VIRUS

Pendahuluan

Pernahkah kamu terserang influenza? Influenza menyebabkan kamu menjadi bersin, pilek, dan sakit kepala. Influenza merupakan salah satu penyakit yang disebabkan oleh virus. Beberapa jenis penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan dapat disebabkan oleh virus, misalnya flu burung dan mosaik tembakau.

Virus adalah kata Latin untuk racun. Sebelum berkembangnya ilmu pengetahuan, segala penyebab penyakit yang misterius pada manusia disebut virus. Sejarah penemuan virus dimulai pada tahun 1883 oleh A. Mayer, seorang ilmuan Jerman. Ia melakukan penelitian tentang penyebab penyakit yang mosaik pada tembakau. Penyakit mosaik ini menyebabkan pertumbuhan tembakau menjadi terhambat (kerdil) dan daunnya berwarna belang-belang. Mayer menemukan bahwa penyakit mosaik tersebut menular ke tanaman tembakau lain ketika ia menyemprotkan ekstrak daun tembakau yang berpenyakit ke tanaman tembakau yang sehat. Mayer berkesimpulan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang sangat kecil. Bakteri ini tidak dapat dilihat meskipun menggunakan mikroskop.

Kesimpulan mayer diuji kembali pada tahun 1892 oleh ilmuan Rusia bernama Dmitri Iwanowski. Iwanowski menyaring ekstrak daun tembakau dengan saringan yang dirancang sedemikian rupa agar bakteri tidak lolos dan juga dapat diperoleh filtrat daun tembakau. Begitu filtrat disemprotkan ke tanaman tembakau yang sehat maka tanaman tersebut tertular juga oleh penyakit mosaik.

Iwanowski menduga bahwa penyakit mosaik pada tanaman tembakau ini disebabkan oleh suatu organisme yang berukuran lebih kecil dibandingkan bakteri. Namun, Iwanowski masih ragu dengan dugaannya tersebut. Ia merasa ada kesalahan pada teknik penyaringan. Seperti halnya Mayer, Iwanowski berkesimpulan bahwa penyebab penyakit mosaik pada tanaman tembakau adalah bakteri.

Enam tahun kemudian, seorang ilmuwan Belanda bernama Martinus W. Beijerinck melakukan pengamatan yang sama seperti yang dilakukan Iwanowski. Beijerinck yakin bahwa metode penyaringan yang dilakukan Iwanowski sudah tepat. Beijerinck berpendapat bahwa ada agen yang menginfeksi tanaman tembakau, meskipun ia sendiri belum mengetahui hal itu. Beijerinck menyebut agen penginfeksi itu sebagai virus lolos saring (filterable virus) karena agen tersebut dapat lolos dari saringan bakteri dan tidak dapat diamati dengan mikroskop cahaya.

Saat ini kita memahami bahwa berbagai jenis virus merupakan penyebab penyakit pada tumbuhan, hewan dan manusia. Istilah virus lolos saring kemudian disingkat menjadi virus. Iwanowski dan Beijerinck dinobatkan sebagai penemu virus.

Virus memiliki ciru khusus yang membedakannya dengan kelompok makhluk hidup yang lain. Dalam klasifikasi makhluk hidup, virus dipisahkan menjadi kelompok tersendiri. Ilmu yang mempelajari virus disebut virologi. Kita akan mengenal lebih jauh mengenai ciri dan peran virus dalam kehidupan manusia pada uraian berikut.

A.      CIRI VIRUS

Ciri virus meliputi ukuran, bentuk, struktur, dan fungsi.

Ukuran dan Bentuk

Virus memiliki ukuran sangat renik, yaitu antara 25-300 nm (1 nm = 10^-9 m). Virus yang berukuran paling kecil adalah virus polio (Poliovirus). Panjang tubuhnya hanya 25 nm. Virus yang berukuran besar adalah virus penyerang bakteri yang panjang tubuhnya 100 nm dan virus mosaik tembakau (TMV) yang panjang tubuhnya 300 nm. Oleh karena ukuran tubuhnya sangat renik, virus hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron pada tahun 1930.

Virus memiliki bentuk bermacam-macam. Ada yang bulat, batang, dan ada yang seperti huruf T (Gambar 3.2). Virus yang berbentuk bulat misalnya virus influenza (Influenza virus) dan virus penyebab AIDS (Human immunodeficiency virus/HIV). Virus yang berbentuk oval misalnya virus rabies. Virus yang berbentuk batang misalnya virus mosaik tembakau (Tobacco mosaic virus/TMV). Virus yang berbentuk polihedral misalnya Adenovirus (penyebab penyakit demam). Virus yang berbentuk huruf T misalnya virus yang menyerang bakteri (Bakteriofage atau disingkat fage).

