seperti virus rabies dan virus mosaik tembakau memiliki simetri helik, terlihat pada gambar 14.2B. Genom terdiri dari kumparan spiral asam nukleat, dan kapsid mengikuti pengaturan spiral. Dibawah mikroskop elektron, sulit untuk melihat gulungan, dan virus mungkin muncul seperti tongkat.
Gambar 14.2 Tiga bentuk yang diambil dari virus. (A) Virus ikosahedral dimana kapsid tersusun dari 20 segitiga terbentuk dari banyak subunit protein yang dinamakan kapsomer. 6
(B) Virus helik menunjukkan genom helik dan dibungkus oleh kapsomer. (C) Virus bakteriofag, sebuah virus kompleks. 14.17 Apakah semua virus mempunyai simetri ikosahedral atau helik? Ada beberapa virus tidak mempunyai simetri ikosahedral maupun helik. Virus cacar, seperti cacar sapi, terlihat dalam satu susunan seperti tongkat yang menutup permukaan. Virus lain seperti virus influensa terdiri atas delapan helik nukleokapsid terlampir dalam suatu pembungkus. 14.18 Apa bentuk bakteriofag dan bagaimana bentuk ini bila dibandingkan dengan bentuk virus yang lain? Bakteriofag mempunyai satu bentuk kompleks, dapat dilihat pada gambar 14.2C. Bakteriofag mungkin mempunyai satu daerah kepala dimana asam nukleat disimpan, satu daerah ekor, satu set serat ekor, dan satu pelat dasar. Semua struktur ini digunakan untuk menyatukan diri dengan bakteri sel inang. Virus pada hewan dan tumbuhan mempunyai bentuk yang lebih sederhana. 14.19 Apa sistem klasifikasi yang digunakan untuk virus? Saat ini, tidak ada sistem klasifikasi yang secara universal diterima untuk virus. Virus digolongkan sesuai dengan jenis asam nukleat yang mereka punya (DNA atau RNA), simetri dari capsid, kehadiran atau tidak adanya suatu pembungkus, dan jangkauan inang. Nama virus belum ditetapkan, dan virus masih dikenali oleh nama umum mereka seperti virus polio atau virus cacar.
Replikasi Virus 14.20 Apakah pola umum replikasi virus? Virus tidak bisa melakukan reproduksi dengan bebas. Mereka menembus satu sel inang dan menggunakan metabolisme dari sel inang untuk menghasilkan tiruan diri mereka. Virus mengalihkan reaksi metabolisme dari sel dan menggunakan sumber-sumber daya dari sel untuk menghasilkan ratusan virus baru. Dalam pelaksanaannya, mereka biasanya menghancurkan sel inang dan membawa gejala dari penyakit virus. 14.21 Apakah tahap umum dari replikasi virus? Sebagian besar pola dari replikasi virus terdapat lima tahap: tahap dimana suatu virus berkumpul sel inangnya; tahap penetrasi dimana nukleokapsid menembus ke sel sitoplasma dan kapsid virus hilang; tahap sintesa, dimana genom virus dan kapsid melakukan manufaktur; tahap perakitan, dimana komponen secara kimiawi digabungkan untuk menghasilkan partikel virus yang baru; dan tahap pelepasan, dimana partikel virus yang baru pergi dari sel inang. Terdapat banyak variasi tahap tergantung dimana replikasi berlangsung, tetapi semua tahap terjadi secara umum. Gambar 14.3 berisi ringkasan proses. 14.22 Bagaimana berlangsungnya virus ke sel inang? Di peristiwa pertama dalam replikasi virus, virus melekat ke permukaan sel yang rentan. Pelekatan ini dapat menyebabkan suatu benturan acak.
