Pengertian Virus Serta Bentuk Heliks Dan Ikosahedral

Diposting pada

Virus-Heliks-Dan-Ikosahedral

Pengertian Virus

Virus merupakan parasit klasik mereka bergantung pada sel inang untuk hampir semua fungsi-penopang kehidupan mereka tidak seperti organisme sejati. Virus tidak dapat mensintesis protein hal ini karena mereka tidak mempunyai ribosom (organel sel) untuk penerjemahan virus RNA (mRNA salinan pelengkap dari asam nukleat dari inti yang mengaitkan dengan ribosom dan mengarahkan sintesis protein, yang menjadi protein. Virus harus menggunakan ribosom sel inang mereka untuk menerjemahkan mRNA virus menjadi protein virus.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Struktur Tubuh Virus – Pengertian, Ciri, Bentuk, Parasitisme, Bagian, Ukuran, Proses, Reproduksi


Sejarah Virus

Apa sih virus itu? Secara singkat, virus adalah makhluk yang mampu menggandakan atau menyebarkan diri dengan misi menginfeksi organisme lainnya. Sehingga, organisme yang terkena virus akan mengalami sakit. Hal inilah yang mengilhami munculnya istilah “virus” dalam dunia komputer. Dalam menginfeksi komputer, sering kali virus dapat beraksi tanpa sepengetahuan pengguna serta memiliki kemampuan menyembunyikan diri. Yang pasti, virus adalah program yang merugikan.


Virus muncul pertama kali bersamaan dengan awal terciptanya komputer. Pada 1949, seseorang bernama John Von Newman, pencipta Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC), membuat suatu makalah dengan judul “Theory and Organization of Complicated Automata”. Daam makalah tersebut, dibahas adanya suatu program komputer yang dapat menyebar sendiri. Kemudian, perkembangan virus sampai ke AT & T Bell Laboratory. AT &T Laboratory merupakan laboratorium komputer terbesar didunia dan telah menghasilkan banyak hal, salah satunya bahasa C dan C++. Sekira 1960-an, para penelitidi laboratorium ini sering memainkan suatu game. Game tersebut menggunakan program yang dapat memusnahkan program lain dan memperbaiki dirinya sendiri lalu menyerang balik lawannya. Permainan tersebut merupakan perang progran atau dikenal dengan War Core. Karena game tersebut berbahaya maka setiap selesai bermain para peneliti tersebut menghapus game dan menghalanginya supaya tidak tersebar keluar.


Pada 1970, perusahaan Xerox memperkenalkan suatu program yang strukturnya memiliki karakteristik seperti virus. Namun, program ini adalah untuk memanfaatkan waktu semaksimal mungkin, selain itu pada waktu yang bersamaan dapat melakukan dua tugas. Pada 1980-an, seseorang bernama Fred Cohen, peneliti dan asisten profesor di Universitas Cincinati, Ohaio, memaparkan tentang perang virus didunia terbuka. Dalam pemaparannya, dia juga mendemonstrasikan program ciptaannya sendiri, yaitu virus yang dapat menyebar pada beberapa komputer yang terhubung dengan cepat.


Inilah permulaan virus mulai menyebar ke seluruh dunia. Viruskomputer pertama menyebar di Indonesia sekitar 1988-an pada saat itu, virus yang terkenal dan menggemparkan pemakai komputer adalah virus Brain yang dikenal dengan nama virus Pakistan.


Adolf Meyer( jerman) pada tahun 1883 menyelidiki penyakit yang menybabkan daun tembakau berbintik-bintik kuning. Ia berkesimpulan bahwa penyebabnya adalah organism yang lebih kecil dari bakteri.


Pada tahun 1893, DIMITRI IVANOWSKI (rusia) melakukan penyelidikan yang sama dengan cara menyaring ekstrak dari tumbuhan tembakau yang terkena penyakit dengan menggunakan saringan bakteri. la berhipotesis bahwa jika penyebab penyakit tersebut adalah bakteri, maka organism tersebut tidak dapat melewati saringan bakteri. Akan tetapi, begitu hasil saringan disuntikan ke pohon yang sehat, ternyata pohon tersebut terkena penyakit mosaic. Namun demikian, ivanowsky tetap berkesimpulan bahwa organism penyebab penyakit itu adalah bakteri pathogen yang berukuran lebih kecil dari ukuran bakteri biasa dan menghasilkan racun.


