Virus

Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan menjadi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.

Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofage atau fage digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).

Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas jika tidak berada dalam sel inang. Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan (misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV).

Kata virus adalah kata bahasa Latin untuk racun dan substansi beracun lainnya, yang pertama kali digunakan di Bahasa Inggris tahun 1392. Definisi "agen yang menyebabkan infeksi penyakit" pertama kali digunakan tahun 1728, sebelum ditemukannya virus sendiri oleh Dmitry Iwanovsky tahun 1892.

Sejarah Penemuan

            Adolf Meyer (Jerman) pada tahun 1883 menyelidiki penyakit yang menyebabkan bintik kuning pada daun tembakau. Ia berkesimpulan daun tersebut diserang oleh organisme yang lebih kecil dari bakteri.

            Tahun 1893, Dmitri Ivanovsky (Rusia) melakukan penyelidikan yang sama dengan menyaring getah tanaman tembakau yang terinfeksi. Hipotesisnya adalah bila organisme tersebut adalah bakteri, maka organisme tersebut tidak dapat melewati saringan. Tetapi, setelah getah hasil saringan tersebut disuntikkan ke tanaman yang sehat tanaman menjadi terinfeksi. Namun, Dmitri tetap berkesimpulan organisme tersebut adalah bakteri yang lebih kecil dan dapat menghasilkan racun.

            Tahun 1897, Martinus Willem Beijerinck (Belanda) melakukan penyelidikan lebih lanjut pada daun tembakau. Ia berkesimpulan bahwa agen patogen pada daun tembakau berukuran lebih kecil dari bakteri dan hanya dapat bereproduksi di dalam tubuh organisme. Ia menamakan agen patogen itu virus. Baru pada tahun 1936, organisme tersebut berhasil diisolasi oleh Wendell M. Stanley (Amerika Serikat). Organisme tersebut kemudian diberi nama (Tobacco mosaic virus) .

Struktur Virus

Virus adalah organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri sehingga virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri. Virus terkecil berdiameter hanya 20 nm (lebih kecil daripada ribosom), sedangkan virus terbesar sekalipun sukar dilihat dengan mikroskop cahaya.

1.      Kepala virus, berisi DNA dan bagian luarnya diselubungi kapsid.

2.      Genom Virus berisi berupa DNA ataupun RNA.Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal. Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal.

3.      Kapsid  adalah suatu protein pelindung bahan genetik virus. kapsid bisa berbentuk bulat (sferik), heliks, polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus. Kapsid terbentuk dari banyak subunit protein yang disebut kapsomer.

4.      Ekor protein yang melekat pada "kepala" kapsid. Serabut-serabut ekor tersebut digunakan oleh fag untuk menempel pada suatu bakteri.

Beberapa jenis virus memiliki unsur tambahan yang membantunya menginfeksi inang.Virus pada hewan memiliki selubung virus, yaitu membran menyelubungi kapsid.  Selubung ini mengandung fosfolipid dan protein dari sel inang, tetapi juga mengandung protein dan glikoprotein yang berasal dari virus. Selain protein selubung dan protein kapsid, virus juga membawa beberapa molekul enzim di dalam kapsidnya. Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.

Reproduksi Virus

A.    Daur Litik (Virulen virus)

Tahap :

1.      Adsorpsi dan Penetrasi

Virus menempel di di daerah reseptor spesifik pada permukaan sel inang. Dilanjutkan tahap penetrasi, yaitu tahap virus memasukkan meteri gentiknya kedalam sitoplasma sel inang. Agar materi genetik virus dapat masuk virus mengeluarkan enzim lisozim.

2.      Replikasi

Tahap pembentukan virus baru di dalam sel inang. Materi genetik virus akan menghentikan aktivitas DNA sel inang. Materi genetik virus mengambil alih perangkat metabolism sel inang.

3.      Lisis

Tahap virus baru menghancurkan (melisiskan) dinding sel inang yang baru. Sel inang yang pecah biasanya akan mati.

B.     Daur Lisogenik (Virus temperat)

Tahap :

1.      Adsorpsi dan Penetrasi

Virus menempel pada sel inang dan memasukkan materi genetiknya.

2.      Penyisipan Gen Virus

Materi genetik virus menyelubung masuk ke DNA sel inang membentuk provirus. Provirus adalah DNA sel inang yang telah disisipi oleh gen virus. Khusus untuk sel inang yang telah disisipi bakterifage disebut profage.

3.      Pembelahan

Provirus mengalami replikasi yang mengikuti pembelahan diri sel inang. Setiap saat sel inang ,e,belah diri, provirus ditransfer ke setiap anakan sel inang. Jika kondisi lingkungan mendukung, provirus yang matang akan memasuki daur litik.