7
Hal ini membutuhkan interaksi yang spesifik dari tempat pelekatan pada permukaan virus dan tempat reseptor pada permukaan sel. Kecocokan harus dilakukan agar terjadi pelekatan. Pada pembungkus dari satu virus sering berisi substansi untuk memenuhi kecocokan dan akan dinetralkan jika organisma inang menghasilkan antibodi untuk menutup lokasi pelekatan sebelum virus menyatu pada lokasi sel rangsangan yang rentan. 14.23 Apakah ada jalan lain agar virus bisa masuk ke sel inang nya? Selama tahap penetrasi dari replikasi virus, virus dapat memecahkan membran sel dan menggerakkan genomnya melalui pembukaan ke sitoplasma. Cara penetrasi adalah mengamati bakteriofag di tempat sel-sel bakteri mereka. Virus yang tidak mempunyai pembungkus sering diambil ke sel-sel inang mereka dari proses phagocytosis. Proses ini terjadi di sel-sel binatang, termasuk sel manusia. Pada pembungkus virus, penyatuan dapat berkembang antara pembungkus dan membran sel inang. Saat dua struktur ini menyatu, satu jalan terbuka agar nukleokapsid masuk ke sel sitoplasma. 14.24 Bagaimana tahap uncoating replikasi virus yang terjadi dalam sel inang? Supaya virus bereplikasi, genomnya harus dibebaskan dalam sel inang sitoplasma. Tahap uncoating ini tercapai ketika enzim berbentuk sel memecah protein dari kapsid virus. Enzim mungkin saja diperoleh dari lisosom di sel sitoplasma. Pencernaan protein membebaskan asam nukleat pada virus dan memulai langkah replikasi yang dikenal sebagai tahap eclise. 14.25 Bagaimana mekanisme dasar replikasi dari partikel virus baru dalam sel inang sitoplasma? Asam nukleat pada genom virus mengarahkan sintesa dari partikel virus baru dengan cara meng-encode sintesa dari enzim yang mengganggu ekspresi dari gen inang. Gen yang lain menetapkan protein digunakan dalam sintesa virus. Dan gen yang lain tadi mengarahkan sintesa protein virus akan menjadi kapsid. Secara esensial, maka seluruh informasi genetik yang diperlukan untuk sintesa virus baru dibawa ke sel oleh genom virus. 14.26 Apakah peran dari sel inang dalam sintesa virus? Sebagian besar senyawa organik dan struktur memerlukan untuk mensintesis virus yang merupakan isi sel inang. Sebagai contoh, ribosom penting bagi sintesa protein disediakan oleh sel inang. Energi untuk proses sintetis terdapat di dalam ATP dan campuran energi lain di dalam sel. Komponen pembangun untuk virus juga disediakan oleh sel. Komponen pembangun ini meliputi asam-asam amino untuk protein kapsid virus dan nukleotid untuk sintesa dari genom virus. Virus yang baru menyatu dapat dilihat di dalam gambar 14.4 (lihat halaman 168). 14.27 Apakah pola umum dari replikasi RNA dalam virus? Ketika genom dari virus RNA dilepaskan di sitoplasma, RNA melayani secara langsung sebagai pembawa pesan RNA (mRNA) molekul dan menyediakan kode genetik untuk sintesa protein menggunakan proses translasi. Molekul RNA berproses ke ribosom dan meng-encode protein serta enzim struktural yang diperlukan untuk replikasi virus. Dalam beberapa penyakit, RNA merupakan molekul antisense.
8
Gambar 14.3 Langkah umum dari replika virus (A) Pelekatan dan peleburan. (B) Pelepasan genom virus. (C) Genom replika pada nukleus sel inang. (D) Produksi kapsomer di sitoplasma sel inang dan jalan lintasan kapsomer ke nukleus untuk membentuk lampiran klosid. (E) Pemisahan nukleokapsid melalui sel membran untuk membentuk pembungkus virus. 14.28 Bagaimana pola replikasi virus DNA dibandingkan virus RNA? Ketika virus DNA memasuki sel inang, genom DNA menyediakan kode genetik untuk sintesis mRNA molekul dalam proses transkripsi. Molekul-molekul mRNA kemudian menuju ribosom dan menerjemahkan kode asam amino dalam protein. Jika DNA dari genom yang berantai ganda, maka hanya satu rantai akan berfungsi dalam sintesis protein. Namun rantai lainnya tetap aktif.
