Mikrobiologi kuliah II

AGEN INFEKSI NON-ORGANISMA:

n Klasifikasi filogenetik organisma menunjukkan 3 domain organisma tetapi virus, viroid dan prion tetap tidak dapat digolongkan sebagai organisma

n Organisma memiliki satuan atau unit fungsional terkecil yang disebut sebagai SEL

n Prion: molekul protein spesifik yang infektif. Prion memiliki informasi yang mengkode replikasinya, a.l. penyebab penyakit sapi gila (cow mad disease atau bovine spongiform encephalophaty, BSE), dan CJD (Creutz-Jakob disease) pada manusia.

n Viroid merupakan jasad yang terdiri dari RNA saja yang menjadi materi pengkode reproduksinya. Genome RNA-nya kecil, dalam sel inang viroid mampu memulai replikasi dirinya. Replikasi kadangkala ditunjukkan sebagai symptom penyakit dalam inangnya. Contoh penyakit umbi kentang dan penyakit eksokortis pada tanaman jeruk.

n Virus merupakan mikroba non seluler dan merupakan parasit obligat intraselluler. Untuk dapat bertahan di lingkungan virus harus mampu berpindah dari inang satu ke lainnya, menginfeksi dan replikasi pada inang yang sesuai. Suatu partikel virus didefinisikan sebagai struktur yang terlibat dalam transfer asam nukleat dari satu sel ke lainnya. Asam nukleat dapat berupa DNA atau RNA, dengan benang tunggal atau ganda, linear, bersegmen, atau mungkin sirkuler.

n “Virus” berasal dari bahasa Latin yang berarti racun

n Istilah pertama kali digunakan oleh Pasteur untuk menjelaskan agen infeksi rabies.

n Dimitri Ivanowski (1892), mendapatkan agensia yang dapat lolos filter (disebut: virus) pada tobacco mosaic disease (TMV)

n Pada awal tahun 1900-an, virus dibedakan dengan bakteri karena virus merupakan “filterable agents”.

n F. C. Bawden dan N. W. Pirie (1935) : TMV diisolasi dan dimurnikan. Mikroskop elektro digunakan untuk mengamati virus.

n Pada tahun 1950-an sains virologi telah disiplin ilmu tersendiri.

Sifat karakteristik virus :

n Sifat Infeksius– ditularkan secara horizontal

n Intraseluler – memerlukan sel hidup

n Genom berupa RNA atau DNA tetapi tidak dua-duanya

n Replikasi diarahkan oleh asam nukleat virus di dalam sel inang

n Umumnya memiliki selubung protein

n Memiliki atau tidak memiliki amplop lipid

n Inang luas atau spesifik

n Replikasi dilakukan denganmemotong-motong materi genetik dan menyusunnya kembali

n Menggunakan host factors (memanfaatkan/memanipulasi inang) untuk proses replikasi lengkap

Komponen Virus (satuan untuk virus partikel atau virion):

ü Kapsid: selubung protein disusun oleh banyak subunit protein (kapsomer), kapsomer yang dapat identik atau berbeda.

ü Materi genetik: RNA atau DNA, tidak kedua-duanya

ü Nukleokapsid = Kapsid + materi genetik

Komponen tambahan pada beberapa virus:

ü Sampul (amplop, Envelope): terdiri dari protein, glikoprotein, dan lipid.

ü Virus telanjang (Naked viruses) tidak punya sampul.

Sifat Inang mempengaruhi tipe virus:

n Virus vertebrata memiliki beragam jenis

n Virus tumbuhan umumnya virus RNA kecil

n Virus fungi umumnya berupa virus dsRNA

n Virus organisma ber sel tunggal umumnya berupa virus dsDNA

Variasi sifat virus :

n Ukuran genome 0,3 - 1200 kb; rata-rata ukuran genome bervasriasi

n Partikel isometrik bervariasi dari diameter ~24 nm hingga ~400 nm

n Genom RNA atau DNA dapat bersifat single stranded (ss) atau double-stranded (ds)

n Bila ssRNA, mungkin bersifat sense + atau –

n Dapat memiliki satu atau lebih partikel protein

n Dapat memiliki atau tanpa amplop lipid

Virus diklasifikasi berdasarkan atas karakter sebagai berikut:

– Tipe materi genetik (RNA atau DNA)

– Bentuk Capsid

– Jumlah Capsomer

– Ukuran Capsid

– Ada tidaknya sampul (envelope)

– Inang yang diinfeksi

– Tipe penyakit yang ditimbulkan

– Sel target

– Sifat imunologis

Tipe materi genetik virus:

Materi genetik dapat untai tunggal atau ganda:

– DNA untai tunggal (ssDNA):

§ Parvoviruses

– DNA untai ganda (dsDNA):

§ Herpesviruses

§ Adenoviruses

§ Poxviruses

§ Hepadnaviruses* (Partially double stranded)

– RNA untai tunggal (ssRNA): dapat plus (+) atau minus (-) sense:

§ Picornaviruses (+)

§ Retroviruses (+)

§ Rhabdoviruses (-)

– RNA untai ganda (dsRNA):

§ Reoviruses

Morfologi Kapsid:

• Helical: protein mirip-pita membentuk spiral disekeliling asam nukleat. Dapat kaku atau fleksibel.

– Tobacco mosaic virus

– Ebola virus

• Polyhedral: banyak sisi. Bentuk umum adalah icosahedron, dengan 20 muka segitiga dan 12 sudut

– Poliovirus

– Herpesvirus

• Complex viruses: bentuk tidak teratur (umum)

– Bacteriophages mempunyai serabut, lembaran, dan plat yang terikat capsid

– Poxviruses mempunyai beberapa selubung membungkus asam nukleat.

Siklus Hidup Virus Hewan

1. Penyerangan atau adsorpsi:

Virus mengikat reseptor spesifik (protein atau glikooprotein) pada permukaan sel.

2. Penetrasi:

Virus memasuki sel melalui salah satu proses ini:

– Penggabungan langsung dengan membran sel

– Endositosis melalui lubang berlapis clathrin

Clathrin yaitu protein yang melapisi vesikula di dalam sitoplasma yang memfasilitasitransportasi materi dalam membran sel

3. Uncoating/ pembukaan kapsul:

pemisahan asam nukleat dari kapsul protein. Lysosomal, cytoplasmic, atau enzim virus dapat terlibat.

Siklus Hidup Virus Hewan (Lanjutan)

4. Fase Syntesis:

Melibatkan beberapa proses:

• Synthesis protein pada sitoplasma
• Replikasi genom virus:

– DNA viruses bertipe merplikasi pada nukleus

– RNA viruses bereplikasi pada sitoplasma

• Pertemuan partikel progeni virus

Fase sintesis dapat dibagi menjadi dua period:

• Periode awal: Synthesis protein dibutuhkan untuk replikasi materi genetik virus.
• Periode akhir: asam nukleat bereplikasi dan sintesis protein kapsul dan amplop
• Siklus Hidup Virus Hewan (Lanjutan)

5. Melepaskan virion progeni:

• ada dua mekanisme utama pada pelepasan:

A. Melisiskan sel: virus telanjang dan pox viruses meninggalkan sel dengan memecah membran sel.

• biasanya menghasilkan sel inang yang mati.
• Contoh: Poliovirus

B. Budding/perkecambahan: virus beramplop memasukan protein virus pada daerah spesifik membran dan kuncup melalui membran.

• amplop mengandung lipid inang dan karbohidrat.
• Sel inang tidak perlu mati.
• Contoh: Human Immunodeficiency Virus

Virus tumbuhan telah menyebabkan kerugian besar bagi petani karena kehilangan produksi dan atau penurunan kualitas

• Tumbuhan yang terinfeksi dapat menunjukkan sejumlah gejala, seperti:
• daun menguning seluruhnya, dengan pola tertentu, bercak-bercak atau hanya sepanjang tulang daun
• daun mengalami perubahan bentuk, misalnya mengeriting
• pertumbuhan mengalami gangguan pertumbuhan terhambat/kerdil
• abnormalitas pembentukan bungan dan buah.