Struktur bakteriofage dan fungsinya

Pada tahun 1892, biologiwan Rusia Dmitri Ivanovsky mempelajari penyakit tembakau yang disebut penyakit mosaik tembakau. Penyakit tersebut yang mengakibatkan daun tembakau berbercak kuning.Ivanovsky membuat suatu eksperimen, jika ekstrak daun yang terserang penyakit mosaik dioleskan pada daun yang sehat, dalam beberapa waktu kemudian daun yang sehat itu terserang penyakit.Akan tetapi jika ekstrak itu dipanaskan sampai mendidih dan setelah dingin dioleskan pada daun sehat, hasilnya tidak menyebabkan sakit pada daun sehat.

Ivanovsky memberikan simpulan sementara bahwa penyakit mosaik pada tembakau disebabkan oleh bakteri patogen (bakteri penyebab penyakit). Namun ketika beliau pada tahun 1983 menyaring ekstrak daun tembakau yang terserang patogen itu dengan saring keramik, kemudian cairan hasil saringan itu dioleskan ke daun tembakau yang sehat, hasilnya ternyata daun tersebut menjadi sakit. Seandainya penyakit ini disebabkan oleh bakteri, maka daun tembakau akan tetap sehat karena bakteri tersaring oleh saringan keramik. Ivanovsky menduga penyebab penyakit mosaik pada daun tembakau itu adalah bakteri yang sangat kecil.

M. Beijerinck seorang ilmuwan Belanda pada tahun 1899 melakukan percobaan berdasarkan penemuan Ivanovsky. Ivanovsky mengoleskan getah hasil saringan dari satu tembakau ke tembakau lain secara berjenjang. Pada awalnya dia menyaring getah daun tembakau yang terkena penyakit dengan saringan keramik, kemudian dari getah hasil saringan itu dioleskan ke daun tembakau yang sehat.

Tembakau yang sehat itu kemudian menjadi sakit.Selanjutnya getah daun yang sakit ini pun disaring lagi dan hasil dari penyaringan ini dioleskan ke daun tembakau yang sehat.Tembakau yang tadinya sehat juga terkena penyakit.Demikian seterusnya. Ini berarti bahwa “bakteri” patogen itu mampu berkembang biak, berukuran sangat kecil karena dapat lolos dari saringan keramik. Pada waktu itu orang-orang hanya mengenal bakteri sehingga penyebab penyakit mosaik pada daun tembakau itu diduga diakibatkan oleh bakteri yang berukuran kecil.

Dugaan itu ternyata keliru.Wendell M. Stanley, dari Rockefeller Institute, Amerika Serikat pada tahun 1935 berhasil mengisolasi dan mengkristalkan virus mosaik tembakau dan ia menyimpulkan bahwa virus berbeda dengan bakteri. Jika kristal virus ditaruh pada tanaman tembakau yang sehat tersebut, maka virus akan aktif, mengganda dan menyebabkan penyakit.

Karena bentuk virus yang dapat dikristalkan berarti ia bukan sel. Virus dianggap sebagai bentuk peralihan antara benda biotik dan abiotik. Oleh karena itu virus yang menyerang tembakau diberi nama virus mosaik tembakau (Tobacco Mosaic Virus, disingkat TMV).

Ukuran Dan Struktur Virus Ukuran virus sangat kecil, sekitar 20-300 milimikron.Jadi, ukurannya jauh lebih kecil dari bakteri yang berukuran 10 mikron.Virus hanya dapat diamati dengan mikroskop elektron.Satu unit lengkap virus yang mampu menginfeksi organisme hidup disebut virion.

Tubuh virus hanya terdiri atas selubung (disebut kapsid) protein dan bagian isi berupa asam nukleat.Jadi, virus tidak memiliki sitoplasma dan organel seperti pada sel sehingga tidak melakukan metabolisme.Ada beberapa virus yang juga memiliki struktur tambahan, misalnya pada bakteriofag.

Berdasarkan inti yang dikandungnya, virus dapat dibedakan menjadi virus DNA dan virus RNA.Sebagian virus yang menginfeksi manusia merupakan virus RNA, contohnya virus influenza dan HIV.Virus cacar merupakan virus DNA.DNA atau RNA merupakan materi genetic, yaitu berisi kode kode pembawa sifat virus.