       

Klasifikasi virus

Virus dapat diklasifikasi menurut morfologi, tropisme dan cara penyebaran, dan genomik fungsional.

a.      Klasifikasi virus berdasarkan morfologi

Berdasarkan morfologi, virus dibagi berdasarkan jenis asam nukleat dan juga protein membran terluarnya (envelope) menjadi 4 kelompok, yaitu :

·        Virus DNA

·        Virus RNA

·        Virus berselubung

·        Virus non-selubung

b.      Klasifikasi virus berdasarkan tropisme dan cara penyebaran

Berdasarkan tropisme dan cara penyebaran, virus dibagi menjadi:

·        Virus Enterik

·        Virus Respirasi

·        Arbovirus

·        Virus onkogenik

·        Hepatitis virus

c.      Klasifikasi virus berdasarkan genomik fungsional

Virus di klasifikan menjadi 7 kelompok berdasarkan alur fungsi genomnya. Klasifikasi ini disebut juga klasifikasi Baltimore yaitu:

·        Virus Tipe I = DNA Utas Ganda

·        Virus Tipe II = DNA Utas Tunggal

·        Virus Tipe III = RNA Utas Ganda

·        Virus Tipe IV = RNA Utas Tunggal (+)

·        Virus Tipe V = RNA Utas Tunggal (-)

·        Virus Tipe VI = RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA perantara

·        Virus Tipe VII = DNA Utas Ganda dengan RNA perantara

Contoh-contoh virus

A.    Virus RNA

Virus RNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa RNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas III, IV, V, dan VI. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Retroviridae, Picornaviridae, Orthomixoviridae, dan Arbovirus.

v Retroviridae

Retroviridae merupakan virus berbentuk ikosahedral. Virus ini memiliki genom RNA berjumlah dua buah yang keduanya identik dan memiliki polaritas positif yang nantinya akan diekspresikan menjadi enzim polimerase yang unik yaitu reverse traskriptase yang berguna untuk mengubah RNA menjadi DNA. DNA yang dihasilkan nantinya akan berintegrasi ke dalam DNA sel inang sebagai provirus. Virus ini termasuk ke dalam virus yang ganas, dapat menyebabkan penekanan sistem kekebalan tubuh dan juga tumor.  Sifatnya yang ganas tersebut disebabkan salah satunya karena virus ini mudah mengalami mutasi.

Salah satu genus dari famili ini yang paling terkenal adalah genus Lentivirus, yang contoh spesiesnya adalah HIV 1 dan 2.

v Picornaviridae

Picornaviridae merupakan berukuran kecil. Virus ini memiliki genom RNA dengan polaritas positif sehingga termasuk virus kelas IV dalam klasifikasi Baltimore. Virus dalam famili ini mampu menyebabkan banyak penyakit pada manusia, di antaranya adalah penyakit polio yang disebabkan oleh Poliovirus dan flu ringan yang disebabkan oleh Rhinovirus.

v Orthomixoviridae

Orthomoxoviridae merupakan virus yang memiliki selubung dengan materi genetik RNA bersegmen berpolaritas negatif sehingga virus ini termasuk dalam kelas V dalam klasifikasi Baltimore. Ciri khas dari virus ini adalah virus ini memiliki protein permukaan yang merupakan antigen utama yaitu Hemmaglutinin (HA) dan Neuraminidase (NA). Hemmaglutinin merupakan bagian virus yang menempel pada sel target oleh sebab itu antibodi terhadap hemmaglutinin dapat melindung dari infeksi virus. Neuraminidase berperan untuk melepaskan virion dari sel oleh sebab itu antibodi terhadap NA dapat menekan tingkat keparahan infeksi virus.

Virus ini di klasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu :

ü Influenza tipe A

Influenza tipe A merupakan virus yang menginfeksi berbagai spesies baik manusia, burung (burung liar, ternak, domestik), babi, kuda, anjing, dan mamalia air(anjing laut dan paus). Virus influenza tipe A dapat mengalami antigenic drift dan antigenic shift.

Antigenic drift adalah terjadinya mutasi pada gen yang menyandikan protein Hemmaglutinin. Hal tersebut menyebabkan antibodi yang ada tidak dapat mengenalinya lagi. Kejadian tersebut menyebabkan terjadinya endemik musiman.
Antigenic shift adalah munculnya subtipe barus virus influenza yang disebabkan karena penggabunggan genetik antara manusia dengan virus hewan atau dengan transmisi langsung dari hewan unggas ke manusia. karena tidak ada atau sedikitnya imunitas terhada virus baru, maka pandemik dapat terjadi.