Pada tahun 1987, M.W. BEIJERINCK melakukan penyelidikan lebih lanjut pada daun tembakau. Ia berkesimpulan bahwa organism penyebab penyakit tersebut berukuran lebih kecil dari bakteri dan hanya dapat berkembang biak di dalam tubuh makhluk hidup.


WENDELL STANLEY (amerika serikat) pada tahun 1935 telah berhasil mengkristalkan organism pathogen dari daun temabakau. Organism tersebut kemudian diberi nama TMV( tobacco mosaic virus). Ia juga menunjukan bahwa virus mengandung protein dan asam nukleat


Sejarah Penemuan Virus

Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut memiliki bercak-bercak. Pada tahun 1883, Adolf Mayer, seorang ilmuwan Jerman, menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ia teliti menjadi sakit setelah disemprot dengan getah tanaman yang sakit. Karena tidak berhasil menemukan mikroba di getah tanaman tersebut, Mayer menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop.


Pada tahun 1892, Dimitri Ivanowsky dari Rusia menemukan bahwa getah daun tembakau yang sudah disaring dengan penyaring bakteri masih dapat menimbulkan penyakit mosaik. Ivanowsky lalu menyimpulkan dua kemungkinan, yaitu bahwa bakteri penyebab penyakit tersebut berbentuk sangat kecil sehingga masih dapat melewati saringan, atau bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang dapat menembus saringan. Kemungkinan kedua ini dibuang pada tahun 1897 setelah Martinus Beijerinck dari Belanda menemukan bahwa agen infeksi di dalam getah yang sudah disaring tersebut dapat bereproduksi karena kemampuannya menimbulkan penyakit tidak berkurang setelah beberapa kali ditransfer antartanaman.[1] Patogen mosaik tembakau disimpulkan sebagai bukan bakteri, melainkan merupakan contagium vivum fluidum, yaitu sejenis cairan hidup pembawa penyakit.


Setelah itu, pada tahun 1898, Loeffler dan Frosch melaporkan bahwa penyebab penyakit mulut dan kaki sapi dapat melewati filter yang tidak dapat dilewati bakteri. Namun demikian, mereka menyimpulkan bahwa patogennya adalah bakteri yang sangat kecil.


Pendapat Beijerinck baru terbukti pada tahun 1935, setelah Wendell Meredith Stanley dari Amerika Serikat berhasil mengkristalkan partikel penyebab penyakit mosaik yang kini dikenal sebagai virus mosaik tembakau.Virus ini juga merupakan virus yang pertama kali divisualisasikan dengan mikroskop elektron pada tahun 1939 oleh ilmuwan Jerman G.A. Kausche, E. Pfankuch, dan H. Ruska.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Replikasi Virus – Pengertian, Litik, Lisogenik, Proses, Tahap, Contoh


Morfologi dan Struktur Virus

Bentuk virus dan ukuran virus beranekaragam. Menurut Dwidjoseputro (1984), bentuk virus seperti bentuk hablur, ada yang serupa kotak berbidang banyak (poliherdron), ada yang seupa bola dan ada pula yang seupa batang jarum.

MORFOLOGI DAN STRUKTUR VIRUS

Gambar: macam-macam bentuk virus. A. Virus TMV yang berbentuk helikal. B. Adenovirus yang berbentuk polihedral. C. Virus influenza berbentuk sferik. D. Bakteriofag


Ukuran virus bervariasi dari mulai yang paling kecil yaitu poliovirus: 30nm sampai yang cukup besar yaitu vaccinia virus : 400nm, hampir seukuran dengan bakteri (Hermiyanti, tanpa tahun). Berikut ini merupakan contoh virus dengan bentuk dan ukurannya dan asam nukleatnya.

