SIFAT DAN STRUKTUR VIRUSIntan Utamawati Rindhy Utami Muris Virrisya

Virus merupakan mikroorganisme yang terlalu kecil untuk dapat dilihat di bawah mikroskop biasa dan tidak dapat dibiakkan diluar inangnya. Keberadaan virus sebagai penyebab penyakit baru diketahui pada akhir abad ke 19, dimana pada tahun 1892 DImitri Iwanoski, seorang ahli bakteriologi RUsia melaporkan penularan infeksi oleh filtrat saringan bakteri pada tembakau yang menyebabkan penyakit mosaik pada tanaman tembakau.

Tahun 1898, Martinus Beijerink menyatakan bahwa penyebab infeksi pada filtrat yang bebas bakteri tersebut adalah hidup dan tidak berbentuk partikel, yang kemudian diberi nama Contagium vivum fluidum. Tahun 1930an, para ilmuwan mulai menyebut bahan tersebut dengan istilah virus, yang dalam bahasa latin berarti racun.

Dengan ditemukannya mirkoskp elektron, telah memungkinkan para ahli virologi untuk melihat bentuk virus dan perkembangan ilmu virologi yang mempelajari sifat-sifat virus telah berkembang dengan lebih cepat

Berbagai penemuan baru dalam bidang virologi terus berkembang, namun masih banyak kendala yang dihadapi untuk memecahkan persoalan-persoalan yang diakibatkan oleh infeksi virus. Beberapa faktor yang menjadi kendala dalam pemberantasan virus antara lain: Kesulitan dalam menegakkan diagnosios penyakit infeksi yang disebabkan oleh virus karena beberapa jenis virus sulit diidentifikasi dengan metode konvensional dan memerlukan pengembangan metode yang lebih sensitif dan akurat. Kendala dalam pemilihan dan penggunaan obat antiviral yang tepat karena masih terbatasnya obat-obat antiviral yang dapat digunakan untuk mengobati infeksi virus tertentu Belum tersedianya vaksin yang dapat mencegah infeksi virus tertentu karena pembuatan dan pengembangan vaksin untuk penyakit virus masih sangat terbatas dan belum semua vaksin virus ditemukan Faktor sanitasi lingkungan dan pola hidup masyarakat yang belum mendukung secara maksimal upaya-upaya pemberantasan penyakit infeksi yang disebabkan oleh virus

Sifat-Sifat VirusVirus hanya Virus adalah dapat dilihat Virus merupakan parasit dibawah mikroorganisme intraseluler, mikroskop terkecil dengan berukuran elektron dan diameter antara tidak dapat sangat kecil 20 nm sampai yang dapat dilihat dengan dengan kira-kira menginfeksi sel mikroskop 30 nm organisme hidup cahaya biasa, kecuali pox virus

Pernyataan bahwa virus merupakan suatu organisme hidup sering menimbulkan kontroversi karena organisme hidup diartikan sebagai suatu proses yang sangat kompleks yang dihasilkan oleh aktivitas berbagai protein yang dikode oleh asam nukleat. Materi genetik yang terdiri dari asam nukleat pada sel hidup, selalu aktif setiap saat karena virus merupakan materi yang inert di luar sel hospes, maka dalam keadaan tersebut virus tidak dianggap sebagai organisme hidup. Akan tetapi, begitu virus dapat masuk ke dalam sel hospes, maka asam nukleat virus akan aktif sehingga virus dapat berkembang biak. Pada kondisi ini virus merupakan organisme hidup yang dapat bermultiplikasi dan memperbanyak diri dalam sel hospes yang terinfeksi. Dalam sudut pandang klinik, virus merupakan mikroorganisme lainnya seperti bakteri, jamur dan parasit lainnya karena sifat-sifat virus berbeda dengan mikroorganisme patogen lainnya maka virus disebut sebagai parasit intraselular obligat yang mutlak membutuhkan sel hidup sebagai tempat untuk multiplikasinya

Virus merupakan suatu mikroorganisme yang memiliki sifat-sifat spesifik berikut ini:Hanya memiliki satu tipe asam nukleat RNA atau DNA saja

Strukturnya sangat sederhana, terdiri dari: Pembungkus (kapsid) yang melindungi asam nukleat Ada beberapa jenis virus yang mempunyai selubung yang terdiri dari lipida, protein,d an karbohidrat

Tidak memiliki informasi genetik sistem Lipman untuk sintesis energi Bermultiplikasi di dalam sel hidup, dengan menggunakan sistem reproduksi yang dimiliki oleh sel hospes Asam nukleat virus dengan mudah dapat dipindahkan ke dalam sel hidup lainnya

Struktur VirusStruktur partikel virus lengkap yang disebut virion terdiri dari inti asam nukleat yang dikelilingi oleh lapisan protein yang disebut kapsid dengan atau tanpa selubung diluar kapsid

ASAM NUKLEATVirus hanya memiliki satu jenis asam nukleat saja, yaitu DNA atau RNA saja.

