Multicursor - Working In Background
Powered by Blogger.

...........................................................

...........................................................
Home » BIOLOGI » Sejarah Klasifikasi Protista

Sejarah Klasifikasi Protista

Posted by Unknown Wednesday, January 23, 2013 1 comment
Sejarah Klasifikasi Protista
  1. Tahun 1830an, Protista pertama kali diusulkan untuk dipisah dari makhluk hidup lain, oleh pakar biologi Jerman, Georg A. Goldfuss yang memperkenalkan istilah Protozoa yang meliputi Ciliata dan Coral.[4]
  2. Tahun 1845, penganut Goldfuss mengembangkannya agar meliputi semua hewan bersel satu seperti Foraminifera dan Amuba.
  3. Awal 1860an, istilah Protoctista sebagai kategori klasifikasi pertama kali diusulkan oleh John Hogg, yang menganggap protista harus juga meliputi apa yang dia sebut dengan hewan dan tumbuhan primitif bersel satu. Dia mendefinisikan Protoctista sebagai kingdom keempat setelah tumbuhan, hewan, dan mineral.[4]
  4. Kemudian kingdom mineral dibuang oleh Ernst Haeckel, tersisa tumbuhan, hewan, dan protista.[5]
  5. Tahun 1938, Herbert Copeland menghidupkan lagi klasifikasi Hogg. Menurutnya, "Protoctista" secara harfiah berarti "makhluk hidup pertama". Dia menyanggah istilah Haeckel protista karena meliputi mikroba tak berinti sel seperti Bakteri, sementara istilah protoctista tidak meliputinya. Sebaliknya, protoctista meliputi eukaryota berinti sel seperti diatom, alga hijau dan fungi.[6]
  6. Perombakan besar oleh Copeland ini kemudian menjadi dasar dari klasifikasi Whittaker yang hanya membagi Protoctista menjadi Protista dan Fungi.[7] Kingdom Protista ini kemudian berfungsi sebagai pembeda antara prokaryota yang dimasukkan kingdom Monera, dan mikroorganisma eukaryotik yang dimasukkan Protista definisi Whittaker.[8]
  7. Sistem lima kingdom bertahan hingga ditemukannya filogenetik molekular di akhir abad ke-20, karena ternyata protists dan monera tidak ada hubungannya (bukan kelompok monofiletik).
  8. Tahun 2004, Cavalier-Smith menetapkan Sistem enam kingdom berdasarkan molekuler, ultrastruktur, dan palaeontological.

Klasifikasi tradisional

Protista pertama kali diusulkan oleh Ernst Haeckel. Secara tradisional, protista digolongkan menjadi beberapa kelompok berdasarkan kesamaannya dengan kerajaan yang lebih tinggi yaitu meliputi Protozoa yang menyerupai hewan bersel satu, Protophyta yang menyerupai tumbuhan (mayoritas algae bersel satu), serta jamur lendir dan jamur air yang menyerupai jamur.
Dulu, bakteri juga dianggap sebagai protista dalam sistem tiga kerajaan (Animalia, Plantae termasuk jamur, dan Protista). Namun kemudian bakteri dipisah dari protista setelah diketahui bahwa ia adalah prokariotik.

Protozoa, protista yang menyerupai hewan

Protozoa hampir semuanya protista bersel satu, mampu bergerak yang makan dengan cara fagositosis, walaupun ada beberapa pengecualian. Mereka biasanya berukuran 0,01-0,5 mm sehingga secara umum terlalu kecil untuk dapat dilihat tanpa bantuan mikroskop. Protoza dapat ditemukan di mana-mana, seperti lingkungan berair dan tanah, umumnya mampu bertahan pada periode kering sebagai kista (cyst?) atau spora, dan termasuk beberapa parasit penting. Berdasarkan pergerakannya, protozoa dikelompokkan menjadi:

Algae, protista yang menyerupai tumbuhan

Algae mencakup semua organisme bersel tunggal maupun banyak yang memiliki kloroplas. Termasuk di dalamnya adalah kelompok-kelompok berikut.
Alga hijau dan merah, bersama dengan kelompok kecil yang disebut Glaucophyta, sekarang diketahui memiliki hubungan evolusi yang dekat dengan tumbuhan darat berdasarkan bukti-bukti morfologi, fisiologi, dan molekuler, sehingga lebih tepat masuk dalam kelompok Archaeplastida, bersama-sama dengan tumbuhan biasa.

Protista yang menyerupai jamur

Beragam organisme dengan organisasi tingkat protista awalnya dianggap sama dengan jamur, sebab mereka memproduksi sporangia. Ini meliputi chytrid, jamur lendir, jamur air, dan Labyrinthulomycetes. Chytrid sekarang diketahui memiliki hubungan dengan Fungi dan biasanya diklasifikasikan dengan mereka. Sementara yang lain sekarang ditempatkan bersama dengan heterokontofita lainnya (yang memiliki selulosa, bukan dinding chitin) atau Amoebozoa (yang tidak memiliki dinding sel).

