VIRUS. Dyah Ayu Widyastuti

VIRUS Dyah Ayu Widyastuti

Virus • patogen parasit obligat dengan ukuran kurang dari 200

μm • bahan submikroskopis yang mampu menginfeksi sel hidup spesifik dan hanya mampu melakukan reproduksi jika menemukan sel inang yang tepat • nukleoprotein yang infeksius, dengan sifat: a. mampu mengorganisasi reproduksinya hanya dalam lingkungan intraseluler b. partikelnya berupa bahan genetik yang dilindungi dengan mantel protein (lipoprotein) c. dapat menyebabkan penyakit • Virologi  cabang ilmu biologi yang memepelajari tentang virus

Perkembangan Penelitian Virologi • 1890 – 1935 : deskripsi penyakit baru

• 1935 – 1956 : isolasi virus (physical and chemical studies) • 1956 – 1970 : multi partikel dsDNA • 1970 – 1980 : struktur 3 dimensi replikasi in vitro • 1980 – 1990 : sequencing cDNA dan antibodi monoklonal • 1990 – now : hewan/tanaman transgenik

- coat protein-mediated resistance - satellite RNA-mediated resistance - antisense RNA - fitoantibodi - antiviral

Virus • Berasal dari bahasa Yunani “venom” yang berarti racun

• Merupakan partikel di luar organisme yang bersifat non-

seluler karena tidak memiliki kelengkapan seperti sitoplasma, organel sel, dll • Tidak dapat membelah sendiri tanpa adanya sel inang • Penelitian mengenai virus mulai berkembang setelah ditemukannya mikroskop oleh Antonie van Leuwenhoek • Serta dirumuskannya Postulat Koch

Sejarah Penemuan Virus Adolf Mayer  penyakit bintik kekuningan pada daun tembakau - mengakibatkan pertumbuhan tembakau menjadi terhambat dan daunnya berwarna belang - penyakit tersebut menular ke tanaman tembakau lainnya 1.

…lanjutan 2. Dmitri Ivanovsky - 1892  mempelajari penyakit mozaik tembakau (bercak kuning pada daun tembakau) - ekstrak daun terinfeksi  dipanaskan hingga mendidih  dioleskan ke daun Kesimpulan Ivanovsky  penyakit mozaik disebabkan oleh bakteri patogen sehat  tidak sakit

…lanjutan 3. Martinus Willem Beijerinck - Ilmuan Belanda  penelitian berdasarkan penemuan Ivanovsky - Getah daun tembakau hasil saringan dari suatu tembakau  dioleskan ke tembakau yang lain, secara berjenjang - ekstrak daun tembakau sakit  disaring  dioleskan ke daun sehat  menjadi sakit  diekstrak  disaring  dioleskan  sakit (begitu seterusnya) - kesimpulan Beijerinck: bakteri patogen berdasarkan penelitian Ivanovsky dapat berkembang biak, ukurannya sangat kecil karena lolos dari saringan keramik

… lanjutan 4. Wendell Meredith Stanley - 1935  berhasil mengisolasi dan mengkristalkan virus mozaik tembakau (Tobacco mozaic virus/TMV) - Stanley menyimpulkan bahwa virus berbeda dengan bakteri - kristal virus diinjeksikan ke tembakau sehat  virus aktif, mengganda, dan mengakibatkan penyakit - virus dapat dikristalkan  berarti virus bukanlah sel - virus dianggap sebagai peralihan antara bentuk abiotik dan biotik (threshold of life)

Ciri-ciri Virus • Parasit obligat: hanya dapat hidup dan berkembang biak • • •

• • •

• •

pada sel hidup Tidak bergerak dan tidak membelah diri Tidak dapat diendapkan dengan sentrifugasi biasa Dapat dikristalkan Bersifat aseluler Berukuran jauh lebih kecil daripada bakteri Hanya memiliki salah satu asam nukleat (DNA atau RNA) Bentuknya bervariasi: oval, silinder, polihedral, dan kompleks Tubuh tersusun terutama oleh asam nukleat yang diselubungi oleh protein kapsid

Ukuran dan Bentuk • Ukuran sangat kecil antara • •

•

•

25-300 nm Virus yang paling kecil adalah virus polio (25 nm) Virus paling besar  bakteriofag (100 nm) dan TMV (mencapai 300 nm) Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron (Sarles et. al., 1956) Bentuk: bulat (virus influenza & HIV), batang (TMV), oval (virus rabies), silindris, kubus, tidak beraturan, bentuk T (bakteriofag), dll

…lanjutan • Virus bersifat infeksius  pada sel tumbuhan, sel hewan,

sel manusia, maupun sel bekteri • Penyakit akibat virus umumnya dapat dicegah dengan vaksinasi/imunisasi • Bila suatu sel terinfeksi virus  potensi virus menyebar ke sel lain lebih besar

