Virus (Ciri-Ciri, Struktur, Perkembangbiakan Dan Infeksi Bakteri)

Menurut para ahli biologi, virus merupakan organisme peralihan antara makhluk hidup dan benda mati. Dikatakan peralihan karena virus mempunyai sebagian ciri-ciri makhluk hidup, misalnya dapat berkembang biak tapi juga memiliki ciri benda mati, yaitu dapat dikristalkan. Virus dapat dikembangbiakkan dalam telur ayam yang berisi embrio.

Penyelidikan tentang mikroorganisme dimulai sejak ditemukannya mikroskop oleh seorang berkebangsaan Belanda yang bernama Anton van Leeuwenhoek (1632-1723). Sesudah penemuan Leeuwenhoek itu, perhatian terhadap dunia mikroorganisme mulai berkembang. Penyelidikan tentang mikroorganisme semakin meluas setelah ditemukan mikroskop yang lebih sempurna.

Sejarah penemuan virus dimulai pada tahun 1882 dengan adanya penyakit yang menimbulkan bintik-bintik kekuningan pada daun tembakau. Seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman bernama A. Meyer mendapati bahwa penyakit itu menulari tanaman tembakau lainnya. Meyer melakukan percobaan dengan menyemprotkan getah tanaman yang sakit pada tanaman sehat, ternyata tanaman sehat menjadi tertular.

Percobaan itu diulangi oleh ilmuwan berkebangsaan Rusia bernama D. Ivanowsky. Pada saat itu lembaga Pasteur Paris telah berhasil menemukan suatu filter (saringan) yang dapat menyaring bakteri Ivanowsky menyaring getah tanaman tembakau dengan penyaring bakteri, lalu hasil penyaringan dioleskan pada tanaman sehat, ternyata tanaman sehat menjadi tertular.

Ivanowsky lalu menyimpulkan bahwa organisme yang menyerang tembakau tersebut adalah bakteri yang berukuran sangat kecil atau zat kimia yang diproduksi oleh bakteri tersebut yang lolos dari penyaring bakteri dan menimbulkan penyakit. Bakteri ini disebut bakteri patogen (bakteri yang menimbulkan penyakit pada tubuh inangnya).

Pada tahun 1897, M. Beijerink, ahli mikrobiologi Belanda menemukan fakta bahwa organisme penyerang tembakau dapat bereproduksi pada tanaman yang ditumpanginya tetapi tidak dapat dibiakkan pada medium pertumbuhan bakteri. Fakta lainnya menunjukkan bahwa organisme tersebut tidak mati saat dimasukkan dalam alkohol, berbeda dengan bakteri yang mati bila dimasukkan dalam alkohol.

Beijerink menyimpulkan bahwa organisme yang menyerang tembakau tersebut sangat kecil dan hanya dapat hidup pada makhluk hidup yang diserangnya. Namun, Beijerink belum berhasil menemukan struktur dan jenis makhluk itu.

Pada tahun 1935, Wendell Stanley seorang ilmuwan Amerika berhasil mengkristalkan makhluk yang menyerang tanaman tembakau tersebut. Makhluk itu kemudian dinamakan TMV (Tobacco Mosaic Virus) atau virus mosaik tembakau. Sejak itu penelitian tentang virus semakin berkembang.

Ciri-ciri virus, antara lain :

- Virus merupakan parasit obligat atau parasit sejati, yaitu organisme yang hanya dapat bertahan hidup atau berkembang biak di dalam sel atau jaringan inangnya. Karena itu, virus dapat dibiakkan pada telur ayam yang berisi embrio hidup.

Untuk parasit yang hidup mandiri atau bebas dari inangnya disebut parasit fakultatif.

- Untuk bereproduksi virus hanya memerlukan asam nukleat saja.

- Virus tidak dapat bergerak maupun melakukan aktivitas metabolisme sendiri.

- Virus tidak dapat membelah diri.

