Pengertian Virus, Morfologi, Taksonomi, dan Reproduksi

Pengertian Virus

Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus dibedakan dari agen infeksius yang lain, karena ukurannya yang kecil (dapat melewati membran filter bakteri) serta sifatnya sebagai parasit intraseluler obligat, yang mutlak memerlukan sel inang untuk hidup, tumbuh, dan bermultiplikasi.

Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel
makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.

Virus merupakan kesatuan yang mengandung asam nukleat DNA atau RNA dan mengandung protein selubung (coat protein). Kadang virus tertutup oleh envelope dari lipid, protein, dan karbohidrat yang mengelilingi asam nukleat virus. Virus mungkin juga memiliki membran lipid bilayer (atau kapsul) tapi diperoleh dari sel inang, biasanya dengan tunas melalui membran sel inang. Jika terdapat membran, virus berisi satu atau lebih protein virus untuk bertindak sebagai ligan untuk reseptor pada sel inang.

Perbedaan Virus dan Bakteri

No	Karakteristik	Bakteri Umum	Bakteri Chlamedia	Virus
1	Parasit intraseluler	-	v	v
2	Membran plasma	v	v	-
3	Pembelahan biner	v	v	-
4	Melewati filter bakteri	-	v/-	v
5	Memiliki DNA & RNA sekaligus	v	v	-
6	Metabolisme menghasilkan ATP	v	v/-	-
7	Ribosom	v	v	-
8	Sensitivitas terhadap antibiotik	v	v	-
9	Sensitivitas terhadap interferon	-	-	v

Virus menginfeksi semua kelompok organisme utama, vertebrata, invertebrata, tumbuhan, jamur, bakteri, tetapi beberapa virus memiliki kisaran inang yang lebih luas daripada yang lain, namun tidak dapat menembus batas eukariotik/prokariotik. Permukaan virus berinteraksi dengan reseptor spesifik dan permukaan sel inang dengan pengikatan hidrogen.

Virion merupakan partikel virus yang lengkap, sempurna, dan telah berkembang penuh serta bersifat infeksius. Virion tersusun atas asam nukleat dan dikelilingi oleh protein selubung (coat protein) yang melindungi dari lingkungan sekelilingnya. Virion juga dilengkapi peralatan untuk transmisi dari satu sel inang ke sel inang yang lain.

Beberapa virus menyandi sedikit protein struktural (hal ini yang membentuk partikel virus matang (atau virion) dan mungkin enzim yang berpartisipasi dalam replikasi genom virus. Virus lainnya dapat mengkode lebih banyak protein, yang sebagian besar tidak berakhir pada virus matur tetapi berpartisipasi dalam berbagai replikasi virus.

Virus herpes adalah salah satu virus yang lebih rumit dan memiliki 90 gen. Karena banyak virus membuat sedikit atau tidak ada enzim, mereka tergantung pada enzim sel inang untuk menghasilkan lebih banyak partikel virus. Dengan demikian, struktur virus dan replikasi pada dasarnya berbeda dari organisme selular.

Ketergantungan virus pada sel inang terhadap berbagai aspek siklus pertumbuhan merumitkan pengembangan obat karena kebanyakan obat akan menghambat pertumbuhan sel serta multiplikasi virus (karena beberapa enzim sel yang digunakan).

Alasan utama untuk mempelajari metabolisme virus adalah untuk menemukan obat yang selektif menghambat perbanyakan virus, kita perlu tahu kapan virus menggunakan proteinnya sendiri untuk siklus replikasi, kemudian dapat mencoba untuk mengembangkan obat yang menghambat protein virus (terutama enzim virus) secara khusus.

Struktur Virus

Rentang ukuran virus dari diameter 20 nanometer, seperti Parvoviridae, sampai beberapa ratus nanometer panjangnya, seperti Filoviridae. Semua virus mengandung genom asam nukleat (RNA atau DNA) dan selaput protein pelindung/coat protein disebut kapsid. Asam nukleat virus berupa DNA atau RNA, beruntai tunggal/single strand (ss), ataupun beruntai ganda/double strand (ds), sehingga dikenal dengan kelompok virus ssRNA, dsRNA, ssDNA, dan dsDNA. Asam nukleat virus dapat berbentuk linear maupun sirkuler.

Kapsid (coat protein) adalah susunan protein yang mengelilingi asam nukleat virus. Struktur kapsid sangat ditentukan oleh asam nukleat virus. Kapsid tersusun atas subunit-subunit protein yang disebut kapsomer. Genom asam nukleat ditambah selaput protein pelindung yang disebut nukleokapsid yang mungkin memiliki ikosahedral, heliks, atau kompleks simetri.

Pada beberapa virus, kapsid ditutupi oleh sampul (envelope) yang umumnya terdiri atas kombinasi antara lipid, protein, dan karbohidrat. Sampul atau selaput (envelope) dapat ditutupi oleh struktur serupa paku (spike) yang merupakan kompleks karbohidrat protein.

Virus mendapatkan pembungkus dengan tunas melalui membran sel inang. Spike berperan pada proses perlekatan virus pada sel inang. Virus dengan kapsid yang tidak tertutup envelop disebut virus telanjang (non envelope virus). Pada virus ini, kapsid melindungi asam nukleat virus dari enzim nuklease dalam cairan biologis inang dan mendukung perlekatan virus pada sel inang yang peka.