9
14.29 Apakah DNA selalu segera membuat kode sandi virus protein? Kadang-kadang DNA virus tidak berfungsi dengan segera. Alih-alih protein membuat kode, virus DNA hasil untuk inti sel dan menempel pada salah satu kromosom sel. Gejala ini dinamakan Lisogeni. Virus dikenal sebagai virus lisogenik atau provirus. Dalam suatu waktu, provirus akan merangsang kode virus protein dan mendorong terjadinya replika virus. Untuk sementara waktu, provirus masih berada di sel nukleus.
Gambar 14.4 Akumulasi virus mengelilingi nukleus pada sel kelenjar pituitari. Perbesaran dari micrograph elektron mencapai 15.000 kali.
10
14.30 Dapatkah RNA virus menjadi lisogenik virus? Beberapa RNA virus dapat tetap dengan sel inang dan membentuk hubungan lisogenik. Virus RNA dilepaskan dalam sitoplasma dan enzim yang disebut reverse transcriptase memanfaatkan RNA sebagai tempat untuk mensintesis molekul DNA komplementer. DNA akan masuk ke sel nukleus menjadi lisogenik virus atau provirus. Hal ini diikuti oleh virus defisiensi imun (HIV) yang mengakibatkan sindrome defisiensi imun (AIDS) pada manusia 14.31 Dimanakah tempat fase pemasangan virus replika? Virus berbeda memasang virus baru pada tempat-tempat berbeda di sel. Genom virus dan kapsid virus disintesa pada sitoplasma dan terjadi pemasangan disini. Untuk virus lainnya, genom disintesa di sel nukleus dan kapsid pada sitoplasma. Kapsid lalu membawa ke nukleus untuk dipasang, nucleokapsid berpindah tempat ke sitoplasma 14.32 Apa karakteristik dari tahap pelepasan replikasi virus? Ada berbagai cara di mana pelepasan virus baru dapat terjadi. Dalam beberapa virus enzim lisosim disintesis, dan enzim ini memecah membran sel atau dinding sel inang, seperti bakteri. Virus baru kemudian dilepaskan selama kerusakan sel. Dalam kasus lain, metabolisme dari sel terganggu karena mengalami pembusukan spontan. Pembusukan ini menyebabkan sel hancur dan melepaskan virus baru. 14.33 Kapan virus memperoleh pembungkusnya? Virus memperoleh bungkusnya selama tahap pelepasan replikasi. Virus ini berpindah ke membran sel dan memaksa membran pada proses yang disebut budding. Selama budding, nukleokapsid ini dikelilingi oleh sebagian dari membran, yang telah dimodifikasi dengan protein virus. Virus mengambil sebagian membran saat lolos, setelah lubang ditutup. Jika budding terjadi terlalu cepat untuk menutup lubang, kebocoran sitoplasma keluar dari sel dan akan musnah. 14.34 Apa efek dari replikasi virus pada inang? Biasanya, efek dari replikasi virus pada sel inang adalah kehancuran. Seperti sel-sel mati secara bertahap, ratusan dan ribuan virus baru yang dirilis untuk menginfeksi dan menghancurkan sel inang. Memang, bakteriofag mampu "memakan" bakteri.
Patologi Virus 14.35 Penyakit apa yang dapat menyebabkan virus pada manusia? Tergantung pada jaringan yang terinfeksi, berbagai virus menyebabkan berbagai penyakit pada manusia. Ketika virus menyerang hati, akan menyebabkan penyakit seperti demam kuning atau hepatitis (Gambar 14.5). Virus infeksi di saluran pernapasan dapat menyebabkan influenza, masuk angin, atau penyakit RSV (Respiratory Syncytial Disease). Otak yang terinfeksi virus mengakibatkan rabies, ensefalitis, atau polio.
