Virus



Yang dibahas pada topik ini:
 Apa itu virus
 Bagaimana sifat-sifat virus
 Komponen virus
 Mekanisme replikasi pada virus
 Metoda pengembangbiakan virus
 Tipe-tipe biakan virus yang dipakai saat ini
 Peran virus sebagai teratogenic agent
 Sekilas tentang HIV
 Mekanisme HIV merusak sistem imun



Apa itu virus?, bagaimana sifatnya?

Virus adalah agent penyebab penyakit
Bersifat obligat parasit pada inangnya
Virus bukan merupakan suatu sel
Menunjukkan sifat-sifat hidup bila berinteraksi dengan inangnya
Virus hanya dapat mereplikasi diri bila sedang menginfeksi inangnya
Ukurannya sangat kecil (jauh lebih kecil daripada bakteri
Umumnya tidak dapat dibunuh dengan antibiotik
Materi genetiknya berupa DNA atau RNA (tidak pernah keduanya)

Komponen virus

Komponen utama virus:
– Asam nukleat (materi genetik)
– Protein mantel yang disebut caspid
– Membran bilayer yang disebut Envelope

Asam Nukleat
– Materi genetik dapat berupa DNA atau RNA
– Dapat berupa untai ganda (double stranded) atau untai tunggal (single stranded)
– Linier atau sirkular, kadang bersegmen
Caspid
– Merupakan komponen pembungkus materi genetik
– Berfungsi sebagai pelindung materi genetik dan memberi bentuk pada virus
– Caspid juga berfungsi sebagai perantara melekatnya virus pada inangnya
– Terdiri atas satu atau lebih protein spesifik virus
Envelope
– Merupakan struktur yang terdapat diluar caspid
– Terdiri dari mambran bilayer
– Struktur ini mudah rusak akibat temperatur tinggi, pH dibawah 6 atau diatas 8, perlakuan dengan pelarut lemak atau senyawa kimia
– Terdapat protein spesifik yang mampu berikatan dengan protein yang terdapat pada permukaan sel inangnya
– Catatan: Tidak semua virus punya envelope
(gambar)

Host range dan host specificity

Host Range
– Jenis organisme yang dapat diinfeksi oleh suatu jenis virus
– Host range ini dapat luas atau sempit
– Contoh virus dengan host range sempit adalah Virus penyebab polio (hanya menyebabkan penyakit pada manusia)
– Contoh virus dengan host range luas: virus penyebab rabies
Host specificity
– Jenis sel spesifik yang dapat diinfeksi oleh virus
Contoh1 Virus Wart yang hanya menginfeksi sel kulit
Contoh 2 Megalovirus dapat menginfeksi kelenjar ludah, saluran pencernaan, paru-paru, hati, dan organ lain
– Host specificity ditentukan oleh kemampuan virus menempel pada sel inangnya
– Juga ditentukan oleh adanya enzim pada sel iangnya yang diperlukan oleh virus untuk proses replikasinya

Tahapan proses replikasi pada virus

Ada 5 tahapan yang dilalui oleh virus secara umum dalam proses replikasinya:
– Adsorpsi
– Penetrasi
– Sintesa komponen virus
– Proses pematangan
– Pelepasan atau release

Proses replikasi virus T4 (Bakteriophage

Merupakan agent parasit obligate pada E. coli
Materi genetiknya double stranded DNA
Ditemukan pertama kali oleh Frederic Twort pada tahun 1915
Bagian-bagian tubuhnya terdiri dari Kepala, leher, dan ekor

Adsorption virus T4 pada E. coli

Mula-mula virus menempelkan bagian ekor pada permukaan sel inang (E. coli)
Perlekatan ini terjadi pada reseptor spesifik pada permukaan sel inang
Reseptor ini merupakan protein spesifik yang dikenal oleh protein virus untuk menempel
Bagian virus yang mengenal protein sel inang disebut recognition factor

Penetration virus T4 pada E. coli

Virus melepas enzim lyzozime untuk melemahkan dinding sel bakteri
Bagian ekor phaga akan menginjeksikan materi genetik DNA ke dalam sel host
DNA masuk ke dalam sel host
Komponen lain, seperti kepala, leher, dan sebagian bagian ekor tetap berada di luar sel host

