TUGAS BAKTERIOLOGI

Disusun Oleh:

Muhammad Resa

140410100055

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2013

Neisseria dan Gram-Hegatif Kokus Lainnya

Grup ini terdiri dari berbagai organisme yang berbeda – beda yang terkait dengan pewarnaan gram, morfologi, kurangnya motilitas, metabolisme aerobic nonfermentative, dan kesamaan susunan DNA. Lima genera Neisseria, Moraxella, Kingella, Psychrobacter, and Acinetobacter dibedakan sebagai garis besar. Perbedaan utama di buat atas basis reaksi oksidase. Organisme oksidase positif (seperti kebanyakan isolate Neisseria gonorrhoeae) sangat sensitive terhadap penicillin, yang dihambat 1 g/ml, yang membedakannya dengan bakteri gram negative lainnya, termasuk acinetobacter.

Pada genus Neisseria, sel selalu berbentuk kokus, sedangkan sel genera lainnya berbentuk batang, menjadi kokus pada fase stasioner saat pertumbuhan. Hal ini menyebabkan organisme ini disebut coccobacilli. Organisme dari genera Neisseria, Kingella dan Moraxella biasanya diisolasi dari hewan, dan beberapa dari organisme tersebut bersifat phatogen, sedangkan organisme dari genus Acinetobacter biasanya merupakan organisme pada tanah dan air, walaupun terkadang ditemukan sebagai parasit pada beberapa hewan dan terlibat dalam infeksi nosokomial. Beberapa strain dari Morazella dan Acinetobacter mempunyai kemampuan twitching motility, merupakan gerakan berpindah tempat yang singkat atau melompat dengan cakupan jarak antara 1-5 m.

Rickettsias

Rickettsias merupakan gram negative, berbentuk kokus atau batang dengan ukuran lebar antara 0,3-0,7 m dan panjang antara 1-2 m. Rickettsias merupakan parasit obligat intraselular dan belum pernah dikultivasi tanpa adanya sel inang. Rickettsias merupakan agen penyebab penyakit seperti demam tifus, demam bintik rocky mountain, dan demam Q. Hasil mikroskop electron dari bagian tipis Rickettsias menunjukan morfologi sel bakteri normal, dinding sel dan membran sel sama-sama terlihat. Dinding sel mengandung asam muramic dan asam diaminopimelic. Terdapat DNA dan RNA, DNA berbentuk double strand, dengan kandungan GC yang bervariasi dari 29 sampai 33% pada berbagai spesies dari genus Rickettsias dan 43% pada Coxiella burnetii (agen penyebab demam Q). Rickettsias membelah dengan pembelahan biner normal, dengan waktu penggandaan sekitar 8 jam. Penetrasi sel inang oleh sel Rickettsias merupakan proses aktif, membutuhkan sel inang dan parasit yang hidup dan aktif secara metabolik. Saat di dalam sel fagosit , bakteri akan memperbanyak diri di sitoplasma dan akan terus bereplikasi sampai sel inang penuh dengan parasit, sampai waktu dimana sel inang pecah dan menyebarkan bakteri pada cairan disekitarnya.

Banyak perhatian yang di arahkan ke aktivitas metabolic dan jalur biokimia dari rickettsias dengan tujuan untuk menjelaskan mengapa rickettsias bersifat parasit intraselular obligat. Rickettsias memiliki metabolisme energi yang khas, hanya mampu mengoksidasi glutamate atau glutamine dan tidak bisa mengoksidasi glukosa, glukosa 6-fosfat, atau asam organik. Tetapi, Coxella burnetii dapat menggunakan glukosa dan piruvat sebagai donor elektron. Rickettsias memiliki rantai pernafasan lengkap dengan sitokrom dan dapat melakukan fosforilasi transpor electron, menggunakan NADH sebagai donor electron. Rickettsias juga mampu mensintesis setidaknya beberapa molekul kecil yang diperlukan untuk

tumbuh dan sintesis makromolekul, dan Rickettsias mendapatkan sisa nutrisinya dari sel inang. Terdapat beberapa penjelasan bahwa sel inang juga menyediakan beberapa koenzim, seperti NAD+ dan koenzim A.

Rickettsias tidak dapat bertahan hidup lama di luar inangnya, dan ini menjelaskan kenapa Rickettsias ditularkan dari hewan satu ke hewan lainnya melalui arthropoda. Saat arthropoda mendapat darah dari vertebrata yang terinfeksi, Rickettsias yang ada di darah akan terinokulasi langsung ke dalam arthropoda, dimana Rickettsias menembus ke sel epitel dari saluran pencernaan, memperbanyak diri, dan kemudian muncul di feses. Saat arthropoda mendapat makan dari individu yang tidak terinfeksi, Arthropoda akan menularkan Rickettsias baik langsung dengan mulutnya maupun dengan feses yang menginfeksi melalui bekas gigitan. Namun, agen penyebab demam Q , Coxiella burnetii, dapat juga ditularkan ke system pernafasan dengan aerosol. Coxiella burnetii merupakan rickettsias yang paling tahan terhadap kerusakan fisik, kemungkinan karena Coxiella burnetii menghasilkan bentuk yang mirip seperti endospora, dan ini menjelaskan kemampuannya untuk bertahan hidup di udara. Rochalimaea merupakan Rickettsias yang tidak normal karena dapat tumbuh pada kultur dan bukan parasit intraselular obligat. Dengan tambahan, saat tumbuh pada kultur jaringan, sel rochalimaea tumbuh di permukaan luar dari sel inang eukariot daripada didalam sitoplasma atau nucleus. Rochalimaea quintana merupakan agen penyebab trench fever, penyakit yang membunuh tentara di perang dunia 1.

