Perkembangbiakan atau Replikasi Virus

Virus 31 Untuk meningkatkan wawasanmu tentang struktur dan perkembangbiakan virus. Buatlah kelompok-kelompok kecil dalam kelas. Dua di antara kelompok-kelompok yang terbentuk bertugas mencari berbagai informasi tentang struktur dan perkembangbiakan virus dari majalah, koran atau internet; informasi yang telah diperoleh dipresentasikan di depan kelas dan diskkusikan dengan kelompok lain yang mempunyai tugas berbeda. 2. Virus dan Penyakit Penyakit influenza, cacar, herpes, demam berdarah, hepatitis, AIDS, dan flu burung merupakan penyakit-penyakit yang disebabkan oleh virus. Beberapa contoh penyakit dan virus penyebabnya dapat dilihat pada Tabel berikut ini. Tabel Beberapa Penyakit Manusia karena Virus Nama Penyakit Virus Penyebab Campak Paramyxovirus Campak Jerman Rubella Virus Rubella Pneumonia Atypical Paramyxovirus 1-3; Orthomyxovirus tipe A, B, dan C Pilek Virus Coryza; Rhinovirus Influenza Orthomyxovirus tipe A, B, dan C Hepatitis Virus Hepatitis Herpes Herpes simplex tipe 1 dan 2 Poliomelitis Virus Polio Encephalis Virus Semliki Forest Penyakit Gondong Paramyxovirus Smallpox Virus Smallpox Rabies Rhabdovirus Demam berdarah Tagovirus Flavivirus Demam kuning Tagovirus Flavivirus Acquired Imunodeficiency HTLV III LAV Syndrome AIDS Flu Burung Orthomyxovirus tipe A subtype H5N1 SARS Corona Paramyxovirus Demam berdarah ebola Ebola Haemorragic Virus T u g a s 2.1 32 Biologi Kelas X SMA dan MA Virus dapat menyerang bakteri, tumbuhan, hewan, atau manusia. Ber- dasarkan inang yang diserangnya, virus dikelompokkan menjadi virus bakteri, virus tumbuhan, dan virus hewan. Virus hewan, misalnya virus yang menyebabkan penyakit kuku dan mulut pada ternak, misalnya sapi, kerbau, kambing, dan virus yang menyebabkan kematian pada burung unta. Contoh virus tumbuhan adalah virus TMV, virus pada tomat, dan virus pada padi. Virus bakteri disebut juga bakteriofage atau fage fage berasal dari kata Yunani phage yang berarti makan. Virus bakteri yang terkenal adalah virus yang menyerang bakteri Escherichhia coli atau disebut fage coli. Fage coli diberi nama T 1 sampai T 7 . Virus dapat menimbulkan penyakit melalui dua cara. Pertama melalui kemampuannya dalam memecahkan sel menyebabkan pecahnya sel, dan yang kedua melalui kemampuannya dalam menghasilkan racun. Pada siklus litik, jika suatu virus dapat memperbanyak diri, sel inang akan dihancurkan, kemudian virus-virus tersebut akan menginfeksi sel lain dan menimbulkan penyakit. Virus jenis lain dapat menimbulkan penyakit karena kemam- puannya dalam menghasilkan racun yang dapat menghambat metabolisme inangnya sehingga sel tersebut menjadi sakit. Salah satu virus yang saat ini sangat ditakuti karena menyebabkan penyakit berbahaya, yaitu virus HIV Human Imunodeficiency Virus. Virus ini menyebabkan penyakit AIDS. Materi genetik virus ini adalah RNA yang dilengkapi enzim transkriptase balik. RNA virus tersebut dapat digunakan sebagai cetakan untuk membentuk DNA dengan bantuan enzim transkriptase balik yang dimilikinya. Jika virus HIV menginfeksi sel, yaitu sel limfosit manusia yang mengandung DNA, RNA virus tersebut akan digunakan sebagai cetakan untuk membentuk DNA. DNA yang terbentuk ini sekarang dengan mudah dapat melekatkan diri pada DNA sel inang dan akan mengikuti proses perbanyakan sel inang tersebut. Dalam waktu tertentu, DNA virus yang menempel pada inang menjadi tidak aktif. Akan tetapi, pada kondisi tertentu, DNA dari virus yang menempel pada sel limfosit tadi, kemudian diterjemahkan menjadi RNA. Dari RNA, kemudian dapat dibuat protein-protein yang dibutuhkan untuk melengkapi pembentukan virus baru. Terjadilah virus-virus baru dan sel inang, yaitu sel limfosit, akan mengalami lisis. Jika sel limfosit yang berperan dalam pertahanan tubuh mengalami penurunan jumlah karena rusak