Virus

Sejarah Virus

Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut memiliki bercak-bercak. Pada tahun 1883, Adolf Mayer, seorang ilmuwan Jerman, menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ia teliti menjadi sakit setelah disemprot dengan getah tanaman yang sakit. Karena tidak berhasil menemukan mikroba di getah tanaman tersebut, Mayer menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop.

Pada tahun 1892, Dimitri Ivanowsky dari Rusia menemukan bahwa getah daun tembakau yang sudah disaring dengan penyaring bakteri masih dapat menimbulkan penyakit mosaik. Ivanowsky lalu menyimpulkan dua kemungkinan, yaitu bahwa bakteri penyebab penyakit tersebut berbentuk sangat kecil sehingga masih dapat melewati saringan, atau bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang dapat menembus saringan. Kemungkinan kedua ini dibuang pada tahun 1897 setelah Martinus Beijerinck dari Belanda menemukan bahwa agen infeksi di dalam getah yang sudah disaring tersebut dapat bereproduksi karena kemampuannya menimbulkan penyakit tidak berkurang setelah beberapa kali ditransfer antartanaman.[1] Patogen mosaik tembakau disimpulkan sebagai bukan bakteri, melainkan merupakan contagium vivum fluidum, yaitu sejenis cairan hidup pembawa penyakit.

Setelah itu, pada tahun 1898, Loeffler dan Frosch melaporkan bahwa penyebab penyakit mulut dan kaki sapi dapat melewati filter yang tidak dapat dilewati bakteri. Namun demikian, mereka menyimpulkan bahwa patogennya adalah bakteri yang sangat kecil.

Pendapat Beijerinck baru terbukti pada tahun 1935, setelah Wendell Meredith Stanley dari Amerika Serikat berhasil mengkristalkan partikel penyebab penyakit mosaik yang kini dikenal sebagai virus mosaik tembakau.Virus ini juga merupakan virus yang pertama kali divisualisasikan dengan mikroskop elektron pada tahun 1939 oleh ilmuwan Jerman G.A. Kausche, E. Pfankuch, dan H. Ruska.

Ciri-Ciri Virus

Virus memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Virus bersifat aseluler (tidak mempunyai sel)
2. Virus berukuran amat kecil , jauh lebih kecil dari bakteri, yakni berkisar antara 20 mµ - 300mµ (1 mikron = 1000 milimikron). untuk mengamatinya diperlukan mikroskop elektron yang pembesarannya dapat mencapai 50.000 X.
3. Virus hanya memiliki salah satu macam asam nukleat (RNA atau DNA)
4. Virus umumnya berupa semacam hablur (kristal) dan bentuknya sangat bervariasi. Ada yang berbentuk oval , memanjang, silindris, kotak dan kebanyakan berbentuk seperti kecebong dengan "kepala" oval dan "ekor" silindris.
5. Tubuh virus terdiri atas: kepala , kulit (selubung atau kapsid), isi tubuh, dan serabut ekor.
6. virus memiliki lapisan protein yang disebut kapsid
7. Virus hanya dapat berkembang biak di sel hidup lainnya. Seperti sel hidup pada bakteri, hewan, tumbuhan, dan sel hidup pada manusia.
8. Virus tidak dapat membelah diri.
9. Virus tidak dapat diendapkan dengan sentrifugasi biasa, tetapi dapat dikristalkan. 

 Struktur Tubuh Virus

Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Karena itu pula, virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri.

Partikel virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat (sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.

Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.

Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.

Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.

Jenis-Jenis Struktur Virus
• Virus Berselubung

• Virus Kompleks

• Virus Telanjang

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. 