Tabel : virus dengan bentuk dan ukuran (Sistrom dalam Dwidjoseputro, 1984)

virusukuranbentukAsam-nukleat
Mosaik tembakau180 x 300JarumARN
Kerdil tomat300BolaARN
Poliomyelitis270BolaARN
Influenza800BolaARN
Cacar280 x 220 x 220KotakADN

Virus yang paling sederhana terdiri dari dua komponen dasar, yaitu asam nukleat (single– atau double-strand DNA atau single– atau double-strand RNA) dan selubung protein, yaitu kapsid, yang berfungsi untuk melindungi genome virus dari nuklease-nuklease selama terjadinya proses infeksi ke sel inang (Gelderblom, 1996). Asam nukleat yang dibungkus oleh kapsid disebut nukleokapsid. Kapsid yang lengkap terdiri atas satuan-satuan morfologi yang berulang-ulang yang disebut kapsomer. Kapsomer dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop sebagai struktur protein kecil (Volk dan Wheeler, 1988).


Beberapa jenis virus memiliki penutup tambahan yang disebut envelope (pembungkus). Pembungkus tambahan ini diperoleh pada saat akhir replikasi sewaktu virion menonjol keluar melewati daerah khusus membran sel inang. Pada daerah khusus ini protein sel inang digantikan oleh polipeptida dan glikoprotein yang dikode virus. Glikoprotein biasanya terjadi sebagai duri yang berada di luar pemungkus dan berfungsi untuk menempel pada reseptor sel inang untuk memulai masuknya virion ke dalam sel inang  (Volk dan Wheeler, 1988).

struktur virus


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Virus


Klasifikasi dan Bentuk Virus

Berdasarkan bentuk morfologinya, virus dibedakan menjadi:

  • Bentuk Heliks

Bentuk heliks

Kapsid heliks dibangu oleh protomet tipe tunggal yang menyangku ditengah sehingga membentuk selubung yang melilit. Yang susunan ini menghasilkan virion bentuk batang yang pendek-keras atau pajang-lemas, sedangkan materi genetika dibungkus di dalam selubung.


Yang ukuran panjang helik ini berkaitan dengan panjang asam nukleat di dalamnya, sedangkan diameternya tergantung pada panjang dan susunan protomernya. Misalnya virus seperti ini ialah virus mosaik tembakau.


Virus yang berbentuk helik menyerupai batang panjang yang mungkin kaku/fleksibel, asam nukleat virus ditemukan dalam lubang/rongga. Kapsid virus helik biasanya silindris. Contoh, virus helikal yang berbentuk batang kaku adalah virus mozaik tembakau (Gelderblom, 1996).


  • Ikosahedral

Ikosahedral

Simetri kapsid ikosahedral menghasilkan virus seperti bulat akan tetapi sebenarnya dibangun oleh kapsomer yang tersusun dalam pola geometri yang rapih. Kapsomer merupakan struktur bentuk cincin yang dibangun dengan lima atau enam protomer yang diikat dengan ikatan non-kovalen untuk membungkus asam nukleat virusnya.


Bangunan ikosohedral diciptakan oleh R.Buckminster-Fuller dalam kubah geodesiknya serta merupakan struktur bungkus paling kuat yang dibangun oleh beberapa salinan protein tunggal, untuk jumlah protein diperlukan untuk membentuk virus bulat dihitung oleh bilangan-T, yang perlu 60xt protein. Yang dalam virus hepatitis B, bilangan-T-nya ada emapt, sehingga ada 240 protein yang membentuk kapsid.


  • Poliherdral

Poliherdral

Virus ini mempunyai beberapa sisi. Kebanyakan kapsidnya berbentuk ikosahedron, yaitu polihedral yang teratur mempunyai 20 permukaan segitiga sama sisi (trianguler) dan 12 sudut. Setiap permukaan kapsomer membentuk segitiga sama sisi. Contoh virus poliheral yang berbentuk ikosahedron yaitu Adenovirus (Genus Mastadenovirus), virus ikosahedron lainnya adalah Poliovirus (Gelderblom, 1996).


  • Virus Bersampul

Virus Bersampul

Seperti yang telah diuraikan di atas, kapsid beberapa virus diselimuti lagi oleh sampul/selubung. Sampul virus berbentuk sperikal kasar. Apabila virus helikal atau polihedral diselimuti oleh sampul, virus tersebut disebut virus helik bersampul. Contohnya, virus influenza (Genus Influenza virus). Contoh virus polihedral bersampul (ikosahedron) adalah virus herpes simplek (Genus Simplex virus).