Struktur dan Fungsi

Virus bukan berupa sel (aseluler). Virus berupa partikel yang disebut virion. Virion dapat dikristalkan sehingga lebih menunjukkan ciri mineral daripada ciri kehidupan. Oleh karena itu, sebagian ilmuwan biologi menganggap virus bukan makhluk hidup. Namun, ilmuwan biologi yang lain menganggap bahwa virus merupakan makhluk hidup. Karena menunjukkan ciri kehidupan, yaitu reproduksi, meskipun hanya dapat dilakukan di dalam sel organisme lain. Sel organisme tempat hidup virus disebut sel inang.

Oleh karena virus bukan berupa sel, virus tidak memiliki bagian-bagian sel seperti membran plasma, sitoplasma, dan inti. Virus tersusun dari asam nukleat dan selubung protein yang disebut kapsid.

Asam Nukleat

Asam nukleat adalah molekul pembawa informasi genetika. Virus hanya memiliki satu jenis asam nukleat, yaitu DNA saja atau RNA saja. Materi genetik tersebut dapat berbentuk rantai tunggal atau rantai ganda. Rantainya dapat berbentuk melingkar atau linier.

Selubung Protein (kapsid)

Selubung protein (kapsid) adalah pembungkus asam nukleat. Kapsid tersusun dari subunit protein yang disebut kapsomer. Kapsid inilah yang memberi bentuk virus. Kapsid dapat berbentuk batang yang merupakan susunan heliks (ulir) dari kapsomer, berbentuk polihedral (segi banyak), atau bentuk yang kompleks.

Virus kompleks memiliki bagian yang disebut kepala dan ekor. Kepala virus kompleks memiliki bentuk polihedral, sedangkan bagian ekor terdiri dari tiga struktur yaitu selubung ekor, lempengan dasar, dan serabut ekor. Lempengan dasar dan serabut ekor berfungsi untuk melekat pada sel yang diinfeksi. Contoh virus kompleks adalah virus penyerang bakteri yang berbentuk huruf T (bakteriofage).

Gabungan asam nukleat dan kapsid disebut nukleokapsid. Pada beberapa virus, nukleokapsid diselubungi oleh membran yang disebut sampul virus. Sampul virus tersusun dari lipid dan protein, berfungsi membantu virus memasuki sel. Contoh virus yang memiliki sampul virus adalah virus influenza. Virus yang tidak memiliki sampul virus disebut sebagai virus telanjang.

B.       REPRODUKSI

Virus menunjukkan satu ciri kehidupan, yaitu reproduksi. Namun, reproduksi virus hanya terjadi jika berada dalam sel organisme lain. Dengan demikian, virus hanya dapat hidup secara parasit. Pada dasarnya reproduksi virus terjadi melalui lima tahap, yaitu pelekatan, penetrasi, replikasi dan sintesis, pematangan, dan pelepasan.

1.      Tahap pelekatan

Tahap pelekatan adalah saat partikel virus (virion) melekat pada sel yang diinfeksi. Tempat pelekatan virus pada sel inang terjadi pada reseptor (protei khusus pada membran plasma sel inang yang mengenali virus).

2.      Tahap penetrasi

Tahap penetrasi adalah tahap virus atau materi genetik virus masuk ke dalam sitoplasma sel inang.

3.      Tahap replikasi dan sintesis

Tahap replikasi dan sintesis adalah tahap terjadinya perbanyakan partikel virus di dalam sel inang. Sel inang akan dikendalikan oleh materi genetik dari virus sehingga sel dapat membuat komponen virus, yaitu asam nukleat dan protein untuk kapsid.

4.      Tahap pematangan

Tahap pematangan adalah tahap penyusunan asam nukleat dan protein virus menjadi partikel virus yang utuh.

5.      Tahap pelepasan

Tahap pelepasan adalah partikel virus keluar dari sel inang dengan memecahkan sel tersebut.

Dua contoh reproduksi virus dijelaskan sebagai berikut.

Reproduksi Bakteriofage

Reproduksi bakteriofage dapat terjadi melalui dua siklus, yaitu siklus litik dan siklus lisogenik. Pada siklus litik, tahap pelekatan, penetrasi, replikasi dan sintesis, serta pematangan berlangsung cepat. Partikel virus kemudian keluar dari sel yang diinfeksi dengan memecahkan sel tersebut sehingga sel inang mati (lisis).

