VIRUS
1. Ciri-Ciri Virus
- Virus memiliki karakteristik unik yang membedakannya dari makhluk hidup lain karena posisinya yang berada di perbatasan antara benda mati dan makhluk hidup.
- Ukuran Ultra-Mikroskopis
- Ukurannya sangat kecil, berkisar antara 20-300 nanometer (nm).
- Tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa, melainkan hanya bisa diamati menggunakan mikroskop elektron.
- Aseluler (Bukan Sel)
- Virus tidak memiliki kelengkapan struktur seluler seperti membran plasma, sitoplasma, nukleus, ribosom, maupun organel bermembran (seperti retikulum endoplasma atau mitokondria).
- Makhluk Metaorganisme (Peralihan)
- Sebagai Benda Mati: Dapat dikristalkan jika berada di luar tubuh inang dan tidak menunjukkan gejala metabolisme atau respirasi mandiri.
- Sebagai Makhluk Hidup: Memiliki asam nukleat (materi genetik) dan mampu melakukan reproduksi atau memperbanyak diri.
- Parasit Intraseluler Obligat
- Hanya dapat hidup, aktif, dan bereproduksi di dalam sel hidup yang menjadi inangnya (host cell).
- Memiliki sifat host specificity (spesifik terhadap inang tertentu), artinya suatu virus biasanya hanya menginfeksi jenis sel atau organisme tertentu saja.
2. Struktur Virus (Contoh Representatif: Bakteriofag)
- Struktur partikel virus yang utuh dan matang di luar sel inang disebut sebagai Virion. Mengambil contoh tipe virus kompleks seperti Bakteriofag T4 (virus pemakan bakteri), strukturnya terbagi menjadi beberapa bagian:
- Kepala: Berisi asam nukleat yang diselubungi oleh kapsid.
- Asam Nukleat (Materi Genetik):
- Berfungsi sebagai pembawa informasi genetik untuk replikasi virus.
- Virus hanya memiliki satu jenis asam nukleat saja, yaitu DNA saja atau RNA saja (bisa berupa untai tunggal/single-stranded maupun untai ganda/double-stranded).
- Kapsid:
- Selubung pelindung yang tersusun atas subunit-subunit protein bernama kapsomer.
- Berfungsi memberi bentuk fisik pada virus dan melindungi asam nukleat dari kerusakan lingkungan luar.
- Leher:
- Saluran penghubung antara kepala dan ekor.
- Berfungsi sebagai jalur lewatnya materi genetik saat menginfeksi inang (tidak semua jenis virus memiliki leher).
- Ekor (Alat Penempel):
- Terdiri atas selubung ekor, papan dasar (baseplate), dan serabut ekor.
- Serabut ekor berfungsi mendeteksi reseptor spesifik pada permukaan sel inang dan melekat padanya, sedangkan pelat dasar membantu menginjeksikan materi genetik ke dalam sel.
- Berdasarkan strukturnya, ada sebagian virus yang memiliki lapisan pelindung tambahan di luar kapsid bernama selubung membran (envelope) yang terbuat dari lipoprotein (misalnya pada Influenza, HIV, dan Coronavirus) yang disebut virus berselubung (Envelope Virus).
- Sementara virus yang tidak memilikinya, misalnya Adenovirus dan disebut virus telanjang (naked virus).
3. Replikasi Virus (Bakteriofag)
- Virus memperbanyak diri melalui proses Replikasi, bukan pembelahan sel.
- Terdapat dua siklus utama dalam reproduksi virus, yaitu Siklus Litik dan Siklus Lisogenik.
- Siklus Litik
- Siklus ini ditandai dengan matinya sel inang di akhir siklus karena mengalami pecah (lisis).
- Tahapannya meliputi:
- Adsorpsi (Penempelan): Serabut ekor virus menempel pada reseptor spesifik di permukaan dinding sel atau membran sel bakteri.
- Penetrasi (Injeksi): Enzim lisozim virus melubangi dinding sel inang, kemudian virus menginjeksikan asam nukleatnya ke dalam sitoplasma. Kapsid kosong ditinggalkan di luar sel.
- Sintesis (Eklifase) atau Replikasi: DNA virus menghancurkan DNA sel inang, mengambil alih kendali penuh, dan memaksa mesin metabolik sel inang untuk memproduksi komponen-komponen virus baru (asam nukleat dan protein kapsid).
- Perakitan dan Maturasi (Assembling/Maturation): Komponen-komponen protein kapsid, kepala, ekor, dan asam nukleat yang terpisah dirakit menjadi partikel-partikel virus baru yang utuh dan fungsional.
- Lisis (Pelepasan): Enzim lisozim merusak dinding sel bakteri dari dalam hingga pecah (lisis). Ratusan virus baru keluar dan siap menginfeksi sel-sel inang di sekitarnya.
- Siklus Lisogenik
- Siklus ini terjadi jika sel inang memiliki pertahanan tubuh (imunitas) yang kuat, sehingga asam nukleat virus tidak langsung menghancurkannya melainkan menyisip ke dalam kromosom inang.
- Tahapannya meliputi:
- Adsorpsi (Penempelan): Serabut ekor virus menempel pada reseptor spesifik di permukaan dinding sel atau membran sel bakteri.
