PENGAMATAN VIRUS PADA BAKTERI DENGAN METODE PLAQUE

Oleh :

Nama : Swastika Oktavia

NIM : B1J007013

Rombongan : I

Kelompok : 4

Asisten : Nur Fariza

LAPORAN PRAKTIKUM VIROLOGI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO

2010

I. PENDAHULUAN

Virus adalah parasit intraseluler obligat dan ukurannya 20-200 nm, bentuk

dan komposisi kimianya bervariasi, tetapi hanya mengandung 1 jenis asam nukleat

yaitu RNA atau DNA saja. Partikelnya secara utuh disebut virion. Virion terdiri dari

capsid yang dibungkus oleh sebuah glikoprotein atau membran lipid. Virus biasanya

resisten terhadap antibiotik (Rahma, 2007).

Virus selama hidupnya di dalam organisme inang mengalami dua macam

daur hidup, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Daur hidup litik terdiri dari fase

adsorbsi (penempelan), fase infeksi (penetrasi), fase replikasi (sintesis), fase

perakitan dan fase lisis (pembebasan virus baru). Sedangkan daur hidup lisogenik

terdiri dari fase adsorbsi (penempelan), fase infeksi (penetrasi), fase pengabungan

dan fase pembelahan (Pelczar dan Chan, 2008).

Virologi merupakan salah satu cabang ilmu yang relatif mudah

dibandingkan dengan ilmu kedokteran lain dan masih belum banyak diminati oleh

ilmuwan di Indonesia. Pada sisi lain, virus sebagai jasad paling sederhana ternyata

banyak sekali menimbulkan masalah kesehatan. Masalah kesehatan yang berkaitan

dengan virus saat ini tidak hanya dikaitkan dengan penyakit infeksi viral yang

konvensional tetapi juga dengan berbagai penyakit lain seperti keganasan, penyakit

otoimun, penyakit degeneratif, serta keterkaitannya dengan industri bahan dan

pelayanan kesehatan. Masalah kesehatan tersebut diatas tidak hanya terjadi di negara

berkembang, tetapi juga pada banyak negara maju. Selain itu, jika ditelaah lebih

dalam ternyata hampir semua organisma dapat mengandung virus atau komponen

virus dalam dirinya (Sjahrurachman, 2001). Metode plaque merupakan salah satu

metode yang paling mudah dan murah untuk mengidentifikasi virus yang

menginfeksi organisme.

Tujuan praktikum Pengamatan Virus pada Bakteri dengan Metode Plaque

adalah untuk mengetahui ada tidaknya virus pada sampel yang melisiskan sel bakteri.

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah media NA

cawan, cutton bud steril, pembakar spirtus, alkohol, korek api, wrapping, pipet ukur

1 ml, filler, botol steril, tabung reaksi, sumbat, inkubator, air sampel, dan isolat E.

coli cair.

B. Metode

1. Sampel air yang diduga mengandung virus di masukkan ke dalam botol sampel.

2. Media pertumbuhan bakteri (NA) disiapkan.

3. Diambil cutton bud steril dan dicelupkan pada E. coli cair secara aseptis.

4. Dilawnkan secara aseptis cutton bud yang telah dicelupkan E. coli pada media

NA Cawan.

5. Sampel air diinokulasikan secara aseptis ke dalam medium NA yang telah

disiapkan.

6. Kemudian diinkubasi selama 2-4 x 24 jam.

7. Diamati pembentukan plaque yang terjadi apabila terbentuk plaque pada koloni

pertumbuhan bakteri maka diduga terdapat virus yang melisiskan bakteri.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.Hasil

Tabel Hasil Praktikum Pengamatan Virus pada Bakteri dengan Metode Plaque

Kelompok Cawan I Cawan II

1 - -

2 + +

3 + +

4 - -

5 + +

Gambar 1. Hasil Negatif Gambar 2. Hasil Positif

B. Pembahasan

Virus merupakan agensia infeksi non-seluler dan hanya dapat melakukan

multiplikasi dalam sel inang. Virus berukuran sangat kecil yaitu bervariasi dari 18 –

200 nm, sehingga hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop elektron. Berbeda

dengan parasit intraseluler lainnya, virus menggunakan sel inang sepenuhnya untuk

reproduksinya karena virus tidak memiliki organela. Untuk dapat bertahan di

lingkungan, virus harus mampu berpindah dari inang satu ke inang lainnya,

menginfeksi dan replikasi pada inang yang sesuai (Suryati, 2007).