Asam nukleat virus dapat dalambentuk untai tunggal atau untai ganda

Berdasarkan struktur asam nukleatnya virus dapat digolongkan menjadi:

Virus yang mengandung DNA untai ganda

Virus yang mengandung DNA untai tunggal

Virus yang mengandung RNA untai ganda

Virus yang mengandung RNA untai tunggal

KAPSID DAN KAPSOMERAsam nukleat virus dikelilingi oleh mantel protein yang disebut kapsid

Setiap kapsid terdiri dari subunit protein yang disebut dengan kapsomer. Dalam beberapa virus protein penyusun kapsomer teridiri dari satu jenis polipeptida, sedangkan yang lainnya terdiri dari beberapa jenis polipeptida yang tergantung pada jenis virusnya. Kapsomer dapat dilihat dengan mikroskop elektron

Kapsid melindungi asam nukleat dari pengaruh ekstraselular mempermudah proses penempelan pada sel hospes dan dapat berfungsi pada proses penembusan ke dalam sel.

Untuk melindungi asam nukleat, molekul polipeptida tersusun sedemikian rupa sehingga berbentuk simetris. Berdasarkan simetri kapsidnya ini bentuk virus dikenal dengan:Simetri ikosahedral, adalah bentuk tata ruang yang dibatasi oleh 20 segitiga sama sisi yang mempunyai aksis rotasi ganda yang jumlah kapsomernya dapat dihitung dengan rumus tertentu.

Simetri heliks, dimana asam nukleat yang memanjang dikelilingi oleh protein yang tersusun seperti spiral

SELUBUNG (ENVELOPE)Pada beberapa jenis virus protein kapsid diselubungi dengan selubung (envelope), yang umumnya terdiri dari kombinasi lipida, protein, dan karbohidrat. Pada selubung virus kadangkala terdapat tonjolan (spikes) yang terdiri dari kompleks karbohidrat dan protein

Virus yang kapsidnya tidak diselubungi oleh envelope disebut non-envelope virus.

Kapsid dari virus yang tidak berselubung ini melindungi asam nukleat dari enzim nuklease dan membantu perlekatan virus pada sel yang akan diinfeksi

Taksonomi VirusRindhy Utami Muris

Taksonomi Virus The International Committee on Taxonomy of Viruses mengelompokan virus berdasarkan pada jenis asam nukleat, cara replikasi dan multiplikasi serta morfologi virus. Struktur Taksonomi secara umum adalah sebagai berikut: Ordo : (-virales) Famili : (-viridae) Subfamili : (-virinae) Genus : (-virus) Spesies : (-virus)

Pada 4 famili (Poxviridae, Herpesviridae, Parvoviridae, Paramyxoviridae), kelompok besar yang disebut sub famili didefinisikan dengan mempertimbangkan kompleksitas hubungan di antara anggota virus. Jenis jenis virus digunakan untuk mengelompokkan Ordo virus yang memiliki karakter yang umum. Hanya 1 jenis saat ini yang telah didefinisikan, yaitu Ordo Mononegavirales, meliputi famili Filoviridae, Paramyxoviridae, dan Rhabdoviridae.

Pembagian Famili

Sejak tahun 1995, The International Committee on Taxonomy of Viruses telah mengumpulkan lebih dari 4000 virus binatang dan tumbuhan menjadi 71 famili, 11 subfamili, dan 164 genus, tetapi masih ada ratusan virus yang masih belum ditemukan, 24 famili virus diantaranya dapat menginfeksi manusia dan binatang.

Contoh Virus RNA Untai Tunggal

Sifat dan Ukuran Virus RNA untai tunggal polaritas positif, nonenvelope, 28-30 nm.

