Dartuti

02-033

REPLIKASI VIRUS

Virus dapat berkembang biak hanya dalam sel hidup.sel inang harus menyediakan energi

dan mekanisme sintetis dan prekursor berbobot molekul rendah untuk sintetis protein dan

asam nukleat virus.asam nukleat virus membawa informasi genetik untuk menyediakan

semua makro molekul khusus virus dalam organisasi yang canggih.

Cirri – ciri khusus perkembang biakan virus adalah begitu berinteraksi dengan sel inang ,

virion penyebab infeksi pecah dan kemampuan infeksi yang dapat di ukur hilang.fase

siklus pertumbuhan ini di sebut periode “eklips”. Lamanya bergantung pada jenis virus

dan sel inang.dan periode ini di akhiri oleh pembentukan partikel – partikel turunan virus

menular pertama.

LANGKAH – LANGKAH UMUM REPLIKASI VIRUS

A. Perlekatan, Penetrasi Dan Pelepasan Selubung

Langkah awal pada infeksi virus adalah interaksi virion,dengan tempat reseptor khusus

pada permukaan sel. ada atau tidaknya reseptor memainkan peranan penting untuk

menentukan mengenai tropisme sel dan patogenesis virus. Pengikatan reseptor ini di

anggap menggambarkan homologi konfigurasi antara sruktur permukaan virion dan

komponen permukaan sel.

Setelah di ikat, partikel virus masuk ke bagian dalam sel. langkah ini di sebut penetrasi

atau penularan. Pada beberapa sistem langkah ini di lakukan dengan endositosis melalui

perantara reseptor., dengan pengambilan partikel – partikel virus yang termakan di dalam

endosom. Pada sistem lain, rincian penetrasi tidak begitu jelas.pelepasan selubung terjadi

bersamaan dengan atau segera setelah penetrasi.pelepasan lapisan adalah pemisahan fisik

asam nukleat virus dari komponen struktur luar virion.virus adalah satu – satunya

penyebab infeksi yang harus mengalami pelarutan agen penyebab infeksi dalam jalur

replikasinya.

B. Sintetis Komponen Virus

Fase sintetis siklus replikasi virus terjadi setelah pelepasan selubung genom. bagian

utama dalam replikasi virus adalah bahwa mRNA khusus harus di transkripsikan dari

asam nukleat virus demi meberhasilan ekspresi dan duplikasi informasi genetic.begitu

hal ini tercapai , virus menggunakan komponen sel untuk menstranslasikan mRNA.

Berbagai kelompok virus menggunakan jalur yang berbeda dalam mensintesis mRNA,

bergantung pada struktur asam nukleat virus.beberapa virus (misalnya

rabdo-,ortomikso-,dan paramikrovirus ) mempunyai polimerasi RNA untuk mensintesis

mRNA. Virus RNA jenis ini di sebut virus untai – negative ( negative sense ) karena

genom RNA untai – tunggalnya merupakan komplementer mRNA, yang secara

konvensional di rancang beruntai – positif ( positive- sense ).

Selama replikasi virus, semua makromolekul khusus virus di sintesis dalam urutan yang

sangat teratur. Dalam beberapa infeksi virus, terutama infeksi yang melibatkan virus yang

mengandung DNA untai – ganda, protein dini virus di sintetis segera setelah infeksi, dan

protein lambat hanya di buat pada akhir infeksi setelah sintesis DNA virus.gen – gen ini

mungkin di hentikan atau dapat pula tidak di hentikan bila produk – produk akhir di

hasilkan.sebaliknya, sebagian besar informasi genetic dari virus yang mengandung RNA

di ekspresikan pada saat yang bersamaan. Selain kontrol sementara ini, juga terdapat

kontrol kuantitatif, karena tidak semua protein virus di buat dalam jumlah yang sama.

Protein khusus – virus dapat mengatur tingkat transkripsi genom atau translasi mRNA

virus.

