Bakteriofag – Pengertian, Ciri, Struktur, Kelompok, Reproduksi, Daur Litik, Daur Lisogenik, Contoh

Diposting pada

Bakteriofag – Pengertian, Ciri, Struktur, Kelompok, Reproduksi, Daur Litik, Daur Lisogenik, Contoh : Bakteriofag merupakan virus yang menginfeksi atau menyerang bakteri. Virus ini sering digunakan oleh para ilmuwan untuk penelaahan lebih mendalam tentang virus karena mudah ditumbuhkan pada bakteri (inang).


Virus Pemakan Bakteri ( Bakteriofag )

Pengertian Bakteriofag

Virus (bahasa latin) artinya racun. Hampir semua virus dapat menyebabkan penyakit pada organisme lain. Jenis-jenis virus yaitu virus pada tumbuhan, virus pada hewan, virus pada manusia, dan virus pada bakteri yang dikenal sebagai Bakteriofage.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan :  Makalah Teori Indikator Asam Basa : Indikator, Ciri, Contoh Dan Fungsinya


Bakteriofage atau sering disebut fage adalah kesatuan biologis paling sederhana yang diketahui mampu mereplikasi dirinya (mampu menggandakan dirinya sendiri menjadi lebih banyak). Dengan demikian, jasad renik ini dijadikan penelitian dalam genetika, yaitu dijadikan sistem model untuk mempelajari patogenesitas yang disebabkan virus.


Bakteriofage mula-mula ditemukan secara terpisah Frederich W.Twort di Inggris pada tahun 1915 dan oleh ilmuwan Prancis, D’Herelle pada tahun 1917, merupakan virus yang menginfeksi atau menyerang bakteri. Virus ini sering digunakan oleh para ilmuwan untuk penelaahan lebih mendalam tentang virus karena mudah ditumbuhkan pada bakteri (inang).


Virus yang hidup pada bakteri teersebut mudah dipelihara dengan kondisi yang dapat dikendalikan dan ruangan yamg relatif sedikit dibandingkan dengan pemeliharaan inang berupa tumbuhan atau hewan. Oleh karena itu Bakteriofage menjadi perhatian besar untuk penelitian virus.


Fage pada hakekatnya terdiri dari sebuah inti asam nukleat yang terkemas di dalam selubung protein pelindung. Reproduksi virus bakterial yang virulen mencakup urutan umum sebagai berikut: adsorbsi partikel fage, penetrasi asam nukleat, replikasi asam nukleat virus, perakitan partikel-partikel fage baru, dan pembebasan partikel-partikel fage ini di dalam suatu ledakan bersamaan dengan terjadinya lisis sel inang. Fage-fage virulen telah digunakan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi bakteri patogenik.


Ciri – Ciri Umum

Bakteriofage sama seperti virus pada umumnya yang dapat hidup luas di alam. Bentuknya juga hampir sama, yaitu terdiri atas sebuah inti asam nukleat yang dikelilingi oleh selubung protein. Virus ini mempunyai ekor yang digunakan untuk melewatkan asam nukleatnya ketika menginokulasi sel inang.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Larutan Elektrolit : Pengertian, Ciri, Dan Jenis Beserta Contohnya Secara Lengkap


Ciri-ciri Umum

Struktur Bakteriofag

Untuk struktur bakteriofag terdiri sebagai berikut :

  • Kepala
  • Ekor
  • Dan Kaki Serabut

Kepala terdiri dari asam nukleat yang diselubungi kapsid berbentuk polyhedral, bagian ekor menancap ke kepala kaki serabut merupakan ekor yang berfungsi untuk menancapkan diri ke bagian tubuh bakteri. Para peneliti dalam mengembangkan pengetahuan mengenai virus melalui berbagai penelitian terhadap bakteriofag. Hal ini disebabkan karena bakteriofag mudah untuk dikembangkan pada sel bakteri hidup di laboratorium. Fag yang sering diselidiki ialah fag yang bersifat parasit pada bakteri E. cole yang disebut Fag T.


Fag T terdiri atas kepala berbentuk heksagonal dengan diameter 50-65 milimikron dan panjang sampai 200 milimikron, panjang ekornya 100 milimikron. Kepala ialah bagian utama yang pusatnya terdiri atas DNA yang diselubungi kapsid, ekor berupa tubuh bersumbat dilengkapi serabut.


Ada beberapa fag yang sudah dikenal yaitu :

  • 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 ialah :

  • Fag T2, T4, 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.

Kelompok Morfologi Fage

Semua fage mempunyai inti asam nukleat yang ditutupi oleh selubung protein, atau kapsid. Kapsid ini tersusun dari subunit morfologis yang disebut kapsomer. Kapsomer terdiri dari sejumlah subunit atau molekul protein yang disebut protomer.