Meskipun keberadaannya intraselular, hubungan filogenetik dari Rickettsias telah ditentukan. Dengan 165 sekuen rRNA, jelas grup Rickettsias masuk ke dalam bakteri ungu, lebih khusus dengan pathogen tanaman Agrobacteria. Meskipun pada awalnya tampak membingungkan, harus diingat bahwa Agrobacterium, seperti Rickettsias, telah berevolusi menjadi berasosiasi dekat dengan sel eukaryotic, yang bertanggung jawab sebagai penyebab penyakit tanaman crown gall. 165 sekuen rRNA dari rickettsias dan Agrobacterium tumefaciens memiliki kesamaan sebesar 95%; Sementara E.coli atau Bacillus subtilis dan Rickettsias memiliki kesamaan kurang dari 80%. Adanya hubungan evolusi antara Rickettsias dan simbion intraselular seperti A. tumrfaciens menandakan bahwa Rickettsias hasil evolusi dari bakteri pada tumbuhan. Mungkin awalnya Rickettsias adalah patogen tumbuhan yang berevolusi menjadi pathogen hewan dengan adanya pemindahan dari tanaman ke hewan melalui serangga.

Chlamydias

Organisme dari genus Chlamydia mungkin merupakan tahap lanjut dalam evolusi degeneratif dari rickettsias karena chlamydias merupakan parasit obligat dimana telah terjadi kehilangan fungsi metabolisme yang cukup besar. Tiga spesies dari Chlamydia diketahui: C. psittaci, agen penyebab penyakit psittacosis; C. trachomatis, agen penyebab trachoma dan penyakit pada manusia lainya; C. pneumonia, penyebab berbagai sindrom pada pernafasan. Psittacosis merupakan penyakit epidemik pada burung yang terkadang menular ke manusia dan menyebabkan symptom yang mirip dengan pneumonia. Trachoma adalah penyakit yang melemahkan mata ditandai dengan vaskularisasi dan goresan pada kornea. Trachoma merupakan penyebab utama kebutaan pada manusia. Strain lain dari C. trachomatis menginfeksi saluran genitourinary, dan pada hari ini infeksi Chlamydia merupakan salah satu penyebab penyakit menular seksual.

Disamping organisme penyebab penyakit, Chlamydia juga menarik karena masalah biologis dan evolusi yang mereka punya. Hasil studi biokimia menunjukan bahwa chlamydias mempunyai dinding sel gram negative (walaupun tidak ada peptidoglikan), dan mereka memiliki DNA dan RNA. Hasil pengamatan mikroskop electron dari bagian tipis pada sel yang terinfeksi menunjukan dengan jelas pembelahan biner yang terjadi. Kapasitas biosintetik dari chlamydias lebih terbatas dibanding pada rickettsias. Hal ini memunculkan pertanyaan apakah evolusi menghilangnya fungsi dapat didorong ketika independensi fungsi makromolekular masih dipertahankan. Secara filogenik, Chlamydias membentuk cabang utama dari bakteri, sama sekali tidak terkait dengan rickettsias atau bakteri gram negatif.

Chlamydia memiliki siklus hidup. Dua tipe selular terlihat di siklus hidup yang tipikal: sel kecil, padat yang disebut elementary body, yang resisten terhadap pengeringan, dan sel yang lebih besar, kurang padat disebut reticulate body, yang dibagi oleh pembelahan biner dan merupakan bentuk vegetative. Elementary body bukan sel yang memperbanyak diri yang dikhususkan untuk transmisi, sedangkan reticulate body merupakan bentuk tidak menular yang khusus untuk replikasi intraselular. Chlamydias tersebar melalui udara yang menyerang system pernafasan. Saat virus menginfeksi sel, chlamydias kehilangan keutuhan strukturnya dan virus menguasai asam nukleat. Saat elementary body masuk ke sel, walaupun berubah bentuk, elementary body tetap merupakan unit structural dan membesar dan memulai pembelahan biner. Setelah beberapa pembelahan, sel vegetative akan berubah menjadi elementary body yang terlepas saat sel inang hancur dan dapat menginfeksi sel lainnya. Waktu untuk generasi adalah 2-3 jam lebih cepat dibanding ricettsias.

Sel Chlamydia mempunyai komposisi kimia yang mirip dengan bakteri lainnya. Ada DNA dan RNA. Kandungan DNA dari chlamidia sekitar dua kali dari vaccinia virus dan seperdelaan sampai seperlima dari e.coli; ukuran genom antara 500 dan 1000 pasang kilobase. Setidaknya beberapa dari RNA dalam bentuk ribosom, dan ribosomnya berupa partikel 70S yang mengandung satu unit 50S dan satu unit 30S.

Sifat metabolisme dari chylamydias yang dimurnikan dari sel yang terinfeksi telah dipelajari dengan metode yang sama dengan yang digunakan pada rickettsia. Kapasitas biosintetis dari clamydias lebih terbatas dibanding rickettsias. Walaupun sintesis makromolekul terjadi di chlamydias, Chlamydias tidak memiliki system penghasil energy dan selnya merupakan parasit energy pada sel inangnya. Terbatasnya biosintesis dan kapasitas katabolic dari chlamydias memudahkan untuk mengetahui mengapa chlamydias merupakan parasit obligat. Kemungkinan Chlamydias mempunyai kemampuan biokimia yang paling sederhana dibanding organisme selular lainnya.