VIROLOGI

PENDAHULUAN

SEJARAH

Telah digambarkan sejak beberapa abad yang lalu oleh :

Aristoteles, 400 sm, rabies

Eksistensi virus baru diakui setelah : Dmitri Iwannowski, 1892, menemukan penyakit mosaik

pada tembakau.Walter Reed, 1900, demam kuningPaschen, 1906, vacciniaTwort,1915 dan D’herelle, 1917, bakteriofagaRivers, 1928, reproduksi virus

SEJARAH

Shope, 1934, virus tumorigenik pada mamaliaLuria dan Anderson, 1942, morfologi virus.Beveridge dan Burnet, 1946, perbanyakan virus

influenza pada telur tertunas.John Enders, 1952, perbanyakan virus polio

pada jaringan sel kera. Renato Dulbecco, teknik plaque.

APA YANG DIMAKSUD DENGAN VIRUS?

Virus= racun (latin)Elemen genetik yang disebut mahluk hidup

karena dapat bereplikasi sendiri dalam kromosom sel.

Bukan merupakan seluler dan tidak dapat bermetabolisme sendiri.

Hanya terdiri dari RNA atau DNA saja.Dapat hidup hanya dalam sel hidup.

INANG VIRUS

Terbagi atas:

1. Virus hewan vertebrata + manusia

2. Virus hewan invertebrata

3. Virus Tumbuhan

4. Virus bakteri/ bakteriofaga

SIFAT-SIFAT KHUSUS VIRUS

Menurut Lwoff, Horne dan Tournier (1966)

1. Hanya DNA atau RNA saja

2. Struktur sederhana

3. Replikasi pada sel hidup

4. Tidak punya informasi sintesis energi tinggi

5. Tidak membelah diri

6. Asam nukleat inang sebagai mesin cetak

7. Ribosom inang tempat metabolisme

8. Komponen utama dibentuk terpisah

9. Bahan replikasi berasal dari inang

10. Partikel lengkap disebut virion

STRUKTUR VIRUS

Ukuran dan bentuk virus sangat bermacam-macam tetapi pasti berukuran lebih kecil dari sel yaitu antara 0.02-0.03 m

Ukuran unit virus sering disebut nm atau nanometer yaitu 1000000 kali lebih kecil dari 1 mm

Contoh ukuran virus terbesar adalah smallpox (entomopoxvirus) dengan diameter sekitar 200 nm, dan virus terkecil adalah polio (picornavirus), dengan diameter hanya 28 nm.

Struktur Virus

KOMPONEN VIRUS

DNA atau RNA virus dapat berupa untai tunggal atau untai ganda.

Genom tersebut selalu lebih kecil dari genom sel inang.

Genom tersebut terbungkus kapsid, yang tersusun dari protein yang disebut kapsomer.

Partikel virus yang terdiri dari genom yang terbungkus kapsid disebut NUKLEOKAPSID

Jenis virus berdasarkan struktur virus

Virus telanjang (naked virus)

Virus beramplop (enveloped virus)

Derivat virus :PolyhedraSpikegranulosis

VIRION

Adalah struktur virus lengkap dan “matang” yang siap menginfeksi

Virion virus harus lengkap karena kehilangan salah satu kelengkapan tersebut maka tingkat VIRULENSI dapat menurun

GENOM VIRUS

Adalah asam nukleat yang mengkode informasi genetik dari virus

Asam nukleat penyusun genom dapat membentuk untai tunggal, ganda, dan konfigurasi linear, sirkuler, segmen

Klasifikasi baltimore

Adalah suatu cara untuk membagi kelompok virus berdasarkan perbedaan antara untai komplementer pada asam nukleat.

Rantai asam nukleat ditambah + atau – berdasarkan saat sequen basa ekuivalen atau komplemen terutama pada virus dengan genom mRNA

Genom virus RNA

Genom virus terbagi atas :

Positif (+) sense, adalah semua virus spesifik RNA yang ekuivalen atau complemen dengan mRNA

Negatif (-) sense

Ambisense (gabungan kedua sense + dan -)

UKURAN GENOM VIRUS

Diukur berdasarkan panjang nukleotida (nt)

Terpendek adalah 3200 nt, contoh pada hepadnavirus

Terpanjang adalah 1,2 juta nt, contoh pada mimivirus

FUNGSI GENOM VIRUS

1. Mengandung informasi genetika yang lebih kompleks dari semua genom yang dimiliki hewan, tumbuhan dan bakteri, terutama pada genom penyusun untai tunggal dan untai ganda DNA

2. Ekspresi informasi genetik genom berdiri sendiri, terpisah dari strukturnya, tapi genom harus diekspresikan menggunakan mekanisme dari sel hospes

KAPSID

Adalah subunit protein yang mengandung banyak partikel.