Berdasarkan hasil praktikum diperoleh kelompok 1 dan 4 masing-masing

dari air sampel limbah sapi dan limbah ikan memperoleh hasil negatif, sedangkan

kelompok 2, 3, 5 masing-masing dari air sampel limbah ayam, limbah ikan, dan

limbah sapi menggenang memperoleh hasil positif. Hasil positif menunjukkan bahwa

virus terdeteksi menginfeksi bakteri karena adanya zona jernih yang

mengindikasikan bahwa terdapat penghambatan pertumbuhan bakteri oleh virus

tersebut. Sebaliknya, tidak terdapatnya zona jernih pada media cawan menunjukkan

bahwa air sampel tidak mengandung virus sehingga hasilnya negatif. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Pelczar dan Chan (2008) bahwa virus bakterial mudah diisolasi

dan dikultivasi pada biakan bakteri yang muda dan sedang tumbuh aktif dalam kaldu

atau cawan agar. Melisisnya bakteri dapat menyebabkan suatu biakan yang keruh

menjadi jernih pada biakan cair. Sedangkan pada biakan agar cawan, akan tampak

daerah-daerah jernih atau plak (plaque).

Metode plak merupakan metode yang umum dalam melihat kuantitas

infeksi virus dan substansi antivirus. Infeksi partikel virus mengalami multiplikasi

pada area yang ditumbuhi bakteri, sel-sel yang terinfeksi menghasilkan zona jernih

atau biasa disebut plak. Plak akan terlihat pada sel-sel yang mati atau rusak. Uji

plaque yang digunakan pada praktikum kali ini hampir mirip dengan uji plaque yang

digunakan oleh Matrosovich et al (2006), yang menumbuhkan bakteri pada media

biakan dan memasukkan sampel virus ke dalam media biakan tersebut lalu hasil

positif menunjukkan adanya zona jernih atau plak. Bedanya hanya pada media

biakan yang digunakan. Media biakan yang digunakan dalam praktikum merupakan

media NA (Nutrient Agar) cawan, sedangkan media biakan yang digunakan oleh

Matrosovich et al (2006) adalah media Avicel yang merupakan suspensi koloid dari

mikropartikel selulosa yang dicampur dengan sodium karboksimetil selulosa dan air.

Media Avicel terbukti lebih murah, cepat dan lebih sensitif dari media agar untuk uji

plaque.

Menurut Irianto (2007), virus tidak memiliki sistem enzim dan tidak dapat

bermetabolisme, maka virus tidak dapat melakukan reproduksi sendiri. Virus akan

menginfeksi sel inang agar dapat berkembang biak. Inang virus berupa makhluk

hidup yaitu bakteri, sel tumbuhan maupun sel hewan, bahkan seringkali menginfeksi

manusia. Berdasarkan tahapannya, daur hidup virus dapat dibedakan menjadi daur

litik dan daur lisogenik. Daur hidup litik terdiri dari fase adsorbsi (penempelan), fase

infeksi (penetrasi), fase replikasi (sintesis), fase perakitan dan fase lisis (pembebasan

virus baru). Sedangkan daur hidup lisogenik terdiri dari fase adsorbsi (penempelan),

fase infeksi (penetrasi), fase pengabungan dan fase pembelahan.

