Daur Lisogenik Biologi SMA Kelas X-Herni Budiati-2009

Virus 27 karena radiasi ultraviolet. Penelitian lain menunjukkan setelah mengalami daur lisogenik sekitar 100.000 kali, ADN viral secara spontan aktif dan memulai virus litik. Virus tidak dapat berkembang biak dengan pembelahan. Reproduksi pada virus disebut replikasi yaitu pembentukan komponen virus dan perakitannya untuk membuat virus baru. Replikasi dimulai ketika virus masuk ke dalam sel. Pelindung virus dilepaskan oleh enzim dalam sel, dan ARNADN virus masuk dan mengadakan kontak dengan ribosom organela tempat sintesa protein di dalam sel. Kemudian akan berlangsung sintesis protein yang spesifik sesuai ARNADN. Asam nukleat virus mengganda, dan protein yang diperlukan sebagai pelindung juga dibentuk. Kemudian berlangsung perakitan partikel virus yang baru. Beberapa jenis virus keluar dari dalam sel bersamaan dengan rusaknya sel yang ditumpangi. Virus jenis yang lain dapat keluar dari sel melalui membran tanpa mematikan sel yang ditumpanginya. Agar lebih jelas, perhatikan tahap-tahap replikasi virus pada daur litik di bawah ini. a. Tahap adsorbsi, yaitu virus menempel pada permukaan sel inang. Tempat penempelan virus terletak pada bagian yang mengandung protein tertentu yang dapat dikenali oleh reseptor virus. b. Tahap injeksi, yaitu virus melakukan penetrasi pada membran sel dan masuk ke dalam sitoplasma, atau hanya memasukkan materi genetik ke dalam sel inang dengan kapsid beserta selubung bila ada tetap di permukaan sel inang. Pada sel tumbuhan yang mempunyai dinding sel kaku, masuknya virus ke dalam sel inang dilakukan dengan bantuan serangga ketika memakan bagian tumbuhan. Virus hewan juga dapat masuk ke sel inang melalui proses fagositosis. Coba kamu ingat kembali bagaimana proses fagositosis pada sel hewan. c. Tahap sintesis protein berdasarkan materi genetik dari virus. Setelah masuk di dalam sel inang, materi genetik virus akan mengendalikan segala proses di dalam sel inang. Di sini materi genetik yang dibawa virus digunakan untuk memproduksi protein yang diperlukan oleh virus. Protein yang dihasilkan adalah protein kapsomer dan protein enzim untuk replikasi materi genetik virus. d. Tahap berikutnya yaitu replikasi penggandaan materi genetik virus. Pada tahap ini dihasilkan materi genetik baru yang sama persis dengan materi genetik virus yang menginfeksi. Replikasi dapat berlangsung di dalam sitoplasma maupun di dalam nukleus, tergantung pada jenis virus yang menginfeksi. e. Tahap pematangan, yaitu perakitan atau penggabungan materi genetik virus dengan kapsid. Masing-masing ADN hasil replikasi masuk ke dalam kapsid, sehingga terbentuk virus baru yang telah utuh. Dalam setiap sel inang dapat terbentuk hingga 100 virus baru. Gambar 2.5 Daur infeksi virus. Sumber: Microsoft Encarta, 2006 tahap adsorbsi tahap injeksi tahap sintesis tahap replikasi tahap pematangan perakitan tahap litik bakteriofag ADN virus bakteri ADN bakteri infeksi daur litik daur lisogenik berubah menjadi daur litik sel lisis Gambar 2.6 Tahapan replikasi virus. Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005 28 Biologi SMA dan MA Kelas X f. Tahap terakhir adalah tahap litik, yaitu ketika virus keluar dari sel inang, diikuti dengan rusaknya sel inang lisis. Sekarang juga diketahui bahwa beberapa jenis virus yang lain dapat keluar dari sel melalui membran tanpa mematikan sel yang inangnya. Daur ini akan berulang, masing-masing virus yang telah meninggalkan sel inang akan mencari sel baru untuk diinfeksi. Bagaimana proses replikasi virus pada daur lisogenik? Contoh virus yang melakukan daur lisogenik adalah bakteriofag yang disebut virus lambda O yang menginfeksi bakteri Escherichia coli. Daur lisogenik ini ditemukan oleh ahli mikrobiologi Perancis Andre Lwoff pada tahun 1950. Awal proses replikasi virus pada daur lisogenik sama dengan proses pada daur litik. Setelah tahap injeksi, ADN virus tidak langsung melakukan sintesis, tetapi ADN virus berintegrasibergabung dengan ADN sel inang dan tahap ini disebut tahap penggabungan. ADN bakteri yang berbentuk melingkar sirkular mula-mula putus, kemudian ADN virus menggabungkan diri diantaranya. Terbentuklah ADN baru yang mengandung ADN bakteri dan ADN virus. ADN virus ini tidak aktif, sehingga bakteri tetap dapat tumbuh secara normal. Bakteri yang mengandung fage yang tidak aktif ini disebut profage. Setelah tahap penggabungan diikuti tahap pembelahan. Ketika sel inang membelah diri maka ADN virus akan diturunkan pada sel anak yang dihasilkan. Dengan demikian terbentuk dua sel bakteri yang mengandung ADN virus yang identik. Demikian seterusnya, setiap bakteri yang terinfeksi membelah diri, maka pada setiap sel yang dihasilkan akan mengandung materi genetik virus. Karena sesuatu hal, misalnya terkena radiasi sinar ultraviolet, profage akan aktif, memisahkan diri dari ADN bakteri, dan memulai daur litik yaitu menggandakan diri dan membajak ADN bakteri untuk membangun protein dan melakukan perakitan untuk membentuk virus baru. Gambar 2.7 Fotomikrograf bakte- riofag. Sumber: Microsoft Encarta, 2006 Tugas 2.2 Lakukan studi pustaka untuk mempelajari daur litik dan lisogenik pada virus. Manfaatkan sebaik mungkin referensi yang dapat kamu peroleh, misalnya bertanya kepada guru, buku di perpustakaan, atau gunakan internet untuk mendapatkan informasi terbaru yang lebih lengkap. Kemudian lakukan diskusi dengan kelompok- mu untuk membahas apakah semua virus dapat melakukan daur litik dan lisogenik sekaligus. Virus 29 Virus ada yang bermanfaat bagi manusia meskipun sebagian besar virus menyebabkan penyakit pada organisme hidup. Berikut ini diuraikan contoh-contoh manfaat dan bahaya virus.