Cara Hidup Virus Virus yang menginfeksi manusia menyebabkan penyakit pada manusia, misalnya cacar, polio, hepatitis, influenza, demam berdarah, diare, ebola, dan AIDS.Virus yang menyerang tumbuhan, misalnya penyakit mosaik pada tembakau, kanker pada jeruk dan busuk pada sayuran.Virus yang menyerang tumbuhan biasanya melalui serangga.

Serangga yang mengisap atau memakan tanaman yang terkena virus dapat menularkannya ke tanaman lain. Virus yang menyerang manusia dapat ditularkan, baik melalui kontak langsung maupun tak langsung dengan penderita. Contoh lain pada manusia yaitu virus HIV yang ditularkan lewat darah, cairan sekresi vagina, air susu, hubungan seksual, jarum suntik, dan transfusi darah.

Reproduksi Virus Daur hidup virus dengan mengambil contoh replikasi virus penginfeksi bakteri (fag):

Daur Litik Daur litik terdiri dari lima tahapan yaitu:

Tahap Absorbsi Pada tahap ini, bagian ujung ekor virus (reseptor) menempel pada dinding sel bakteri. Proses penempelan ini hanya terjadi pada virus tertentu. Jadi, dengan kata lain proses penempelan virus bersifat sangat khas. Setelah menempel, virus akan segera mengeluarkan enzim lisozim untuk melubangi dinding sel inang.

Tahap Penetrasi Pada tahap ini, DNA/RNA virus masuk ke dalam sel inang melalui penambatan lempeng ujung, kontraksi, dan penusukan pasak.Bagian tubuh virus yang masuk ke dalam sel inang hanyalah asam nukleat. Sedangkan, bagian kapsid tetap berada di luar dinding sel dan akan terlepas dengan sendirinya setelah tidak berguna lagi.

Tahap Sintesis/Replikasi/Eklifase Proses yang terjadi pada tahap ini adalah penghancuran DNA sel inang, sehingga membuat sintesis DNA bakteri berhenti bekerja. Setelah proses ini berhasil, DNA bakteri kemudian digantikan oleh DNA/RNA virus, sehingga virus mampu mengendalikan secara utuh kehidupan dari sel bakteri. Hal ini bertujuan untuk membuat salinan asam nukleat virus (DNA/RNA) yang kemudian membentuk berbagai komponen tubuh virus seperti ekor dan kapsid.

Tahap Perakitan Setelah melalui tahap ketiga, tahap selanjutnya merupakan perakitan tubuh virus yang masih terpisah-pisah, seperti kepala, ekor, dan serabut ekor, menjadi virus yang utuh. Selain itu, kapsid utuh yang terbentuk juga kemudian diisi oleh DNA/RNA sehingga proses reproduksi berhasil menciptakan virus baru. Pada fase ini, virus yang dihasilkan bisa mencapai 100-200 buah, lho.

Tahap Lisis/ Litik Pada tahap ini, kerja enzim lisozim tidak hanya untuk melubangi dinding sel inang saja tetapi juga membuat dinding sel mengalami perpecahan di akhir fase reproduksi virus.Pecahnya dinding sel kemudian diikuti oleh pelepasan virus-virus baru yang telah siap melakukan replikasi ulang dengan menemukan sel inang baru.

Daur Lisogenik Fase Adsorpsi Lihat uraian fase adsorpsi pada daur litik

Fase Injeksi Lihat uraian fase injeksi pada daur litik

Fase Penggabungan Ketika memasuki fase injeksi, DNA virus masuk ke dalam tubuh bakteri. Selanjutnya, DNA virus menyisip ke dalam DNA bakteri atau melalui penggabungan

Fase Pembelahan Dalam keadaan tersambung itu, DNA virus tidak aktif, dikenal sebagai profag.DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri sehingga jika DNA bakteri melakukan replikasi, profag juga ikut melakukan replikasi.

Fase Sintetis Jika profag menjadi aktif, profag akan memisahkan diri dari DNA bakteri, kemudian menghancurkan DNA bakteri. Selanjutnya, DNA virus melakukan sintesis protein untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus virus baru.Selain itu, DNA virus juga melakukan replikasi DNA sehingga DNA virus menjadi banyak.