11
Gambar 14.5 Virus hepatitis he viruses of hepatitis diamati dengan mikroskop elektron transmisi dan diperbesar 241.000 kali. 14.36 Dapatkah virus terlibat dalam kanker? Integrasi DNA virus ke dalam inti sel dapat merangsang sel untuk berkembang biak tanpa kontrol. Hasil replikasi yang tumbuh tidak terkendali disebut dengan tumor. Kanker sel dalam tumor telah kehilangan kepekaan mereka terhadap sinyal yang menghambat reproduksi. Virus yang dapat menyebabkan fenomena ini disebut virus onkogenik. Virus tertentu seperti virus Epstein-Barr dan manusia papilloma virus (HPV) telah dikenal untuk menginduksi tumor dan kanker. Bentuk tertentu, seperti leukemia juga diketahui dirangsang oleh virus. 14.37 Metode apa yang digunakan di laboratorium untuk budidaya virus? Sebenarnya, virus tidak "tumbuh" di laboratorium karena mereka tidak hidup. Namun, virus dapat dibudidayakan dan jumlah mereka meningkat dalam budaya sel hidup yang disebut kultur jaringan. Selain itu, virus dapat dibudidayakan pada hewan hidup seperti tikus dan kelinci, dan virus dapat dibudidayakan dalam telur ayam dibuahi. 14.38 Bagaimana virus dideteksi di laboratorium? Karena mereka lebih kecil dari mikroorganisme lain, mikroskop cahaya standar tidak dapat digunakan untuk mendeteksi virus. Namun, teknik tidak langsung banyak memang ada dan jaringan kehancuran dalam budaya digunakan sebagai sinyal bahwa virus hadir. Sebagai contoh, virus dapat menyebabkan zona kerusakan sel yang disebut plak ketika virus yang dibudidayakan dalam kultur jaringan atau pada rumput bakteri, seperti Gambar 14.6 menampilkan. Selain itu, virus dapat menyebabkan sel untuk melebur menjadi tubuh yang 12
lebih besar disebut syncytia, atau mereka dapat menyebabkan sel untuk rumpun dalam proses yang disebut aglutinasi, atau mereka dapat menyebabkan sel untuk mengembangkan agregat intraseluler yang disebut inklusi. Efek pada sel yang disebut efek sitopatik. 14.39 Apa tanda dan gejala yang muncul jika virus menginfeksi hewan dan manusia? Banyak gejala penyakit yang disertai dengan tanda-tanda kehadiran virus. Sebagai contoh, sel-sel otak yang terinfeksi dengan virus rabies mengembangkan badan unik yang disebut Negri Bodies. Selain itu, sel-sel darah putih terpengaruh dengan virus mononukleosis menjadi pasir dan berbusa dan membentuk sel-sel Downy karakteristik. Selain itu, berbagai virus menyebabkan gejala unik seperti ruam kulit yang khas. Campak dan cacar adalah contoh. 14.40 Apakah antibiotik atau obat lain yang berguna terhadap virus? Antibiotik yang terkenal membunuh bakteri seperti penisilin, tetrasiklin, eritromisin. Dan antibiotik lainnya tidak berguna untuk melawan virus karena virus tidak memiliki kimia atau metabolisme dengan yang antibiotik ini mengganggu. Sebagai contoh, virus tidak memiliki dinding sel dan karena itu mereka tahan terhadap penisilin (yang mengganggu sintesis dinding sel). Namun, ada obat-obatan tertentu yang dapat mengganggu replikasi virus dalam sel. Salah satu contohnya adalah asiklovir, yang mengganggu dengan replikasi virus herpes dalam sel-sel kulit. Contoh lain adalah azidothymidine (AZT), yang mengganggu dengan replikasi HIV dalam limfosit. Masih obat lain adalah amantadine, yang digunakan untuk melawan influenza virus. 