VIRUS (1) Asal Mula Penemuan Virus dan Ciri-ciri Virus dan Ciri-Ciri Virus

VIRUS

Virus bukanlah suatu sel, melainkan hanya merupakan partikel yang mengandung materi genetik dan protein yang dapat memasuki atau menginfeksi sel hidup. Sel hidup yang diinfeksi kemudian dikendalikan oleh virus untuk menghasilkan materi genetik dan bagian-bagian lain dari virus tersebut. Selanjutnya terbentuklah virus-virus baru dalam sel hidup yang diinfeksinya. Materi genetik yang terkandung dalam virus dapat berupa DNA atau RNA. DNA atau RNA ini dibungkus dalam selubung protein khusus dengan bentuk yang berbeda-beda. Reproduksi atau perkembangbiakan virus hanya dapat terjadi pada sel hidup yang diinfeksinya. Oleh karena itu, semua virus merupakan parasit obligat, artinya semua virus betul-betul hanya dapat hidup sebagai parasit.

Asal Mula Penemuan Virus dan Ciri-ciri Virus

Aktivitas manusia yang berlebihan dan diiringi oleh perkembang an ilmu pengetahuan dan teknologi yang canggih telah banyak menimbulkan dampak bagi kehidupan. Dampak tersebut antara lain adalah timbulnya berbagai polusi akibat kegiatan yang menghasilkan sampah, terlebih lagi bila sampah-sampah tersebut tidak di daur ulang. Akibatnya timbullah masalah tersendiri di bidang kesehatan, yaitu banyaknya jenis penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme yang hidup pada sampah. Berbagai penyakit juga disebabkan oleh aktivitas virus. Umumnya penyakit akibat virus ini lebih susah untuk diatasi. Oleh karena itu, perhatian manusia terhadap virus semakin besar setelah ditemukannya berbagai penyakit yang aneh dan belum pernah ditemukan sebelumnya. Gambar 2.1 berikut adalah contoh beberapa virus penyebab penyakit.

         Virus berasal dari bahasa latin virulae yang artinya ‘menular’. Virus merupakan substansi aseluler (tubuh tidak berupa sel), karena hanya memiliki kapsid (selubung yang berfungsi sebagai dinding) dan asam nukleat, tetapi tidak memiliki inti sel, sitoplasma, dan membran sel. Ukuran virus sangat kecil, sehingga disebut juga mikro ba atau mikroorganisme. Di dalam biologi, virus dipelajari lebih mendalam pada cabang ilmu mikrobiologi atau lebih khusus lagi disebut virologi.

1. Asal Mula Penemuan Virus

Menurut para ahli biologi, virus merupakan substansi atau bentuk peralihan antara benda hidup (makhluk hidup) dan benda mati. Virus disebut benda mati karena virus lebih dominan mempunyai ciri-ciri sebagai benda mati daripada ciri-ciri makhluk hidup. Virus berbentuk seperti molekul atau partikel yang disebut virion. Tetapi virus juga menunjukkan ciri-ciri makhluk hidup karena virus mempunyai materi genetik berupa asam nukleat yang terdiri dari dari ADN (Asam Deoksiribo Nukleat) atau ARN (Asam Ribo Nukleat), serta dapat melakukan perkembangbiakan yang dinamakan replikasi.

Sejarah penemuan virus dimulai tahun 1883 oleh ilmuwan Jerman yang bernama Adolf Meyer. Ia melakukan penelitian pada tanaman tembakau. Pada suatu ketika ia menemukan adanya daun tembakau yang tidak normal. Daun tersebut berwarna hijau kekuning-kuningan, yang ternyata setelah diamati, terdapat cairan atau lendir. Daun yang mengalami hal demikian menderita penyakit mosaik. Penyakit ini disebabkan oleh mikroorganisme yang kita sebut virus. Penyakit mosaik ini menyebabkan pertumbuhan tembakau menjadi terhambat (kerdil) dan daunnya berwarna belang-belang.

Menurut Meyer, penyakit mosaik pada daun tembakau tersebut dapat menular. Hal ini dibuktikan dengan menyemprotkan ekstrak daun tembakau yang telah tertulari penyakit mosaik ke tanaman tembakau yang masih normal (segar). Setelah diamati ternyata daun yang semula normal tersebut menjadi berwarna hijau kekuningkuningan (berbintik-bintik kuning). Setelah dilakukan penelitian, penyebab penyakit tersebut adalah mikroba yang kecil sekali dan hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron.