Virus bakteri dapat dikelompokkan ke dalam enam tipe morfologis:

  1. Tipe yang paling rumit ini mempunyai kepala heksagonal, ekor yang kaku dengan seludang kontraktil, dan serabut ekor. Dengan DNA berjumlah 2.
  2. Serupa tipe A, tipe ini mempunyai kepala heksagonal. Tetapi, tidak memiliki seludang kontraktil, ekor kaku dan mengenai serabut ekor, ada atau tidak mempunyai serabut ekor. Dengan DNA berjumlah 2.

  3. Tipe ini dicirikan oleh sebuah kepala heksagonal, dengan ekor yang lebih pendek dari kepalanya. Ekornya tidak mempunayi seludang kontraktil dan mengenai serabut ekor, Serabut ekor ada atau tidak. Dengan DNA berjumlah 2.

  4. Tipe ini mempunayi sebuah kepala tanpa ekor, dan kepalanya tesusun dari kapsomer-kapsomer besar. DNA berjumlah 1.

  5. Tipe ini mempunayi sebuah kepala tanpa ekor, dan kepalanya tersusun dari kapsomer-kapsomer kecil. Dengan RNA berjumlah 1.

  6. Tipe ini berbentuk filamen. Dengan DNA berjumlah 1

Tipe-tipe A, B, dan C menunjukkan morfologi yang unik bagi bakteiofage. Tipe-tipe morfologis dalam kelompok D dan E dijumpai pula pada virus tumbuhan dan hewan. Bentuk yang seperti filamen, pada kelpmpok F dijumpai pada beberapa virus tumbuhan.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Campuran : Pengertian, Ciri, Dan Macam Serta Contohnya Dalam Ilmu Kimia


Asam Nukleat Fage

Tipe morfologis fage yang berbeda-beda juga dicirikan oleh tipe asam nukleatnya yang berbeda-beda pula. Semua fage berekor mengandung DNA berutasan ganda. Fage dengan kapsomer yang besar (kelompok D) dan yang berbentuk filamen (kelompok F) mempunyai DNA berutasan tunggal. Fage –fage kelompok E mempunyai RNA berutasan tunggal.


Beberapa Bakteriofage Escherichia coli

Kelompok bakteriofage yang diteliti paling ekstensif ialah fage koli, dinamakan demikian karena menginfeksi Escherichia coli galur B yang nonmotil.


Beberapa bakteriofage Escherichia coli
Beberapa bakteriofage Escherichia coli

Reproduksi Bakteriofage

Bakteriofage sebenarnya memiliki dua tipe cara menginfeksi, yaitu litik atau virulen dan tenang atau lisogenik. Cara-cara menginfeksi bakteriofage tersebut juga sekaligus digunakan sebagai cara bereproduksi (memperbanyak diri).


Daur Litik atau Virulen

Bila bakteriofage menginfeksi sel dan sel tersebut memberikan tanggapan dengan cara menghasilkan virus-virus baru dalam jumlah yang besar, yaitu pada masa akhir inkubasi. Sel ini akan pecah atau mengalami lisis yang akan melepaskan bakteriofage-bakteriofage baru untuk menginfeksi sel-sel inangnya. Berikut rangkaian daur litik bakteriofage:


Daur Litik atau Virulen
Daur Litik atau Virulen
  • Fase adsorbs (penempelan)

Pada fase ini awalnya ditandai dengan adanya ujung ekor menempel / melekat pada dinding sel bakteri. Penempelan tersebut dapat terjadi apabila serabut dan ekor virus melekat pada dinding sel bakteri. Virus menempel hanya pada tempat-tempat khusus, yaitu pada permukaan dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempati protein virus.


Menempelnya protein virus pada protein dinding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok. Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus mengeluarkan enzim lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding sel bakteri atau inang.


  • Fase Infeksi (penetrasi)

Pada fase ini, selubung sel berkontraksi sehingga mendorong inti ekor ke dalael melalui dinding dan membran sel, kemudian virus tersebut menginjeksikan DNA ke dalam sel bakteri. Namun demilian, selubung bakteri yang membentuk kepala dan ekor bakteriofage tetap tertinggal di luar sel. Setelah menginfeksi kemudian akan terlepas dan tidak berfungsi lagi.


DNA virus yang telah diinjeksikan yang mengandung enzim lisozim ke dalam akan menghancurkan DNA bakteri, sehingga DNA virus yang berperan mengambil alih kehidupan. DNA virus mereplikasi diri berulang-ulang dengan cara menggandakan diri dalam jumlah yang banyak, selanjutnya melakukan sintesis protein dari ribosom bakteri yang akan diubah menjadi bagian-bagian kapsid, seperti kepala, ekor, dan serabut ekor. Kemudian terjadi proses perakitan.