1. Kegunaan Virus

Materi genetik virus berupa ADN atau ARN sehingga virus sering digunakan untuk penelitian materi genetik seperti mempelajari aktivitas kimiawi gen, pengaruh enzim terhadap aktivitas asam nukleat, mutasi, dan pewarisan sifat. Selain itu kemampuan virus lisogenik menyisipkan materi genetik pada sel inang dimanfaatkan dalam rekayasa genetika untuk menyisipkan gen tertentu pada sel bakteri. Bakteri yang telah disisipi gen itu dapat memproduksi bahan sesuai dengan informasi genetik yang dibawa oleh gen tersebut. Contohnya jika virus menyisipkan gen manusia yang menghasilkan insulin ke dalam ADN bakteri, maka bakteri itu menjadi mampu menghasilkan insulin. Dengan cara ini insulin dapat dihasilkan dengan cepat dalam jumlah besar. Saat ini para ahli biologi molekuler berusaha memodifikasi ADN virus lisogenik sehingga ADN yang terintegrasi pada ADN bakteri berisi gen-gen yang dapat menghasilkan produk yang berguna bagi manusia. Selain itu virus juga berguna untuk mengembangkan obat dan vaksin untuk menyembuhkan dan mencegah penyakit karena virus.

2. Penyakit Akibat Virus

Coba kamu ingat kembali sifat virus yang tidak dapat hidup bebas di alam. Karena sifat ini maka virus selalu bergantung pada sel hidup atau bersifat parasit sejati. Virus merupakan penyebab banyak penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Serangan virus pada tanaman dan hewan budidaya dapat menyebabkan penyakit yang mengakibatkan kerugian yang besar. Beberapa virus dianggap sangat penting karena menyebabkan penyakit yang fatal, misalnya virus rabies, AIDS, polio, dan demam kuning. Berikut ini beberapa penyakit yang diakibatkan oleh virus. a. Penyakit cacar air disebabkan oleh virus chickenpox yang menyerang sistem saraf. Kulit di atas saraf yang terinfeksi melepuh dalam beberapa hari, mula-mula berisi cairan jernih, kemudian menjadi keruh dan mengeras dalam 5 - 10 hari kemudian. Penyakit ini menyerang anak-anak dan orang dewasa. Gejala yang ditunjukkan adalah demam dan terbentuknya gelembung-gelembung kering pada kulit. b. Penyakit AIDS disebabkan oleh virus HIV Human Immunodeficiency Virus . HIV menyerang sel limfasit T4 yang merupakan sistem pertahananimunitas yang sangat penting dalam tubuh manusia. Akibatnya ketahanan tubuh menjadi lemah dan rentan terhadap serangan virus, bakteri, jamur, protozoa, dan penyebab infeksi lain. Penyakit pneumonia D Peranan Virus dalam Kehidupan Bio Info Influensa Influensa merupakan salah satu jenis penyakit yang sering menyerang manusia. Sekitar 200 jenis virus telah diketahui dapat menyebabkan influensa. Gejala influensa antara lain batuk, demam, nyeri otot, selera makan hilang, dan timbul ingus pada hidung. Virus influensa ber- bentuk bola dengan materi genetik berupa ARN. Tubuh yang sehat merupakan upaya yang tepat untuk menangkal penyakit influensa. Gambar 2.8 a Fotomikrograf virus cacar dan b virus HIV. Sumber: Microsoft Encarta, 2006 a b 