- Virus tidak dapat diendapkan dengan sentrifugasi (proses pemisahan partikel berdasarkan berat partikel tersebut terhadap densitas atau massa jenis ringannya) biasa, tetapi dapat dikristalkan.

Struktur Virus adalah sebagai berikut :

a. Virus bersifat aseluler (tidak mempunyai sel)

b. Virus berukuran amat kecil, jauh lebih kecil daripada bakteri, yaitu sekitar 20 mµ - 300 mµ (1 mikron = 1000 milimikron). Untuk mengamatinya diperlukan mikroskop elektron yang pembesarannya dapat mencapai 50.000 kali.

c. Virus hanya memiliki salah satu macam asam nukleat (RNA atau DNA).

d. Virus umumnya berupa semacam hablur (kristal) dan bentuknya sangat bervariasi. Ada yang berbentuk oval, memanjang, silindris, kotak dan kebanyakan berbentuk seperti kecebong dengan “kepala” berbentuk oval dan “ekor” berbentuk silindris.

e. Tubuh virus terdiri atas :

- Kepala

Kepala virus berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid.

- Kulit (selubung atau kapsid)

Kapsid adalah selubung yang berupa protein. Kapsid terdiri atas bagian-bagian yang disebut kapsomer (subunit protein dengan jumlah jenis protein yang sedikit), misalnya kapsid pada TMV dapat terdiri atas satu rantai polipeptida yang tersusun atas 2.100 kapsomer.

Kapsid juga dapat terdiri atas protein-protein monomer (atom atau molekul yang dapat berikatan dengan monomer lain untuk membentuk polimer. Monomer dapat berupa hidrokarbon, gula, asam amino atau asam lemak) identik, yang masing-masing terdiri dari rantai polipeptida.

- Isi tubuh

Isi tubuh yang sering disebut virion adalah bahan genetik yakni asam nukleat (DNA atau RNA). Contohnya adalah sebagai berikut :

1. Virus yang isi tubuhnya terdiri atas RNA dan bentuknya menyerupai kubus, contohnya virus polyomyelitis, virus radang mulut dan kuku dan virus influenza.

2. Virus yang isi tubuhnya terdiri atas RNA, protein, lipida dan polisakarida, contohnya paramixovirus.

3. Virus yang isi tubuhnya terdiri atas RNA, protein, banyak lipida, contohnya virus cacar.

- Ekor

Ekor virus merupakan alat penancap ke tubuh organisme yang diserangnya. Ekor virus terdiri atas tabung bersumbat yang dilengkapi benang atau serabut.

Pada virus dijumpai asam nukleat yang diselubungi kapsid disebut nukleokapsid. Ada dua macam nukleokapsid, yaitu :

1. Nukleokapsid yang tidak berselubung, misalnya TMV, Adenovirus dan virus kutil (Warzer virus).

2. Nukleokapsid yang diselubungi suatu membran pembungkus, misalnya virus influenza dan virus herpes.

Dua orang ilmuwan bernama Twort (1916) dan d’Herelle (1917) menemukan virus penyerang bakteri yang menyebabkan bakteri lisis (pecah). Virus yang menyerang bakteri disebut bakteriofag (bacteriophage = pemakan bakteri). Fag yang sering diselidiki adalah yang bersifat parasit pada bakteri E. Coli yang disebut T-coli.

Ada beberapa fag yang sudah dikenal, yaitu fag T₂, T₃, T₄, T₅, T₆ dan T₇. Secara morfologi bentuk luar keenam fag tersebut tidak banyak berbeda. Akan tetapi, secara serologi (ilmu yang mempelajari serum) mereka menunjukkan perbedaan yang nyata. Fag T₂, T₄ dan T₆ disebut T genap, termasuk satu golongan serologi. T₃ dan T₇ termasuk golongan serologi yang lain, sedangkan T₃ dan T₅ berlainan satu sama lain dan juga berbeda dengan golongan serologi T yang lain.