Bagian-bagian kapsid kepala, ekor, dan serabut ekor yang mula-mula terpisah selanjutnya dirakit menjadi kapsid virus kemudian DNA virus masuk ke dalamnya, maka terbentuklah tubuh virus yang utuh.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Termokimia : Pengertian, Sistem, Reaksi, Dan Rumus Serta Contohnya Lengkap


  • Fase litik

Ketika perakitan telah selesai yang ditandai denga terbentuknya tubuh virus baru yang  mengambil alih perlengkapan metabolik sel inang bakteri yang menyebabkan memuat asam nukleat virus daripada asam nukleat bakteri.


Setelah sekitar 20 menit, dari infeksi awal, sudah terbentuk 200 bakteriofage yang telah terakit dan sel bakteri itu pun mengalami lisis dan melepaskan bakteriofage-bakteriofage baru/virus akan keluar untukmencari/menginfeksi bakteri-bakteri lain sebagai inangnya, begitu seterusnya dan memulai lagi daur hidup tersebut.


Daur Lisogenik

Pada daur ini juga mengalami fase yang sama dengan daur litik, yaitu melalui fase adsorbsi dan fase injeksi. Selanjutnya akan dilanjutkan dengan fase-fase berikut :


Skema daur lisogenik

  • Fase penggabungan

Karena DNA bakteri terinfeksi DNA virus, hal tersebut akan mengakibatkan benang ganda berpilin DNA bakteri menjadi putus, selanjutnya DNA virus menyisip di antara putusan dan menggabung dengan benang bakteri. Dengan demikian, bakteri yang terinfeksi akan memiliki DNA virus.


  • Fase pembelahan

Karena terjadi penggabungan, maka DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri dan DNA virus menjadi menjadi tidak aktif disebut profage. Dengan demikian, jika DNA bakteri, melakukan replikasi, maka DNA virus yang tidak aktif (profage) juga ikut melakukan replikasi.


Misalnya, apabila DNA bakteri membelah diri terbentuk dua sel bakteri, maka DNA virus juga identik membelah diri menjadi dua seperti DNA bakteri, begitu seterusnya. Dengan demikian, jumlah profage DNA virus akan mengikuti jumlah sel bakteri inangnya.


  • Fase sintesis

Dalam keadaan tertentu, jika DNA virus yang tidak aktif (profage) terkena zat kimia tertentu atau radiasi tinggi, mka DNA virus akan menjadi aktif yang kemudian menghancurkan DNA bakteri dan memisahkan diri berikutnya. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri (inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak.


  • Fase perakitan

Kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh,yang berfungsi sebagai selubung virus. Kapsid baru virus terbentuk. Selanjutnya, DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus-virus baru.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Larutan Basa : Pengertian, Ciri, Dan Sifat Beserta Contohnya Secara Lengkap


  • Fase litik

Fase ini sama dengan daur litik. Setelah terbentuk bakteri virus baru terjadilah lisis sel. Virus-virus yang terbentuk berhamburan keluar sel bakteri guna menyerang bakteri baru. Dalam daur selanjutnya, virus dapat mengalami daur litik atau lisogenik, demikian seterusnya. Berikut gambar hubungan antara fase litik dan lisogenik :


Diagram hubungan antara fase litik dan lisogenik
Diagram hubungan antara fase litik dan lisogenik

Gambar di atas memperlihatakan bahwa virus dalam keadaan lingkungan tertentu pada saat mengalami fase lisogenik dapat berpindah ke fase litik. Hal itu terjadi apabila virus menginfeksi bakteri, tetapi sel bakteri tersebut mempunyai daya tahan/daya imun yang kuat,maka virus tersebut tidak dapat bersifat virulen (virus yang dapat menyebabkan lisis/pecah).


Pada saat lingkungannya berubah dan menyebabkan daya tahan sel bakteri berkurang,maka keadaan lisogenik akan dapat berubah menjadi litik/lisis,sehingga profage akan berubah menjadi virulen. Dengan demikian, bakteri akan pecah (lisis) karena terbentuknya virus-virus baru.


Beberapa contoh virus Bakteriofage

  1. Subfamili :          Corticoviridae
  • Genus          :          Corticovirus
  • Spesies         :          Alteromonas phage PM2

  1. Subfamili :          Fuselloviridae
  • Genus          :          Fusellovirus
  • Spesies         :           Sulfolobus virus

  1. Subfamili :           Lipothrixviridae
  • Genus          :           Lipothrixvirus
  • Spesies         :           Thermoproteus virus

  1. Subfamili :           Myoviridae
  • Genus          :           T4-like phages
  • Spesies         :           coliphage T4 Bacteria

  1. Subfamili :           Microviridae
  • Genus          :           Chlamydiamicrovirus
  • Spesies         :           Chlamydia phage 1

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan :  Jangka Sorong : Cara Menghitung, Membaca, Menggunakan, Contoh Soal, Fungsi, Jenis dan Gambarnya