oleh virus, mulailah terjadi gejala AIDS. Gejala awal dari penderita AIDS adalah pembesaran kelenjar getah bening, kemudian badan lemah, panas dingin seperti sakit flu, berkeringat, dan penurunan berat badan. Dalam keadaan ini, daya tahan tubuh akan semakin menurun. Penderita akan menjadi sangat sensitif terhadap infeksi yang sangat ringan sekalipun. Penyakit flu yang bagi orang normal merupakan penyakit ringan, tetapi bagi penderita AIDS dapat menimbulkan akibat yang fatal. Virus 33 Kelompok berikutnya dari pembagian kelompok yang telah terbentuk sebelumnya, bertugas mencari informasi tentang penyakit-penyakit akibat virus dan bagaimana mekanismenya, lalu presentasikan dan diskusikan dengan kelompok lain. 3. Mutasi pada Virus dan Munculnya Virus-Virus Baru Penyakit flu burung dan SARS yang telah diceritakan pada awal bab merupakan contoh-contoh penyakit yang ditimbulkan virus-virus “baru”. Dari mana atau dari apa virus-virus ini serta “virus-virus yang mulai bermunculan” itu berasal? Telah diketahui tiga proses yang dapat menyebabkan munculnya penyakit-penyakit virus. Penyebab utama terjadinya penyakit virus yang baru adalah mutasi dari virus-virus yang sudah ada. Virus RNA cenderung memiliki kecepatan mutasi yang lebih tinggi dibandingkan virus DNA. Beberapa mutasi dapat menyebabkan varietas virus baru, yang dapat menyebabkan penyakit pada individu-individu yang sudah memiliki imunitas atau kekebalan tubuh terhadap virus sebelumnya yang sejenis. Contoh yang paling umum adalah pada virus influenza. Kita masih sering mengalami serangan flu meskipun sudah sering terserang penyakit tersebut sebelumnya. Hal ini menunjukkan bahwa virus tersebut kemungkinan telah mengalami mutasi. Jika virus tersebut tidak bermutasi, seharusnya kita sudah mempunyai imunitas dari serangan yang pertama dan tidak akan mengalami serangan berikutnya. Penyebab kedua adalah penyebaran virus yang sudah ada dari satu inang ke inang lainnya. Contohnya virus flu burung yang tadinya hanya dapat menyerang burung dan unggas, ternyata sekarang dapat menyerang mamalia tertentu termasuk manusia. Penyebab berikutnya adalah penyebaran penyakit virus dari satu populasi yang terisolasi ke populasi yang lebih luas. AIDS, misalnya dahulu tidak pernah dikenal dan hanya ditemukan pada populasi kecil kera di Afrika, tetapi sekarang dapat menyebar hampir ke seluruh dunia. Pada kasus ini, faktor teknologi dan sosial termasuk perjalanan antarnegara yang lebih mudah, teknologi transfusi darah, hubungan seksual, dan penyalahgunaan narkoba, menyebabkan penyakit yang tadinya tergolong langka ini menjadi fenomena global. Jadi sebenarnya, virus-virus yang bermunculan sekarang ini bukanlah virus baru, melainkan virus lama yang bermutasi, meluaskan teritori inangnya dan diperluas area penyebarannya akibat teknologi dan hal-hal yang telah disebutkan di atas. Perubahan lingkungan yang alami atau yang disebabkan manusia, dapat meningkatkan lalu lintas virus yang dapat menyebabkan penyakit baru. T u g a s 2.2 34 Biologi Kelas X SMA dan MA Kelompok berikutnya dari pembagian kelompok yang telah dilakukan, bertugas mencari berbagai informasi tentang mutasi dan munculnya virus- virus baru. Setelah itu, presentasikan dan diskusikan dengan kelompok lain. 4. Pemanfaatan Virus Virus yang selama ini kamu kenal, umumnya bersifat merugikan karena dapat menyebabkan penyakit. Namun, dengan kemajuan teknologi, saat ini virus mulai dimanfaatkan dalam beberapa bidang. Seperti telah diuraikan, virus mempunyai struktur sangat sederhana dan mempunyai daya infeksi yang sangat tinggi. Sifat-sifat ini kemudian dimanfaatkan dalam bidang bioteknologi, khususnya rekayasa genetik. Dalam rekayasa genetik, untuk menghasilkan makhluk hidup yang mempunyai sifat-sifat menguntungkan dapat dilakukan dengan memin- dahkan gen pembawa sifat