Fag T terdiri atas kepala berbentuk heksagonal dengan diameter 50-65 mµ, panjangnya sampai 100 mµ. Panjang ekornya 100 mµ.

Perkembangbiakan Virus

Pada prinsipnya cara perkembangbiakan virus pada hewan maupun pada tumbuhan mirip dengan yang berlangsung pada bakteriofag (virus pemakan bakteri), yaitu melalui fase adsorpsi (penyerapan), sintesis dan lisis (peristiwa pecah atau rusaknya membran sel, hingga menyebabkan keluarnya organel sel).

Untuk berkembang biak, virus memerlukan lingkungan sel yang hidup. Oleh karena itu, virus menginfeksi sel bakteri, sel hewan atau sel tumbuhan untuk bereproduksi.

Ada dua macam cara virus menginfeksi bakteri, yaitu :

a. Infeksi secara litik

Pada infeksi secara litik, virus akan menghancurkan sel induk setelah berhasil melakukan reproduksi. Infeksi secara litik melalui fase-fase berikut ini :

1. Fase adsorpsi dan infeksi

Dengan ujung ekornya, fag melekat atau menginfeksi bagian tertentu dari dinding sel bakteri, daerah itu disebut daerah reseptor (receptor site = receptor spot). Daerah ini khas bagi fag tertentu dan fag jenis lain tak dapat melekat di tempat tersebut.

Virus penyerang bakteri tidak memiliki enzim-enzim untuk metabolisme, tetapi memilii enzim lisozim yang berfungsi merusak atau melubangi dinding sel bakteri. Sesudah dinding sel bakteri terhidrolisis (rusak) oleh lisozim, maka seluruh isi fag masuk ke dalam hospes (sel bakteri). Fag kemudian merusak dan mengendalikan DNA bakteri.

2. Fase replikasi (fase sintesis)

DNA fag mengadakan pembentukan DNA (replikasi) menggunakan DNA bakteri sebagai bahan, serta membentuk selubung protein. Maka, terbentuklah beratus-ratus molekul DNA baru virus yang lengkap dengan selubungnya.

3. Fase pembebasan virus fag-fag baru (fase lisis)

Sesudah fag baru terbentuk, sel bakteri akan pecah (lisis), sehingga keluarlah fag yang baru. Jumlah virus baru ini dapat mencapai sekitar 200. Pembentukan partikel bakteriofag memerlukan waktu sekitar 20 menit.

b. Infeksi secara lisogenik

Pada infeksi secara lisogenik, virus tidak menghancurkan sel bakteri, tetapi virus berintegrasi dengan DNA sel bakteri, sehingga jika bakteri membelah atau berkembang biak virus pun ikut membelah. Infeksi secara lisogenik melalui fase-fase berikut ini :

1. Fase adsorpsi dan infeksi

Fase menempel pada tempat yang spesifik. Virus melakukan penetrasi (perembesan atau penerobosan) pada bakteri kemudian mengeluarkan DNA-nya ke dalam tubuh bakteri.

2. Fase penggabungan

DNA virus bersatu dengan DNA bakteri membentuk profag. Dalam bentuk profag, sebagian besar gen berada dalam fase tidak aktif, tetapi sedikitnya ada satu gen yang selalu aktif. Gen aktif berfungsi untuk mengkode protein reseptor yang berfungsi menjaga agar sebagian gen profag tidak aktif.

3. Fase pembelahan

Bila bakteri membelah diri, profag ikut membelah, sehingga dua sel anakan bakteri juga mengandung profag di dalam selnya. Hal ini akan berlangsung terus-menerus selama sel bakteri yang mengandung profag membelah.

Maka, jelaslah bahwa pada virus tidak terjadi pembelahan sel, tetapi terjadi penyusunan bahan virus (fag) baru yang berasal dari bahan yang telah ada dalam sel bakteri yang diserang.