Pada Bakteriofage reproduksinya dibedakan menjadi dua macam, yaitu daur litik dan daur lisogenik. 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.

a. Infeksi secara litik/daur litik
    Daur litik melalui fase-fase berikut ini:
1. Fase adsorpsi dan infeksi

Dengan ujung ekornya, fag melekat atau menginfeksi bagian tertentu dari dinding sel bakteri, daerah itu disebut daerah reseptor (receptor site : receptor spot). Daerah ini khas bagi fag tertentu, dan fag jenis lain tak dapat melekat di tempat tersebut. Virus penyerang bakteri tidak memiliki enzim-enzim untuk metabolisme, tetapi rnemiliki enzim lisozim yang berfungsi merusak atau melubangi dinding sel bakteri.

Sesudah dinding sei bakteri terhidrolisis (rusak) oleh lisozim, maka seluruh isi fag masuk ke dalam hospes (sel bakteri). Fag kemudian merusak dan mengendalikan DNA bakteri.

2. Fase Replikasi (fase sintesis)

DNA fag mengadakan pembentukan DNA (replikasi) menggunakan DNA bakteri sebagai bahan, serta membentuk selubung protein. Maka terbentuklah beratus-ratus molekul DNA baru virus yang lengkap dengan selubungnya.

3. Fase Pembebasan virus fag - fag baru / fase lisis

Sesudah fag baru terbentuk, sel bakteri akan pecah (lisis), sehingga keluarlah fag yang baru. Jumlah virus baru ini dapat mencapai sekitar 200. Pembentukan partikel bakteriofag memerlukan waktu sekitar 20 menit. 

b. Infeksi secara lisogenik/daur lisogenik

    Daur lisogenik melalui fase-fase berikut ini:

1. Fase adsorpsi dan infeksi

Fag menempel pada tempat yang spesifik. Virus melakukan penetrasi pada bakteri kemudian mengeluarkan DNAnya ke dalam tubuh bakteri.

2. Fase penggabungan

DNA virus bersatu dengan DNA bakteri membentuk profag. Dalam bentuk profag, sebagian besar gen berada dalam fase tidak aktif, tetapi sedikitnya acla satu gen yang selalu aktif. Gen aktif berfungsi untuk mengkode protein reseptor yang berfungsi menjaga agar sebagian gen profag tidak aktif.

3. Fase pembelahan

Bila bakteri membelah diri, profag ikut membelah sehingga dua sel anakan bakteri juga mengandung profag di dalam selnya. Hal ini akan berlangsung terus-menerus selama sel bakteri yang mengandung profag membelah. Jadi jelaslah bahwa pada virus tidak terjadi pembelahan sel, tetapi terjadi penyusunan bahan virus (fag) baru yang berasal dari bahan yang telah ada dalam sel bakteri yang diserang.

Peranan Virus dalam Kehidupan

Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika. Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh) disebut vaksin. Contohnya pembuatan vaksin polio, rabies, hepatitis B, influenza, cacar, dan vaksin MMR (Measles, Mumps, Rubella) untuk cacar gondong, dan campak.

Pada umumnya virus bersifat rnerugikan. Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan. Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus. Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus dapat menginfeksi tumbuhan, hewan, dan manusia sehingga menimbulkan penyakit.