Klasifikasi modern

Saat ini istilah protist dipakai untuk mengacu pada eukariota bersel satu baik sel independen atau kalaupun berkoloni tidak menunjukkan diferensiasi dalam jaringan.[2] Istilah protozoa dipakai untuk spesies heterotrofik dari protista yang tidak membentuk filamen. Istilah ini tidak dipakai lagi di klasifikasi modern. Klasifikasi modern berupaya menyajikan kelompok monofili berdasarkan ultrastruktur, biokimia, dan genetika. Karena protista adalah parafili sistem seperti itu seringkali memecah atau meninggalkan kingdom tersebut, ketimbang memperlakukan kelompok protista sebagai eukaryota. Beberapa kelompok utama dari protista, yang mungkin diklasifikasikan sebagai fila, disajikan di kotak sebelah kanan.[9] Banyak yang menganggapnya sebagai monofili, meskipun masih belum meyakinkan. Misalnya, Excavata mungkin tidak monofili dan Chromalveolate mungkin monofili jika haptophyta dan cryptomonad dimasukkan.[10]

 

Metabolisme, reproduksi, dan peranan protista

Flagelata makan menggunakan penyaring, yaitu dengan melewatkan air melalui flagelanya. Protista lain bisa menelan bakteri dan mencernanya secara internal, dengan memanjangkan dinding selnya di sekitar makanannya, untuk membentuk sebuah vakuola makanan. Makanan ini lalu masuk ke dalam sel melalui endositosis (biasanya fagositosis; kadang-kadang pinositosis).
Sebagian protista berkembang biak secara seksual (konjugasi), sementara lainnya secara aseksual (fisi biner). Plasmodium falciparum, memiliki siklus hidup biologis super kompleks yang meliputi berbagai macam makhluk hidup, sebagian bereproduksi seksual, sebagian lain aseksual.[11] Namun, masih belum jelas seberapa seringnya reproduksi seksual menyebabkan pertukaran genetika antar strain yang berbeda dari Plasmodium dan sebagian besar protista parasit adalah clonal line yang jarang melakukan pertukaran gen dengan strain lain.[12]
Beberapa protista adalah patogen terhadap hewan dan tumbuhan. Plasmodium falciparum menyebabkan malaria pada manusia dan Phytophthora infestans menyebabkan hawar daun pada kentang. Pemahaman lebih mendalam tentang protista akan membuat penyakit ini bisa diobati secara efisien.
Peneliti dari Agricultural Research Service memanfaatkan protista sebagai patogen untuk mengendalikan populasi semut api merah (Solenopsis invicta) di Argentina. Dengan bantuan protista penghasil spora seperti Kneallhazia solenopsae populasi semut api merah bisa berkurang 53-100%.[13] Para peneliti berhasil menginjeksikan protista itu ke lalat sebagai perantara untuk membunuh semut api merah, tanpa membahayakan lalat itu.[14]
Pemanfaatan
Bagian ini membutuhkan pengembangan

Jenis Protista yang menguntungkan adalah jenis ganggang (Alga merah, Cyanophyta, dan lainnya) yang dapat dimanfaatkan untuk bahan kosmetik serta dapat dikonsumsi.
Jenis Protista yang merugikan adalah jenis sporozoa (contoh: plasmodium) yang dapat menyebabkan penyakit, seperti malaria.

 

 

Jamur

 
Jamur kancing (champignon) adalah jamur pangan yang paling populer di dunia.
Jamur atau cendawan adalah tumbuhan yang tidak mempunyai klorofil sehingga bersifat heterotrof.[1] Jamur ada yang uniseluler dan multiseluler.[1] Tubuhnya terdiri dari benang-benang yang disebut hifa.[1] Hifa dapat membentuk anyaman bercabang-cabang yang disebut miselium.[1] Reproduksi jamur, ada yang dengan cara vegetatif ada juga dengan cara generatif.[1] Jamur menyerap zat organik dari lingkungan melalui hifa dan miseliumnya untuk memperoleh makanannya.[2] Setelah itu, menyimpannya dalam bentuk glikogen.[2] Jamur merupakan konsumen, maka dari itu jamur bergantung pada substrat yang menyediakan karbohidrat, protein, vitamin, dan senyawa kimia lainnya.[2] Semua zat itu diperoleh dari lingkungannya.[2] Sebagai makhluk heterotrof, jamur dapat bersifat parasit obligat, parasit fakultatif, atau saprofit.[2]
Cara hidup jamur lainnya adalah melakukan simbiosis mutualisme.[2] Jamur yang hidup bersimbiosis, selain menyerap makanan dari organisme lain juga menghasilkan zat tertentu yang bermanfaat bagi simbionnya.[2] Simbiosis mutualisme jamur dengan tanaman dapat dilihat pada mikoriza, yaitu jamur yang hidup di akar tanaman kacang-kacangan atau pada liken.[2] Jamur berhabitat pada bermacammacam lingkungan dan berasosiasi dengan banyak organisme.[2] Meskipun kebanyakan hidup di darat, beberapa jamur ada yang hidup di air dan berasosiasi dengan organisme air.[2] Jamur yang hidup di air biasanya bersifat parasit atau saprofit, dan kebanyakan dari kelas Oomycetes.[2]