Pada siklus lisogenik, DNA/RNA virus akan disisipkan pada kromosom sel inang. Kromosom yang tersisipi DNA/RNA virus akan mengadakan replikasi secara terus menerus, menghasilkan banyak sel anakan yang telah terinfeksimateri genetik. Infeksi virus akan memasuki masa laten, artinya sel inang tidak pecah atau (mati).

Reproduksi Virus Hewan

Salah satu jenis virus hewan adalah virus yang memiliki sampul virus. Pada tahap pelekatan, sampul virus melekat dan berfungsi (bergabung) dengan membran sel inang. Pada tahap penetrasi, DNA virus dan kapsid terpisah. Selanjutnya pada tahap replikasi dan sintesis, terjadi replikasi DNA virus, kapsid dan sampul virus. Pada tahap pematangan, terbentuklah partikel-partikel virus baru. Pada tahap pelepasan, virus baru keluar dari sel inang dan siap menginfeksi sel lain.

C.      HABITAT

Virus menunjukkan ciri kehidupan hanya jika berada pada sel organisme lain (sel inang). Sel inang virus berupa bakteri, mikroorganisme eukariot (seperti Protozoa dan khamir), sel tumbuhan, sel hewan, dan sel manusia. Virus yang menyerang tumbuhan dapat masuk ke dalam tumbuhan inang, melalui perantara serangga (vektor). Virus yang menyerang hewan atau manusia dapat memasuki tubuh inang misalnya melalui makanan, minuman, udara, darah, luka, atau gigitan.

D.      KLASIFIKASI

Klasifikasi virus tidak mengikuti sistem Linnaeus, melainkan sistem ICTV (International Committe on Taxonomy of Viruses = Komite Internasional untuk Taksonomi Virus). Klasifikasi virus terbagi dalam tiga tingkatan takson, yaitu famili, genus dan spesies. Nama famili virus diakhiri dengan viridae, sedangkan nama genus diakhiri dengan virus. Nama spesies menggunakan bahasa Inggris dan diakhiri dengan virus. Saat ini, jenis virus yang sudah teridentifikasi adalah lebih dari dua ribu spesies. Contoh klasifikasi adalah sebagai berikut.

Famili       : Retroviridae

Genus       : Lentivirus

Spesies     : Human immunodeficiency virus (HIV)

Berbagai jenis virus diklasifikasikan berdasarkan jenis sel inang. Inang spesifik terutama ditentukan dari kesesuaian reseptor pada permukaan sel inang tempat virus melekat. Berdasarkan jenis sel inangnya, virus diklasifikasikan ke dalam empat kelompok, yaitu virus bakteri, virus mikroorganisme eukariot. Virus tumbuhan dan virus hewan termasuk manusia.

Virus Bakteri

Virus bakteri adalah virus yang sel inangnya bakteri. Virus bakteri disebut juga dengan bakteriofage atau fage (Latin, phage = memakan). Virus bakteri mengandung materi genetik berupa DNA. Contoh virus bakteri adalah bakteriofage T4 virus yang menyerang bakteri Escherichia coli. E. Coli merupakan bakteri yang hidup pada saluran pencernaan manusia.

Virus Mikroorganisme Eukariot

Virus mikroorganisme eukariot adalah virus yang sel inangnya berupa mikroorganisme yang tergolong eukariot, seperti Protozoa dan khamir. Virus ini terutama mengandung RNA. Virus yang menyerang jamur disebut Mycovirus.

Virus Tumbuhan

Virus Tumbuhan adalah virus yang sel inangnya tumbuhan. Virus tumbuhan sebagian besar mengandung RNA. Contohnya adalah virus mosaik tembakau (Tobacco mosaic virus/TMV).

Virus Hewan

Virus Hewan adalah virus yang menginfeksi hewan atau sel manusia. Virus hewan mengandung DNA atau RNA. Contohnya adalah virus penyakit mulut dan kaki pada sapi, serta virus penyakit rabies pada anjing.

E.       VIRUS DALAM KEHIDUPAN MANUSIA

Beberapa jenis virus ada yang memberi manfaat bagi manusia, misalnya sebagai bahan dasar rekayasa genetika.

Virus yang Memberi Manfaat

Virus berperan penting dalam bidang rekayasa genetika karena dapat digunakan untuk kloning gen (produksi DNA yang secara genetis identik). Sebagai contoh adalah virus yang membawa gen untuk mengendalikan pertumbuhan serangga. Virus juga digunakan untuk terapi gen manusia sehingga diharapkan penyakit genetis, seperti diabetes dan kanker dapat disembuhkan.