30 Biologi SMA dan MA Kelas X yang disebabkan oleh Pneumocystis carinii merupakan penyebab utama kematian orang yang terkena infeksi HIV, penyebab yang lain adalah terjadinya kanker dan sarkoma. AIDS ditularkan melalui hubungan seks, kontak langsung dengan darah, jaringan, atau jarum suntik yang terkontaminasi HIV, dan ditularkan dari ibu kepada anaknya selama kelahiran dan menyusui. Gejala virus ini baru muncul lebih kurang 10 tahun setelah infeksi. c. Demam ebola disebabkan oleh virus ebola yang berbentuk seperti benang panjang yang ujungnya melengkung. Virus ebola awalnya adalah virus yang menyerang binatang kera di daerah tropis daratan Afrika. Virus ebola disebarkan melalui cairan tubuh penderita yang masuk ke peredaran darah orang yang sehat atau melalui jalur pencernaan. Belum ditemukan obat atau vaksin yang efektif untuk mengen- dalikan virus ebola. Wabah ebola beberapa kali melanda Afrika, yaitu tahun 1976 di Sudan menginfeksi 284 orang dan menewaskan 151 orang. Pada tahun 1995 wabah ebola melanda Kongo, ditemukan 318 kasus dengan 280 orang meninggal dunia. Tiga dari empat orang yang terinfeksi virus ebola di Kongo meninggal dunia. Pada tahun 2000 – 2001 wabah ebola menyerang Uganda menewaskan 224 orang. Pada tahun 2002 virus ebola kembali muncul di Gabon dan Kongo. d. Penyakit rabies disebabkan oleh virus rabies yang menyerang anjing. Biasanya ditularkan ke manusia melalui gigitan. Gejala penyakit muncul setelah periode inkubasi selama 10 hari sampai satu tahun berupa demam, kesulitan bernapas, kontraksi otot yang tak terkendali, dan gejala takut pada air. Biasanya diikuti dengan kematian antara 3 hari sampai 3 minggu setelah gejala muncul. Usaha yang dapat dilakukan adalah mencegah perkembangan dan penularan virus dengan vaksin rabies. e. Penyakit cacar atau variola disebabkan oleh virus smallpox. Penyakit cacar berakibat fatal dan sangat mudah ditularkan melalui kontak tubuh dengan penderita. Setelah masa inkubasi selama 12 hari, muncul gejala demam tinggi dan emosi kacau yang tampak seperti gejala keracunan. Tiga atau empat hari kemudian gejala ini diikuti dengan munculnya ruam di wajah, lengan, paha, telapak tangan, dan telapak kaki. Dalam enam sampai 10 hari ruam berkembang menjadi radang. Pada daerah radang ini sangat mudah terjadi infeksi sekunder oleh bakteri. Radang kemudian akan mengeras, biasanya meninggalkan parut di kulit. Demam dan gejala keracunan mulai berkurang. Kematian biasanya diakibatkan oleh infeksi pada jantung, hati, dan otak. Pada tahun 1967 WHO mengeluarkan program vaksinasi untuk melawan virus cacar, karena pada saat itu penyakit ini menyebabkan infeksi pada 10 – 15 juta orang di seluruh dunia setiap tahunnya, dengan 2 juta orang diantaranya meninggal dunia. Pada tahun 1979 WHO menyatakan virus Gambar 2.9 Virus ebola yang menye- babkan demam ebola. Sumber: Microsoft Encarta, 2006 Gambar 2.10 Virus cacar. Sumber: Microsoft Encarta, 2006