Virus hewan yang kecil dan bakteriofaga merupakan model yang baik untuk mempelajari

ekspresi gen ukurannya yang kecil memungkinkan di lakukannya pengurutan seluruh

nukleotida dari beberapa virus.dari penelitian ini di ketahui terdapat gen tumpang –

tindih, yang beberapa urutan pada DNA-nya di gunakan untuk sintetis dua polipeptida

yang berbeda, dengan menggunakan dua pola pembacaan (reading frame ) yang berbeda

atau memakai dua molekul mRNA dengan pola pembacaan sama, tetapi dengan titik

awal yang berbeda.suatu system virus ( adeno – virus ) pertama kali memperlihatkan

fenomena pengolahan mRNA yang di sebut “splicing “, urutan mRNA yang

menyandikan protein tertentu di bentuk dari urutan yang di pisahkan oleh urutan tak

bersandi pada cetakan yang terlepas pada saat transkripsi.

Perbedaan terbesar dalam strategi ekspresi ge di temukan pada virus yang mengandung

RNA. Beberapa virion mempunyai enzim polymerase ( ortomikrovirus,

reovirus ) ;beberapa menggunakan pesan subgenomik, yang kadang – kadang di hasilkan

melalui proses “splicing “ ( ortomikrovirus, retrovirus ) ; dan beberapa virus mensintesis

precursor poliprotein berukuran besar yang di proses dan di belah untuk menghasilkan

produk – produk gen akhir ( pikornavirus, retrovirus ).

Tingkat keterlibatan enzim khusus – virus dalam proses ini berbeda – beda pada masing –

masing kelompok.virus berukuran besar ( herpesvirus, poxvirus )lebih tidak bergantung

pada fungsi sel dibandingkan virus yang lebih kecilini merupakan salah satu sebab

mengapa virus berukuran besar lebih peka terhadap kemoterapi antivirus, karena lebih

banyak proses – proses khusus – virus dapat menjadi sasaran kerja obat.

Tempat intra sel yang menjadi ajang berlangsungnya berbagai peristiwa replikasi virus

berbeda antara kelompok virus.beberapa keadaan umum mungkin sering terjadi.protein

virus di sintesis dalam poliribosom yang terdiri ata mRNA khusus – virus dan ribosom

sel inang.DNA virus biasanya di replikasi di dalam inti. Genom RNA virus biasanya

berduplikasi di dalam sitoplasma sel.

C. Morfogenesis dan Pelepasan

Genom virus yang baru di sintesis dan polipeptida kapsid bergabung membentuk turunan

virus.kapsid ikosahedral dapat memadat bila tidak ada asam nukleat, sementara virus

dengan simetri heliks tidak dapat membentuk nukleo-kapsid tanpa RNA virus.tidak ada

mekanisme khusus untuk pelepasan virus yang tidak berselubung ; sel – sel yang tidak

terinfeksi akhirnya mengalami lisis dan melepaskan partikel – partikel virus.

Virus berselubung mengalami pematangan melalui pertunasan glikoprotein selubung

khusus – virus disisipkan kedalam selaput sel ; kemudian nukleoplasmid virus bertunas

melalui selaput pada tempat yang di modifikasi ini dan dengan demikian memperoleh

suatu selubung.pertunasan sering terjadi pada selaput plasma tetapi juga dapat melibatkan

selaput sel lain.virus berselubung tidak dapat mengakibatkan infeksi sebelum selubung di

peroleh.karena itu, turunan virion yang dapat menginfeksi tidak berkumpul di dalam sel

yang terinfeksi.

Pematangan virus kadang – kadang merupakan proses yang tidak efisien.komponen virus

yang berlebihan dapat terkumpul dan terlibat dalam pembentukan badan inklusi di dalam

sel akibat efek replikasi virus yang merusak , akhirnya muncul efek – efek sitopatik yang

akan mematikan sel.tetapi, kadang –kadang sel tidak di rusak oleh virus yang

mengakibatkan timbulnya infeksi jangka panjang yang menetap.