1. Jamur Otak (Gyromitra esculenta)

2. Jamur Gigi Berdarah (Hydnellum pecki)



 
Jamur gigi berdarah ini dapat ditemukan di Amerika Utara di mana ia lebih sering tumbuh di Pacific Northwest dan sebagian besar berada di hutan. The Bleeding Tooth juga ditemukan di Eropa dan baru-baru ini telah ditemukan di Iran dan Korea. Sekilas jamur ini mirip gigi berdarah, atau tetesan darah luka hewan yang menempel di jamur putih. Ketika diperiksa lebih dekat, menjadi jelas bahwa jamur ini mengaliri cairan merah melalui pori-pori kecilnya sendiri.

3. Jamur Bola Raksasa (Calvatia Gigantea)

 
Jamur bola raksasa, Calvatia gigantea, mudah dikenali dari ukuran dan bentuknya. Jamur ini seukuran bola sepak bola. Namun, dapat tumbuh lebih besar lagi.


4. Jamur Devil's Cigar (Chorioactis)

 
Sebuah jamur berbentuk bintang, yang disebut Devil's Cigar (Chorioactis geaster) adalah salah satu jamur paling langka di dunia. Ini juga dikenal sebagai bintang Texas. Jamur ini telah terdeteksi hanya ada di Texas, dua lokasi terpencil di Jepang, dan yang terakhir di pegunungan Nara. The Devil's Cigar menyerupai kapsul berbentuk cerutu berwarna coklat tua yang berubah menjadi bintang berwarna cokelat ketika ia menjadi terbuka untuk melepaskan spora nya. Ini juga merupakan salah satu dari beberapa jamur yang dikenal yang dapat menghasilkan suara peluit yang berbeda ketika melepaskan spora nya.



5. Jamur Ekor kalkun (Trametes versicolor)

 
Trametes versicolor, sering disebut Turkey Tail atau "ekor kalkun"











6. Jamur Sky Blue (Entoloma hochstetteri)

 
Entoloma hochstetteri adalah spesies jamur yang ditemukan di Selandia Baru dan India. Jamur kecil dengan warna khas biru, sedangkan insangnya memiliki warna kemerahan. Warnai biru dihasilkan oleh tiga pigmen azulene. Sahabat anehdidunia.com Entoloma hochstetteri tidak untuk dimakan, tetapi apakah beracun atau tidak, hal itu tidak diketahui. Spesies ini adalah salah satu dari enam jamur asli yang ditampilkan dalam satu set perangko jamur yang diterbitkan di Selandia Baru pada tahun 2002. Hal ini juga terlihat di bagian belakang nota bank $ 50, yang diterbitkan oleh Reserve Bank of New Zealand pada tahun 1990.

7. Jamur Jenggot (Hericium erinaceus)

 
Jamur ini terlihat seperti mie atau jenggot. Ini adalah jamur merang dalam kelompok jamur gigi. Di alam liar, jamur ini biasa tumbuh selama akhir musim panas dan jatuh pada kayu keras yang mati, terutama jenis American Beech.



8. Jamur Dog Stinkhorn (Mutinus caninus)

 
Mutinus caninus, umumnya dikenal sebagai Dog Stinkhorn, berbentuk tipis dan kecil, seperti bentuk jamur hutan, dengan ujung gelap. Jamur ini sering ditemukan tumbuh dalam kelompok-kelompok kecil di puing-puing kayu, atau dalam timbunan daun, selama musim panas dan musim gugur di Eropa dan Timur Amerika Utara. Jamur ini umumnya tidak dimakan.
























9. Jamur Cahaya (Mycena chlorophos)

 
Jamur neon hijau ini, atau Mycena chlorophos, muncul selama musim hujan di hutan Jepang dan Brasil. Di batang pohon, ranting yang jatuh, timbunan daun dan tanah lembab menyediakan tempat berkembang biak sempurna untuk jamur ini. Kebanyakan ditemukan di pulau Mesameyama di Ugui, Jepang dan Ribeira Valley Tourist State Park, Brasil. Jamur ini menyala seperti posfor di kegelapan.





10. Jamur Fly Amanita (Amanita muscaria)

 
Jamur ini adalah jamur beracun, yang merupakan salah satu dari banyak jamur beracun dalam genus Amanita. Ada beberapa subspesies, dan masing-masing memiliki warna topi yang berbeda. Bentuk jamur yang banyak dipakai dalam film animasi dan game Mario Bross.