Famili Picornaviridae

Genus Enterovirus Rhinovirus Hepatitis A virus

Keterangan Sedikitnya 70 jenis enterovirus yang menyerang manusia termasuk polio, coxsacki, dan echovirus. Lebih dari 100 rhinovirus menyebabka flu.

RNA untai tunggal polaritas positif, nonenvelope. 35-40 nm.RNA rantai tunggal, polaritas positif, berselubung, 60-70 nm

Caliciviridae

Hepatitis E virus Norovirus

Menyebabkan gangguan pencernaan dan HepatitisMenyebabkan ensefalitis ditularkan melalui serangga. Rubella ditularkan melalui sistem pernafasan.

Togaviridae

Alphavirus Rubivirus (Rubella virus)

Lanjutan ......Sifat dan Ukuran VirusRNA rantai tunggal, polaritas positif, berselubung, 40-50 nm.

FamiliFlaviviridae

GenusFlavivirus Pestivirus Hepatitis C Virus

KeteranganDitularkan melalui serangga, menyebabkan penyakit demam berdarah dan ensefalitis Menyebabkan infeksi saluran nafas bagian atas.

RNA untai tunggal, polaritas positif, berselubung, 80-160 nm.

Coronaviridae

Coronavirus

Contoh Virus RNA Untai GandaSifat dan Ukuran VirusRNA untai ganda, envelope, 60-80 nm.

FamiliReoviridae

GenusReovirus Rotavirus

KeteranganMneyebabkan penyakit infeksi pada saluran pernafasan dan saluran pencernaan

Contoh Virus DNASifat dan Ukuran Virus Famili Genus Keterangan

DNA untai Parvoviridae tunggal, envelope, 18-25 nm.

Human Parvovirus Menyebabkan B19 Fifth disease (erythema infectiosum) dan anemia. Mastadenovirus Menyebabkan infeksi pada saluran pernafasan. Virus kecil menginduksi tumor.

DNA untai ganda, nonenvelope, 7090 nm. DNA untai ganda, nonenvelope, 4057 nm.

Adenoviridae

Papovaviridae.

Papillomavirus Polymavirus

Lanjutan .......Sifat dan ukuran virusDNA untai ganda, mempunyai selubung, 200350 nm. DNA untai ganda, mempunyai selubung 150-200 nm.

FamiliPoxviridae

GenusOrthopoxvirus (vaccinia dan smallpox virus) Molluscipox Simplexvirus Varicellavirus Cytomegalovirus Lymphocryptoviru s

KeteranganMenyebabkan pneyakit cacar.

Herpesviridae

Menyebabkan beberapa penyakit pada manusia antara lain, demam, cacar air, herpes, llimfoma Burkitts Menyebabkan hepatitis B dan tumor hati

DNA untai ganda, mempunyai sleubung, 42 nm.

Hepadnaviridae

Hepadnavirus (Hepatitis B virus)

Multiplikasi VirusRindhy Utami Muris

Multiplikasi Virus Perkembangan virus hanya akan terjadi pada sel inang yang hidup. Pasa perkembangbiakan virus ada yang disebut periode eclipse, yaitu fase dimana virion yang menginfeksi dirusak dan infektifitas yang dapat diukur hilang setelah interaksi dengan sel inang.

Lama siklus replikasi virus juga bervariasi dari 6-8 jam (picornavirus) sampai lebih dari 40 jam (beberapa virus herpes). Tidak semua infeksi menghasilkan virus baru. Infeksi yang produktif terjadi di dalam sel yang permisif dan menghasilkan produksi virusn yang infeksius. Infeksi yang abortif akan gagal memproduksi keturunan virus.

Multiplikasi Bakteriofag Daur Litik Fase Adsorbsi Melekatnya virus pada dinding sel bakteri, pada dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli oleh protein virus. Virus mengelurkan enzim lisozim sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri.

Fase Penetrasi Kapsid virus memasukan asam nukleat (DNA atau RNA) ke dalam sel.

Fase Biosintesis Produksi enzim penghancur oleh DNA virus untuk menghancurkan DNA bakteri yang merupakan pengendali mesin biosintetik bakteri. DNA virus mengambil alih kendali kehidupan sel. DNA virus menginduksi mesin metabolik untuk menghasilkan komponen-komponen virus. Kemudian mereplikasi diri berulang kali dengan jalan mengkopi diri membentuk DNA virus dalam jumlah banyak. DNA virus tersebut melakukan sintesis protein virus yang akan dijadikan kapsid dengan menggunakan ribosom bakteri dan enzim-enzim bakteri.

