Pleno Pemicu 1 modul selgen

77
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pemicu Seorang anak laki – laki berumur empat tahun yang tinggal di Kecamatan Pontianak Utara diduga terinfeksi flu burung dan saat ini dialokasi di RSUD dr. Soedarso Pontianak. Dokter yang bertugas mengatakan bahwa kemungkinan pasien tersebut terinfeksi virus flu burung.Pihak rumah sakit kemudian melaporkan hal tersebut ke Dinas Kesehatan Kota Pontianak untuk melakukan kunjungan ke daerah tempat tinggal pasien. Petugas yang dating ketempat tinggal pasien mengamati hewan dan tumbuh-tumbuhan yang beranekaragam di sekitar tempat tinggal pasien. Para petugas juga mendapat laporan bahwa banyak ayam mati mendadak di daerah tersebut. Tiga bulan sebelumnya juga beberapa ternak mengalami penyakit yang disebabkan oleh bakteri. 1.2 Klarifikasi dan Definisi 1. Infeksi : Invasi dan multiplikasi mikroorganisme di jaringan tubuh, terutama yang menyebabkan cedera selular lokal akibat metabolisme yang kompetitif, toksin, replikasi intarseluler, atau respon, antigen – antibodi. (1) 1 | Laporan DK3 Pemicu 1 Modul Sel dan Genetika

Transcript of Pleno Pemicu 1 modul selgen

Page 1: Pleno Pemicu 1 modul selgen

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pemicu

Seorang anak laki – laki berumur empat tahun yang tinggal di Kecamatan

Pontianak Utara diduga terinfeksi flu burung dan saat ini dialokasi di RSUD

dr. Soedarso Pontianak. Dokter yang bertugas mengatakan bahwa

kemungkinan pasien tersebut terinfeksi virus flu burung.Pihak rumah sakit

kemudian melaporkan hal tersebut ke Dinas Kesehatan Kota Pontianak untuk

melakukan kunjungan ke daerah tempat tinggal pasien.

Petugas yang dating ketempat tinggal pasien mengamati hewan dan tumbuh-

tumbuhan yang beranekaragam di sekitar tempat tinggal pasien. Para petugas

juga mendapat laporan bahwa banyak ayam mati mendadak di daerah tersebut.

Tiga bulan sebelumnya juga beberapa ternak mengalami penyakit yang

disebabkan oleh bakteri.

1.2 Klarifikasi dan Definisi

1. Infeksi : Invasi dan multiplikasi mikroorganisme di jaringan tubuh,

terutama yang menyebabkan cedera selular lokal akibat metabolisme

yang kompetitif, toksin, replikasi intarseluler, atau respon, antigen –

antibodi. (1)

2. Isolasi : Pemisahan individu yang terinfeksi dari yang tidak

terinfeksi selama masa penularan.(1)

3. Bakteri : secara umum, setiap mikroorganisme prokariotik

uniseluler yang biasanya memperbanyak diri melalui pembelahan sel,

tidak memiliki nukleus atau organel – organel terbungkus membran,

dan mempunyai dinding sel.(1)

4. Virus : agen infeksi yang sangat kecil dan dengan beberapa

penggecualian, tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya tidak

mempu melakukan metabolisme sendiri dan hanya mampu bereplekasi

dalam sel hospes yang hidup.(1)

1 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 2: Pleno Pemicu 1 modul selgen

5. Flu burung: Penyakit flu burung atau flu unggas (Bird Flu, Avian

Influenza) adalah suatu penyakit menular yang disebabkan oleh virus

influenza tipe A dan ditularkan oleh unggas.

1.3 Kata Kunci

1. Anak laki – laki umur empat tahun

2. Virus

3. Bakteri

4. Isolasi

5. Flu burung

6. Infeksi

7. Suspect flu burung

1.4 Rumusan Masalah

Bagaimana proses penginfeksian virus dan bakteri pada organisme ?

1.5 Analisis Masalah

1.6 Hipotesis

Penularan bakteri dan virus terhadap organisme adalah dengan proses dan cara

tertentu menurut karakteristik virus dan bakteri tersebut

1.7 Pertanyaa Diskusi

1. Bagaimana keanekaragaman hayati dapat terbentuk ?

2. Bagaimana perbedaan sel prokariyotik dan eukariyotik ?

3. Apa perbedaan sel hewan dan tumbuhan ?

4. Apa definisi virus ?

2 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Mikrobiologi

(bakteri dan virus)

Oragnisme

(hewan dan tumbuhan)

Ciri – ciri Daur Hidup Klasifikasi Perkembangbikkan Struktur

Penularan Penanggulangan

Masuk

Page 3: Pleno Pemicu 1 modul selgen

5. Apa ciri – ciri virus ?

6. Kenapa virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup ?

7. Bagaimana daur hidup virus ?

8. Bagaimana klasifikasi virus ?

9. Bagaimana perkembangbiakan virus ?

10. Bagaimana struktur virus ?

11. Bagaimana poliferasi virus ?

12. Apa definisi bakteri ?

13. Apa ciri – ciri bakteri ?

14. Bagaimana daur hidup bakteri ?

15. Bagaimana klasifikasi bakteri ?

16. Bagaimana perkembangbiakan bakteri ?

17. Bagaimana struktur bakteri ?

18. Apa perbedaan antara virus dan bakteri ?

19. Apa keuntungan dan kerugian mikroorganisme pada organisme ?

20. Apakah virus dan bakteri selalu menginfeksi organisme ?

21. Bagaimana proses virus masuk dan menginfeksi organisme ?

22. Bagaimana proses bakteri masuk dan menginfeksi organisme ?

23. Bagaimana gejala – gejala organisme yang terinfeksi virus dan

bakteri ?

24. Bagaimana penanggulangan terhadap organisme yang terinfeksi virus

dan bakteri ?

25. Bagaimana mekanisme tubuh untuk mengeluarkan virus dan bakteri ?

26. Bagaimana cara menghambat pertumbuhan virus dan bakteri ?

27. Apa definisi flu burung ?

28. Mengapa flu burung dapat menginfeksi manusia ?

29. Bagaimana ciri – ciri manusia yang terinfeksi flu burung ?

30. Mengapa anak laki – laki umur empat tahun perlu diisolasi ?

31. Apa saja bakteri yang dapat menginfeksi hewan ternak ?

32. Apakah keanekaragaman tumbuhan dan hewan di suatu lingkungan

dapat membahayakan manusia jika beberapa tumbuhan atau hewan

tersebut terinfeksi virus atau bateri ?

3 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 4: Pleno Pemicu 1 modul selgen

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pembentukan keanekaragaman hayati

Keanekaragaman hayati dapat terbentuk dikarenakan adanya Informasi

Genetik yang memiliki informasi biologis terhadap Mikrobiologi dan Organisme

tersebut.Genom (Ing. genome), dalam genetika dan biologi molekular modern,

adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atau organisme, atau

khususnya keseluruhan asam nukleat yang memuat informasi tersebut. (2)

Setiap organisme memiliki genom yang mengandung informasi biologis

yang diperlukan untuk membangun tubuhnya dan mempertahankan hidupnya

serta diwariskan ke generasi berikutnya. Dengan sejumlah interaksi kompleks,

urutan nukleotida komponen penyusun asam nukleat digunakan untuk membuat

semua protein pada suatu organisme pada waktu dan tempat yang sesuai. Protein

ini menjadi komponen pembentuk tubuh organisme atau memiliki kemampuan

membuat komponen pembentuk tubuh tersebut atau mendorong reaksi

metabolisme yang diperlukan untuk hidup. (3)

Selain itu, Ukuran gen (pasang basa) dan jumlah gen juga mempengaruhi

informasi biologis dari mikroorganisme dan organisme tersebut. Contoh : (4)

Virus, memiliki pasang basa 3.569 dan jumlah gen kurang lebih 4 gen

Bakteri, memiliki pasang basa 4.639.221 dan jumlah gen kurang

lebih4.288

Manusia, memiliki pasang basa 3.200.000.000 dan jumlah gen kurang

lebih 30.000 gen

2.2 Perbedaan Sel Prokariotik dan Eukariotik

Ciri khas utama yang membedakan sel prokariot adalah ukurannya yang

relatif kecil umumnya berdiameter sekitar 1 um, dan tidak mempunyai membran

nukleus.

4 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 5: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Struktur Sel Eukariotik

1. Nukleus

Merupakan bagian yang mengandung genom sel. Nukleus terikat

dengan suatu membran yang terdiri dari sepasang unit membran

dipisahkan oleh suatu ruangan dengan ketebalan yang bervariasi.

Membran dalam biasanya merupakan kantong sederhana, namun bagian

luar bersambungan dengan retikulum endoplasma. Membran nukleus

bersifat permeabilitas selektif sesuai dengan pori-porinya yang terdiri dari

suatu kompleks protein yang berfungsi memasukan zat-zat ke dalam dan

mengeluarkannya dari nukleus.

Kromosom sel eukariot mengandung makromolekul DNA linier yang

tersusun sebagai suatu heliks ganda. Makromolekul DNA berhubungan

dengan protein dasar yang disebut histon yang berikatan dengan DNA

melalui interaksi ionik.

Struktur yang tampak berada dalam nukleus disebut dengan nukleolus

yang merupakan area yang kaya akan RNA sebagai tempat sintesis RNA

ribosom.

2. Struktur Sitoplasmik

Sitoplasma sel eukariotik tersusun dari adanya retikulum endoplasma,

vakuola, plastid yang dapat membelah, dan sitoskeleton yang tersusun dari

mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediate.

Retikulum endoplasma merupakan sebuah jaringan yang terdiri dari

kanal-kanal yang ada di dalam membran dan berhubungan dengan

membran inti. Retikulum endoplasma terdiri dari retikulum endoplasm

kasar dan retikulum endoplasma halus. Retikulum endoplasma kasar

dilekati oleh banyak ribosom dan retikulum endoplasma halus tidak

memiliki ribosom. Retikulum endoplasma kasar berperan dalam sintesis

glikoprotein dan bahan baku penyusun membran sel. Sedangkan retikulum

endoplasma halus berperan dalam proses sintesis lipid dan beberapa

bagian metabolisme karbohidrat.

Apparatus Golgi merupakan bangunan yang terdiri atas tumpukan-

tumpukan membran. Aparatus golgi bersama dengan RE berfungsi untuk

5 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 6: Pleno Pemicu 1 modul selgen

memodifikasi secara kimiawi dan memilah-milah produk RE yang akan

disekresikan ke bagian sel yang membutuhkan dan produk RE yang

berfungsi pada struktur bermembran lainnya.

Plastid terdiri dari mitokondria dan kloroplas. Mitokondria seukuran

dengan sel prokariotik dan memiliki dua lapis membran. Lapisan luar

menutupi bagian dalam yang berlipat-lipat. Lipatan membran dalam

disebut dengan krista. Krista berfungsi sebagai tempat sistem transpor

elektron pernapasan. Kloroplas merupakan organel fotosintetik yang

mampu mengubah energi sinar matahari menjadi energi kimia melalui

proses fotosintesis.