Fase Adsorbsi

Virus (bakteriofage) dalam fase ini mulai melekatkan diri dengan organisme

inang (bakteri Escherichia coli) pada bagian permukaan sel bakteri. Alat yang

digunakan oleh virus untuk melakukan perlekatan adalah serabut ekor yang ada di

bagian dekat struktur ekor. Virus harus mengenali reseptor virus pada permukaan sel

bakteri sebelum melakuan perlekatan.

Fase Infeksi (Penetrasi)

Fase infeksi merupakan fase yang melibatkan pemasukan materi genetik virus

(asam nukleat) ke dalam sel organisme inang. Asam nukleat (molekul DNA atau

RNA) dimasukkan ke dalam sel dan akan melakukan tugasnya sebagai blue print

kehidupan virus. Setelah asam nukleat masuk ke dalam sitoplasma sel, tahap

selanjutnya ditentukan apakah masuk ke dalam siklus litik atau siklus lisogenik.

Apabila virus masuk ke dalam siklus litik maka tahapan selanjutnya berturut-turut

adalah replikasi, perakitan dan lisis sel bakteri. Tetapi jika virus masuk ke dalam

siklus lisogenik maka tahapan selanjutnya adalah pengabungan kedua macam asam

nukleat (miliki virus dan milik sel inang), dan fase pembelahan.

Fase Replikasi (sintesis)

Molekul DNA Virus dalam fase ini memulai fungsinya sebagai materi

genetik, yaitu mensintesis protein yang berhubungan dengan struktur dan enzim

virus. Struktur virus pada fase ini mulai dibentuk, seperti struktur capsid, ekor dan

serabut ekor.

Fase Perakitan

Struktur tubuh virus setelah disintesis mulai dirakit menjadi struktur virus

yang utuh sebagai virus-virus baru. Setiap virus hasil perakitan memiliki struktur

lengkap seperti virus pada umunya (memiliki capsid, ekor dan serabut ekor).

Fase lisis

Virus-virus baru yang telah matang dan telah sempurna bentuk dan

strukturnya akan keluar dari sel inang. Proses keluarnya virus-virus baru dengan cara

merusak struktur sel (lisis) sehingga sel innag pecah dan virus-virus dapat keluar dari

sel. virus-virus yang baru ini siap untuk menginfeksi sel inang lain.

Fase Penggabungan

Fase penggabungan dapat dialami oleh virus ketika memasuki siklus hidup

lisogenik. Setelah asam nukleat virus berhasil dimasukkan ke dalam oragnisme

inang, selanjutnya asama nuklaet tersebut bergabung dengan DNA Kromosom

organisme inang, dalam hal ini DNA Kromosom bakteri. Penggabungan materi

genetik ini bertujuan untuk menitipkan DNA atau RNA virus ke DNA Kromosom

untuk selanjutnya ikut digandakan saat proses pembelahan sel. DNA Kromosom

bakteri adalah DNA yang memiliki informasi genetik bakteri termasuk salah satunya

adalah informasi perintah untuk melakukan pembelahan sel.

Fase pembelahan

Virus pada fase ini akan memanfaatkan proses pembelahan sel bakteri untuk

penggandaan materi genetiknya yang sudah bergabung dengan DNA Kromosom.

Jika satu sel bakteri membelah menjadi dua bakteri (saat pembelahan biner), maka

akan didapat dua sel bakteri yang masing-masing di dalamnya terdapat DNA virus.

Begitu juga seterusnya, dari dua sel bakteri tersebut akan tersu mengalami

pembelahan dan jumlah DNA virus yang dihasilkan adalah sebanding dengan jumlah

sel bakteri hasil pembelahan. Jika jumlah DNA virus yang dibutuhkan sudah cukup,

DNA virus akan memisahkan kembali dan virus akan masuk ke daur litik melalui

fase sintesis (replikasi).