ü Influenza tipe B

ü Influenza tipe C

ü  Tick-Borne Influenza
virus ini merupakan virus yang berasal dari kutu.

v Arboviruses

Arbovirus merupakan singkatan dari Arthropoda-Borne virus yaitu virus yang berasal dari kelompok Arthropoda. Arbovirus dibagi menjadi empat famili yaitu :

Ø  Togaviridae
contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah Rubellavirus.

Ø  Flaviviridae
contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah Hepatitis C virus dan Denguevirus yang penyebabkan penyakit demam berdarah dengue.

Ø  Bunyaviridae
contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah California encephalitis virus (CE) yang menyebabkan penyakit encephalitis pada manusia.

Ø  Reoviridae
contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah reovirus yang menyebabkan Colorado tick fever dan Rotavirus yang menyebabkan diare epidemik pada anak-anak.

B.     Virus DNA

Virus DNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa DNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas I, II, VII. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Herpesviridae, Parvoviridae, dan Poxviridae.

v Herpesviridae

Herpesviridae merupakan kelompok virus berukuran besar dengan materi genetik DNA utas ganda sehingga dikelompokkan ke dalam kelas 1 dalam klasifikasi baltimore. Virus dalam kelompok ini dapat menyebabkan penyakit ganas dan juga dapat menyebabkan kelainan pasca kelahiaran pada bayi. Herpesviridae terbagi ke dalam beberapa genus, yaitu :

Ø  AlphaHerpesvirus
Virus yang termasuk dalam kelompok Alpha herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut dengan gejala yang muncul saat itu juga. Infeksi virus ini bersifat laten persisten disebabkan karena kemampuan genom virus ini untuk berintergrasi dengan sel inang. Jika kondisi inang sedang lemah, maka ada kemungkinan penyakit dapat muncul kembali pada tempat yang sama.
contoh dari virus ini adalah Herpes simplex tipe 1 dan 2 dan Varicella zoster(VZ) virus.

Ø  BetaHerpesvirus
Virus yang termasuk dalam kelompok beta herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut akan tetapi tidak ditemukan gejala pada carrier. Virus ini menyebabkan infeksi pada bayi dan perkembangan abnormal (penyakit kongenital). Contoh dari virus ini adalah Cytomegalovirus.

Ø  GammaHerpesvirus
Virus yang termasuk dalam kelompok ini mampu menyebabkan penyakit limphopoliperatif jinak dan ganas.
contoh dari virus ini adalah Epstein-Barr virus.

v Parvoviridae

Parvoviridae merupakan virus dengan DNA utas tunggal polaritas positif atau negatif sehingga termasuk dalam kelas II dalam klasifikasi Baltimore. Virus ini tidak memiliki selubung virus dan merupakan virus manusia yang berukuran paling kecil. Virus merupakan virus yang tidak sempurna sehingga perlu berasosiasi dengan adenovirus sehingga sering disebut Adeno-Associated Virus(AAV). Salah satu contoh kelompok ini adalah virus B-19 yang dapat menyebabkan cacat atau keguguran pada janin.

v Poxviridae

Poxviridae merupakan virus dengan materi genetik DNA untai ganda sehingga virus ini di termasuk dalam kelas I dalam klasifikasi Baltimore. Ciri khas dari virus ini adalah virus ini memiliki morfologi besar dan kompleks. Virus yang terkenal dalam kelompok ini adalah Smallpox. Smallpox cukup terkenal karena menimbulkan pandemik yang sangat besar diseluruh dunia. Sekarang virus Smallpox sudah dimusnahkan.

Peran Virus dalam Kehidupan Manusia

a.  Virus yang menguntungkan, berfungsi untuk:
      1. Membuat antitoksin
      2. Melemahkan bakteri
      3. Memproduksi vaksin
      4. Menyerang patogen

b. Virus yang merugikan, penyakit-penyakit yang disebabkan virus antara lain:
    1. Pada Tumbuh-tumbuhan
        Mozaik pada daun tembakau Tobacco Mozaic Virus
        Mozaik pada kentang Potato Mozaic Virus
   2. Mozaik pada tomat Tomato Aucuba Mozaic Virus
        Kerusakan floem pada jeruk Citrus Vein Phloem Degeneration
   3. Pada Hewan
       Tetelo pada Unggas New Castle Disease Virus
       Cacar pada sapi Vicinia Virus
       Lidah biru pada biri-biri Orbivirus
       Tumor kelenjar susu monyet Monkey Mammary Tumor Virus
   4. Pada Manusia
       Influensa Influenzavirus
       AIDS Retrovirus
       SARS Coronavirus
       Flu burung Avianvirus