Sitoskeleton mencakup susunan mikrotubulus aktin yang berperan

dalam fungsi membran sitoplasmik dan bentuk sel dan juga pembentukan

spindel mitotik dan komponen flagela. Kumpulan mikrofilamen yang

mengandung aktindan miosin yang berperan dalam mekanisme motilitas

amuboid dan filamen intermediet yang berfungsi menyusun struktur

sitoplasma dan mempertahankan sel terhadap tekanan dari luar.

3. Lapisan Permukaan

Merupakan lapisan yang tersusun atas protein dan fosfolipid yang disebut

membran plasma. Membran plasma pada tumbuhan ditemukan susunan

tambahan yang terdiri dari senyawa selulosa yang disebut dinding sel.

Beberapa mikroorganisme eukariotik juga mempunyai dinding sel yang

tersusun dari bahan polosakarida seperti selulosa dan kitin.

4. Organel Mortilitas

Mikroorganisme eukariotik memiliki organel-organel yang disebut flagel

atau silia yang bergerak dengan gerakan seperti gelombang untuk

menggerakan sel ketika berada dalam air. Flagel tumbuh pada bagian polar

sel sedangkan silia berbentuk lebih pendek yang tumbuh mengelilingi sel.

Struktur Sel Prokariotik

1. Nukleoid

Struktur nukleoid pada sel prokariotik sepadan dengan nukleus pada

sel eukariot yang berisi serabut kecil DNA, hanya saja struktur inti tidak

6 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 7: Pleno Pemicu 1 modul selgen

ditemukan membran inti dan aparatus mitotik. Pada sel bakteri, nukleoid

diperkirakan terbentuk dari molekul sirkuler tunggal yang kontinue.

Jumlah salinan kromosom dalam sel tergantung pada siklus sel. Namun

pada penelitian yang menggunakan gel elektroforesis medan getaran untuk

memisahkan molekul DNA bentuk sirkuler dan linear, membuktikan

bahwa sebagian sel prokariotik memiliki krmosom linier.

2. Struktur sitoplasmik

Sel prokariotik tidak memiliki plastid otonom seperti mitokondria dan

kloroplas, enzim pengangkut elektron terletak dalam membran

sitoplasmik. Pigmen fotosintesis (karotenoid dan bakterioklorofil) pada

bakteri fotosintetik menyatu ke dalam sistem membran internal yang

terbentuk oleh invaginasi membran sitoplasmik yang disebut dengan

klorosom. Pada sianobakteria membran fotosintetik sering membentuk

struktur berlapis-lapis yang dikenal sebagai tilakoid. Pigmen aksesori

utama yang digunakan untuk menangkap cahaya adalah fikobilin yang

ditemukan pada permukaan luar membran tilakoid.

Granul intraseluler ditemukan untuk menyimpan cadangan bahan

dalam bentu granul yang tidak larut.

Vesikel pada kelompok bakteri tertentu yang berikatan dengan protein

di sitoplasma. Vesikel ini adalah karboksisom, magnesosom dan vesikel

gas. Kerboksisom mengandung enzim untuk mengfiksasi CO2,

magnetosom berisi besi sulfida yang terikat pada membran yang

memungkinkan bakteri tertentu untuk melakukan magnetostatik,

sedangkan vesikel gas hampir ditemukan secara khusus pada bakteri yang

berhabitat diair agar dapat mengapung.

3. Selubung Sel

Merupakan lapisan yang mengelilingi sel prokariot secara

keseluruhan. Struktur dan susunan Selubung sel membedakan bakteri

gram positif dan bakteri gram negatif.

Bakteri gram positif memiliki struktur yang lebih sederhana yang

terdiri dari dua sampai tiga lapisan: membran sitoplasma dan lapisann

7 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 8: Pleno Pemicu 1 modul selgen

peptidoglikan yang tebal, dan beberapa bakteri memiliki lapisan luar

berupa kapsul atau lapisan S.

Bakteri gram negatif merupakan struktur berlapis banyak yang sangat

kompleks. Membran sitoplasmik (membran dalam) dikelilingi oleh

lembaran tunggal peptidoglikan yang dilekati oleh lapisan kompleks yang

disebut lapisan luar. Lapisan paling luar terdapat kapsul atau lapisan S.

Ruang antara membran luar dan membran dalam disebut ruang

periplasma.

4. Membran sitoplasma

Merupakan unit membran yang tersusun atas fosfolipid dan protein.

Membran prokariot dibedakan dari membran eukarit oleh ada tidaknya

kandungan sterol. Kecuali pada mikoplasma.

Invaginasi membran sitoplasma disebut mesosom. Mesosom dibagi

menjadi mesosom septal dan mesosom lateral. Mesosom septal berfungsi

untuk membentuk dinding penyebrangan selama pembelahan sel dan

mesosom lateral merupakan tempat perlekatan kromosom bakteri.

Membran sitoplasmik berfungsi sebagai berikut: (1) permeabilitas

selektif dan transpor zat terlarut, (2) transpor elektron dan fosfolirasi

oksidatif pada spesies aerobik, (3) ekskresi eksoenzim hidrolitik, (4)

memproduksi enzim dan molekul pembawa yang dibutuhkan dalam

biosintesis DNA, polimer dinding sel dan lipid membran, dan (5)

menghasilkan sistem transduksi sensorik lainnya.

5. Dinding sel

Merupakan lapisan selubung sel yang terletak diantara membran

sitoplasma dan kapsul. Dinding sel pada bakteri gram positif dinding sel

terutama tersusun atas peptidoglikan dan asam teikolat. Sedangkan pada

bakteri gram negatif, dinding sel terdiri dari peptidoglikan dan membran

luar.

Dinding sel berfungsi sebagai pelindung terhadap osmotik. Selain itu,

dinding sel juga berperan penting pada proses pembelahan sel dan

merupakan bahan primer untuk biosintesis

8 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 9: Pleno Pemicu 1 modul selgen

2.3 Perbedaan sel hewan dan tumbuhan

2.4 Definisi virus

Virus adalah agen penyebab infeksi yang berukuran paling kecil dengan

diameter sekitar 20 nm sampai sekitar 300 nm. Genom virus hanya memiliki satu

jenis asam nukleat (RNA atau DNA).(5) Asam nukleat dibungkus dalam selubung

protein yang dikelilingi oleh membran lipid. Virus bersifat inert dalam

lingkungan ekstraseluler dan hanya bereplikasi dalam sel yang hidup, menjadi

parasit pada tingkat genetik.

Asam nukleat virus mengandung informasi penting untuk memerintah sel

pejamu yang terinfeksi dalam mensintesis makromolekul spesifik virus yang

diperlukan untuk produksi turunan virus baru. Selama siklus replikasi, akan

dihasilkan banyak salinan asam nukleat virus dan protein selubung. Protein

selubung ini kemudian akan menyatu membentuk kapsid yang melindungi asam

nukleat virus dari lingkungan ekstraseluler.

2.5 Ciri – ciri virus

Virus memiliki ciri-ciri:

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

9 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 10: Pleno Pemicu 1 modul selgen

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.

2.6 Virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup

Virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup karena virus tidak memenuhi

beberapa kriteria sebagai makhluk hidup, diantaraya: (6)

1. Virus dapat dikristalkan atau mengkristal, padahal makhluk hidup akan

mengalami degradasi baik fungsi maupun fisik jika dikristalkan.

2. Komponen penyusun virus yang sangat sederhana belum dapat

menggolongkan virus sebagai suatu sel hidup. Virus tidak mempunyai

sitoplasma, membran sel, dan organel sel yang mana merupakan struktur

utama penyusun sel. Mengingat sel merupakan unit struktural dan

fungsional terkecil penyusun makhluk hidup.

3. Hingga saat ini, belum dapat diketahui bahwa virus memerlukan

makanan/minuman atau tidak. Padahal dalam salah satu kriterianya,

makhluk hidup mutlak memerlukan makanan dan minuman untuk proses

metabolisme tubuhnya.

Alasan virus tidak termasuk makhluk hidup adalah karena virus tidak berespirasi,

tidak makan, tidak ekskresi, dan dapat dikristalisasi. (7,8)

2.7 Daur hidup virus

Daur Litik

Daur reproduksi fag yang mencapai puncaknya pada kematian sel iang dikenal

sebagai daur litik (lytic cycle). Istilah ini mengacu pada tahap infeksi terakhir,

ketika bakteri lisis (pecah) dan melepaskan fag-fag yang dihasilkan dalam sel.

Masing-masing fag kemudian menginfeksi sel-sel yang sehat, dan beberapa siklus

lisis yang terjadi secara berturut-turut dapat menghancurkan seluruh populasi

bakteri hanya dalam beberapa jam.(4)

10 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 11: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Fase Perlekatan/Adsorpsi

Pada fase perlekatan,fag mulai melekatkan dirinya pada situs –situs reseptor

komplementer (sel bakteri). Fag menggunakan serabut ekornya untuk berikatan

dengan situs-situs komplementer reseptor yaitu pada dinding sel (sel bakteri).

Fase Penetrasi

Setelah fase perlekatan, fag menginjeksikan DNA-nya (Asam Nukleat) ke dalam

sel bakteri. Dalam hal ini, ekor fag akan melepaskan enzim, phage lysozyme, yang

akan menghancurkan sebagian dari dinding sel bakteri. Selama fase penetrasi,

selubung ekor fag berkontraksi dan inti ekor didorong melalui dinding sel. Ketika

ujung inti mencapai membran plasma, DNA dari kepala fag melewati inti ekor,

melalui membran plasma, dan memasuki sel bakteri. Kapsid fag tetap di luar sel

bakteri. Oleh karena itu, fungsi partikel fag seperti suntikanhypodermic yang

menginjeksikan DNA-nya ke dalam sel bakteri.

Fase Biosintesis

Setelah DNA fag mencapai sitoplasma dari sel inang, sintesis asam nukleat dan

protein virus terjadi.Fag menggunakan nukleotida sel inang dan beberapa enzim

untuk mensintesis banyak salinan DNA fag. Segera setelah itu,biosintesis protein

virus dimulai.mRNA ditranskripsidari DNA fag untuk biosintesis enzim fag dan

protein kapsid. Ribosom sel inang, enzim, dan asam amino yang digunakan untuk

proses translasi. Genetik mengontrol regulasi ketika berbagai region DNA fag

ditranskripsi menjadi mRNA selama siklus replikasi sel. Sebagai contoh, awal

pesan yang diterjemahkan menjadi protein fag awal, enzim digunakan dalam

sintesis DNA fag. Pesan akhir ditranslasi menjadi protein fag untuk sintesis

protein kapsid.

Fase Pematangan

Dalam proses ini, DNA bakteriofag dan kapsid dirakit menjadi virion lengkap.