Fase Perakitan Bagian bagian kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh yang berfungsi sebagai selubung virus.Selanjutnya, DNA hasil replikasi masuk ke dalam kapsid dan terbentuk virus baru.

Fase Litik Virus virus yang terbentuk berhamburan keluar dari sel bakteri lalu menyerang bakteri baru.Dalam daur selanjutnya, virus dapat mengalami daur litik atau lisogenik.Demikian seterusnya.

Peranan Virus Dalam Kehidupan Manusia

mosaic-virus

Virus Yang Menguntungkan Pembuatan Antitoksin Antitoksin dapat dibuat dengan menggabungkan DNA virus dan gen yang mempunyai sifat menguntungkan sehingga jika virus menginfeksi bakteri, di dalam sel bakteri tersebut terkandung gen yang menguntungkan. Gen manusia adalah gen yang menguntungkan yang dapat mengendalikan produksi antitoksin. Jika oleh DNA virus, DNA manusia disambungkan dengan DNA bakteri, sel bakteri tersebut akan mengandung gen manusia penghasil antitoksin

Melemahkan Bakteri Virus yang menyerang bakteri patogen merupakan virus yang menguntungkan.Jika DNA virus lisogenik menginfeksi DNA bakteri patogen, bakteri tersebut menjadi melemah atau tidak berbahaya.

Memproduksi Vaksin Vaksin digunakan manusia untuk memperoleh kekebalan tubuh/antibodi. Vaksin ini sebenarnya merupakan bibit penyakit yang telah dilemahkan dan apabila menyerang manusia tidak akan berbahaya lagi.

Virus Yang Merugikan AIDS AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrom)Penyakit ini disebabkan oleh HIV (Human Immuno-deficiency Virus) yang menyerang kekebalan tubuh. Virus ini menular melalui kontak cairan, antara lain aktivitas hubungan seksual, pemakaian jarum suntik bekas penderita HIV, dan wanita penderita HiV yang sedang mengandung janin.

Apabila seseorang terjangkit virus HIV, maka orang tersebut tidak memiliki sistem kekebalan tubuh, sehingga jika si penderita terkena flu atau penyakit lain maka akan sulit sekali untuk sembuh. AIDS adalah penyakit yang mematikan dan belum ada obat atau vaksinnya.AIDS berasal dari Afrika Sub-Sahara.Gejala dari penderita AIDS adalah; demam, berkeringat di malam hari, mengalami pembengkakan kelenjar, lemah, berat badan yang terus mengalami penurunan.

Ebola Ebola adalah penyakit mematikan. Virus ebola muncul pertama kali di Zaire, di Afrika Tengah tahun 1976 yang berasal dari infeksi babi kemudian ditularkan ke manusia. Virus ebola menyerang sel darah putih makrofag, jaringan fibroblas, yang selanjutnya menyebar ke organ-organ tubuh sehingga menyebabkan pendarahan dan kematian pada penderitanya.

Beberapa virus dan penyakit lain pada manusia yang disebabkannya, yaitu:

Virus polio menyebabkan penyakit polio yang dapat menyebabkan lumpuh jika virus menyerang selaput otak dan merusak sel saraf di otak depan

Virus rabies menyebabkan penyakit rabies yang dapat menginfeksi semua hewan berdarah panas , misalnya anjing, kelelawar, serigala, dan kucing.

Paramyxovirus menyebabkan penyakit gondong yang menyerang otak, pankreas, kelenjar parotid , dan jantung

Coronavirus menyebabkan penyakit SARS, yaitu sindrom pernapasan akut parah (severe acute respiratory syndrome)

Virus H5N1 menyebabkan flu burung yang menimbulkan gejala suhu di atas 38 derajat celcius, radang saluran pernapasan atas, batuk, radang paru paru, dan nyeri otot.

Demikian penjelasan artikel diatas tentang Sejarah Penemuan Virus – Pengertian, Bentuk, Struktur, Gambar semoga bisa bermanfaat bagi pembaca setia kami.

Struktur bakteriofage dan fungsinya

Artikel Terkait