Sintesis virus T4 pada E. coli

DNA virus mengontrol sintesa dalam sel host
DNA virus ditranskripsi dan protein kaspid virus dan enzyme lainnya mulai disintesa
Beberapa enzyme yang dihasilkan berperan dalam replikasi DNA phaga
Semua proses ini memakai energi yang dihasilkan oleh sel inang/host

Pematangan virus T4 pada E. coli

Bagian kepala diasembling dari protein kaspid
Bagian DNA dibungkus oleh bagian kepala
Bila bagian kepala sudah cukup membawa materi genetik virus, maka aktivitas enzim endonuklease akan memotong kelebihan DNA yang tidak ikut terbungkus
Bagian lain, seperti bagian basal, leher, dan sheath mulai diasembling pada bagian kepala
Bagian serat ekor akan ditambahkan pada tahap akhir dari proses pematangan ini.

Release virus T4 dari sel E. coli

Virus menghasilkan enzim yang dapat mengubah struktur membran sel bakteri
Ini akan mempermudah virus untuk melewati membran
Hal ini akan diikuti oleh aktivitas lyzozime phaga yang melisis dinding sel bakteri
Virus keluar sel bakteri dan siap menginfeksi sel bakteri lain
Jalur ini disebut dengan jalur litik
Interval waktu yang dibutuhkan (burst time) berkisar antara 20-40 menit
Jumlah virus baru (burst time): 50 -200 phaga


Membiakkan virus yang berasal dari hewan

Awalnya terjadi kesulitan dalam membiakkan virus, karena parasit obligate
Kemudian ditemukan media telur ayam sebagai media yang dapat dipakai dalam membiakkan virus (Herpes virus, poxviruses, dan virus penyebab influenza
Masalah yang sering muncul dengan metoda ini adalah kontaminasi oleh bakteri dan protein telur yang dapat mengganggu pertumbuhan virus
Masalah tersebut dapat diatasi dengan:
– Aplikasi antibiotika
– Aplikasi enzim proteolitik
Biakan ini merupakan biakan monolayer matrix

Tipe-tipe kultur sel yang dipakai

Kultur sel primer
Strain-strain fibroblas yang diploid
Continuous cell line

Kultur sel Primer
– Kultur ini langsung diambil dari sel-sel hewan yang tidak disubkultur
– Biasanya diambil dari hewan muda/sel muda
– Diambil dari sel otot dan sel epitelium
– Dapat dipakai untuk menumbuhkan beberapa jenis virus

Strain-strain fibroblas yang diploid

Merupakan kultur yang paling banyak dipakai secara in vitro
Sel-sel fibroblas diambil dari jaringan bayi
Sel-sel ini mempunyai kemampuan membelah dengan laju tinggi dan berulang
Dapat dipakai untuk menumbuhkan berbagai jenis virus
Banyak dipakai dalam produksi vaksin, karena bebas kontaminasi.
Sel-sel dapat berpropagasi secara terus menerus tanpa batas
Biasanya diambil dari sel-sel tumor/kanker
Contoh yang paling terkenal: HeLa Line
Diambil dari sel tumor seorang wanita penderita kanker cervic
Dipelihara dari tahun 1951 sampai sekarang
Kelemahan kultur ini mudah terkonta-minasi oleh kelompok Cell Line kontaminan


Virus dan Teratogen

Teratogen: zat atau agent yang dapat menyebabkan terjadinya cacat bayi dalam kandungan
Beberapa jenis virus diketahui dapat berperan sebagai teratogen, dan dapat masuk ke dalam kandungan melalui placenta
Tiga jenis virus yang diketahui sebagai teratogen
– CMV (Cito Megalo Viruses)
– Herpes Symplex tipe I dan II
– Rubella viruses
Saat ini, ditemukan 1% kelahiran terinfeksi CMV, menyebabkan infeksi pada saraf dan kemunduran mental, beberapa korban juga mengalami kelainan fungsi hati dan pembesaran limfa.
Infeksi virus herpes biasanya terjadi sesaat setelah bayi lahir
Kerusakan yang ditimbulkan:
– Kerusakan permanen pada mata
– dan sistem saraf pusat

Rubella
– Infeksi terjadi pada 3 bulan pertama usia kehamilan
– Dapat menyebabkan ketulian, kerusakan organ peraba, kemunduran mental, kelainan pada hati dan sistem peredaran