Fase Perakitan Kapsid yang terpisah-pisah, antara bagian kepala, ekor dan serabut ekor, dirakit membentuk kapsid yang utuh. Dan DNA virus masuk kedalamnya.

Fase litik Ketika perakitan virus selesai, virus telah memproduksi enzim lisozim lagi, yakni enzim yang akan menghancurkan dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri hancur, sel bakteri mengalami lisis dan mati. Sedangkan virus-virus baru akan keluar untuk mencari inang baru.

Daur Lisogenik Fase Adsorbsi Penempelan bakteriofaga pada dinding sel bakteri sebagaimana pada daur litik.

Fase Penetrasi Pemasukan asam nukleat ke dalam tubuh bakteri.

Fase penggabungan DNA virus masuk ke tubuh bakteri dan menyisip ke dalam DNA bakteri atau melakukan pneggabungan DNA bakteri berbentuk sirkuler, yakni kalung yang berbetuk panjang sirkuler.

Fase Pembelahan Dalam keadaan tersambung sirkuler, DNA virus tidak aktif dan dikenal sebagai profaga. Karena DNA virus menyatu dengan DNA bakteri, maka Jika DNA ]bakteri mengalami replikasi, DNA bakteri mengkopi diri dengan proses replikasi. Akan terbentuk dua bakteri yang mengansung profaga yang identik

Fase Biosintesis Dalam keadaan tertentu akibat rangsangan dari luar (radiasi atau zat kimia) profaga menjadi aktif. Profaga memisahkan diri dari DNA bakteri dan kemudian melakukan mutiplikasi DNA virus, mensintesa protein yang digunakan sebagai penyusun kapsid virus.

Fase Perakitan Kapsid-kapsid tersebut dirakit menjadi kapsid yang utuh yang akan dijadikan sebagai selubunga virus. Selanjutnya DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus-virus baru.

Fase Litik Kemudian terjadi lisis sel bakteri. Virus-virus akan keluar dari sel bakteri dan menyerang bakteri baru.

Multiplikasi Virus Manusia Multiplikasi virus pada manusia pada dasarnya sama dengan daur multiplikasi bakteriofaga. Perbedaan terletak pada mekanisme atau cara masuknya ke dalam seh hospes dan pada proses biosinteisnya di dalam sel hospes. Perbedaan terjadi karena sel prokariot pada sel hospes bakteriofaga dan sel eukariotik pada sel hospes manusia.

Perbedaan Multiplikasi Bakteriofaga dan Virus ManusiaFase MultiplikasiPenempelan

BakteriofagaSerabut ekor menempel pada protein yang terdapat pada dinding sel bakteri.

Virus Manusia atau BinatangVirus menempel pada protein dan glikoprotein yang terdapat pada membran sel hospes

Penetrasi

DNA virus diinjeksikan ke dalam sel hospes.Tidak diperlukan

Kapsid virus masuk melalui proses endositosis atau fusi sel.Pelepasan kapsid dilakukan dengan bantuan enzim.

Pelepasan Selubung

Biosintesis

Terjadi pada sitoplasma Terjadi pada inti sel (virus DNA dan sitoplasma virus RNA)

Fase MultiplikasiInfeksi Kronis

BakteriofagaLisogeni

Virus Manusia atau binatangInfeksi laten, infeksi berjala lambat, menyebabkan kanker Pembentukan sel budding (virus bersimpai) dan perusakan plasma sel hospes pada virus yang tidak bersimpai.

Pembebesan sel virus

Melisiskan sinsing sel hospes

Biosintesis Virus DNARindhy Utami Muris

Multiplikasi Virus DNA

Sitoplasma

Protein kapsid

Inti sel

mRNA

BIOSINTESIS VIRUS RNA

Multiplikasi virus RNA prinsipnya sama dengan virus DNA kecuali terdapat beberapa perbedaan dalam pembentukan mRNA yang terjadi pada beberapa virus RNA

Multiplikasi Virus RNA dan Tahapan Sintesis Protein

MULTIPLIKASI RETROVIRIDAE Proses multiplikasi Lentivirus yaitu salah satu genus dalam retroviridae, termasuk HIV-1 dan HIV-2 berbeda dengan proses multiplikasi virus RNA lainnya karena retrovirus mempunyai enzim reverse transcriptase

Tahapan Multiplikasi Retroviridae