Komponen virus merakit diri menjadi partikel virus secara spontan. Kepala dan

ekor fag secara terpisah dirakit dari protein subunit

11 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 12: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Fase Perlepasan

Tahap akhir dari replikasi virus adalah pelepasan virion dari sel inang. Istilah lisis

umumnya digunakan untuk tahap replikasi T- fag karena dalam hal ini, membran

plasma benar-benar pecah (lisis). Lysozyme, yang dikodekan oleh gen fag,

disintesis dalam sel. Enzim ini menyebabkan dinding sel bakteri pecah, dan

bakteriofag (virus) baru dilepaskan dari sel inang dan dapat menginfeksi sel lain

yang rentan, dan daurreplikasi virus diulang dalam sel-sel.(9)

Figure (4)

Daur Lisogenik

Berkebalikan dengandaur litik, yang membunuh sel inang, daur lisogenik

(lysogenic cycle) memungkinkan replikasi genom fag tanpa menghancurkan

inang. Fag yang mampu menggunakan kedua mode daur reproduksi dalam bakteri

disebut fag temperat (temperat phage). Fag temperat disebut lambda ditulis

dengan huruf Yunani λ.

12 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 13: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Di dalam sel inang, molekul DNA λ membentuk lingkaran. Apa yang terjadi

selanjutnya bergantung pada mode reproduksi : daur litik atau daur lisogenik.

Dalam daur litik, genom virus langsung mengubah sel inang menjadi pabrik

penghasil λ. Sel segera lisis dan melepaskan virus-virus yang direproduksi.Akan

tetapi selama daur lisogenik, molekul DNA λdigabungkan dalam sebuah situs

spesifik pada kromosom bakteri oleh protein-protein virus yang memutus kedua

molekul DNA melingkar dan menggabungkan keduanya. Saat terintegrasi ke

dalam kromosom bakteri dengan cara ini, DNA virus dikenal sebagai profag

(prophage). Salah satu gen profag mengodekan protein yang mencegah transkripsi

sebagian besar gen profag lain. Dengan demikian, sebagian besar genom fag akan

diam di dalam bakteri. Setiap kali sel bakteri bersiap-siap untuk membelah, sel

tersebut juga mereplikasi DNA fag bersama-sama DNA-nya sendiri dan

mewariskan salinan-salinannya ke sel-sel anakan. Sebuah sel yang terinfeksi dapat

dengan cepat menghasilkan populasi bakteri yang besar, yang membawa virus

dalam bentuk progfag.Ini memungkinkan virus memperbanyak diri tanpa

membunuh sel inang yang menjadi tempat bergantung.

Figure (4)

2.8 Klasifikasi virus

13 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 14: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Berikut ini merupakan dasar dalam mengklasifikasikan virus:

1. Morfologi virion yang mencakup ukuran, bentuk, jenis simetris, ada atau

tidaknya peplomer dan ada atau tidaknya membran.

2. Sifat genom virus, yang mencakup jenis asam nukleat, ukuran genom

dalam kilobasa atau pasangan kilobasa, rantai tunggal atau ganda,

berbentuk sirkuler atau linear, sensasi positif atau negatif atau ambisense,

segmen angka atau ukuran, urutan nukleotida, kandungan G+C dan ada

tidaknya gambaran khusus.

3. Sifat fisikokimia virion, meliputi massa molekul, densitas ringan, stabilitas

pH, stabilitas termal, kerentanan terhadap agen-agen fisik dan kimia

terutama eter dan detergen.

4. Sifat protein virus, adalah jumlah, ukuran, dan aktivitas fungsional

protein-protein struktural dan nonstruktural, sekuens asam amino,

modifikasi dan aktivitas fungsional khusus.

5. Susunan dan replikasi genom, adalah ordo gen, jumlah dan posisi pola

pembacaan terbuka, strategi replikasi dan tempat seluler.

6. Sifat antigenik

7. Sifat biologi meliputi pejamu alami, cara transmisi, hubungan vektor,

patogenesitas, tropisme jaringan dan patologi.

Klasifikasi virus dibuat berdasarkan empat macam klasifikasi: ketentuan ICTV,

asam nukleat, sampul, dan habitatnya. (10)

ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) adalah komite

internasional yang mengklasifikasikan virus menurut hal-hal berikut:

1) Klasifikasi tidak mengikuti klasifikasi Linneaus (binomial nomenclature).

2) Klasifikasi hanya terdiri dari 4 takson: ordo, famili, genus dan spesies.

3) Penamaan takson ordo diberi akhiran – virales, famili diberi akhiran –viridae,

genus diberi akhiran –virus.

4) Penamaan spesies menggunakan bahasa Inggris dan kata terakhir ditambahkan

virus.

Beberapa famili virus yang telah diketahui:

14 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 15: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Famili Contoh Spesies

Adenoviridae adenovirus

Coronaviridae SARS-CoV,

coronavirus

Hepadnaviridae hepatitis B virus

Herpesviridae herpesvirus

Orthomyxoviridae H5N1 virus

Paramyxoviridae Measles virus,

Mumps virus

Papovaviridae human

papillomavirus

Parvoviridae parvovirus

Poxviridae human poxvirus

Retroviridae HIV

Rhabdoviridae rabies virus

Togaviridae rubella virus

Berdasarkan asam nukleat, virus terdiri dari:

1) Deoksiribovirus, virus dengan DNA.

Contoh: bakteriofage, Measles virus, hepatitis B, adenovirus, herpesvirus,

poxvirus, papillomavirus, parvovirus.

2) Ribovirus, virus dengan RNA.

Contoh: TMV, HIV, SARS virus, rabiesvirus, poliovirus, hepatitis C, rubella

virus, H5N1 virus, dan virus pada manusia lainnya.

Klasifikasi berdasarkan asam nukleat yang lebih mendetail yang dibuat oleh

Baltimore:

1) ssDNA (single-stranded DNA)

Yaitu virus dengan DNA berpilin tunggal.

15 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 16: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Contoh: adenovirus, herpesvirus.

2) dsDNA (double-stranded DNA)

Yaitu virus dengan DNA berpilin ganda.

Contoh: parvovirus.

3) dsRNA (double-stranded RNA)

Yaitu virus dengan RNA berpilin ganda.

Contoh: reovirus.

4) ssRNA– (single-stranded RNA -)

Yaitu virus dengan RNA berpilin tunggal yang membentuk mRNA menggunakan

enzim RNA polimerase.

Contoh: H5N1 virus, rabies virus.

5) ssRNA+ (single-stranded RNA +)

Yaitu virus dengan RNA berpilin tunggal yang RNAnya dapat langsung berubah

menjadi mRNA.

Contoh: TMV, rubella virus, coronavirus.

6) ssRNA-RT atau ds RNA-RT (RNA-reverse transcriptase)

Yaitu virus dengan RNA berpilin tunggal atau ganda yang membentuk mRNA

dengan mengubah RNA menjadi DNA dengan enzim transkripsi balik, kemudian

dibentuk mRNA.

Contoh: HIV (ssRNA-RT), hepatitis B virus (dsRNA-RT).

Berdasarkan sampul, virus terdiri dari:

1) Virus bersampul

Contoh: HIV, herpesvirus, dan human papillomavirus.

16 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 17: Pleno Pemicu 1 modul selgen

2) Virus telanjang

Contoh: Adenovirus, Papovavirus, Parvovirus dan Reovirus.

Berdasarkan habitat (sel hospes), virus terdiri dari:

1) Virus prokariotik (bakteri)

Contoh: bakteriofage.

2) Virus eukariotik (protista dan jamur)

Contoh: Mycovirus.

3) Virus tumbuhan

Contoh: TMV, TYMV (turnip yellow mosaic virus), CiLV (citrus leprosis virus).

4) Virus hewan

Contoh: HIV, Measles, influenza, rabies, dll.

2.9 Perkembangbiakan virus

Perkembang biakan virus sama dengan proses replikasi DNA atau RNA,

dimana protein adalah materi genetik dasar yang menunjukkan kehidupan. Agar

berhasil berkembang biak virus memerlukan :(11)

Bentuk stabil yang memungkinkan virus bertahan hidup tanpa

penjamunya

Mekanisme untuk menginvansi sel penjamu

Informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi komponen virus dalam

sel

Informasi tambahan yang mungkin diperlukan untuk pengemasan

komponen dan membebaskan virus yang dihasilkan dari sel penjamu

2.10 Struktur virus

Asam nukleat: kumpulan informasi genetik virus

Kapsid: selubung protein atau lapisan yang menyelubungi genom asam

nukleat virus.

17 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 18: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Kapsomer: sekelompok polipeptida pada permukaan partikel virus

ikosahedral yang dapat terlihat menggunakan mikroskop elektron.

Selubung protein (Envelope): membran lipid yang mengelilingi beberapa

partikel virus. Selubung ini diperoleh selama maturasi virus dengan proses

budding suatu proses reproduksi aseksual melalui membran sel.

2.11 Poliferasi virus

2.12 Definisi bakteri

Bakteri merupakan makhluk hidup yang terdapat dimana-mana… dalam

udara yang kita hirup, di tanah yang kita pijak dan tentu saja dalam tubuh kita.

Bahkan sebenarnya, kita sepenuhnya hidup ditengah-tengah dunia bakteri yang

tidak tampak.Bakteri berasal dari kata Bakterion (yunani = batang kecil). Di

dalam klasifikasi, bakteri digolongkan dalam Divisio Schizomycetes.

Bakteri adalah organisme bersel satu yang terlalu kecil untuk dapat dilihat

kecuali dengan bantuan mikroskop. Mereka berukuran micron (1/1000 mm).

Seperti juga makhluk hidup lain, bakteri membutuhkan makanan, air dan suhu

yang sesuai untuk hidup dan berkembang biak. Terkadang makhluk kecil ini

hidup damai dengan sesamanya tetapi ada kalanya mereka terlibat peperangan

antara hidup dan mati untuk memperebutkan makanan dan tempat untuk hidup.

Kita tidak dapat secara langsung melihat, mendengar ataupun merasakan drama

kehidupan bakteri ini, tetapi mereka mempunyai berbagai cara supaya

kehadirannya dapat kita rasakan.

Bakteri merupakan mikroba prokariotik uniselular yang berkembang biak

secara aseksual dengan pembelahan sel. Bakteri tidak berklorofil kecuali beberapa

yang bersifat fotosintetik. Bakteri ada yang dapat hidup bebas, parasit, saprofit,

patogen pada manusia, hewan dan tumbuhan. Bakteri tersebar luas di alam, dalam

tanah, atmosfer (sampai + 10 km diatas bumi), di dalam lumpur, dan di laut.

Bakteri mempunyai bentuk bulat, batang, dan lengkung, namun bentuk bakteri

juga dapat dipengaruhi oleh umur. Bakteri dapat mengalami perubahan bentuk

yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan, juga dapat mengalami

18 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 19: Pleno Pemicu 1 modul selgen

pleomorfi, yaitu bentuk yang bermacam-macam dan teratur walaupun

ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai.