Penelitian serupa dengan yang dilakukan oleh Meyer tersebut dilakukan kembali oleh Dmitri Ivanovsky. Ia berhasil menemukan fi lter (alat penyaring) bakteri. Di dalam penelitiannya, Ivanovsky mengoleskan hasil saringan (dari daun tembakau yang telah terkena penyakit mosaik) pada daun tanaman yang sehat. Hasilnya tanaman yang sehat tersebut akhirnya tertular. Ivanovsky menyimpulkan bahwa mikroba penyebab penyakit tersebut adalah mikroba yang bersifat patogen (penyebab penyakit) yang mempunyai ukuran lebih kecil daripada bakteri, karena mikroba tersebut dapat lolos dari saringan atau fi lter untuk menyaring bakteri.

Selanjutnya, pada tahun tahun 1897, M. Beijerinck, seorang ahli mikrobiologi berkebangsaan Belanda, menemukan fakta bahwa mikro organisme yang menyerang tembakau tersebut dapat melakukan reproduksi dan tidak dapat dibiakkan pada medium untuk bakteri. Fakta lainnya adalah apabila mikroorganisme tersebut dimasukkan ke dalam alkohol,ia tidak mati. Tetapi pada waktu itu M. Beijerinck belum berhasil mene mukan struktur dan spesies mokroorganisme tersebut.

Menyusul penemuan Beijerinck, ilmuwan Amerika, Wendell M. Stanlye, pada tahun 1935 berhasil mengkristalkan makhluk hidup yang menyerang tanaman tambakau. Hasil penelitian tersebut menjawab pertanyaan tentang makhluk apa yang menyebabkan penyakit tersebut. Makhluk hidup tersebut kemudian dinamakan TMV (Tobacco Mosaic Virus) atau Virus Mosaik Tembakau. Sampai saat ini penelitian-penelitian tentang virus dan penyakit-penyakit yang disebabkan oleh virus terus dilakukan dan semakin berkembang.

2. Ciri-Ciri Virus

Ciri-ciri virus meliputi ukuran, bentuk, struktur dan fungsi, cara hidup, serta cara reproduksinya.

a. Ukuran virus

Ukuran virus berkisar antara 25-300 nm. Virus yang berukuran 25 nm dijumpai pada virus penyebab polio. Sedangkan virus yang berukuran 100 nm misalnya Bakteriofag atau virus T (Bacteriophage atau phage), yaitu virus yang menyerang bakteri Escherichia coli. Sedangkan virus yang berukuran lebih kurang 300 nm contohnya adalah TMV (Tobacco Mosaic Virus).

b. Bentuk tubuh

Bentuk tubuh virus sangat bervariasi. Virus yang berbentuk bulat contohnya adalah virus infl uenza (Infl uenza virus) dan HIV penyebab AIDS. Virus juga ada yang berbentuk oval, seperti virus rabies (Rabiez virus). Bentuk batang dijumpai pada TMV, bentuk jarum dijumpai pada Tungrovirus (virus penyebab kekerdilan pada batang padi), dan bentuk seperti huruf T dijumpai pada Bakteriofag. Sedangkan bentuk polihedral contohnya adalah pada Adenovirus (penyebab penyakit demam).

c. Struktur dan fungsi

Tubuh virus bukan merupakan sel (aseluler), tidak memiliki inti sel, sitoplasma, dan membran sel, tetapi hanya memiliki kapsid sebagai pelindung luar. Virus berupa partikel (molekul) yang disebut virion. Tubuh virus yang berupa kristal atau partikel ini lebih menunjukkan ciri mineral daripada ciri kehidupan. Oleh karena itu ada anggapan bahwa virus bukan makhluk hidup.

Struktur tubuh virus yang kita gunakan sebagai contoh dalam pembahasan ini adalah struktur tubuh Bakteriofag (virus T). Perhatikanlah Gambar 2.3. Tubuh virus T terbagi atas bagian kepala dan bagian ekor. Bagian kepala terbungkus oleh suatu selubung dari protein yang disebut kapsid. Kapsid mempunyai fungsi sebagai pemberi bentuk pada virus, dan juga berfungsi sebagai pelindung bagian dalam tubuh virus. Bagian di luar kapsid terdapat selubung yang tersusun dari lipida dan karbohidrat.

Di dalam tubuh virus (isi tubuh virus) terdapat materi genetik sederhana yang terdiri dari senyawa asam nukleat yang berupa ADN Gambar 2.3 Struktur tubuh Bakteriofag Kepala berisi DNA/Kapsid Benang ekor Lempengan ekor Sarung ekor Dinding sel bakteri Membran plasma bakteri David Burnie, 2000, hlm 58 Virus dan Peranannya dalam Kehidupan 23 atau ARN. Bentuk ADN dan ARN tergantung pada spesifi kasi virus. Setiap jenis virus hanya memiliki 1 macam molekul materi genetik, yaitu ADN saja atau ARN saja. Materi genetik tersebut dapat berupa rantai ganda yang berpilin atau rantai tunggal, dengan bentuk memanjang, lurus, atau melingkar.