  • Virus Komplek

Virus Komplek

Beberapa virus, sebagian virus bakteri, berstruktur sangat komplek dan disebut virus komplek. Salah satu contoh virus ini adalah bakteriophage. Bakteriophage tertentu seringkali mempunyai kapsid sebagai struktur tambahan yang berbentuk polihedral dan mempunyai lempengan ekor yang berbentuk helik. Kepala mengandung asam nukleat. Contoh lain virus komplek adalah Poxvirus yang tidak berkapsid sebagai pengenal yang jelas, tetapi mempunyai beberapa selubung (coat) disekitar asam nukleat.


Berdasarkan komposisi dan struktur kimianya, virus diklasifikasikan menjadi:

  • Virus RNA
    Virus yang termasuk Virus RNA adalah 70%, dan strukturnya sangat bervariasi. RNA dapat beruntai tunggal (ss) atau ganda (ds). Untai RNA beruntai tungal dapat berupa plus strand atau negative strand (Gelderblom, 1996).

  • Virus DNA
    Kebanyakan virus DNA memiliki satu genom beupa dsDNA linear (Gelderblom, 1996).

macam bentuk virus DNA atau virus RNA


Klasifikasi virus berdasarkan inang yang diinfeksi adalah sebagai berikut.

  1. Virus bakteri (bakteriofage)
    Virus ini biasanya menginfeksi bakteri seperti Escherichia coli dan Salmonella thphii. Hanya sedikit dari virus bakteri yang memiliki membran. Kebanyakan virus bakteri memiliki struktur yang kompleks dengan struktur kepala dan ekor yang kompleks. Fungsi dari ekor pada virus ini adalah memasukkan asam nukleat ke dalam sel inang (Kusnadi, dkk, 2003).

  2. Virus hewan
    Virus ini dapat berupa virus DNA atau RNA. Kebanyakn virus ini memiliki membran. Membran virus ini berasal dari membran sel yang diinfeksi oleh virus tersebut. Retrovirus merupakan kelompok unik dari virus hewan karena memiliki cara reoroduksi yang tidak biasa dan dapat menyebabkan penyakit serius seperti AIDS (Acquire Immune Deficiency Syndrome) (Kusnadi, dkk, 2003).


  3. Virus Tanaman
    Beberapa penyakit tanaman disebabkan oleh viroid, potongan RNA telanjang yang hanya terdiri dari 300—400 nukleotida tanpa mantel protein. Nukleotida-nukleotida tersebut berpasangan di dalam sel tanaman sehingga struktur molekulnya tertutup, melipat-lipat, dan membentuk struktur tiga dimensi. Dengan struktur demikian, viroid sukar untuk dikenali sehingga tidak dapat dihancurkan oleh enzim selular. RNA tidak mengkode protein. Infeksi viroid pernah terjadi pada tanaman kentang di USA dan menyebabkan kerugian jutaan dolar (Kusnadi, dkk, 2003).


Tabel: Virus yang menyebabkan penyakit pada manusia dengan sifat fisik dan morfologinya

tabel Virus bakteri (bakteriofage)


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Reproduksi Virus – Pengertian, Cara, Strategi, Bakteriofage, Virus Hewan, Contohnya

Ciri-ciri virus

Virus merupakan organisme aseluler (bukan sel). Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Secara umum ciri dan struktur tubuh Virus adalah sebagai berikut:


  1. Virus bersifat aseluler (tidak mempunyai sel), Virus hanya memiliki salah satu macam asam nukleat (RNA atau DNA) sedangkan sel memiliki kedua jenis asam nukleat.
  2. Virus berukuran amat kecil , jauh lebih kecil dari bakteri, yakni berkisar antara 20 m^ – 300m^ (1 mikron = 1000 milimikron). untuk mengamatinya diperlukan mikroskop elektron yang pembesarannya dapat mencapai 50.000 X.
  3. Virus umumnya berupa semacam kristal dan bentuknya sangat bervariasi. Ada yang berbentuk oval , memanjang, silindris, kotak dan kebanyakan berbentuk seperti kecebong dengan “kepala” oval dan “ekor” silindris.
  4. Tidak mempunyai aktivitas metabolisme
  5. Tidak mempunyai ribosome
  6. Tidak dapat tumbuh berkembang biak melalui pembelahan (melalui unsur genetis pada asam nukleatnya dng cara biosintesis)
  7. Tidak peka terhadap antibiotika
  8. Sebagian besar virus peka terhadap interferon
  9. Beberapa virus dapat menyebabkan infeksi laten (pada kondisi ini tercapai keseimbangan antara virus dan host (inang).