Kerusakan pada satu atau lebih sub unit akan menyebabkan keseluruhan partikel sub unit tidak berfungsi tapi tidak menghancurkan infektivitas dari keseluruhan partikel.

Permukaan terluar dari virus yang reponsif untuk melekat pada sel inang

FUNGSI KAPSID

1. Melindungi genome dari kerusakan (fisikal, kimiawi dan enzimatik)

2. Mengantarkan genom untuk masuk dalam sel inang sehingga dapat bereplikasi

3. Punya motif struktur yang berulang bergantung pada kelompok virus, tetapi hanya punya simetri heliks dan ikosahedral

4. Punya enzim pelindung yang umumnya mendukung genom agar dapat bereplikasi

SIMETRI VIRUS

Nukleokapsid dari virus dibentuk dengan struktur simetri yang tinggi.

Struktur simetri mengacu pada keberadaan protein morfologikal dalam membentuk pelindung virus.

Bentuk simetri virus hanya ada 2 yaitu :

SIMETRI HELIKS

Bentuk virus seperti batang

Karakteristik struktur bergantung pada protein sub unit pembentuk.

Contoh : Tobacco Mozaic Virus

SIMETRI IKOSAHEDRAL

Bentuk bulat atau sphericalSpherical adalah bentuk yang memiliki 20 sisi

muka.Bentuk spherical sangat efisien sebagai penutup

karena hanya memerlukan sejumlah kecil unit protein.

Unit paling sederhana hanya terdiri dari 3 unit protein/ sisi, sehingga total unit protein dari partikel virus tersebut hanya 60 unit.

Contoh : picornavirus

STRUKTUR VIRION

Berbeda ukuran, bentuk, dan komposisi kimia.Pembungkus pertama virus adalah kapsidPembungkus lain yang tidak dimiliki oleh semua

virus adalah ENVELOPE/amplop, berupa membran virus yang umumnya terdiri dari membran lipida dua lapis (bilayer)

Keberadaan amplop menyebabkan virus terbagi atas 2 kelompok yaitu virus beramplop dan virus telanjang (naked virus).

VIRUS BERAMPLOP

AMPLOP merupakan struktur membran yang kompleks yang mengelilingi NUKLEOKAPSID.

Tersusun dari lipid dua lapis dengan protein GLYCOPPROTEINS, pembentuk unit.

Derivat membran lipid berasal dari membran sel inang tapi proteinnya dikode oleh virus.

Bentuk simetri amplop bergantung dari bentuk simetri nukleokapsid.

VIRUS KOMPLEKS

Beberapa virus disebut VIRUS KOMPLEKS, karena mengandung beberapa bagian yang terpisah, dengan bentuk dan simetri yang terpisah.

Contoh pada bakteriofaga, T4 yang terdiri dari kepala berbentuk ikosahedral dan berekor helikal.

ENZIM DALAM VIRION

Beberapa virion memiliki enzim yang sangat berperan dalam proses infeksi, misal enzim asam nukleat polimerase yang berperan dalam transkripsi asam nukleat viral menjadi m RNA pada saat proses infeksi dimulai.

Contoh lain Retrovirus yaitu virus RNA yang bereplikasi dalam DNA intermediate dari sel yang punya enzim RNA-dependent DNA polimerase yang disebut REVERSE TRANSKRIPTASE.

ENZIM DALAM VIRION

Enzim NEURAMINIDASE, memecahkan ikatan glycosidic dari glicoprotein dan glycolipid dari jaringan konektif sel hewan, sebagai tempat virus dapat lepas.

Lyzozime, enzim yang dihasilkan beberapa virus bakteriofaga yang berfungsi membuat lubang kecil dalam dinding sel bakteri sebagai tempat masuk asam nukleat. Lizozime dihasilkan dalam jumlah besar pada tahap akhir infeksi, penyebab lisis pada sel inang dan pelepasan virion.

FUNGSI STRUKTUR VIRUS

Penting dalam proses masuk ke sel

Penting dalam proses perakitan

Penting dalam penyediaan protein

Penting dalam sifat patogenesis

Penting dalam ketahanan di alam

Preservation of virus

Freezing (-20oC hingga -70oC atau -200oC)Freeze-drying, lyophilizationMedium yang sesuai dalam medium larutan

garam seimbang yang disuplemen dengan protein

Kelemahan penyimpanan virus adalah dapat kehilangan sifat infektivitas

Inactivation of viruses

Dapat dilakukan berdasarkan faktor fisikal dan kimiawi

Lipid solvent (virus beramplop)pH ekstrim antara 3-10Desikasi (desiccation) adalah suatu cara

penyimpanan virus dengan menghilangkan cairan.