a. Penyakit pada tumbuhan yang disebabkan oleh virus

1. Mosaik, penyakit yang menyebabkan bercak kuning pada daun tumbuhan seperti tembakau, kacang kedelai, tomat kentang dan beberapa jenis labu. Penyakit ini disebabkan oleh Tobacco Mozaic Virus (TMV). Mentimun (Cucumber Mozaic), buncis (Bean cane mozaic dan Bean mozaic), gandum (Wheat mozaic), tebu (Sugar cane mozaic). Virus TMV pada tanaman ditularkan secara mekanis atau melalui benih. Virus ini belum diketahui dapat ditularkan melalui vektor (serangga penular). Virus dapat bertahan dan bersifat infektif selama beberapa tahun. Virus bersifat sangat stabil dan mudah ditularkan dari benih ke pembibitan pada saat pengelolaan tanaman secara mekanis misalnya pada saat pemindahan bibit ke pertanaman. Gejala Serangan daun tanaman yang terserang menjadi berwarna belang hijau muda sampai hijau tua. Ukuran daun relatif lebih kecil dibandingkan dengan ukuran daun normal. Jika menyerang tanaman muda, pertumbuhan tanaman terhambat dan akhirnya kerdil.
2. Yellows, penyakit yang menyerang tumbuhan aster.
3. Daun menggulung, terjadi pada tembakau, kapas, dan lobak yang diserang virus TYMV.
4. Penyakit tungro (virus Tungro) pada tanaman padi. Tungro adalah penyakit virus pada padi yang biasanya terjadi pada fase pertumbuhan vegetatif dan menyebabkan tanaman tumbuh kerdil dan berkurangnya jumlah anakan. Pelepah dan helaian daun memendek dan daun yang terserang berwarna kuning sampai kuning-oranye. Daun muda sering berlurik atau strip berwarna hijau pucat sampai putih dengan panjang berbeda sejajar dengan tulang daun. Gejala mulai dari ujung daun yang lebih tua. Daun menguning berkurang bila daun yang lebih tua terinfeksi. Dua spesies wereng hijau Nephotettix malayanus dan N.virescens adalah serangga yang menyebarkan (vektor) virus tungro.
5. Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk (virus citrus vein phloem degeneration (CVPD). Virus ini dengan begitu cepat menyebar ditularkan serangga vektor Diaphorina Citri Kuwayana (Homoptera Psyllidae) atau masyarakat umum menyebutnya kutu loncat atau kutu putih.

b. Penyakit pada hewan yang disebabkan oleh virus

1. Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV). Ayam yang terjangkit penyakit ini harus dimusnahkan karena dapat bertindak sebagai sumber pencemaran dan penular.diikuti oleh gangguan syaraf serta diare.

2. Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau. penyakit kuku dan mulut merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh virus yang mudah menyerang hewan ternak berkuku belah diantaranya sapi, kerbau, domba, kambing, dan babi. Penyebaran penyakit itu dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya virus yang terbawa oleh angin, persinggungan badan dengan hewan ternak yang sudah terinveksi, bercampurnya hewan ternak dalam angkutan truk, serta pakan ternak yang mengandung virus. Penyakit kuku dan mulut mengakibatkan sariawan yang mengganggu kuku dan mulut sehingga ternak tidak nafsu makan selama hampir dua minggu, hingga berangsur kurus dan akhirnya mati.

3. Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV).

4. Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet. Penyebabnya adalah Rhabdovirus. Penyakit anjing gila (rabies) adalah suatu penyakit menular yang akut, menyerang susunan syaraf pusat, disebabkan oleh virus rabies jenis Rhabdho virus yang dapat menyerang semua hewan berdarah panas dan manusia. Penyakit ini sangat ditakuti dan mengganggu ketentraman hidup manusia, karena apabila sekali gejala klinis penyakit rabies timbul maka biasanya diakhiri dengan kematian.

5. Polyoma, penyebab tumor pada hewan.

6. Adenovirus, penyebab tumor pada hewan tertentu.

c. Penyakit pada manusia yang disebabkan oleh virus

1. lnfluenza

Penyebab influenza adalah virus orthomyxovirus yang berbentuk seperti bola. Virus influenza ditularkan lewat udara dan masuk ke tubuh manusia melalui alat pernapasan. Virus influenza pada umumnya menyerang hanya pada sistem pernapasan. Terdapat tiga tipe serologi virus influenza, yaitu tipe A, B, dan C. Tipe A dapat menginfeksi manusia dan hewan, sedangkan B dan C hanya menginfeksi manusia. Gejala influenza adalah demam, sakit kepala, pegal linu otot, dan kehilangan nafsu makan, Orang yang terserang influenza biasanya akan sembuh dalam 3 sampai 7 hari.

Penanggulangan virus ini telah diusahakan oleh beberapa ahli dengan pembuatan vaksin. pendekatan terbaru adalah dengan pemakaian mutan virus hidup vang dilemahkan untuk mendorong agar respon kekebalan tubuh meningkat.