Jamur dan Manfaatnya

Jamur merupakan salah satu tumbuhan tingkat rendah yang tidak berklorofil, namun memiliki potensi bisnis cukup besar. Untuk mengetahui macam-macam jamur konsumsi dan manfaatnya, berikut kami informasikan jenis jamur berdasarkan habitat hidupnya.
Jamur merupakan salah satu tumbuhan tingkat rendah yang tidak berklorofil, namun memiliki potensi bisnis cukup besar. Tumbuhan ini umumnya bersifat sebagai saprofit atau parasit untuk memenuhi kebutuhan pangannya. Sebagai saprofit, jamur hidup pada sisa makhluk hidup yang telah mati, seperti di tumpukan sampah organik, tumbuhan, atau kotoran hewan. Sedangkan sebagai parasit, jamur hidup menempel pada organisme lain dan biasanya merugikan media yang ditempelinya.
Pada dasarnya jamur bisa tumbuh di berbagai tempat, namun sebagian besar jamur akan tumbuh subur bila berada di daerah yang lembab dan bersuhu dingin. Reproduksi jamur dilakukan dengan dua cara, yaitu secara vegetatif dan generatif. Perkembangbiakan vegetatif biasanya dilakukan dengan membentuk spora, membelah diri, serta pembentukan kuncup. Sementara perkembangbiakan generatif dilakukan melalui pembentukan spora askus, konjugasi, dan menggunakan hifa yang akan menghasilkan zigospora.
Selain memiliki berbagai macam cara untuk berkembangbiak, jamur juga terdiri dari aneka macam jenis baik yang bermanfaat maupun yang berbahaya/beracun. Saat ini sebagian besar jamur yang dibudidayakan masyarakat adalah jamur yang bermanfaat, khususnya jamur konsumsi yang bisa dimakan atau dimanfaatkan sebagai obat. Untuk mengetahui macam-macam jamur konsumsi dan manfaatnya, berikut kami informasikan jenis jamur berdasarkan habitat hidupnya.
1. Golongan Jamur Kayu
Jamur tiram (Pleurotus sp) atau yang lebih dikenal dengan sebutan oyster mushroom memiliki bentuk tubuh yang menyerupai cangkang kerang atau tiram dengan bagian tepi yang bergelombang. Jenis jamur ini cukup mudah untuk dibudidayakan, sehingga banyak digemari para konsumen maupun pelaku usaha.
Manfaat : Jamur tiram merupakan jamur konsumsi yang paling sering dimanfaatkan menjadi aneka makanan olahan jamur. Biasanya jamur tiram diolah menjadi sate jamur, keripik jamur tiram, gule jamur, jamur crispy, dll.
  • Jamur Kuping
Jamur kuping (Auricularia sp) merupakan jenis jamur yang memiliki kandungan protein mineral, dan vitamin yang cukup tinggi serta bebas kolesterol. Jamur jenis ini bisa dibudidayakan di daerah beriklim dingin sampai panas, dengan suhu rata-rata 20-30ºC dan kelembapan 80-90%. Selain dijual dalam keadaan segar, jamur kuping kering juga laku dipasaran dengan harga yang cukup mahal.
Manfaat : Jamur kuping sering dimanfaatkan sebagai bahan campuran ketika memasak soup jamur, sayur kimlo, keripik jamur, nasi goreng jamur, tauco jamur, sukiyaki, dan bakmi jamur dengan cita rasa yang sangat lezat. Selain itu jamur kuping hitam juga dimanfaatkan sebagai obat sakit jantung, pembuluh darah dengan endapan (aterosklerqsis), penurun kolesterol dan trigliserid, antiplatelet dan antipengentalan darah, serta sebagai antipendarahan.
  • Jamur Shitake
Jamur shitake (Lentinus sp) sering disebut juga dengan nama hioko atau Chinese black mushroom. Jamur jenis ini bisa tumbuh di gelondongan kayu atau dibudidayakan dengan media berupa serbuk gergaji kayu.
Manfaat : Jamur shitake dimanfaatkan masyarakat sebagai bahan pangan untuk sayur lalapan atau dimasak menjadi aneka makanan olahan jamur. Selain itu jamur shitake juga dimanfaatkan sebagai obat, karena mengandung lentinen yang berfungsi sebagai anti-kanker.
  • Jamur Lingzhi
Jamur lingzhi (Ganoderma sp) merupakan salah satu jenis jamur yang dikenal masyarakat sebagai jamur obat. Bahkan saat ini jamur yang memiliki bentuk seperti kipas ini disebut sebagai raja obat dari jamur, karena khasiatnya dipercaya bisa menyembuhkan berbagai macam jenis penyakit.
Manfaat : Jamur lingzhi merupakan bahan obat yang sering digunakan sebagai campuran minuman atau dibuat dalam bentuk kapsul. Kandungan senyawa yang terdapat dalam jamur lingzhi berkhasiat meningkatkan kesehatan dan kebugaran konsumennya, serta bisa juga sebagai pencegah kanker dan mencuci bahan-bahan beracun yang ada di dalam tubuh.
  • Jamur Maitake
Jamur Maitake (Grifola sp) memiliki sebutan khusus yaitu “Hens of the wood” atau ayam betina dari kayu. Sebutan ini diberikan karena bentuk jamur maitake sangat mirip dengan jengger ayam. Seperti halnya pada jamur lingzhi, jamur maitake juga dikenal masyarakat sebagai bahan obat.
Manfaat : Kandungan senyawa pada jamur maitake dipercaya memiliki kemampuan sebagai anti-kanker dan anti-HIV. Biasanya pemanfaatan jamur maitake bisa berupa ekstrak maupun dalam bentuk serbuk.
2. Golongan Jamur Kompos
Jamur merang (Volvariella sp) merupakan jamur kompos yang banyak digemari masyarakat. Biasanya jamur ini tumbuh ditumpukan jerami yang membusuk pada saat musim panen padi berlangsung. Untuk membudidayakannya bisa menggunakan jerami atau merang, limbah kapas, limbah kertas, ampas sagu, atau serbuk gergaji kayu.
Manfaat : Jamur merang dimanfaatkan masyarakat sebagai bahan pangan yang diolah menjadi aneka macam masakan jamur. Seperti diolah menjadi soup jamur, tumis jamur, sate jamur, dll.
  • Jamur Champignon/Jamur Kancing
Jamur champignon (Agaricus sp) biasa disebut juga jamur kancing. Bentuk jamur ini sekilas sangat mirip dengan jamur merang, yang membedakannya hanya pada batang jamur kancing terdapat bentuk yang menyerupai cincin, serta memiliki warna putih bersih.
Manfaat : Rasanya yang nikmat membuat jamur champignon digemari para konsumen sebagai salah satu bahan makanan yang sehat dan kaya manfaat. Biasanya jamur kancing ini digunakan sebagai bahan campuran dalam sebuah masakan.
Nah, setelah mengetahui macam-macam jamur dan manfaatnya. Kini saatnya Anda menentukan jenis jamur apa yang ingin Anda budidayakan sebagai peluang usaha. Semoga informasi ini bermanfaat, selamat berkarya dan salam sukses.