menguntungkan tadi, kemudian menghasilkan sifat-sifat yang dibawa oleh gen tersebut. Untuk memasukkan atau membawa gen yang akan dipindahkan dari organisme asal ke organisme baru, diperlukan suatu pembawa atau vektor. Vektor yang tepat adalah virus. Tentu kamu tahu sebabnya. Virus mempunyai daya infeksi yang tinggi sehingga dapat dipakai sebagai pembawa atau vektor dari gen yang akan dimasukkan. Contoh virus yang dipakai sebagai vektor misalnya virus Lamda. Virus juga dapat dimanfaatkan sebagai agen penyebab mutasi. Mutasi atau perubahan sifat yang disebab- kan oleh perubahan susunan gen, sering sengaja dilakukan untuk memperoleh sifat-sifat tertentu yang dibutuhkan. Beberapa bakteri sering dengan sengaja diubah sifatnya dengan cara mutasi karena dengan T u g a s 2.3 Gambar 2.8 Virus Bakteriofage Mu yang dapat digunakan sebagai agen penyebab mutasi Sumber: Essentials of Biology, Hopson Virus 35 cara tersebut dapat diperoleh sifat baru yang lebih menguntungkan. Untuk melakukan proses mutasi pada bakteri, juga dapat digunakan virus. Contohnya adalah Mu Mutator Fage. Untuk mengetahui bentuk virus Mu, dapat dilihat pada Gambar 2.8. Setelah semua informasi pada tugas-tugas sebelumnya terkumpul, lakukan presentasi dari tiap-tiap kelompok dan diskusikan hasilnya dalam kelas di bawah bimbingan gurumu. Untuk lebih memotivasi hasil yang baik, tiap kelompok dinilai dan kelompok terbaik diberi penghargaan khusus. I N F O B I O L O G I Penyakit-Penyakit Akibat Virus yang Menghebohkan • Tahun 1976 penghuni planet bumi dikejutkan kembali oleh mewabahnya penyakit demam berdarah ebola ebola haemorrhagic fever. Penyakit yang disebabkan virus ganas ini pertama kali ditemukan di daerah barat Provinsi Sudan dan daerah Zaire kini Republik Demokratik Kongo. Diperkirakan virus itu berasal dari hutan di Afrika dan Asia. Virus menyebar melalui kontak langsung dengan darah, cairan tubuh, jaringan tubuh penderita atau melalui jarum suntik yang terkontaminasi. Demam berdarah ebola termasuk satu penyakit virus paling ganas di jagat ini. Penyakit ini menyebabkan kematian sekitar 50 – 90 dari semua penderitanya. Sejak 1976 hingga Januari 2002 total terjadi sekitar 1.500 kasus, dengan lebih dari 1.000 orang meninggal dunia. Celakanya obat maupun vaksin untuk penyakit ini belum ditemukan. • Salah satu petaka yang melegenda akibat ulah virus mematikan adalah wabah “Spanish Flu” atau “La Grippe”. Nama itu berasal dari sangat banyaknya korban tewas di Spanyol akibat penyakit ini. Pandeminya terjadi pada 1918 – 1919 dan membunuh manusia dalam jumlah yang lebih banyak dari jumlah korban perang Dunia I. Seperempat dari penduduk Amerika dan seperlima penduduk dunia terinfeksi virus ini. Dalam kurun waktu enam bulan saja lebih dari 20 juta nyawa melayang. Kematian bisa terjadi begitu cepat semenjak awal timbulnya gejala. Sumber: Intisari, Agustus 2003 T u g a s 2.4 36 Biologi Kelas X SMA dan MA 1. Virus adalah parasit nonseluler berukuran sangat kecil, hanya mampu berkembang biak dalam sel yang diinfeksinya. 2. Virus dapat berkembang biak secara litik dan lisogenik. 3. Struktur virus hanya terdiri atas materi genetik DNA atau RNA dan protein. 4. Beberapa virus dapat dilengkapi oleh pembungkus atau “envelope” berupa lipoprotein. 5. Suatu virus dengan materi genetik yang terbungkus oleh pembungkus protein disebut partikel virus atau virion. 6. Virus dapat berperan sebagai penyebab penyakit baik pada hewan, tumbuhan maupun manusia, bahkan beberapa penyakit mematikan pada manusia dapat disebabkan virus. 7. Saat ini virus dapat dimanfaatkan sebagai vektor pembawa dalam rekayasa genetik dan sebagai agen penyebab mutasi. Rangkuman AIDS bakteriofage campak envelope fase lisogesik fase litik Kata Kunci flu burung kapsid mikroskop elektron mutasi parasit polio SARS vektor virion virus Virus 37