Virus akan menginfeksi berbagai organisme untuk menjadikannya sebagai

inang. Virus yang masuk ke dalam inang akan menjadi aktif dan dapat berkembang

biak. Sampel-sampel air yang menjadi bahan praktikum kemungkinan banyak

mengandung virus karena berasal dari air limbah yang mengandung banyak bakteri

sebagai inang virus. Kemungkinan virus yang terdapat pada air sampel limbah ikan

adalah Epizootic haemotopoietic necrosis virus (EHNV), European Catfish Virus

(ECV), European Sheatfish Virus (ESV), Infectios Haemotopoietic Necrosis Virus

(IHNV), Oncorhynchus Masau Virus (OMV) (alias Salmonid herpesvirus tipe-21),

Spring Viraemia of carp virus (SUCV), Viral Haemorragic Septicaemia Virus

(VHSV). Virus-virus ini akan menginfeksi ikan tersebut sehingga tubuh ikan akan

berpenyakit seperti timbulnya kelainan pada insang dan organ internal seperti ginjal,

limfa, jantung dan saluran pencernaan. Terjadi hipertropi pada insang, hiperlasia dan

fusi pada lamela sekunder insang (Suryati, 2007). Sedangkan pada sampel limbah

sapi kemungkinan terdapat jenis virus Cow Pea Mosaic Virus (CPMV) (Ermolina et

al., 2006), pada air sampel limbah kambing kemungkinan terdapat Caprine arthritis-

encephalitis virus (CAEV) (Johnson et al., 1983), dan pada sampel limbah ayam

kemungkinan terdapat virus Avian Influenza (AI) (Wibowo et al., 2006). Semua

virus yang menyerang organisme secara umum akan menurunkan sistem imun atau

kekebalan karena pengrusakan sel-sel oleh virus tersebut.

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa :

1. Uji plaque dapat digunakan untuk mengetahui adanya virus pada sampel yang

melisiskan sel bakteri.

2. Hasil positif ditunjukkan dengan adanya zona jernih atau plaque dan hasil negatif

ditunjukkan dengan tidak adanya plaque pada media NA cawan.

B. Saran

Praktikum Uji Plaque ini hendaknya digunakan virus yang telah dibiakkan

sebelumnya kemudian dimasukkan ke dalam air sampel, sehingga praktikan lebih

mudah melihat zona jernih atau plaque yang muncul.

DAFTAR REFERENSI

Ermolina, I., J. Milner, dan H. Morgan. 2006. Dielectrophoretic investigation of plant

virus particles: Cow Pea Mosaic Virus and Tobacco Mosaic Virus.

Electrophoresis 27 : 3030-3048.

Irianto, K. 2007. Mikrobiologi : Menguak Dunia Mikroorganisme. CV. Yrama

Widya, Bandung.

Johnson, G. C., A. F. Barbet, P. K. Anderson dan T. C. McGuire. 1983. Preferential

Immune Response to Virion Surface Glycoproteins by Caprine Arthritis-

Encephalitis Virus-Infected Goats. Infection and Immunity 41 (2) : 657-665.

Matrosovich, M., T. Matrosovich, W. Garten dan H. D. Klenk. 2006. New low-

viscosity overlay medium for viral plaque assays. Virology Journal 3 (63):

1-7.

Pelczar, M. J. dan E. C. S. Chan. 2008. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI Press, Jakarta.

Rahma. 2007. Virologi (Struktur dan Taksonomi Virus). http://rahma02.

wordpress.com/2007/10/31/virologi/. Diakses tanggal 25 Mei 2010.

Sjahrurachman, A. 2001. Fakta dan Tantangan dalam Virologi Kedokteran. Cermin

Dunia Kedokteran 130 : 43-48.

Suryati. 2007. Prosedur Diagnostik dengan Metode Klasik dan Metode Molekuler.

ITB, Bogor.

Wibowo, M. H., W. Asmara, dan C. R. Tabbu. 2006. Isolasi dan Identifikasi

Serologis Virus Avian Influenza dari Sampel Unggas yang diperoleh di D.I.

Yogyakarta dan Jawa Tengah. J. Sain. Vet 24 (1) : 77-83.