 

 

Bakteri

?Bakteri

Bakteri (dari kata Latin bacterium; jamak: bacteria) adalah kelompok organisme yang tidak memiliki membran inti sel.[2] Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki peran besar dalam kehidupan di bumi.[2] Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri.[3] Struktur sel bakteri relatif sederhana: tanpa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti mitokondria dan kloroplas.[4] Hal inilah yang menjadi dasar perbedaan antara sel prokariot dengan sel eukariot yang lebih kompleks.[5]
Bakteri dapat ditemukan di hampir semua tempat: di tanah, air, udara, dalam simbiosis dengan organisme lain maupun sebagai agen parasit (patogen), bahkan dalam tubuh manusia.[6][7][8][9] Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 μm, tetapi ada bakteri tertentu yang dapat berdiameter hingga 700 μm, yaitu Thiomargarita.[10] Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan bahan pembentuk sangat berbeda (peptidoglikan).[11] Beberapa jenis bakteri bersifat motil (mampu bergerak) dan mobilitasnya ini disebabkan oleh flagel.[12]


Sejarah
Model mikroskop awal yang dirancang oleh Robert Hooke; dimuat dalam Micrographia.
Bakteri merupakan organisme mikroskopik.[13] Hal ini menyebabkan organisme ini sangat sulit untuk dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop.[13] Barulah setelah abad ke-19 ilmu tentang mikroorganisme, terutama bakteri (bakteriologi), mulai berkembang.[13] Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, berbagai hal tentang bakteri telah berhasil ditelusuri.[13] Akan tetapi, perkembangan tersebut tidak terlepas dari peranan berbagai tokoh penting seperti Robert Hooke, Antoni van Leeuwenhoek, Ferdinand Cohn, dan Robert Koch.[13] Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον (bakterion) yang memiliki arti "batang-batang kecil".[13] Pengetahuan tentang bakteri berkembang setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Louis Pasteur, yang melahirkan cabang ilmu mikrobiologi.[13] Bakteriologi adalah cabang mikrobiologi yang mempelajari biologi bakteri.[5]
Robert Hooke (1635-1703), seorang ahli matematika dan sejarahwan berkebangsaan Inggris, menulis sebuah buku yang berjudul Micrographia pada tahun 1665 yang berisi hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan mikroskop sederhana.[13]Akan tetapi, Robert Hooke masih belum dapat menumukan struktur bakteri.[13] Dalam bukunya tersebut, tergambar hasil penemuannya mengenai tubuh buah kapang.[13] Walau demikian, buku inilah yang menjadi sumber deskripsi awal dari mikroorganisme.[13]
Antoni van Leeuwenhoek (1632—1723) hidup di era yang sama dengan Robert Hooke di mana pengamatan dengan mikroskop masih sangat sederhana.[13] Terinspirasi dari kerja Robert Hooke, ia membuat mikroskop rancangannya sendiri dengan sangat baik untuk mengamati makhluk mikroskopik ini pada berbagai media alami pada tahun 1684.[13] Antoni van Leeuwenhoek berhasil menemukan bakteri untuk pertama kalinya di dunia pada tahun 1676.[13] Hasil temuannya dikirimkan ke Royal Society of London yang kemudian dipublikasikan pada tahun 1684.[13] Penemuan ini segera mendapat banyak konfirmasi dari ilmuwan lainnya.[13] Sejak saat itulah, tidak hanya ilmu tentang bakteri tetapi juga mikroorganisme pada umumnya pun mulai berkembang.[13]
Ferdinand Cohn (1828-1898) merupakan seorang botanis berkebangsaan Breslau (sekarang Polandia).[13] Hasil penemuannya banyak berkisar tentang bakteri yang resisten terhadap panas.[13] Ketertarikannya pada kelompok bakteri ini mengarahkannya pada penemuan kelompok bakteri penghasil endospora yang resisten terhadap suhu tinggi.[13] Ferdinand Cohn juga berhasil menjelaskan siklus hidup bakteri Bacillus yang sekaligus menjelaskan mengapa bakteri ini bersifat tahan panas.[13] Selanjutnya, ia juga membuat dasar klasifikasi bakteri sederhana dan mengembangkan beberapa metode untuk mencegah kontaminasi pada kultur bakteri, seperti penggunaan kapas sebagai penutup pada labu takar, erlenmeyer, dan tabung reaksi. Metode ini kemudian digunakan oleh ilmuwan lain, Robert Koch.[13]
Robert Koch (1843-1910), seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman, banyak melakukan penelitian mengenai penyakit yang disebabkan oleh infeksi bakteri.[13] Ilmuwan pada awalnya mempelajari penyakit antraks yang banyak menyerang hewan ternak.[14] Penyakit ini disebabkan oleh Bacillus anthracis, salah satu bakteri penghasil endospora.[14] Robert Koch juga merupakan orang pertama yang berhasil mendapatkan isolat murni Mycobacterium tuberculosis, bakteri penyebab penyakit tuberkulosis.[13][15] Berdasarkan dua penelitian mengenai penyakit ini, Robert Koch berhasil membuat Postulat Koch, sebuah teori mengenai mikroorganisme spesifik untuk penyakit yang spesfik.[13] Beliau juga berhasil menemukan metode untuk mendapatkan isolat murni dari bakteri.[13] Penemuan lainnya adalah penggunaan media kultur padat untuk menumbuhkan bakteri di luat habitat aslinya.[13] Pada awalnya ia menggunakan potongan kentang dan kemudian dikembangkan dengan menggunakan nutrien gelatin.[13] Penggunaan nutrien gelatin masih memiliki banyak kekurangan yang pada akhirnya penggunaanya digantikan dengan agar (sejenis polisakarida) yang digagas oleh istri Walter Hesse yang juga bekerja bersama Robert Koch.[13]
Robert Hooke
Antoni van Leeuwenhoek