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 101 Sistem Kekebalan Tubuh Pada Manusia Dan Mahluk Lain Terlengkap


Ukuran Virus

Virus berukuran lebih kecil dari pada bakteri, yakni berkisar antara 20 milimikron-300 milimikron (1 mikron=1000 milimikron). Untuk mengamatinya diperlukn mikroskop elektron yang pembesarannya dapat mencapai 50.000 X. Unit pengukuran virus biasanya dinyatakan dalam nanometer (nm). 1 nm adalah 1000 mikrometer dan 1 juta milimeter. Virus cacar merupakan salah satu virus yang ukurannya terbesar yaitu berdiameter 200 nm, dan virus polio merupakan virus terkecil yang hanya berukuran 28 nm. Satuan Ukuran Virus


  • Dalam satuan massa yaitu Dalton. 1 Dalton = 1,67 x 10-24 g untuk menyatakan BM asam nukleat. Contoh : Picornavirus, BM = 2 x 106 Dalton; Poxvirus, BM = 2 x 108 Dalton Untuk menentukan BM asam nukleat dilakukan pemisahan asam nukleat dari virion dengan penambahan : fenol, sodium deoksikholat, enzimproteolitik.


  • Dalam satuan panjang yaitu milimikron (mp) atau nanometer (nm) = 10¬6 mm. Contoh : Rhabdovirus ^ pj = 130 – 380 nm, lb = 60 – 95 nm, pj taji amplop = 5 – 10 nm.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Sistem Kekebalan Dan Sistem Limfatik Dalam Biologi


Struktur tubuh virus

Susunan tubuh virus

Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Karena itu pula, virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri.


Partikel virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat (sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.


Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.


Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel. Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.


Tubuh virus terdiri atas: kepala, kulit (selubang atau kapsid), isi tubuh, dan ‘ sera bu= ekor :

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

  2. Kapsid.
    Kapsid adalah selubung yang berupa protein. Kapsid tersusun oleh sub unit protein pada permukaan partikel virus disebut kapsomer. Asam nukleat dng selubung kapsid disebut nukleokapsid. Fungsi kapsid untuk memberi bentuk pada virus sekaligus melindungi virus dari ligkungan yang merugikan, melindungi asam nukleat dari pencernaan dengan enzim, berisi situs khusus pada permukaannya yang memungkinkan virion untuk melampirkan ke sel inang, dan menyediakan protein yang memungkinkan virion untuk menembus host membran sel.


  3. Isi tubuh
    Isi tubuh yang sering disebut virion. Sebuah partikel virus lengkap disebut virion. Fungsi utama dari virion adalah untuk memberikan genom DNA atau RNA ke dalam sel inang sehingga genom dapat dinyatakan (ditranskrip dan diterjemahkan) oleh sel inang. Contoh adalah sebagai berikut.


    a. Virus yang isi tubuhnya RNA dan bentuknya menyerupai kubus antara lain, polyomyelitis, virus radang mulut dan kuku, dan virus influenza.
    b. Virus yang isi tubuhnya RNA, protein, lipida, dan polisakarida, contohnya paramixovirus.
    c. Virus yang isi tubuhnya terdiri atas RNA, protein, dan banyak lipida, contohnya virus cacar.


  4. Ekor,
    Ekor virus merupakan alat penancap ketubuh organisme yang diserangnya. Ekor virus terdiri atas tubuh bersumbat yang di lengkapi benang / serabut.


Daftar Pustaka

  • Dwidjoseputro. 1984. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan.
  • Gelderborm, Hans R. 1996. Medical Microbiology, 4th edition (Samuel Baron, Ed.). Texas: University of Texas Medical Branch Galveston.
  • Kusnadi., Peristiwati., Syulasmi, Ami., Purwianingsi, Widi., Rochitaniawati, Diana. 2003. Mikrobiologi. Bandung: JICA Universitas Pendidikan Indonesia.
  • Volk, Wesley A., dan Wheeler, Margaret F. 1988. Mikrobiologi Dasar (Alih Bahasa Markham). Jakarta: Erlangga.