Bentuk kapsid pada virus bermacam-macam, ada yang bulat, oval, batang, polihedral, atau seperti huruf T. Pada beberapa virus, misalnya virus fl u dan herpes, di luar kapsid masih terdapat struktur tambah an yang berupa kapsul pembungkus atau amplop. Kapsul pembungkus ini berfungsi membantu virus untuk menyerang (menginfeksi) tubuh inang atau hospes, sehingga tubuh inang tersebut menderita suatu penyakit.

d. Cara hidup

Virus hidup sebagai parasit obligat (parasit sejati). Tempat hi dupnya di dalam jaringan tubuh organisme lain (tubuh manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan). Jadi, virus hanya dapat hidup secara parasit pada sel organisme lain.

e. Cara berkembang biak

Virus hanya dapat berkembang biak pada sel-sel hidup dan untuk reproduksinya virus hanya memerlukan asam nukleat. Karena dapat melakukan reproduksi, maka virus dianggap sebagai makhluk hidup (organisme).

Di dalam proses reproduksi, virus memerlukan lingkungan sel hidup (di dalam jaringan tubuh) sehingga virus memerlukan organisme lain sebagai inang atau hospesnya. Contoh organisme yang menjadi hospes virus adalah bakteri, jaringan embrio, hewan, tumbuhan, dan manusia. Proses reproduksi virus disebut repli kasi (penggandaan diri tubuh virus). Proses replikasi virus semenjak menempel pada sel inang sampai terbentuknya virus yang baru melibatkan siklus litik dan siklus lisogenik. Perhatikan Gambar 2.4.

Siklus litik adalah replikasi virus yang disertai dengan matinya sel inang setelah terbentuk anakan virus yang baru. Siklus litik virus yang telah berhasil diteliti oleh para ilmuwan adalah siklus litik virus T (Bacteriophage), yaitu virus yang menyerang bakteri Escherichia coli (bakteri yang terdapat di dalam colon atau usus besar manusia).

Siklus litik Bakteriofag terdiri atas 5 fase, yaitu fase adsorbsi, fase penetrasi sel inang, fase eklifase, fase replikasi, dan fase pemecahan sel inang. Berikut penjelasannya.

1). Fase Adsorbsi

Pada fase ini, ujung ekor Bakteriofag menempel atau melekat pada bagian tertentu dari dinding sel bakteri yang masih dalam keadaan normal. Daerah itu disebut daerah reseptor (receptor site atau receptor spot). Virus yang menyerang bakteri E. coli, memiliki lisozim (lisozyme) yang berfungsi merusak atau melubangi dinding sel bakteri.

2). Fase penetrasi sel inang

Pada fase ini, kulit ujung ekor virus T dan dinding sel bakteri E. coli yang telah menyatu tersebut larut hingga terbentuk saluran dari tubuh virus T dengan sitoplasma sel bakteri. Melalui saluran ini ADN virus merusak ke dalam sitoplasma bakteri dan bercampur dengannya.

3). Fase eklifase

Pada fase ini, setelah bercampur dengan sitoplasma bakteri, ADN virus mengambil alih kendali ADN bakteri. Pengendalian ini terjadi di dalam proses penyusunan atau sintesis protein di dalam sitoplasma bakteri. Seterusnya ADN virus mengendalikan sintesis protein kapsid virus.

4). Fase replikasi (fase sintesis: penyusunan)

Virus baru pada fase ini mulai dibentuk. ADN virus T mengadakan pembentukan atau penyusunan ADN virus yang baru, dengan menggunakan ADN bakteri sebagai bahan materinya, serta membentuk selubung protein kapsid virus. Maka terbentuklah beratus-ratus molekul ADN baru virus yang lengkap dengan selubungnya. Setiap sel bakteri E. coli yang diserang oleh virus T dapat menghasilkan 200-300 virus T yang baru.

5). Fase pemecahan sel inang atau litik

Setelah terbentuk virus T yang baru, dinding sel bakteri akan pecah (litik). Selanjutnya sejumlah virus T yang baru tersebut akan keluar dan siap untuk menyerang sel bakteri E. coli yang baru (yang lain).

Selain secara litik, reproduksi virus juga bisa terjadi secara lisogenik. Pada siklus lisogenik, ADN atau ARN virus menempel pada kromosom sel inang (membentuk profage) dan mengadakan replikasi. Bedanya dengan siklus litik, pada siklus lisogenik sel inang tidak pecah atau mati, sehingga setiap kali sel inang membelah di dalamnya juga terdapat virus-virus yang berkembangbiak.