Pencegahan terhadap penyakit influenza adalah dengan menjaga daya tahan tubuh dan menghindari kontak dengan penderita influenza.

2. Campak

Campak disebabkan oleh virus paramyxovirus yang tidak rnengandung enzim neurominidase.Gejala campak adalah demam tinggi, batuk, dan rasa nyeri di seluruh tubuh.

Di awal masa inkubasi, virus berlipat ganda di saluran pernapasan atas. Di akhir masa inkubasi, virus menuju darah dan beredar keseluruh bagian tubuh, terutama kulit.

3. Cacar air

Cacar air disebabkan oleh virus Herpesvirus varicellae. Virus ini mempunvai DNA ganda dan menyerang sel diploid manusia.

4. Hepatitis

Hepatitis (pembengkakan hati) disebabkan oleh virus hepatitis. Ada 3 macam virus hepatitis yaitu hepatitis A, B, dau C (non-A,non-B). Gejalanya adalah demam, mual, dan muntah, serta perubahan warna kulit dan selaput lendir menjadi kuning. Virus hepatitis A cenderung menimbulkan hepatitis akut, sedangkan virus hepatitis B cenderung menimbulkan hepatitis kronis. Penderita hepatitis B mempunyai risiko menderita kanker hati. Penyakit ini dapat rnenular melalui minuman yang terkontaminasi, transfusi darah, dan penggunaan jarum suntik yang tidak steril.

5. Polio

Polio disebabkan oleh poliovirus. Serangan poliovirus menyebabkan lumpuh bila virus menginfeksi selaput otak (meninges) dan merusak sel saraf yang berhubungan dengan saraf tepi.

Virus ini menyerang anak - anak berusia antara 1 - 5 tahun . virus polio dapat hidup di air selama berbulan - bulan, sehingga dapat menginfeksi melalui air yang diminum. Dalam keadaan beku virus ini dapat ditularkan lewat lingkungan yang buruk, melalui makanan dan minuman. penularan dapat terjadi melalui alat makan bahkan melalui ludah.

6. Gondong

Penyakit gondong disebabkan oleh paramyxovirus dapat hidup dijaringan otak , selaput otak, pankreas, testis, kelenjar parotid dan radang di hati. Penyakit gondong ditandai dengan pembengkakan di kelenjar parotid pada leher di bawah daun telinga. penularannya terjadi melalui kontak langsung dengan penderita melalui ludah, urin dan muntahan.

7. AIDS

AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) adalah penurunan sistem kekebalan tubuh yang disebabkan oleh virus HIV (Human Immunodeficiency Virus). Virus HIV adalah virus kompleks yang rnempunvai 2 molekul RNA di dalam intinya. Virus tersebut diduga kuat berasal dari virus kera afrika yang telah mengalami mutasi. Walaupun AIDS sangat mematikan, penularannya tidak semudah penularan virus lain. Virus HIV tidak ditularkan melalui kontak biasa seperti jabat tangan, pelukan, batuk, bersin, peralatan makan dan mandi, asalkan tidak ada luka di kulit.

Virus HIV dapat masuk ke dalam tubuh melalui luka di kulit atau selaput lendir. Penularannya dapat terjadi melalui hubungan seksual, transfusi darah, dan penggunaan jarum suntik yang tidak steril. Gejala awal ditandai oleh pembesaran nodus limfa. Penyakit yang umumnya diderita adalah pneumonia, diare, kanker, penurunan berat badan, dan gagal jantung. Pada penderita, virus HIV banyak terkonsentrasi di dalam darah dan cairan mani. Sekali virus menginfeksi penderita, virus akan tetap ada sepanjang hidup penderita.

8. Ebola

Gejala awal vang ditimbulkan ebola mirip influenza, yaitu demam, menggigil, sakit kepala, nyeri otot, dan hilang nafsu makan.
Gejala ini muncul setelah 3 hari terinfeksi. Setelah itu virus ebola mulai mereplikasikan dirinya. Virus ebola menyerang sel darah.