Ferdinand Cohn
Robert Koch
Struktur sel
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Struktur sel bakteri
Struktur sel bakteri
Seperti prokariot (organisme yang tidak memiliki membran inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana.[16] Sehubungan dengan ketiadaan membran inti, meteri genetik (DNA dan RNA) bakteri melayang-layang di daerah sitoplasma yang bernama nukleoid.[16] Salah satu struktur bakteri yang penting adalah dinding sel.[17] Bakteri dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok besar berdasarkan struktur dinding selnya, yaitu bakteri gram negatif dan bakteri gram positif.[16] Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tersusun dari lapisan peptidoglikan (sejenis molekul polisakarida) yang tebal dan asam teikoat, sedangkan bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis dan mempunyai struktur lipopolisakarida yang tebal.[16][5] Metode yang digunakan untuk membedakan kedua jenis kelompok bakteri ini dikembangkan oleh ilmuwan Denmark, Hans Christian Gram pada tahun 1884.[16]
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagel dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi.[17] Beberapa bakteri juga memiliki kapsul yang beperan dalam melindungi sel bakteri dari kekeringan dan fagositosis.[16] Struktur kapsul inilah yang sering kali menjadi faktor virulensi penyebab penyakit, seperti yang ditemukan pada Escherichia coli dan Streptococcus pneumoniae.[16] Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom, dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas, dan magnetosom.[16] Beberapa bakteri mampu membentuk diri menjadi endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.[18] Clostridium botulinum merupakan salah satu contoh bakteri penghasil endospora yang sangat tahan suhu dan tekanan tinggi, dimana bakteri ini juga termasuk golongan bakteri pengebab keracunan pada makanan kaleng.[18]
Morfologi bakteri
Berbagai bentuk tubuh bakteri
Berdasarkan bentuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:
  • Kokus (Coccus) adalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:[19][20]
    • Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
    • Diplococcus, jka berganda dua-dua
    • Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujur sangkar
    • Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
    • Staphylococcus, jika bergerombol
    • Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
  • Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:[19][20]
    • Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
    • Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
  • Spiral (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:[19][20]
    • Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran (bentuk koma)
    • Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
    • Spirochete, jika lengkung membentuk struktur yang fleksibel.[20]
Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium, dan usia. Walaupun secara morfologi berbeda-beda, bakteri tetap merupakan sel tunggal yang dapat hidup mandiri bahkan saat terpisah dari koloninya.[20]
Alat gerak
Gambar alat gerak bakteri: A-Monotrik; B-Lofotrik; C-Amfitrik; D-Peritrik;
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel.[21] Bakteri yang tidak memiliki alat gerak biasanya hanya mengikuti pergerakan media pertumbuhannya atau lingkungan tempat bakteri tersebut berada.[21] Sama seperti struktur kapsul, flagel juga dapat menjadi agen penyebab penyakit pada beberapa spesies bakteri.[21] Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:[22][21]
  • Atrik, tidak mempunyai flagel.[22][21]
  • Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.[22][21]
  • Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.[22][21]
  • Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya.[22][21]
  • Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.[22][21]
Habitat
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Habitat bakteri
Bakteri merupakan mikroorganisme ubikuotus, yang berarti melimpah dan banyak ditemukan di hampir semua tempat.[2] Habitatnya sangat beragam; lingkungan perairan, tanah, udara, permukaan daun, dan bahkan dapat ditemukan di dalam organisme hidup.[2] Diperkirakan total jumlah sel mikroorganisme yang mendiami muka bumi ini adalah 5x1030.[2] Bakteri dapat ditemukan di dalam tubuh manusia, terutama di dalam saluran pencernaan yang jumlah selnya 10 kali lipat lebih banyak dari jumlah total sel tubuh manusia. [23] Oleh karena itu, kolonisasi bakteri sangatlah mempengaruhi kondisi tubuh manusia.[24]
Thermus aquatiqus, bakteri termofilik yang banyak diaplikasikan dalam bioteknologi.
Terdapat beragam jenis bakteri yang mampu menghabitasi daerah saluran pencernaan manusia, terutama pada usus besar, diantaranya adalah bakteri asam laktat dan kelompok enterobacter .[5] Contoh bakteri yang biasa ditemukan adalah Lactobacillus acidophilus.[5][25] Di samping itu, terdapat pula kelompok bakteri lain, yaitu probiotik, yang bersifat menguntungkan karena dapat menunjang kesehatan dan bahkan mampu mencegah terbentuknya kanker usus besar.[26] Selain di dalam saluran pencernaan, bakteri juga dapat ditemukan di permukaan kulit, mata, mulut, dan kaki manusia.[24] Di dalam mulut dan kaki manusia terdapat kelompok bakteri yang dikenal dengan nama metilotrof, yaitu kelompok bakteri yang mampu menggunakan senyawa karbon tunggal untuk menyokong pertumbuhannya.[27][28][29] Di dalam rongga mulut, bakteri ini menggunakan senyawa dimetil sulfida yang berperan dalam menyebabkan bau pada mulut manusia.[30][31]