Virus yang Merugikan

Virusndapat merugika karena menyebabkan berbagai jenis penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan.

Virus yang Menyebabkan Penyakit pada Manusia

Virus yang menyebabkan penyakit pada manusia antara lain sebagai berikut.

·    Influenza virus, penyebab penyakit influenza (flu). Virus ini menyerang sel-sel saluran pernapasan bagian atas. Gejala penyakitnya adalah demam, pilek, pusing, pegal,  dan batuk.

     
· Human immunodeficiency virus (HIV), penyebab AIDS (Acquired Immuno Deficiency Syndrome) yang mematikan. Virus ini menyerang sel-sel darah putih jenis limfosit B. Gejala penyakitnya adalah gejala gabungan beberapa jenis penyakit dikarenakan menurunnya kekebalan tubuh.

·  Hepatitis delta virus, penyebab penyakit hepatitis B. Virus ini menyerang sel-sel hati sehingga menimbulkan gejala perut membesar dan tubuh penderita berwana kuning.

·  Ebola virus, penyebab penyakit ebola yang mematikan. Virus ini menyerang sel-sel pertahanan tubuh. Gejala penyakit ebola adalah demam yang disertai dengan perdarahan.

·      Measles virus, penyebab penyakit cacar. Virus ini menyerang sel kulit dan menimbulkan gejala awal seperti demam, batuk, pilek, kemudian muncul luka cacar mulai dari wajah kemudian ke seluruh tubuh.

·    Polio virus, penyebab penyakit polio. Virus polio menyerang sel-sel pada sistem saraf pusat sehingga mengakibatkan kelumpuhan.

·    Mumps virus, penyebab penyakit gondong. Virus gondong menyerang sel-sel kelenjar ludah sehingga menimbulkan bengkak di belakang telinga.

·    Herpes simplex virus, penyebab penyakit herpes. Virus ini menyerang membran mukus (lendir) di mulut, alat kelamin, dan kulit. Gejala penyakitny adalah kulit memerah dan muncul bintil seperti luka melepuh.

·     Human papilomavirus, penyebab kutil pada kulit. Human papillomavirus menyerang sel-sel kulit dan dapat berkembang menjadi kanker. Gejalanya adalah adanya benjolan di kulit.

Virus yang Menyebabkan Penyakit pada Hewan

Virus yang menyebabkan penyakit pada hewan antara lain sebagai berikut :

·     Rous sarcoma virus (RSV), penyebab tumor pada ayam. Bovine papillomavirus, penyebab tumor pada sapi.

·   Virus penyakit mulut dan kaki pada sapi dengan gejala melepuh dan berlendir disekitar mulut dan kaki sapi.

·    Virus penyakit tetelo pada ayam (Newcastle disease) dengan gejala diare dan batuk-batuk.

·    Rabies virus, penyebab rabies pada anjing, monyet, kucing, dan juga manusia. Virus ini menyerang sistem saraf pusat sehingga menimbulkan gejala takut air, gelisah, hilang kontrol otot dan agresif.

Virus yang Menyebabkan Penyakit pada Tumbuhan

Virus yang menyebabkan penyakit pada tumbuhan antara lain sebagai berikut :

·  Tobacco mosaic virus (TMV), penyebab penyakit mosaik pada tembakau dengan gejala pertumbuhan terhambat dan daum bercak-bercak. TMV juga dapat menyerang tanaman lain, misalnya tomat.

·     Citrus leprosis virus (CiLV), penyebab penyakit pada jeruk.

·     Virus tungro pada tanaman padi yang menyebabkan tanaman padi menjadi kerdil.

·     Virus yang menyerang tanaman hias, misalnya bunga tulip dan anggrek.

F.       PENCEGAHAN TERHADAP VIRUS

Tindakan pencegahan yang dapat dilakukan terhadap serangan virus adalah dengan pemberian vaksin. Vaksin adalah suatu zat yang mengandung mikroorganisme patogen yang sudah dilemahkan. Pemberian vaksin memberikan kekebalan secara pasif. Contoh vaksin untuk pencegahan penyakit yang disebabkan oleh virus adalah sebagai berikut :

·           OPV (Oral Polio Vaccine) atau vaksin polio
·           Vaksin rabies

·           Vaksin hepatitis B

·           Vaksin influenza

·           Vaksin cacar

·           Vaksin MMR (Measles, Mumps, Rubella) untuk cacar, gondong, dan campak