2.13 Ciri - ciri bakteri

Bakteri mempunyai bentuk bulat, batang , dan lengkung , namun bentuk

bakteri yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan, juga dapat

mengalami pleomorf, yaitu bentuk yang bermacam – malam dan teratur walaupun

ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai.

Karakteristik bakteri:(12,13)

- Merupakan organisme uniseluler yang dapat dalam bentuk kokus, basil,

dan spiral

- Organisme prokaryot

- Diselubingi oleh membran lipid

- Kebanyakan dari bakteri terdapat satu molekul DNA sirkuler dengan

sekitar 500 – 10.000 gen

- Sitoplasma bakteri mengandung sejumlah small auxiliary DNA

molecules, plasmids.

- Berukuran mikroskopik

- Bereproduksi dengan pembelahan biner

- Memerlukan nutrisi untuk tumbuh

- Terdapat bakteri aerob dan anaerob

- Suhu optimal dari kebanyakan bakteri adalah 37 C⁰

- Kebanyakan dari bakteri akan mati dalam waktu 30 menit pada suhu

56 C⁰

2.14 Daur hidup bakteri (14)

Fase penyesuaian diri (lagphase)

waktu penyesuaian ini umumnya berlangsung selama 2 jam. Bakteri belum

berkembang biak dalam fase ini, tetapi aktivitas metabolismenya sangat tinggi.

Fase ini merupakan persiapan untuk fase berikutnya.

Fase pembelahan (logarhytmik phase/exponential phase)

19 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 20: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Bakteri berkembang biak dengan berlipat dua, jumlah bakteri meningkat secara

eksponensial. Untuk kebanyakan bakteri fase ini berlangsung 1,8-24 jam. Pada

pertengahan fase ini pertumbuhan bakterisangat ideal, pembelahan terjadi secara

teratur, semua bahan dalam sel berada dalam keadaan seimbang (balanced

growth).

Fase stasioner (stationary pbase)

Dengan meningkatnya jumlah bakteri, meningkat juga jumlah hasil metabolisme

yang toksis.Bakteri mulai ada yang mati, pembelahan terhambat. Pada suatu saat

terjadi jumlah bakteri yang hidup tetap sama.

Fase kemunduran/penurunan (period of decline)

Jumlah bakteri hidup berkurang dan menurun.Keadaan lingkungan menjadi sangat

buruk. Pada beberapa jenis bakteri timbul bentuk-bentuk abnormal (bentuk

involusi)

Figure kurva daur hidup bakteri

Keterangan :

a-b log phase (2 jam) : bakteri menyesuaikan diri terhadap keadaan sekitamya

t-c log phase (exponential phase) : bakteri berkembang biak secara logaritmik

sampai jam ke-10

20 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 21: Pleno Pemicu 1 modul selgen

c-d stationary phase: jumlah bakteri relatif konstan

d-e period of decline : jumlah bakteri yang mati lebih banyak

2.15Klasifikasi bakteri

Klasifikasi bakteri dapat dilihat dari beberapa penggolongan. Diantaranya

klasifikasi bakteri berdasarkan bentuk tubuh, klasifikasi bakteri berdasarkan

flagela, dan terakhir klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan gram.(15)

1. Klasifikasi bakteri Berdasarkan bentuk tubuh:

a. Bakteri Kokus (bulat)

1) Monokokus

Berupa sel bakteri kokus tunggal. Contoh : Chlamydia

trachomatis (penyebab penyakit mata).

2) Diplokokus

Berupa dua sel bakteri kokus berdempetan. Contoh :

Diplococcus pnemoniae (penyebab penyakit pneumonia) ,

Neisseria gonorhoeae (penyebab penyakit kelamin raja singa).

3) Tetrakokus

Berupa empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi

empat. Contoh : Pediococcus cerevisiae.

4) Sarkina

Berupa delapan sel bakteri kokus berdempetan berbentuk

kubus. Contoh : Thiosarcina rosea (bakteri belerang).

5) Streptokokus

Berupa lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan

membentuk rantai. Contoh : Streptococcus mutans (penyebab

gigi berlubang).

6) Stafilokokus

Berupa lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan

membentuk seperti buah anggur. Contoh : Staphylococcus

aureus (penyebab penyakit radang paru-paru).

b. Bakteri Basil (batang)

1) Basilus/monobasil

21 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 22: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Berupa sel bakteri basil tunggal. Contoh : Eschericcia coli

(bakteri usus besar manusia), Propionibacterium acnes

(penyebab jerawat).

2) Diplobasil

Berupa dua sel bakteri basil berdempetan.

3) Streptobasil

Berupa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai.

Contoh : Azotobacter (bakteri tanah yang mengikat nitrogen) ,

Bacillus anthracis (penyebab penyakit antraks pada hewan

ternak).

c. Bakteri Spirilia

1) Spiral

Bentuk sel bergelombang. Contoh : Thiospirillopsis floridina

(bakteri belerang).

2) Bakteri Vibrio (koma)

Bentuk sel seperti tanda baca koma. Contoh : Vibrio cholera

(penyebab penyakit kolera).

3) Bakteri Spiroseta

Bentuk sel seperti sekrup. Contoh : Treponema pallidum

(penyebab penyakit kelamin sifilis).

2. Klasifikasi bakteri berdasarkan kedudukan alat gerak

a. Monotrik

Monotrik, berflagel satu pada salah satu ujung tubuh bakteri.

Contoh : Pseudomonas araginosa.

b. Amfitrik

Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung tubuh

bakteri. Contoh : Spirillium serpen.

c. Lofotrik

Lofotrik, berflagel banyak pada salah satu ujung tubuh bakteri.

Contoh : Pseudomonas flourencens.

d. Peritrik

22 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 23: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Peritrik, berflagel banyak pada semua sisi tubuh bakteri. Contoh :

Salmonella thypii.

3. Klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan Gram

a. Bakteri gram-positif

Bakteri gram-positif memiliki dinding sel yang lebih sederhana,

banyak mengandung peptidoglikan. Misalnya bakteri Micrococcus,

Staphylococcus, Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.

b. Bakteri gram-negatif

Bakteri gram-negatif memiliki dinding sel yang lebih kompleks,

kandungan peptidoglikan lebih sedikit. Misalnya bakteri

Escherichia, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Enterobacter,

Vibrio, Aeromonas, Photobacterium, Chromabacterium,

Flavobacterium.

Berkut ini adalah karakteristik dari bakteri Gram positif dan Gram negatif :

Karakteristi

kGram Positif Gram Negatif

Dinding sel

Homogen dan tebal (20-80 nm) serta

sebagian besar tersusun dari

peptidoglikan. Polisakarida lain dan

asam teikoat dapat ikut menyusun

dinding sel.

Peptidoglikan (2-7 nm) di antara

membran dam dan luar, serta adanya

membran luar (7-8 nm tebalnya)

yang terdii dari lipid, protein, dan

lipopolisakarida

Bentuk sel Bulat, batang atau filamen

Bulat, oval, batang lurus atau

melingkar seperti tanda koma, heliks

atau filamen; beberapa mempunyai

selubung atau kapsul

Reproduksi Pembelahan binerPembelahan biner, kadang-kadang

pertunasan

Metabolisme KemoorganoheterotrofFototrof, kemolitoautotrof, atau

kemoorganoheterotrof

Motilitas

Kebanyakan nonmotil, bila motil tipe

flagelanya adalah petritrikus

(petritrichous)

Motil atau nonmotil. Bentuk flagela

dapat bervariasi-polar,lopotrikus

(lophtrichous), petritrikus

23 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 24: Pleno Pemicu 1 modul selgen

(petritrichous).

Anggota

tubuh

(apendase)

Biasanya tidak memiliki apendaseDapat memiliki pili, fimbriae,

tangkai

EndosporaBeberapa grup dapat membentuk

endsporaTidak dapat membentuk endospora

4. Klasifikasi bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen

a. Bakteri aerob

Bakteri aerob membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi.

Misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrosococcus.

b. Bakteri anaerob

Bakteri anaerob tidak membutuhkan oksigen bebas untuk

mendapatkan energi. Misalnya Micrococcus denitrificans.

5. Klasifikasi bakteri berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)

a. Autotrof

Bakteri yang dapat menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan

anorganik. Berdasarkan sumber energinya bakteri autotrof

dibedakan menjadi :

1) Fotoautotrof (sumber energi dari cahaya)

2) Kemoautotrof (sumber energi dari hasil reaksi kimia).

b. Heterotrof

Bakteri yang tidak dapat menyusun makanan sendiri. Bakteri ini

memanfaatkan bahan organik jadi yang berasal dari organisme

lain. Bakteri yang termasuk kedalam bakteri heterotrop adalah

bakteri yang bersifat parasit dan saprofit, yaitu bakteri yang

mendapat makanan dengan menguraikan sisa-sisa organisme.

2.16 Perkembangbiakan bakteri

Perkembangbiakan bakteri dengan dua cara, yaitu seksual dan asseksual

24 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 25: Pleno Pemicu 1 modul selgen

1. Seksual

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik

dengan bakteri lainnya. Pertukaran mater genetik disebut rekombinasi genetik

atau rekombinasi DNA. Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga

cara yaitu :

1. Transformasi

Transformasi adalah perpindahan sedikit materi genetik berupa ADN

atau gen dari bakteri satu ke bakteri lainnya yang sejenis dengan proses

fisiologi yang komplek.

2. Transduksi

Transduksi adalah pemindahan materi genetik dengan perantaraan

virus (bakteriofage). Proses ini diawali dengan proses masuknya virus

kedalam bakter. Selanjutnya, virus akan berkembang biak sehingga

menyebabkan sel bakteri yang dimasukinnya mengalami pecah (lisis).

Virus yang baru dibentuk akan keluar dari sel bakteri.

3. Konjugasi

Konjugasi merupakan perkawainan antara kedua sel kelamin. Sel

kelamin jantan ditandai dengan adanya rambut halus dipermukaan

dinding sel yang dapat berikatan dengan tempat khusus dipermukaan

sel betina. Pada proses ini terjadi gabungan antara dua bakteri dengan

membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik. Artinya,

terjadi transfer ADN dari sel donor ke sel penerima dan ADN

dipindahkan melalui pilus.

2. Asseksual

Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembangbiak

secara asseksual (vegetatif : tidak kawin) dengan membelah diri.

Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel

membelah menjadi dua. Satu bakteri akan membelah menjadi 2 anakkan, 2

menjadi 4, dan seterusnya.

25 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 26: Pleno Pemicu 1 modul selgen

2.17 Struktur bakteri(10,14)

1. Kapsul

Kapsul adalah selaput licin yang terdiri dari polisakarida dan terletak di

luar dinding sel. Kapsul merupakan bagian asesori dari bakteri berfungsi

melindungi bakteri dari suhu atau kondisi lingkungan yang ekstrim dan sebagai

tempat penumbunan nutrien.. Tidak semua sel bakteri memiliki kapsul. Hanya

bakteri yang patogen yang memiliki kapsul.