Beberapa kelompok mikroorganisme ini mampu hidup di lingkungan yang tidak memungkinkan organisme lain untuk hidup.[32] Kondisi lingkungan yang ekstrim ini menuntut adanya toleransi, mekanisme metabolisme, dan daya tahan sel yang unik.[2][33][34] Sebagai contoh, Thermus aquatiqus merupakan salah satu jenis bakteri yang hidup pada sumber air panas dengan kisaran suhu 60-80 oC.[2] Tidak hanya di lingkungan bersuhu tinggi, bakteri juga dapat ditemukan pada lingkungan dengan suhu yang sangat dingin.[35] Pseudomonas extremaustralis ditemukan pada Antartika dengan suhu di bawah 0 oC.[35] Di samping pengaruh ekstrim temperatur, bakteri juga dapat hidup pada berbagai lingkungan lain yang hampir tidak memungkinkan adanya kehidupan (lingkungan steril).[36] Halobacterium salinarum dan Halococcus sp. adalah contoh dari bakteri yang dapat hidup pada kondisi garam (NaCl) yang sangat tinggi (15-30%).[36][37] Tedapat pula beberapa jenis bakteri yang mampu hidup pada kadar gula tinggi (kelompok osmofil), kadar air rendah (kelompok xerofil), derajat keasaman pH sangat tinggi, dan rendah.[2]
Pengaruh lingkungan terhadap bakteri
Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri.[38] Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembapan, dan cahaya.[38] Secara umum, terdapat beberapa alat yang dapat digunakan untuk melakukan pengamatan sel bakteri terhadap berbagai parameter tersebut, seperti mikroskop optikal, mikroskop elektron, dan atomic force microscope (AFM).[38]
Suhu
Suhu berperan penting dalam mengatur jalannya reaksi metabolisme bagi semua makhluk hidup.[2] Khususnya bagi bakteri, suhu lingkungan yang berada lebih tinggi dari suhu yang dapat ditoleransi akan menyebabkan denaturasi protein dan komponen sel esensial lainnya sehingga sel akan mati.[2] Demikian pula bila suhu lingkungannya berada di bawah batas toleransi, membran sitoplasma tidak akan berwujud cair sehingga transportasi nutrisi akan terhambat dan proses kehidupan sel akan terhenti.[2] Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 4 golongan:
  • Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30 °C, dengan suhu optimum 15 °C.
  • Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55 °C, dengan suhu optimum 25° – 40 °C.
  • Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75 °C, dengan suhu optimum 50 - 65 °C
  • Bakteri hipertermofil, yaitu bakteri yang hidup pada kisaran suhu 65 - 114 °C, dengan suhu optimum 88 °C.[2]
Kelembaban relatif
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembaban relatif (relative humidity, RH) yang cukup tinggi, kira-kira 85%.[2] Kelembaban relatif dapat didefinisikan sebagai kandungan air yang terdapat di udara.[2] Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.[2] Sebagai contoh, bakteri Escherichia coli akan mengalami penurunan daya tahan dan elastisitas dinding selnya saat RH lingkungan kurang dari 84%.[38] Bakteri gram positif cenderung hidup pada kelembaban udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan bakteri gram negatif terkait dengan perubahan struktur membran selnya yang mengandung lipid bilayer.[39]
Deinococcus radiodurans, hasil pencitraan dengan 'transmission electron microgragh (TEM)
Cahaya
Cahaya merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri.[40] Secara umum, bakteri dan mikroorganisme lainnya dapat hidup dengan baik pada paparan cahaya normal.[40] Akan tetapi, paparan cahaya dengan intensitas sinar ultraviolet (UV) tinggi dapat berakibat fatal bagi pertumbuhan bakteri.[40] Teknik penggunaan sinar UV, sinar x, dan sinar gamma untuk mensterilkan suatu lingkungan dari bakteri dan mikroorganisme lainnya dikenal dengan teknik iradiasi yang mulai berkembang sejak awal abad ke-20.[40][5]. Metode ini telah diaplikasikan secara luas untuk berbagai keperluan, terutama pada sterilisasi makanan untuk meningkatkan masa simpan dan daya tahan.[5] Beberapa contoh bakteri patogen yang mampu dihambat ataupun dihilangkan antara lain Escherichia coli 0157:H7 and Salmonella.[5]
Radiasi
Radiasi pada kekuatan tertentu dapat menyebabkan kelainan dan bahkan dapat bersifat letal bagi makhluk hidup, terutama bakteri.[41] Sebagai contoh pada manusia, radiasi dapat menyebabkan penyakit hati akut, katarak, hipertensi, dan bahkan kanker.[41] Akan tetapi, terdapat kelompok bakteri tertentu yang mampu bertahan dari paparan radiasi yang sangat tinggi, bahkan ratusan kali lebih besar dari daya tahan manusia tehadap radiasi, yaitu kelompok Deinococcaceae. [42] Sebagai perbandingan, manusia pada umumnya tidak dapat bertahan pada paparan radiasi lebih dari 10 Gray (Gy, 1 Gy = 100 rad), sedangkan bakteri yang termasuk dalam kelompok ini dapat bertahan hingga 5.000 Gy.[42][43]
Pada umumnya, paparan energi radiasi dapat menyebabkan mutasi gen dan putusnya rantai DNA.[44] Apabila terjadi pada intensitas yang tinggi, bakteri dapat mengalami kematian.[44] Deinococcus radiodurans memiliki kemampuan untuk bertahan terhadap mekanisme perusakan materi genetik tersebut melalui sistem adaptasi dan adanya proses perbaikan rantai DNA yang sangat efisien.[44]