Morfologi Virus

Gambar: Bentuk heliks, icosahedral, dan kompleks pada virus (Salvo, 2012)

Terdapat beberapa tipe virus berdasarkan arsitektur kapsidnya.

1. Virus Heliks - Subunit protein dapat berinteraksi satu sama lain dan dengan asam nukleat membentuk melingkar, struktur seperti pita. Virus yang dipelajari dengan heliks simetri terbaik adalah virus tanaman non-envelop, virus mosaik tembakau. Sifat heliks virus ini cukup jelas dalam mikrograf elektron pewarnaan negatif karena virus membentuk struktur seperti batang kaku.
2. Virus Polihedral - Virus ini terdiri atas banyak sisi, kapsid berbentuk ikosahedron, polihedron reguler dengan 20 permukaan triangular dan 20 sudut. Contoh: adenovirus, poli virus.
3. Virus Bersampul (enveloped) - Virus berbentuk bulat. Bila virus heliks dan polihedral ditutupi oleh envelope, maka virus ini disebut virus heliks bersampul atau virus pihedral bersampul. Contoh virus ini adalah virus influenza, virus rabies, dan virus herpes simpleks (polihedral bersampul).
4. Virus kompleks - Memiliki struktur yang kompleks, contoh bakterifage, kapsid berbentuk polihedral dengan tail sheat berbentuk heliks dan poxovirus, kapsid berbentuk tidak jelas dengan protein selubung (coat protein) di sekeliling asam nukleat.

Taksonomi Virus

Para peneliti virus membuat sistem klasifikasi virus, dengan membentuk komite internasional taksonomi virus (International Committee on the Taxonomy of Viruses/ICTV) pada tahun 1966. ICTV mengelompokkan virus menjadi beberapa famili (suku) berdasarkan:

1. Tipe asam nukleat
2. Strategi replikasi
3. Morfologi

Akhiran - virus - digunakan untuk genus (marga), nama famili (suku) berakhiran dengan viridae, dan nama ordo (bangsa) berakhiran ales.

Reproduksi Virus

Virus hanya dapat berkembang biak pada sel atau jaringan hidup. Oleh karena itu, virus menginfeksi sel bakteri, sel hewan, atau sel tumbuhan untuk bereproduksi. Cara reproduksi virus disebut proliferasi atau replikasi.

Gambar: Bakteriofag (Salvo, 2012)

Tahapan multiplikasi virus terdiri atas:

• Adsorpsi (penyerapan) - Merupakan interaksi spesifik virus dan inang. Terdapat reseptor khusus yang memperantarai pengenalan virus oleh sel inang. Ligan pada virus akan dikenali oleh reseptor ada inang dan menempel pada reseptor sel inang dapat berupa pili, flagella, komponen membran atau protein pengikat pada bakteriofag. Pada virus influenza, ligan berupa glikoprotein dan pada eritrosit dan virus polio, ligan berupa lipoprotein.
• Perasukan dan pelepasan selubung - Merupakan tahap lanjut setelah virus menempel pada permukaan sel inang. Pada bakteriofag, perasukan berlangsung melalui ekor fag yang berkontraksi sehingga terjadi cengkraman pada bagian ekor membran sel bakteri. Selaput ekor berkontraksi dan DNA virus masuk melalui pori-pori pada ujung ekor.
• Replikasi dan sintesis komponen virus - Bagi virus DNA didahului dengan replikasi DNA, sedangkan pada virus RNA didahului dengan complementary DNA (cDNA).
• Perakitan - Pada virus DNA berlangsung di dalam nukleus, sedangkan pada virus RNA berlangsung dalam sitoplasma sel inang.
• Pelepasan - Dapat melalui lisis (pecahnya sel) ataupun fagositosis dengan mekanisme yang berlawanan (virus dilepas melalui pertunasan pada bagian tertentu membran sel).

Bakteriofag yang merupakan virus penginfeksi bakteri. Pada Bakteriofage reproduksinya dibedakan menjadi dua macam, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Replikasi tersebut baru dapat dilakukan ketika virus ini telah masuk ke dalam sel inangnya(bakteri).

Gambar: Siklus Bakteriofag (Salvo, 2012)

Pada daur litik, virus akan menghancurkan sel induk setelah berhasil melakukan reproduksi. Sedangkan pada daur lisogenik, virus tidak menghancurkan sel bakteri tetapi virus berintegrasi dengan DNA sel bakteri, sehingga jika bakteri membelah atau berkembangbiak virus pun ikut membelah.

Pada prinsipnya cara perkembangbiakan virus pada hewan maupun pada tumbuhan mirip dengan yang berlangsung pada bakteriofage, yaitu melalui fase adsorpsi, sintesis, dan lisis. Bakteriofag termasuk ke dalam ordo Caudovirales. Salah satu contoh bakteriofag adalah T4 virus yang menyerang bakteri Eschericia coli (E. coli), merupakan bakteri yang hidup pada saluran pencernaan manusia. Perbedaan virus dengan bakteriofag adalah bahwa virus hidup dan berkembang biak baik dalam mikroorganisme yang multisel, sedangkan bakteriofag hidup dan berkembang biak dalam organisme satu sel.