2. Flagela

Alat gerak pada bakteri berupa flagela atau bulu cambuk adalah struktur

berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagela

memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang

menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi

kehidupannya. Flagela adalah struktur kompleks yang tersusun atas bermacam-

macam protein termasuk flagelin yang membuat flagela berbentuk seperti tabung

26 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 27: Pleno Pemicu 1 modul selgen

cambuk dan protein kompleks yang memanjangkan dinding sel dan membran sel

untuk membentuk motor yang menyebabkan flagela berotasi. Flagela berbentuk

seperti cambuk. Flagela digunakan bakteri sebagai alat gerak. Flagella memiliki

jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu:

1. Monotrik : bakteri yang memiliki sebuah flagel pada satu ujungnya.

2. Lofotrik : bakteri yang pada satu ujungnya memiliki lebih dari satu

flagel.

3. Amfitrik : bakteri yang pada kedua ujungnya hanya terdapat satu buah

flagel.

4. Peritrik : bakteri yang memiliki flagel pada seluruh permukaan

tubuhnya.

\

3. Dinding sel

Fungsi dinding sel pada prokaryota, adalah melindungi sel dari tekanan

turgor yang disebabkan tingginya konsentrasi protein dan molekul lainnya dalam

tubuh sel dibandingkan dengan lingkungan di luarnya. Dinding sel bakteri

berbeda dari organisme lain. Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan yang

terletak di luar membran sitoplasmik. Peptidoglikan berperan dalam kekerasan

dan memberikan bentuk sel. Ada dua tipe utama bakteri berdasarkan kandungan

peptidoglikan dinding selnya yaitu Gram positif dan Gram negatif.

4. Membran sel

Tersusun atas molekul lemak dan protein. Membran sel bersifat

semipermeable dan berfungsi untuk mengatur keluar masuknya zat ke dalam sel.

5. Sitoplasma

27 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 28: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Sitoplasma tersusun atas koloid yang mengandung berbagai molekul

organik seperti karbohidrat, lemak, protein, dan mineral-mineral. Sitoplasma

merupakan tempat berlangsungnya reaksi metabolik.

6. Granula

Granula berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan karena

bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.

7. Kromosom

Tidak seperti eukaryota, kromosom bakteri tidak dikelilingi membran-

bound nucleus melainkan ada di dalam sitoplasma sel bakteri. Ini berarti translasi,

transkripsi dan replikasi DNA semuanya terjadi di tempat yang sama dan dapat

berinteraksi dengan struktur sitoplasma lainnya, salah satunya ribosom.

8. Vakuola gas

Dengan mengatur jumlah gas dalam vakuola gasnya, bakteri dapat

meningkatkan atau mengurangi kepadatan sel mereka secara keseluruhan dan

bergerak ke atas atau bawah dalam air.

9. Pili dan fimbria

Fimbria adalah tabung protein yang menonjol dari membran pada banyak

spesies dari Proteobacteria. Fimbria umumnya pendek dan terdapat banyak di

seluruh permukaan sel bakteri. Struktur pili mirip dengan fimbria dan ada di

permukaan sel bakteri.

28 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 29: Pleno Pemicu 1 modul selgen

10. Plasmid

Kebanyakan bakteri memiliki plasmid. Plasmid dapat dengan mudah

didapat oleh bakteri. Namun, bakteri juga mudah untuk menghilangkannya.

Plasmid dapat diberikan kepada bakterilainnya dalam bentuk transfer gen

horizontal.

11. Ribosom

Semua prokaryota memiliki 70S (di mana S = satuan Svedberg) ribosom

sedangkan eukaryota memiliki 80S ribosom pada sitosol mereka.

12. Endospora

Endospora bentuk istirahat dari beberapa jenis bakteri gram positif dan

terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan

bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom.

Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora

tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi

lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru,

misal pada bakteri Clostridium dan Basilus.

2.18 Perbedaan virus dan bakteri

2.19 Keuntungan dan kerugian mikroorganisme pada organisme

2.20 Virus dan bakteri tidak selalu menginfeksi organisme

Manusia selalu terkontaminasi mikroorganisme (bakteri, virus dan parasit)

sepanjang hidupnya. Kontaminasi diikuti infeksi yang diakibatkan oleh invasi

mikroorganisme kedalam tubuh melalui beberapa route (jalan masuk). Dengan

invasi kedalam tubuh host, mikroorganisme mendapatkan nutrien dan penunjang

29 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 30: Pleno Pemicu 1 modul selgen

hidup lainnya dari host. Setelah invasi kedalam tubuh host, mikroorganisme dapat

:

Hidup sebagai flora normal secara komensal atau mengkoloni, menempati

daerah tertentu dalam tubuh tanpa menyebabkan gangguan.

Hidup sebagai patogen, dengan menginvasi area/bagian tubuh yang harus

steril sehingga menyebabkan gangguan atau kerusakan jaringan atau organ

yang dikolonisasi

2.21 Proses virus masuk dan menginfeksi organisme

Virus dapat masuk ke tubuh manusia melalui beberapa cara, yaitu : (16)

Melalui mulut (Makanan dan minuman yang terkontaminasi , air liur)

Melalui Sistem pernafasan

Melalui sentuhan antar kulit

Melalui Gigitan serangga

Melalui alat injeksi

Melalui Kontak seksual

Melalui organ yang di transplantasikan

30 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 31: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Cara Infeksi : (16)

Permukaan luar partikel virus adalah bagian yang pertamakali mengadakan

kontak dengan membran dari sel hospes

Hal yang penting untuk diketahui untuk dapat mengerti bagaimana proses virus

dapat menginfeksi sel hospes adalah dengan mempelajari struktur dan fungsi dari

permukaan luar partikel virus. Secara umum, virus yang tidak beramplop (virus

yang telanjang) resisten hidup dialam bebas; bahkan mereka tahan terhadap asam

empedu saat menginfeksi saluran cerna. Virus yang beramplop lebih rentan

terhadap dipengaruhi oleh lingkungan seperti kekeringan, asiditas cairan lambung

dan empedu. Perbedaan dalam hal kerentanan ini yang mempengaruhi cara

penularan virus.

Virus memperlihatkan adanya spesifikasi yang didasari atas kemampuannya

menempel pada sel hospes

Seperti semua agen patogen, virus biasanya hanya menginfeksi hanya satu atau

beberapa spesies saja dari sel hospes. Dasar dari spesifikasi virus adalah

kemampuannya menempel pada sel hospes. Proses penempelan atau adsorbsi oleh

31 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 32: Pleno Pemicu 1 modul selgen

sel hospel pertama-tama tergantung pada operasional dari seluruh kekuatan

intermolekuler. Lebih spesifik lagi yaitu adalnya interaksi antara molekul dari

nukleokapsid atau membran virus dengan molekul dari membran sel hospes.

Dalam banyak kasus terdapat interaksi yang spesifik dengan sel hospes melalui

reseptor. Sebagai contoh misalnya virus influenza, hemaglutininnya menempel

dengan glikoprotein (asam sialak) yang terdapat pada sel mukus membran, sel

darah merah.

Virus masuk kedalam sitoplasma

Setelah terjadi fusi antara virus dan membramn sel hospes, atau difagosit dalam

bentuk fagosome, maka partikel virus dibawa ke sitoplasma melalui plasma

membran. Pada tahap ini amplop dan/atau kapsid akan terkuak nukleus virus akan

terurai. Sekarang virus tidak infeksius lagi dan ini disebut eclipse phase. Keadaan

ini menetap sampai terbentuk partikel virus baru melalui replikasi. Asam nukleat

sendiri yang menentukan bagaimana cara replikasi berlangsung.

Pembentukan mesenger RNA (m RNA)

Virus hanya mempunyai salah satu asam nukleat yaitu RNA atau DNA; tidak

pernah keduaduanya. Asam nukleat tampil sebagai single atau double strandad

dalam bentu linier (DNA dan RNA) atau sirkuler (DNA). Genom dari virus

terdapat dalam satu atau beberapa molekul dari asam nukleat. Dengan diversitas

ini maka tidak heran bila proses replikasi dari tiap virus berbeda. Pada virus DNA,

m RNA dapat dibentuk sendiri oleh virus dengan cara menggunakan RNA

polimerase dari sel hospes, kemudian langsung mentranskrip kode genetik yang

berada pada DNA virus. Sedangkan virus RNA tidak dapat dengan cara ini,

karena tidak ada polimerase dari sel hospes yang sesuai. Oleh karena itu untuk

melakukan transkripsi maka virus harus menyediakan sendiri polimerasenya yang

dapat diperoleh dari nukleokapsid atau disintesa setelah infeksi.

Virus RNA memproduksi mRNA dengan beberapa cara yang berbeda

Pada virus dsRNA , satu strand yang pertama ditranskrip oleh polimerase virus

menjadi mRNA. Pada ssRNA terdapat tiga rute yang jelas berbeda dalam

pembentukan mRNA yaitu :

32 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 33: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Bila single strand mempunyai konfigurasi positive sense (misalnya

mempunyai sekuense basa yang sama seperti yang dibutuhkan pada saat

translasi), maka konfigurasi ini dapat langsung dipergunakan sebagai

mRNA.

Bila mempunyai konfigurasi negative sense, maka pertama-tama harus

diterjemahkan (transcribe) dengan memgunakan polimerase dari virus

kedalam positive sense strand yang kemudian bertindak sebagai mRNA.

Retrovirus mempunyai pola yang sama sekali berbeda. Pertama-tama

positive sense ssRNA oleh reverse transcriptase (enzim dari virus, terdapat

dalam nukleokapsid) menjadi negative sense ssDNA. Setelah terbentuk

dsDNA kemudian akan memasuki nukleus dan kemudian berintegrasi

dengan genom sel hospes dan selanjutnya sel hospes membentuk mRNA

virus.

mRNA virus kemudian ditranslasi kedalam sitoplasma sel hospes untuk

menghasilkan protein yang dibutuhkan virus.

Sekali mRNA virus terbentuk maka akan ditanslasi dengan memanfaatkan

ribosom dari sel hospes untuk mensintesa protein yang dibutuhkan virus RNA

virus biasanya monocistronic (mempunyai single coding region) dapat mengubah

mRNA dari ribosom sel hospes untuk menghasilkan protein yang lebih “disukai”.

Pada fase awal diproduksi protein yang diperlukan untuk replikasi asam nukleat

virus seperti enzim dan molekul regulator. Pada fase selanjutnya diproduksi

protein yang penting unutk pembentukan kapsid. Virus dengan genom single

nucleic acid molecule mentranslasi poli protein yang multifungsi, kemudian akan

dipecah secara enzimatik. Sedangkan virus yang genomnya tersebar didalam

beberapa molekul, maka akan terbentuk beberapa macam mRNA yang masing-

masng akan membuat protein.Setelah translasi protein dapat diglikosilasi kembali

dengan menggunakan enzim sel hospes.