Sebagai akibatnva sel darah yang mati akan menyumbat kapiler darah, mengakibatkan kulit memar, rnelepuh, dan seringkali larut seperti kertas basah.

Pada hari ke-6, darah keluar dari mata, hidung, dan telinga. Selain itu penderita memuntahkan cairan hitam vang merupakan bagian jaringan dalam tubuh yang hancur.

Pada hari ke-9, biasanva penderita akan mati.
Ebola ditularkan melalui kontak langsung dengan cairan tubuh penderita ebola (darah, feses, urin, ludah, keringat). Sampai saat ini belum ada obat penyembuhnya.

Virus ebola ditemukan pada tahun 1976 di Sudan dan Zaire. Habitatnya di alam belum diketahui, demikan pula bagaimana prosesnya menjadi epidemik. Virus ebola dapat hidup di atmosfer selama beberapa menit. kemudian akan mati oleh radiasi uliraviolet.

9. Herpes simplex

Disebabkan oleh virus anggota sukuHerpetoviridae, yang menyerang kulit dan selaput lendir. Virus herpes simplex dapat menyerang bayi, anak-anak, dan orang dewasa.

Penyakit ini biasanya menyerang mata, bibir, mulut, kulit, alat kelamin, dan kadang - kadang otak. Infeksi pertama biasanya setempat dan cenderung hilang timbul. Virus masuk ke dalam tubuh melalui luka kecil. Pada bayi, virus sering ditularkan pada saat dilahirkan.

Selain itu virus juga ditularkan melalui hubungan seksual. Kecuali pada mata dan otak, gejala utama penyakit adalah timbul gelembung - gelembung kecil. Gelembung tersebut sangat mudah pecah. Infeksi pada alat kelamin diduga merupakan salah satu faktor penyebab tumor ganas di daerah genitalia tersebut.

10. Papilloma

Disebabkan oleh salah satu virus yang diduga dapat menimbulkan tumor di kulit, alat kelamin, tenggorokan, dan saluran utama pernapasan.
Infeksi terjadi melalui kontak langsung dan hubungan seksual dengan penderita.

11. SARS (Severe Acute Respirotory Syndrome)

Diduga disebabkan oleh virus Corona mamalia (golongan musang, rakun) yang mudah sekali bermutasi setiap terjadi replikasi.

Gejala-gejala penyakit: suhu tubuh di atas 39oC, menggigil, kelelahan otot, batuk kering, sakit kepala, susah bernapas, dan diare.

12. Rabies

Disebabkan oleh virus rabies. Rabies sebenarnya merupakan penyakit yang menyerang hewan, misalnya anjing, kucing, dan kelelawar penghisap darah. Hewan yang terkena dapat menunjukkan tingkah laku agresif ataupun kelumpuhan.

Virus ditularkan pada manusia melalui gigitan binatang yang terinfeksi. Setelah masa inkubasi yang sangat bervariasi, dari 13 hari sampai 2 tahun (rata-rata 20 - 60 hari), timbul gejaia kesemutan di sekitar luka gigitan, gelisah, dan otot tegang. Gangguan fungsi otak, seperti hilangnya kesadaran, terjadi kira - kira satu minggu kemudian, Rabies sering kali menyebabkan kematian.

Sebagai panduan tentang rabies, dapat dipakai teori dari Vaughansebagai berikut:

1) Jika hewan yang menggigit tidak menunjukkan gejala rabies dalam waktu 5 - 7 hari setelah menggigit, dapat dianggap bahwa gigitan tidak mengandung virus rabies.

2) Tidak semua hewan berpenyakit rabies mengeluarkan virus rabies dalam ludahnya.

3) Gigitan kucing lebih berbahaya daripada gigitan anjing, karena kemungkinan adanya virus pada ludah kucing yang terinfeksi rabies lebih besar (90%) daripada anjing (45%). Pencegahan penyakit pada hewan dilakukan dengan cara vaksinasi.