A. Pilih jawaban yang paling tepat.

1. Materi genetik yang terkandung dalam virus dapat berupa . . . . A. kromosom B. DNA C. RNA D. Gen E. DNA atau RNA 2. Virus berarti . . . . A. penyakit B. racun C. penghancur D. perusak E. penyebar 3. Virus dapat berukuran antara . . . . A. 10 – 200 µm B. 10 – 300 µm C. 20 – 200 µm D. 20 – 300 µm E. 20 – 600 µm 4. Kapsid yang terdapat pada virus merupakan . . . . A. protein pelindung B. protein struktural C. protein fungsional D. lipid dan sel inang E. materi genetik 5. Yang dimaksud dengan bakteriofage adalah . . . . A. virus yang dimakan bakteri B. bakteri yang memakan virus C. virus yang menginfeksi bakteri D. virus yang menguntungkan bakteri E. virus yang materi genetiknya RNA Evaluasi Akhir Bab 38 Biologi Kelas X SMA dan MA 6. “Envelope” pada virus influenza merupakan struktur yang dibangun dari A. protein B. karbohidrat C. lipid dan protein D. lemak dan karbohidrat E. asam nukleat 7. Virion adalah suatu istilah yang berarti . . . . A. virus yang siap menginfeksi inang B. virus yang mengkristal C. virus tanpa materi genetik D. materi genetik virus yang terbungkus E. virus yang menyebabkan sel inang lisis 8. Virus ada yang bersifat virulen dan nonvirulen. Yang dimaksud virus nonvirulen adalah . . . . A. virus yang dapat menyebabkan sel inang pecah B. virus yang tidak menyebabkan sel inang pecah C. virus yang materi genetiknya RNA D. virus yang materi genetiknya DNA E. virus yang tidak mempunyai seludang protein 9. Fase lisogenik dari virus dapat berubah menjadi fase litik apabila . . . . A. daya imunitas sel inang menurun B. virus mengalami mutasi C. virus mendapatkan materi genetik baru D. virus bertemu dengan sel inang baru E. sel inang mengalami mutasi 10. Virus RNA dapat menyisipkan materi genetiknya ke DNA sel inang karena . . . . A. mempunyai DNA B. dapat membentuk RNA yang dapat menyisip ke DNA C. DNA sel inang dapat diubah menjadi RNA D. mempunyai enzim transkriptase balik E. virus RNA dapat menghancurkan DNA inang Virus 39 11. Istilah profage pada fase lisogenik virus, berarti . . . . A. bakal inang yang akan diinfeksi virus B. inang yang telah diinfeksi virus C. materi genetik virus yang telah menyisip dan ikut membelah pada inang D. virus baru hasil perbanyakan pada sel inang E. virus yang kehilangan materi genetiknya 12. Beberapa virus yang materi genetiknya berupa RNA adalah . . . . A. bakteriofage dan virus HIV B. virus cacar dan virus herpes C. virus influenza dan herpes D. virus HIV dan flu burung E. virus rabies dan cacar 13. Pembungkus atau “envelope” yang terdapat pada virus berasal dari . . . . A. membran sel inang dari virus B. hasil sintesis protein oleh virus C. hasil samping yang dihasilkan virus selama berkembang biak D. zat sisa yang dikeluarkan sel inang karena mengalami lisis E. hasil metabolisme virus sendiri 14. Virus dapat digunakan sebagai vektor pembawa gen dalam rekayasa genetik karena . . . . A. mudah berkembang biak B. mudah berpindah dari satu sel ke sel inang lain C. mempunyai alat transpor D. dapat bermutasi dengan mudah E. mempunyai enzim transkriptase balik 15. Meskipun sudah sering terserang flu, kita masih dapat terserang lagi. Hal ini kemungkinan disebabkan . . . . A. daya tahan tubuh kita turun B. virus flu telah mengalami mutasi C. obat yang kita pakai menyebabkan kebal terhadap flu D. cuaca yang buruk E. kita tidak punya daya tahan terhadap virus flu