Proses pengreplikasian asam nukleat

Untuk pembentukan kapsid baru berarti memerlukan produksi molekul tambahan.

Oleh karena itu virus harus mereplikasi asam nukleat sehingga dapat menyediakan

materi genetik yang kemudian akan dibungkus oleh kapsid tersebut. Pada virus

positive sense ssRNA seperti poliovirus, polimerase yang ditranslasi dari template

33 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 34: Pleno Pemicu 1 modul selgen

mRNA virus menghasilkan negative sense RNA yang selanjutnya ditranskripsi

lebih banyak positive ssRNA. Siklus transkripsi ini terus berlangsung

menghasilkan strand positif dalam jumlah yang besar, yang kemudian dikemas

dengan menggunakan protein yang telah dibentuk sebelumnya dari mRNA untuk

membentuk partikel virus yang baru. Untuk virus negative sense ssRNA (mis.

virus rabies) transkripsi oleh polimerase virus akan menghasilkan positive sense

ssRNA yang kemudian akan meghasilkan negative sense mRNA yang baru.

Replikasi ini terjadi dalam sitoplasma sel hospes, sedangkan pada virus lainnya

seperti campak dan influensa replikasi terjadi di inti sel sehingga sejumlah besar

negative sense RNA akan ditranskripsi membentuk partikel baru. Replikasi pada

inti sel hospes juga terjadi pada virus dsRNA seperti rotavirus yang kemudian

akan memproduksi positive sense RNA seperti diatas. Yang g kemudian akan

bertindak sebagai template pada partikel subviral untuk memsintesa negative

sense RNA yang baru guna memperbaiki kondisi double stranded.

Replikasi virus DNA terjadi di inti sel hospes kecuali poxvirus yang terjadi di

sitoplasma

Virus DNA membentuk kompleks dengan histon dari sel hospes untuk

menghasilkan struktur yang stabil. Pada virus herpes, mRNA ditranslasi dalam

sitoplasma menghasilkan polimerase DNA yang penting untuk sintesa DNA yang

baru. Adenovirus menggunakan baik enzim dari sel hospes maupun virus untuk

kepentingan ini. Sedangkan retrovirus mensintesa RNA virus baru di inti sel

hospes. Polimerase RNA sel hospes ditranskrip dari DNA virus yang sudah

berintegrasi dengan genom sel hospes. (Gb.6). Virus hepatitis B (suatu virus ds

DNA) secara unik menggunakan ssRNA (sebagai perantara) yang kemudian

ditranskrip untuk menghasilkan DNA baru. Retrovirus dan virus hepatitis B

merupakan virus-virus yang mempunyai aktifitas reverse transkriptase.

Penyusunan dan pelepasan parikel virus baru

Penyusunan virus baru melibatkan gabungan dari asam nukleat yang telah

direplikasi dengan kapsomer yang baru disintesa untuk kemudian membentuk

nukleokapsid baru. Aktifitas ini terjadi di sitoplasma atau di inti sel hospes.

Amplop dari virus melalui beberapa tahapan sebelum dilepaskan. Protein amplop

dan glikoprotein yang ditranslasi dari mRNA virus didisipkan pada membran sel

34 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 35: Pleno Pemicu 1 modul selgen

hospes (biasanya membrana plasma). Nukleokapsid yang muda ini bergabung

dengan membran secara spesifik melalui glikoprotein dan menbentuk tonjolan.

Virus baru memerlukan membran dari sel hospes ditambahadenganmolekul dari

virus untuk membentuk amplop. Enzim dari virus seperti muraminidase pada

virus influensa ikut berperan dalam proses ini. Enzim dari sel hospes (seperti

protease seluler) dapat memecah protein amplop yang besar, suatu proses yang

diperlukan dimana virus muda sangat infeksius. Pada virus herpes terjadi proses

yang sama. Pelepasan virus yang sudah beramplop tidak harus disertai dengan

kematian sel, jadi sel hospes yang sudah terinfeksi dapat terus menghasilkan

protein virus dalam waktu yang lama. Insersi molekul virus kedalam membran sel

hospes membuat sel hospes berbeda secara antigenik. Respon imun ekspresi

antigen ini yang menjadi dasar perkembangan terapi anti virus.

2.22 Proses bakteri masuk dan menginfeksi organisme

Berikut cara atau media bakteri untuk masuk ke tubuh manusia :

1. Kontak

Salah satu cara bakteri masuk ke dalam tubuh adalah melalui kontak

langsung maupun tidak langsung. Pada kasus penularan difteri, terjadi kontak

tidak langsung dimana orang sehat kontak dengan benda-benda yang sudah

terinfeksi seperti pensil, gelas, handuk, mainan, dan lainnya. Sedangkan kontak

langsung contohnya pada kasus gonorrhea.

2. Inhalasi/Pernapasan

Sebagian besar infeksi pernapasan menyebar karena menghirup udara

yang mengandung bakteri. Bakteri jenis ini cenderung berada di udara dalam

bentuk aerosol. Bakteri ini tersebar di lingkungan melalui bersin, batuk, berbicara,

atau meludah. Meskipun ludah akan mengering, namun ada beberapa bakteri yang

tahan pada kondisi kering dan tetap berada di udara untuk jangka waktu yang

lama. Jadi, saat orang yang sehat menghirup udara yang mengandung bakteri, dia

akan tertular infeksi pernapasan.

3. Pencernaann

35 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 36: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Infeksi saluran pencernaan biasanya disebabkan karena tidak sengaja

menelan bakteri patogen atau toksin bakteri. Infeksi ini bisa ditularkan melalui

perantara air (waterborne), makanan (food-borne), dan bersentuhan tangan (hand-

borne). Bakteri patogen ini masuk ke saluran pencernaan melalui mulut dan dalam

beberapa kasus melalui hidung atau mata. Contoh penyakit yang disebabkan oleh

infeksi saluran pencernaan diantaranya termasuk kolera, disentri, dan keracunan

makanan.

4. Inokulasi

Bakteri yang terinokulasi ke dalam jaringan subkutan bisa menyebabkan

infeksi. Misalnya, luka yang dalam bisa terinfeksi bakteri Clostridium tetani yang

menyebabkan tetanus. Demikian pula bakteri yang menyebabkan gangren akan

menyebabkan kematian sel dan kerusakan jaringan.

5. Kongenital/Bawaan

Patogen yang mampu melewati penghalang plasenta dan menginfeksi janin

di dalam rahim disebut infeksi kongenital.Infeksi ini dapat menyebabkan kelainan

bawaan pada bayi

Bakteri menginfeksi tubuh melalui :

- route terbuka : saluran pencernaan, pernafasan dan urogenital.

- route tertutup : merusak membran mukosa atau kulit melalui vektor (serangga,

Setelah menginfeksi bakteri akan mengkolonisasi (menempati lokasi tertentu &

berproliferasi) jaringan tertentu dengan mengkounter (melawan) mekanisme

pertahanan host.

Jumlah dan virulensi bakteri menentukan sistem pertahanan host :

- inokulum kecil & virulensi rendah, dimana sel-sel fagosit lokal memediasi

sistem pertahanan nonspesifik untuk mengeliminasi bakteri.

36 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 37: Pleno Pemicu 1 modul selgen

- inokulum besar & virulensi tinggi, menginduksi respon imun spesifik.

2.23 Gejala – gejala organisme yang terinfeksi virus dan bakteri

Gejala terinfeksi virus dan Bakteri : (10)

Virus :

Demam tinggi tanpa disertai gejala-gejala lain

Demam akut yang mendadak.

Panas tinggi sampai 39 derajat celcius tanpa disertai batuk, pilek dan

seringkali panas tinggi akan teratasi dengan obat turun panas.

Nadi akan berdetak kencang

Ada ruam kemerahan (seperti penderita campak, demam berdarah)

Infeksi virus biasanya juga disertai gejala-gejala seperti sakit tenggorokan,

pilek, kongesti, muntah dan diare.

Bakteri :

Demam gradual, suhu tubuh akan naik turun pada minggu pertama dan

mendekati minggu ke dua suhu tubuh tinggi, tapi stabil.

kecepatan nadi akan melambat saat suhu tubuh meningkat.

Disertai gejala lain seperti diare, batuk, pilek

2.24 Penanggulangan terhadap organisme yang terinfeksi virus dan

bakteri

Didalam tubuh setiap organisme sebenarnya ada sistem pertahan

tubuh yang dapat menyerang benda asing masuk. Pertahanan tubuh yang

pertama ialah sel darah putih atau fagosit yang akan memakan dan

merusak benda asing yang masuk. Pertahanan yang kedua ialah tubuh

akan menghasilkan molekul protein (antibodi). Ketika benda asing

(antigen) masuk kedalam tubuh, maka tubuh akan menghasilkan antibodi.

Metode yang efektif untuk penanggulangan virus adalah dengan

cara vaksinasi yang dapat mencegah sel dari infeksi virus untuk

merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi. Sedangkan

untuk bakteri, metode yang efektif ialah dengan menggunakan antibiotik

37 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 38: Pleno Pemicu 1 modul selgen

karena antibiotik dapat meningkatkan resisten terhadap bakteri. Obat-

obatan antibiotik yang digunakan dalam memerangi infeksi bakteri tidak

dapat digunakan untuk mematian virus.

2.25 Mekanisme tubuh untuk mengeluarkan virus dan bakteri

Mekanisme Imunitas terhadap Antigen yang Berbahaya. Ada beberapa

mekanisme pertahanan tubuh dalam mengatasi agen yang berbahaya di

lingkungannya yaitu : (17)

Pertahanan fisik dan kimiawi: kulit, sekresi asam lemak dan asam laktat

melalui kelenjar keringat dan sebasea, sekresi lendir, pergerakan silia,

sekresi airmata, air liur, urin, asam lambung serta lisosim dalam airmata.

Simbiosis dengan bakteri flora normal yang memproduksi zat yang

dapat mencegah invasi mikroorganisme seperti laktobasilus pada epitel

organ.

Innate immunity.

Imunitas spesifik yang didapat.

Respon Imun Bawaan (Innate Immunity) (11)

Respons dini terhadap infeksi (beberapa jam pertama), penelanan mikroorganisme

oleh makrofag (fagositosis), dan aktivasi komplemen melalui jalur alternatif

merupakan respons pejamu nonspesifik yang penting. Lini pertahanan berikutnya

meliputi beberapa respons yang masih bersifat nonadaptif-misal, pelepasan sitokin

dari makrofag-dan pelepasan mediator lain yang mencetuskan respons radang.

Respons radang terjadi secara cepat dan biasanya berperan untuk menghalangi

penyebaran patogen sampai respons adaptif spesifik dimulai.