Struktur Virus • Virus paling sederhana

tdd asam nukleat yang dibungkus kapsid  nukleokapsid • Virus yang hanya tdd nukleokapsid disebut virus telanjang Contoh: Tobacco Mozaic Virus (TMV), adenovirus, dan virus kutil • Virus yang ttd nukleokapsid + bagian luar seperti selubung ekor, kepala, dll disebut virus kompleks

Struktur Bakteriofag

Daur Hidup Virus • Virus memerlukan sel hidup untuk berkembang biak 

sel tumbuhan, hewan, manusia, maupun bakteri • Infeksi virus untuk perkembangbiakan meliputi: 1. Daur litik 2. Daur lisogenik • Daur hidup virus berperan pula dalam perkembangbiakan

bakteri  melalui transduksi yang dibantu oleh bakteriofag (virus penginfeksi bakteri)

1. Daur Litik a. Fase adsorbsi: ekor fag menempel pada bagian tertentu b.

c.

d. e.

di dinding sel bakteri Fase penetrasi: fag merusak dinding sel bakteri dengan bantuan lisozim sehingga DNA fag dapat masuk ke sel bakteri Fase replikasi & sintesis: fag merusak DNA bakteri dan menggunakannya sebagai bahan untuk replikasi & sintesis Fase perakitan: komponen-komponen fag disusun menjadi fag baru Fase pembebasan: sel bekteri pecah/lisis setelah fag dewasa sehingga fag baru akan keluar sel dan menginfeksi sel lain

2. Daur Lisogenik a. Fase adsorbsi dan infeksi: fag menempel di tempat

yang spesifik di sel bakteri b. Fase penetrasi: DNA fag masuk ke dalam sel bakteri c. Fase penggabungan: DNA virus bergabung dengan DNA bakteri membentuk profag d. Fase replikasi: profag bereplikasi diikuti dengan replikasi DNA fag kemudian ketika bakteri membelah diri, bakteri menghasilkan dua sel anakan yang masingmasing mengandung profag

Perbedaan Litik dan Lisogenik No.

Daur Litik

Daur Lisogenik

1.

Waktu relatif singkat

Waktu relatif lama

2.

Menonaktifkan bakteri

Mengkontaminasi

materi

genetic bakteri oleh virus 3.

Bereproduksi dengan bebas Terikat tanpa

terikat

kromosom bakteri

pada bakteri

pada

kromosom

Peranan Virus • Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam

rekombinasi genetika • Melalui terapi gen  gen penyebab infeksi pada virus dapat diubah menjadi vaksin Contoh: pembuatan vaksin polio, rabies, hepatitis B, influenza, cacar, MMR (measles, mumps, rubella), campak, dll. • Pada umumnya virus bersifat merugikan • Tidak ada sel organisme yang tahan terhadap infeksi virus • Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya

Penyakit Tumbuhan akibat Virus • Mozaik  tobacco mozaic virus, cucumber mozaic virus, • • • •

bean cane mozaic virus, wheat mozaic virus, dll Yellows  penyakit yang menyerang tumbuhan aster Daun menggulung  terjadi pada tembakau, kapas, dan lobak yang diinfeksi virus TYMV Penyakit tungro  disebabkan oleh virus tungro, pada tanaman padi Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk (citrus vein phloem degeneration virus (CVPDV))

Penyakit Hewan akibat Virus • Penyakit tetelo  menginfeksi unggas, akibat infeksi new • • • • •

castle disease virus (NCDV) Penyakit kuku dan mulut  menginfeksi ternak sapi dan kerbau Penyakit kanker pada ayam  infeksi rous sarcoma virus (RSV) Penyakit rabies  infeksi virus rabies yang termasuk dalam Rhabdovirus Polyoma  penyebab tumor pada hewan Adenovirus  penyebab tumor pada hewan

Penyakit Manusia akibat Virus • Influenza  infeksi orthomyxovirus • Campak  infeksi paramyxovirus • Cacar air  infeksi herpesvirus varicellae

• Hepatitis  infeksi virus hepatitis (Hepatitis A virus/HAV; • •

• • • • • •

Hepatitis B virus/ HBV; Hepatitis C virus/HCV) Polio  infeksi poliovirus Gondong  infeksi paramyxovirus penyebab gondongan AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome)  infeksi HIV (Human Immunodeficiency Virus) Ebola  infeksi ebola virus Herpes  infeksi Herpes Simplex Virus 1 atau 2 (HSV-1 atau HSV-2) Kanker serviks  infeksi Human Papilloma Virus (HPV) Sars (Severe Acute Respiratory Syndrome)  infeksi corona virus pada mamalia Rabies  infeksi virus rabies