Jalur transkripsi asam nukleat untuk berbagai kelas virus

Tipe

Asam

nukleat

perantara

Tipe

mRNA

contoh

keterangan

± ds DNA Tidak ada + mRNA Kebanyakan virus DNA

( mis.herpesvirus, bakteriofaga

T4 )

+ ss DNA ± ds DNA +mRNA Bakterifaga øX

± ds RNA Tidak ada + mRNA reovirus Virion mengandung polymerase

RNA yang menstranskip setiap

bagian ke mRNA

+ ss RNA ± ds RNA + mRNA Pikornavirus,togavirus,flafiviru

s

Asam nukleat bersifat infeksius dan

tersaji sebagai mRNA,untuk

togavirus,+mRNA lebih kecil juga

di bentuk bagi protein tertentu

-ss RNA Tidak ada + mRNA Rabdovirus,paramiksovirus,ort

omiksovirus.

Asam nukleat virus tidak bersifat

infeksius ; virion mengandung

polymerase RNA yang membentuk

+ mRNA lebih kecil daripada

genom.untuk ortomiksovirus, +

mRNA di transkipsikan dari setiap

bagian.

+ ss RNA -DNA,DNA +m RNA retrovirus Virion mengandung transkiptase

balik ; RNA virus tidak

infeksius,tetapi melengkapi DNA

dati sel-sel yang ditransformasikan.

Keterangan :

ss = untai tunggal

ds = untai – ganda

- menunjukkan untai negatif

+ menunjukkan untai positif

± menunjukkan suatu heliks yang mengandung untai positif dan negatif

Tabel perbandingan strategi replikasi dari beberapa famili virus yang penting

Ciri - ciriPengelompokan berdasarkan pada RNA genom ¹

Virus untai positif Virus untai negatif

pikornaviridae togaviridae retroviridae ortomiksoviridae Paramiksoviridae

Dan

rabdoviridae

reoviridae

Struktur RNA ss ss ss ss ss Ds

genom

Sifat RNA

genom

positif positif positif negatif negatif

Genom

bersegmen

0 0 O2 + 0 +

Infeksius RNA

genom

+ + 0 0 0 0

RNA genom

yang bertindak

sebagai

pembawa

+ + + 0 0 0

Polymerase

berkaitan virion

0 0 +³ + + +

Pesan sub

genom

0 + + + + +

Precursor

poliprotein

+ + + 0 0 0

Keterangan :

ss = untai tunggal

ds = untai ganda

positif = sifatnya sama seperti RNA

negative = melengkapi mRNA

+ menunjukkan sifat yang di miliki famili virus tersebut

0 meninjukkan sifat yang tidak di miliki virus tersebut

0² retrovirus mengandung genom diploid ( dua salinan RNA genom tidak bersegmen)

+³ retrovirus mengandung transcriptase balik ( RNA – bergantung polymerase DNA )

Tabel ikhtisar siklus replikasi dari famili virus utama

Famili virus Tipe asam

nukleat

genom

Keberadaan

virion

berselubung

Lokasi intra sel¹ Lamanya

siklus

pembiakan

( jam )²

Sintesis

protein virus

Replikasi

genom

Pembentukan

nukleokapsid

Pematangan

virion

Papova

Adeno

Herpes

Pox

Pikorna

Reo

DNA

DNA

DNADNA

RNARNA

0

0

+

0

00

C

C

C

C

C

C

N

N

NC

C

N

N

NC

C

N

N

NC

CC

48

25

15 - 72

20

6 – 815 – 30

Ortomikso

Retro

Toga

Paramikso

Rabdo

Bunya,DNA

RNA

RNARNA

RNARNARNA

++

++

++

C

CCCCC

CNNC

CCC

CNNC

CCC

NCC

CCC

10 -2410 – 48

6 – 1024

CONTOH Replication Virus Rabies

Proses infeksi virus rabies ke sel tubuh atau host.Interaksi G protein dan permukaan sel

spesifik sel yang peka rangsangan mungkin (adalah) dilibatkan. Setelah adsorpsi, virus