- Penetrasi (Injeksi): Enzim lisozim virus melubangi dinding sel inang, kemudian virus menginjeksikan asam nukleatnya ke dalam sitoplasma. Kapsid kosong ditinggalkan di luar sel.
- Integrasi: DNA virus yang telah masuk ke dalam sel tidak menghancurkan DNA bakteri (lingkaran biru). Sebaliknya, DNA virus yang linier tersebut menyisip dan berintegrasi ke dalam untai kromosom inang. Hasil penggabungan materi genetik inang dengan DNA virus ini membentuk struktur pasif yang disebut Profag.
- Replikasi/Pembelahan: Selama bakteri hidup normal, ia akan melakukan pembelahan sel biner. Ketika DNA bakteri menggandakan diri, profag yang menyisip di dalamnya otomatis ikut bereplikasi. Saat sel inang membelah menjadi dua sel anak, masing-masing sel baru tersebut mewarisi kromosom yang sudah disisipi oleh DNA virus.
- Induksi: Jika sel anak bakteri yang mengandung profag terkena pemicu lingkungan tertentu (seperti radiasi ultraviolet atau zat kimia), siklus lisogenik akan terhenti. Terjadi proses induksi, di mana DNA virus memisahkan diri atau terpotong keluar dari kromosom sirkular bakteri untuk menjadi DNA independen yang aktif kembali. Tahap ini menandai peralihan dari siklus lisogenik menuju siklus litik.
- Sintesis: Begitu aktif, DNA virus mengambil alih kontrol metabolisme sel. Menggunakan organel dan mesin molekuler milik sel inang, dilakukan penggandaan DNA virus dalam jumlah banyak sekaligus penyusunan protein-protein komponen tubuh virus (kapsid kepala, leher, dan ekor).
- Perakitan: Komponen-komponen protein dan materi genetik yang diproduksi secara terpisah pada tahap sintesis mulai dirakit bersama. Potongan-potongan tersebut disatukan membentuk partikel virus utuh yang siap menginfeksi (infective virions).
- Pelepasan/Lisis: Di tahap akhir ini, jumlah virus baru di dalam sel sudah terlalu padat. Virus memicu kerusakan dinding sel bakteri hingga pecah (lisis). Sel inang mati, dan ratusan bakteriofag baru terlepas ke lingkungan luar untuk mencari sel inang baru dan memulai kembali siklus infeksi dari awal.
4. Replikasi HIV
- Binding (Pelekatan)
- Glikoprotein pada selubung membran HIV berikatan secara spesifik dengan reseptor CD4 dan koreseptor CCR5 yang berada di permukaan membran plasma sel inang.
- Tahap ini merupakan kunci awal virus dapat mengenali sel targetnya.
- Fusion (Fusi / Peleburan)
- Setelah berikatan dengan reseptor, selubung membran lipid milik HIV melebur (fusi) dengan membran plasma sel inang.
- Proses fusi ini memungkinkan isi bagian dalam virus masuk ke dalam sitoplasma sel.
- Reverse Transcription Initiation (Inisiasi Transkripsi Balik)
- Begitu masuk ke sitoplasma, kapsid virus mulai melepaskan genom RNA untai tunggalnya bersama dengan enzim-enzim virus.
- Proses transkripsi balik (reverse transcription) dimulai di sini, di mana enzim reverse transcriptase mulai mengubah RNA virus menjadi salinan DNA.
- Reverse Transcription Completion (Penyelesaian Transkripsi Balik)
- Proses transkripsi balik selesai sepenuhnya, menghasilkan Viral DNA (DNA virus) untai ganda yang utuh di dalam kapsid yang bergerak menuju inti sel (nucleus).
- Uncoating (Pelepasan Kapsid)
- Kapsid virus terbuka dan hancur (uncoating), melepaskan materi genetik Viral DNA yang baru terbentuk agar dapat masuk menembus pori-pori membran inti menuju ke dalam nukleus.
- Integration (Integrasi / Penggabungan)
- Di dalam nukleus, enzim virus yang bernama integrase menyisipkan dan menggabungkan Viral DNA ke dalam untai DNA kromosom sel inang manusia.
- Sekali terintegrasi, DNA virus ini menjadi bagian permanen dari materi genetik sel inang (disebut provirus).
- Translation (Translasi / Sintesis Protein)
- DNA virus yang terintegrasi menggunakan mesin transkripsi sel inang untuk menghasilkan Viral mRNA.
- Molekul mRNA ini kemudian keluar dari nukleus menuju sitoplasma untuk menjalani proses translasi (pembacaan kodon oleh ribosom) guna menyintesis rantai protein dan enzim virus yang baru.
- Assembly & Budding (Perakitan & Pertunasan)
- Rantai protein virus yang baru disintesis bersama dengan salinan RNA genetik virus bergerak menuju ke permukaan membran plasma sel.
- Di sana, mereka berkumpul (assembly) dan mendesak membran plasma keluar untuk membentuk tonjolan atau tunas (budding).
- Release & Maturation (Pelepasan & Pematangan)
- Virus baru lepas sepenuhnya (release) dari sel inang dengan membawa sebagian membran plasma inang sebagai selubung (envelope) barunya.
- Setelah lepas, enzim protease di dalam virus akan memotong rantai protein panjang menjadi protein fungsional yang matang (maturation), menghasilkan partikel HIV utuh yang siap menginfeksi sel CD4 lainnya.