Merupakan mekanisme pertahanan tubuh non- spesifik yang mencegah masuknya

dan menyebarnya mikroorganisme dalam tubuh serta mencegah terjadinya ker

usakan jaringan. Ada beberapa komponen innate immunity yaitu : (17)

Pemusnahan bakteri intraselular oleh sel poli-morfonuklear (PMN) dan

makrofag.

Aktivasi komplemen melalui jalur alternatif.

38 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 39: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Degranulasi sel mast yang melepaskan mediator inflamasi.

Protein fase akut: C-reactive protein (CRP) yang mengikat

mikroorganisme, selanjutnya terjadi aktivasi komplemen melalui jalur

klasik yang menyebabkan lisis mikroorganisme.

Produksi interferon alfa (IFN alpa) oleh leukosit dan interferon beta (IFN

beta) oleh fibroblast yang mempunyai efek antivirus.

Pemusnahan mikroorganisme ekstraselular oleh sel natural killer (sel NK)

melalui pelepasan granula yang mengandung perforin.

Pelepasan mediator eosinofil seperti major basic protein (MBP) dan

protein kationik yang dapat merusak membran parasit.

Imunitas spesifik didapat bila mikroorganisme dapat melewati pertahanan

nonspesifik/innate immunity, maka tubuh akan membentuk mekanisme

pertahanan yang lebih kompleks dan spesifik. Mekanisme imunitas ini

memerlukan pengenalan terhadap antigen lebih dulu. Mekanisme imunitas

spesifik ini terdiri dari : (17)

Imunitas humoral

Produksi antibodi spesifik oleh sel limfosit B (T dependent dan non T

dependent).

Cell mediated immunity (CMI)

Sel limfosit T berperan pada mekanisme imunitas ini melalui:

Produksi sitokin serta jaringan interaksinya.

Sel sitotoksik matang di bawah pengar uh interleukin 2 (IL-2) dan

interleukin 6 (IL-6).

Respons Adaptif (Adaptive Immunity)(11)

Respons adatif dapat bersifat humoral (diperantarai antibodi), selular (diperantarai

sel), atau keduanya.Respons adaptif jika bertemu dengan agen mikroba atau virus

biasanya menimbulkan kompleks respons yang beragam.Pada saat masuk ke

dalam pejamu dan setelah berinteraksi dengan sistem pertahanan nonadaptif

39 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 40: Pleno Pemicu 1 modul selgen

patogen potensial atau antigen utamanya diambil oleh sel-sel penyaji antigen

(Antigen Presenting Cell, APC), misalnya, makrofag.Antigen asing tersebut

muncul kembali di permukaan makrofag yang membentuk kompleks dengan

protein yang dikode oleh kompleks histokompatibilitas utama (MHC) dan

dipresentasikan ke klon limfosit T. Kompieks MHC-antigen dikenali oleh reseptor

spesifik pada permukaan sel T, kemudian sel-sel tersebut menghasilkan berbagai

sitokin yang menginduksi proiiferasi limfosit.Dua macam respons imun

diperantarai sel dan diperantarai antibodi-terbentuk secara bersamaan.

Pada respons imun yang diperantarai antibodi, Limfosit T pembantu (CD4)

mengenali antigen Patogen yang membentuk kompleks dengan protein MHC

kelas II di permukaan sel penyaji antigen (makrofag atau sel B) dan menghasilkan

sitokin.Sitokin mengaktifkan sel B yang mengekspresikan antibodi yang secara

spesifik sesuai dengan antigen tersebut.Sel B mengalami proliferasi klonal dan

berdiferensiasi membentuk sel-sel plasma, yang kemudian menghasilkan

imunoglobulin spesifik (antibodi).Fungsi antibodi sebagai pertahanan pejamu

utama adalah menetralkan toksin dan virus serta opsonisasi (penyelubungan)

patogen, yang membantu ambilan patogen oleh sel-sel fagositik.Pertahanan yang

diperantarai antibodi penting untuk melawan pathogen yang menghasilkan toksin

(misal, Clostridium tetani) atau memiliki kapsul polisakarida yang mengganggu

fagositosis (misal, pneumokokus).Pertahanan tersebut terutama berlaku untuk

patogen ekstraselular dan toksinnya.

Pada respons imun yang diperantarai selkompleks antigen-MHC kelas II dikenali

oleh limfosit T pembantu (CD4), sementara kompleks antigen-MHC kelas I

dikenali oleh iimfosit T sitotoksik (CD8). Setiap kelas sel T menghasilkan sitokin,

menjadi aktif, dan berkembang biak dengan cara proliferasi klonal. Aktivitas sel T

pembantu, selain rnerangsang sel B untuk menghasilkan antibodi, membantu

terjadinya hipersensitivitas tipe lambat dan dengan demikian juga berperan dalam

pertahanan tubuh melawan agen-agen intraselular, termasuk bakteri intrasel

(misal, mikobakteri), fungi, protozoa, dan virus. Aktivitas sel T sitotoksik

terutama ditujukan untuk destruksi sel pada tandur jaringan, sel-sel tumor, atau

40 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 41: Pleno Pemicu 1 modul selgen

sel-sel yang terinfeksi oleh beberapa virus.Oleh karena itu, sel T terutama

digunakan untuk mengaktifkan respons sel B dan melawan Patogen intraselular.

Gambar berikut meringkas mekanisme pertahanan bawaan dan adaptif pada

pejamu yang digunakan untuk melawan mikroorganisme. Hasil akhir imunitas

yang efektif adalah resistansi pejamu terhadap mikroba dan patogen lain serta sel-

sel asing. Sebaliknya, gangguan imunitas akan bermanifestasi sebagai keadaan

rentan yang berlebihan terhadap patogen atau tllmor tersebut.

Gambar di atas Sistem imun bawaan ditandai oleh adanya sawar fisiologis

terhadap organisme pathogen yang masuk dan respons pertahanan pejamu yang

sangat cepat. Bawah: Sistem imun adaptif terdiri dari sel-sel yang memperlihatkan

molekul pengenalan antigen dan mempunyai kapasitas memori jangka panjang

41 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 42: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Diagram skematik interaksi selular dalam respon imun

2.26 Cara menghambat pertumbuhan virus dan bakteri

Cara menghambat pertumbuhan Bakteri : (18,19)

Bakteri dapat dihambat pertumbuhannya ataupun dibunuh dengan cara

pemberian antiseptik, antibiotik dan disinfektan. Antiseptik atau germisida adalah

senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh atau menghambat pertumbuhan

mikroorganisme pada jaringan yang hidup seperti pada permukaan kulit dan

membran mukosa. Antiseptik berbeda dengan antibiotik dan disinfektan, yaitu

antibiotik digunakan untuk membunuh mikroorganisme di dalam tubuh, dan

disinfektan digunakan untuk membunuh mikroorganisme pada benda mati. Hal ini

42 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 43: Pleno Pemicu 1 modul selgen

disebabkan antiseptik lebih aman diaplikasikan pada jaringan hidup, daripada

disinfektan. Penggunaan disinfektan lebih ditujukan pada benda mati, contohnya

wastafel atau meja. Namun, antiseptik yang kuat dan dapat mengiritasi jaringan

kemungkinan dapat dialih fungsikan menjadi disinfektan contohnya adalah fenol

yang dapat digunakan baik sebagai antiseptik maupun disinfektan. Penggunaan

antiseptik sangat direkomendasikan ketika terjadi epidemi penyakit karena dapat

memperlambat penyebaran penyakit.

Contoh antiseptik :(20)

1.Hidrogen Peroksida

Hidrogen peroksida (H2O2) adalah agen oksidasi, merupakan

antiseptik kuat namun tidak mengiritasi jaringan hidup. Senyawa ini dapat

diaplikasikan sebagai antiseptik pada membrane mukosa. Kelemahan dari

zat ini adalah harus selalu dijaga kondisinya karena zat ini mudah

mengalami kerusakan ketika kehilangan oksigen.

2. Triclosan

Triclosan adalah antiseptik yang efektif dan populer, bisa ditemui

dalam sabun, obat kumur, deodoran, dan lain-lain. Triclosan mempunyai

daya antimikroba dengan spektrum luas (dapat melawan berbagai macam

bakteri) dan mempunyai sifat toksisitas minim. Mekanisme kerja triclosan

adalah dengan menghambat biosintesis lipid sehingga membran mikroba

kehilangan kekuatan dan fungsinya.

Contoh Antibiotik : (14)

Inhibitor sintesis dinding sel bakteri, mencakup golongan Penisilin,

Polipeptida dan Sefalosporin, misalnya ampisilin, penisilin G;

Inhibitor transkripsi dan replikasi, mencakup golongan Quinolone,

misalnya rifampisin, aktinomisin D, asam nalidiksat;

Inhibitor sintesis protein, mencakup banyak jenis antibiotik, terutama dari

golongan Makrolida, Aminoglikosida, dan Tetrasiklin, misalnya

43 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 44: Pleno Pemicu 1 modul selgen

gentamisin, kloramfenikol, kanamisin, streptomisin, tetrasiklin,

oksitetrasiklin, eritromisin, azitromisin;

Inhibitor fungsi membran sel, misalnya ionomisin, valinomisin;

Inhibitor fungsi sel lainnya, seperti golongan sulfa atau sulfonamida,

misalnya oligomisin, tunikamisin; dan

Antimetabolit, misalnya azaserine.

Contoh Disinfektan : (21)

1. Iodin

Iodin merupakan disinfektan yang efektif untuk proses desinfeksi

air dalam skala kecil. Dua tetes iodine 2% dalam larutan etanol cukup

untuk mendesinfeksi 1 liter air jernih. Salah satu senyawa iodine yang

sering digunakan sebagai disinfektan adalah iodofor. Sifatnya stabil,

memiliki waktu simpan yang cukup panjang, aktif mematikan hampir

semua sel bakteri, namun tidak aktif mematikan spora, nonkorosif, dan

mudah terdispersi. Kelemahan iodofor diantaranya aktivitasnya tergolong

lambat pada pH 7 (netral) dan lebih dan mahal. Iodofor tidak dapat

digunakan pada suhu lebih tinggi dari 49 °C.

2. Alkohol

Alkohol disinfektan yang banyak dipakai untuk peralatan medis,

contohnya termometer oral. Umumnya digunakan etil alkohol dan

isopropil alcohol dengan konsentrasi 60-90%, tidak bersifat korosif

terhadap logam, cepat menguap, dan dapat merusak bahan yang terbuat

dari karet atau plastik.

3. Fenol

Fenol merupakan bahan antibakteri yang cukup kuat dalam

konsentrasi 1-2% dalam air, umumnya dikenal dengan lisol dan kreolin.