14.41 Bagaimana interferon digunakan untuk melawan virus? Interferon adalah protein yang diproduksi oleh sel-sel setelah mereka telah ditembus oleh virus. Interferon tidak dapat menghentikan replikasi virus dalam sel itu, tetapi dilepaskan ke sel yang berdekatan, di mana ia merangsang produksi faktor antivirus. Interferon kini diproduksi oleh teknik rekayasa genetika. 14.42 Bagaimana ketahanan terhadap penyakit virus terjadi di dalam tubuh? Ketika virus masuk ke dalam tubuh, mereka merangsang sistem kekebalan tubuh untuk memproduksi helai panjang protein yang disebut antibodi. Antibodi mengisi cairan tubuh dan akhirnya berkonsentrasi di wilayah replikasi virus. Di sini mereka bersatu dengan kapsid dan atau pembungkus dari virus serta mencegah pelekatan virus dengan sel inang baru. Dengan cara ini, virus tidak dapat mereplikasi lebih jauh dan infeksi berakhir. Tubuh fagosit kemudian menelan dan menghancurkan gumpalan virus yang dinetralkan oleh antibodi. 14.43 Dengan cara apa perlindungan terhadap penyakit virus dirangsang dalam tubuh? Perlindungan terhadap penyakit virus dapat dirangsang dengan mendorong tubuh untuk menghasilkan antibodi sebelum infeksi virus terjadi. Sistem kekebalan tubuh dirangsang oleh vaksin, yang terdiri dari virus diubah sehingga mereka tidak akan bereplikasi dalam sel-sel tubuh, namun tetap mampu merangsang respon imun.
13
Gambar 14.6 Virus plaques. Tempat ini mengandung bakteri yang tumbuh merata di seluruh permukaan. Daerah gelap merupakan tempat dimana virus dilipatgandakan dalam bakteri dan menghancurkan bakteri agar menghasilkan daerah yang dikenal sebagai plaque. Kemunculan lima atau lebih plaque dapat dilihat pada gambar ini. 14.44 Dari dua jenis virus, yang mana dapat digunakan dalam vaksin? Kedua jenis virus yang saat ini digunakan dalam vaksin adalah virus yang melemahkan dan virus dilemahkan. Virus yang dilemahkan adalah virus yang genom telah dihancurkan dengan cara kimia atau fisik. Virus ini mempertahankan capsids mereka, dan sebagainya kapsid memanggil respon spesifik oleh sistem kekebalan tubuh. Virus melemahkan, sebaliknya, adalah virus yang telah dikembangkan untuk kemampuan mereka untuk meniru sangat lambat dalam tubuh. Virus ini juga mendapatkan respon antibodi oleh sistem kekebalan
14
tubuh. Virus sangat lemah sehingga mereka tidak menyebabkan penyakit, tetapi mereka cukup aktif untuk merangsang respon imun. 14.45 Apa keuntungan dari menggunakan virus dilemahkan dalam vaksin? Keuntungan dari virus dilemahkan dalam vaksin adalah bahwa virus tidak dapat berkembang biak di dalam tubuh, dan karena itu mereka tidak mungkin menyebabkan penyakit. Kekurangannya adalah bahwa virus tidak aktif harus disuntikkan ke dalam tubuh karena mereka tidak akan bertahan bagian itu ke dalam saluran pencernaan jika mereka diambil secara lisan. 14.46 Apa keuntungan dari virus melemahkan dalam vaksin? Virus melemahkan dapat diambil secara lisan karena mereka akan bertahan jalan masuk saluran pencernaan dan akan diserap ke dalam aliran darah. Metode pemberian karena itu lebih mudah daripada melalui suntikan. Namun, kelemahan adalah bahwa virus mungkin pada kesempatan tertentu menginduksi gejala ringan penyakit dalam tubuh dan mereka menimbulkan lebih berisiko daripada virus tidak aktif. Mereka menyebutnya sebagainya yang lebih respon imun substansial, bagaimanapun, dan untuk alasan ini mereka mungkin menguntungkan ketika epidemi berlangsung atau diantisipasi.
15