menembus sel host dan masuk cytoplasma melalui pinocytosis ( via lubang (galian) kecil

clathrin-coated). Virions mengumpulkan endosomes yang besar ( gelembung

cytoplasmic). Selaput virus memadukan kepada endosomal selaput, menyebabkan

pelepasan/release RNP karena virus ke dalam cytoplasm ( tidak mantel). Sebab

lyssaviruses mempunyai suatu cuka ribonucleic single-negative-stranded linier ( RNA)

genome, pesuruh RNAS ( mRNAs) harus menulis penjelasan untuk mengijinkan virus

replication

Suatu polymerase viral-encoded ( L gen) mencatat virus rabies yang genomic RNA ke

dalam pemimpin RNA dan lima [yang] polyadenylated dan capped mRNAs, yang

diterjemahkan ke dalam protein. Terjemahan, Yang melibatkan sintese N, P, M, G dan L

protein, terjadi pada ribosomes di (dalam) cytoplasm [itu]. Walaupun G sintese protein

diaktipkan pada ribosomes, penyelesaian sintese dan glycosylation ( pengolahan

glycoprotein), terjadi reticulum yang endoplamsic ( ER) dan Golgi Piranti. Intracellular

Perbandingan pemimpin RNA untuk N protein mengatur tombol [itu] dari rekaman ke

replication. Ketika tombol ini diaktipkan, replication genome yang karena virus mulai.

Yang pertama masuk replication karena virus adalah sintese sepanjang menyalin ( postive

pantai) tentang genome yang karena virus [itu]. Ketika tombol ke replication terjadi,

RNA rekaman menjadi " tanpa henti" dan perhentian codons diabaikan. Polymerase yang

karena virus masuk lokasi tunggal pada [atas] yang 3' akhir genome, dan mulai

manyatukan sepanjang salinan genome [itu]. Pantai penyakit rabies [yang] positif ini

RNA bertindak sebagai templates untuk sintese sepanjang rantai negatif genome yang

terinfeksi virus.

Sepanjang perakitan memproses, N-P-L yang kompleks encapsulates RNA genomic

negative-stranded untuk membentuk RNP inti [itu], dan M protein membentuk suatu

kapsule, atau acuan/matriks, di sekitar RNP [itu]. RNP-M yang kompleks berpindah

tempat suatu area yang berisi selaput plasma glycoprotein memasukkan/menyisipkan, dan

M-Protein memulai coiling. M-Rnp yang kompleks mengikat dengan glycoprotein, dan

virus yang diselesaikan bertunas dari selaput plasma. Di dalam sistem nerves pusat

( CNS), virus mulai aktif dari selaput plasma dan sebaliknya, virus di (dalam) kelenjar

yang berhubungan dengan ludah bertunas terutama semata dari selaput sel ke dalam

acinar satuan cahaya. mulai aktif karena virus Ke dalam kelenjar/penekan yang

berhubungan dengan ludah dan batang-behavior agresif virus-induced di (dalam)

binatang tuan rumah memaksimalkan infeksi/peradangan ke host yang baru.

CONTOH Replikasi Virus Influenza

Sejarah

Virus Influensa adalah suatu kelas virus yang berisi RNA sebagai materi turun temurun

dalam proses replicates dengan memasuki suatu sel tuan rumah dengan penggunaan

sumber daya sel ini untuk menghasilkan beratus-ratus salinan RNA yang karena virus.

Virus bagian luar dari sel tuan rumah dan RNA nya masuk ke sel . Gen yang terinfeksi

virus menulis penjelasan dan diterjemahkan oleh enzim sel dan ribosomes. Dengan cara

ini, virus mengambil alih produktivitas sel [itu]. Sekarang, sebagai ganti memproduksi

hanya material selular baru, sel menghasilkan beratus-ratus partikel unsur/butir virus

baru. Partikel unsur/butir Virus yang baru secepatnya bebas dari sel tersebut dan

istirahat, dan beberapa virus mulai menduplikasi diri.