Fenol dapat diperoleh melalui distilasi produk minyak bumi tertentu. Fenol

bersifat toksik, stabil, tahan lama, berbau tidak sedap, dan dapat

44 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 45: Pleno Pemicu 1 modul selgen

menyebabkan iritasi, Mekanisme kerja senyawa ini adalah dengan

penghancuran dinding sel dan presipitasi (pengendapan) protein sel dari

mikroorganisme sehingga terjadi koagulasi dan kegagalan fungsi pada

mikroorganisme tersebut.

Cara menghambat pertumbuhan virus : (14)

1. Imunisasi/ vaksinasi

Imunisasi adalah suatu cara untuk menimbulkan/meningkatkan

kekebalan seseorang secara aktif terhadap suatu penyakit, sehingga bila kelak

ia terpapar dengan penyakit tersebut tidak akan sakit atau sakit ringan.

Imunisasi adalah suatu tindakan untuk memberikan kekebalan dengan cara

memasukkan vaksin ke dalam tubuh manusia, untuk mencegah penyakit.

Berikut adalah contoh-contoh vaksin dan kegunaannya :

1. Vaksin Hepatitis A, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari penyakit

hepatitis A.

2. Vaksin Hepatitis B, Vaksin ini berguna untuk mrncegah penyakit Hepatitis

B.

3. Vaksin Polio, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari penyakit polio

yang menyebabkan kelumpuhan.

4. Vaksin Campak, Vaksin ini berguna untuk mencegah penyakit campak.

5. Vaksin PCV ( Pneumococcal Conjugate Vaccine ), Vaksin ini berguna

untuk melindungi dari penyakit Invasive Pneumococcal Disease ( IPD )

6. Vaksin Hibvaksin, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari serangan

meningitis,pneumonia, dan epiglotitis.

7. Vaksin MMR, ( Mumps, Measles, Rubella ) Vaksin ini berguna untuk

melindungi dari campak, gondongan, dan rubella ( campak Jerman)

8. Vaksin Influenza, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari kemungkinan

flu berat ( Virus Influenza ).

45 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 46: Pleno Pemicu 1 modul selgen

9. Vaksin Varicella, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari penyakit cacar

air.

10. Vaksin HPV ( Human Papilloma Virus ), Vaksin ini berguna untuk

melindungi dari virus Human Papilloma ( penyebab kanker serviks ).

11. Vaksin BCG ( Bacillus Calmette Guerin ), Vaksin ini berguna untuk

mencegah penyakit TBC.

12. Vaksin DPT ( Difteri, Pertusis, Tetanus ), Vaksin ini berguna untuk

melindungi dari Difteri ( infeksi tenggorokan dan saluran pernafasan yang

fatal ) , Pertusis ( batuk rejan) dan Tetanus .

13. Vaksin Tifoid, Vaksin jni berguna untuk melindugi dari penyakit tifus.

2.27 Definisi flu burung

Penyakit flu burung atau flu unggas (Bird Flu, Avian Influenza) adalah

suatu penyakit menular yang disebabkan oleh virus influenza tipe A dan

ditularkan oleh unggas

2.28 F lu burung dapat menginfeksi manusia

Tiga proses ikut berperan dalam kemunculan penyakit – penyakit virus

baru pada manusia. Pertama, dan barangkali yang paling penting, adalah mutasi

dari virus yang teladh ada. Virus RNA cendrung memiliki laju mutasi yang luar

biasa tinggi karena kesalahan dalam replekasi genom RNA-nya tidak diperbaiki

oleh pengecekan (proofreading). Proses kedua yang dapat menyebabkan

kemunculan penyakit virus adalah penyebaran virus populasi manusia yang kecil

dan terisolasi. Sumber ketiga dari penyakit virus baru pada manusia adalah

penyebaran virus yang telah ada dari hewan lain.(4)

Salah satu kemungkinan skenario untuk pandemi flu burung, adalah wabah

dimulai ketika virus bermutasi saat berpindah dari satu spesies inang ke spesies

lain. Ketika hewan terinfeksi oleh lebih dari satu galur virus flu, galur – galur

yang berbeda itu dapat mengalami rekombinasi genetik jika molekul – molekul

RNA penyusun genom virus – virus itu bercampur baur saat perakitan virus.

Dikombinasikan dengan mutasi, perubahan – perubahan ini dapat menyebabkan

kemunculan galur virus yang mampu menginfeksi sel manusia. Karena tidak

46 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 47: Pleno Pemicu 1 modul selgen

pernah terpapar sebelumnya, manusia tidak memiliki kekebalan terhadap galur itu,

dan virus rekombinan berpotensi menjadi patogen ganas. Jika virus flu semacam

itu berkombinasi dengan virus yang beredar luas di antara manusia, virus flu dapat

memperoleh kemampuan untuk menyebar secara mudah dari orang ke orang,

meningkatkan potensi wabah besar pada manusia secara drastis.(4)

2.29 Ciri – ciri manusia yang terinfeksi flu burung

Ciri-ciri manusia terinfeksi flu burung: (4)

1. Adanya kenaikan suhu badan sekitar 39oC.

2. Keluarnya eksudat hidung yang bersifat mucus (lendir) bening

3. Batuk dan sakit tenggorokan

4. Nafsu makan berkurang, muntah, nyeri perut dan diare

5. Infeksi selaput mata (conjunctivitis)

6. Sesak nafas dan radang paru-paru (pneumonia)

7. Pusing.

2.30 Isolasi suspect flu burung

Tindakan isolasi dilakukan dengan mencegah penularan kepada orangg

lain, membatasi lalu lintas orang dan barang dari dan ke peternakan yang

terinfeksi guna mencegah penularan penyakit semakin banyak.

Pada manusia pengobatan bisa dilakukan dengan dua kelompok obat anti virus,

yaitu : (1) kelompok “ion channel blocker”, yang bersifat memblokir aktivitas ion

channel dari virus influenza tipe A, sehingga aliran ion hidrogen diblokir dan

virus gagal melakukan perkembangbiakan. Termasuk dalam kelompok ini adalah :

amantadine dan rimantadine. (2) Neuraminidase inhibitor, yang menghambat

virus masuk ke dalam sel dan teragregasi di permuakaan sel saja dan tidak bisa

pindah ke sel lain. Pemberian amantadine adalah 48 jam pertama selama 3 – 5

hari, dengan dosis 5 mg/kg BB per hari dibagi dalam 2 dosis, Apabila berat

badannya lebih dari 45 kg diberikan 100 mg 2 kali sehari

2.31 Bakteri - bakteri yang dapat menginfeksi hewan ternak

47 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 48: Pleno Pemicu 1 modul selgen

(23–25)

Nama Bakteri Penyakit

Bacillus antracis Antraks

Brucella abortus Keguguran kandungan pada sapi

Actinomycetes bovis Bengkak rahang pada sapi

Staphylococcus aureus Mastitis

Cl. haemolyticum Hemoglobinuria

Cl. Perfringens Enterotoksemia

Mycobacterium bovis Tuberkolosis

Salmonellosis dublin Salmonellosis

2.32 Keanekaragaman tumbuhan dan hewan di suatu lingkungan

Banyaknya keanekaragaman tumbuhan dan hewan dilingkungan tempat

tinggal manusia pada hakikatnya adalah hal yang baik, manusia dapat

memanfaatkan tumbuhan dan hewan yang ada untuk pemenuhan kebutuhan

hidup. Namun disisi lain, keanekaragaman tumbuhan dan hewan juga dapat

berdampak buruk bagi manusia, karena virus dan bakteri yang ada pada tumbuhan

48 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 49: Pleno Pemicu 1 modul selgen

dan hewan dapat bermutasi senhingga dapat menyerang tubuh manusia dan

menjadi penyakit.

49 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 50: Pleno Pemicu 1 modul selgen

BAB IV

KESIMPULAN

Penularan bakteri dan virus terhadap organisme adalah dengan proses dan

cara tertentu menurut karakteristik virus dan bakteri tersebut.

50 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 51: Pleno Pemicu 1 modul selgen

Daftar Pustaka

1. Dorland WAN. Dorland’s pocket medical dictionary. Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier; 2009.

2. Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters. Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Science; 2002.

3. Lewin B. Genes IX. Sudbury, MA: Jones and Bartlett Publishers;

4. Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Urry, L.A.; Cain, M.L.; Wasserman, S.A.; Minorsky, P.V.; Jackson, R.B. Biology. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings; 2008.

5. Jawetz dkk. Buku 2 MIkrobiologi Kedokteran. Jakarta: Salemba Medika; 2005.

6. Pediantini S. Virus dan Cara Pencegahannya. J Kesling. 6.

7. Kango N. Textbook Of Microbiology. I. K. International Pvt Ltd; 2010.

8. Suan CKY, Mak Sew Yin, Quek Yoke Hua , Sia Chwee Khim & Kee Bee. Focus Ace Spm 2009 Science. Pelangi Publishing Group Bhd; 2009.

9. Tortora, Funke, & Case. MIcrobiology an Introduction. San Francisco: Pearson Education, Inc; 2013.

10. Geo. F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse,, Timothy A. Mietzner Jawetz, Melnick, & Adelberg’s. Medical Mircobiology. 25th ed. New York: The McGraw-Hill Companies; 2007.

11. Jawetz dkk. Mikrobiologi Kedokteran. 23rd ed. Jakarta: EGC; 2004.

12. Ananthanarayan. Introduction to Medical Microbiology. Orient Blackswan; 1990.

13. Passarge E. Color Atlas of Genetics. Thieme; 2006.

14. Staf Pengajar FK UI. Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Binarupa Aksara; 2010.

15. Panduwinata J. Infeksi Bakteri. J Kedokt UNPAD. 2012;2.

16. Mims C, Dockrel HM, Goering RV, Roitt I, Wakelin D, Zuckerman M. Medical Microbiology. 3rd ed. 2004.

17. Munasir, Zakludin. Respons Imun Terhadap Infeksi Bakteri. Sari Pediatri;

18. Levinson w. Riview of Medical Microbiology & Imunology. 10th ed. New York: The McGraw-Hill Companies; 2008.

51 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a

Page 52: Pleno Pemicu 1 modul selgen

19. Madigan MT, Martinko JM, Brock TD. Brock Biology of Microorganisms. New Jersey: Pearsons Prentice Hall; 2006.

20. Franklin T, Snow G. Biochemistry and Molecular of Antimicrobial Drug Action. 6th ed. New York: Springer Science & Business Media Inc; 2005.

21. Darmadi. Infeksi Nosokomial : Problematika dan Pengadilannya. Jakarta: Salemba Medika; 2008.

22. Sudarmaji Y. Mengenal Flu Burung dan Bagaimana Kita Menyikapinya. J Kesehat Lingkung UNAIR. 2006;2.

23. Mitka M. Anthrax Detection. JAMA; 2012.

24. Bergey D. Ilmu Kebidanan pada Ternak. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional; 2002.

25. Purnomo dkk. Isolasi dan Karakterisasi Staphylococcus aureus Asal Susu Kambing Pertenakan Ettawa. 22nd ed. Media Kedokteran Hewan; 2006.

52 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a