Peranan

Bidang lingkungan

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Bakteri pengurai, Bakteri nitrifikasi, Bakteri denitrifikasi, dan Bakteri nitrogen
Keanekaragaman bakteri dan jalur metabolismenya menyebabkan bakteri memiliki peranan yang besar bagi lingkungan.[5] Sebagai contoh, bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang telah mati dan sisa-sisa atau kotoran organisme.[5] Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana.[5] Contoh bakteri saprofit antara lain Proteus dan Clostridium.[5] Tidak hanya berperan sebagai pengurai senyawa organik, beberapa kelompok bakteri saprofit juga merupakan patogen oportunis.[5]
Frankia alni, salah satu bakteri pengikat N2 yang berasosiasi dengan tanaman membentuk bintil akar.
Kelompok bakteri lainnya berperan dalam siklus nitrogen, seperti bakteri nitrifikasi.[2] Bakteri nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari senyawa amonia yang pada umumnya berlangsung secara aerob di dalam tanah.[45] Kelompok bakteri ini bersifat kemolitotrof.[45] Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu nitritasi (oksidasi amonia (NH4) menjadi nitrit (NO2-)) dan nitratasi (oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat (NO3)).[45] Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat.[45] Setelah reaksi nitrifikasi selesai, akan terjadi proses dinitrifikasi yang dilakukan oleh bakteri denitrifikasi.[45] Denitrifikasi sendiri merupakan reduksi anaerobik senyawa nitrat menjadi nitrogen bebas (N2) yang lebih mudah diserap dan dimetabolisme oleh berbagai makhluk hidup.[2] Contoh bakteri yang mampu melakukan metabolisme ini adalah Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa, and Paracoccus denitrificans.[46] Di samping itu, reaksi ini juga menghasilkan nitrogen dalam bentuk lain, seperti dinitrogen oksida (N2O).[2] Senyawa tersebut tidak hanya dapat berperan penting bagi hidup berbagai organisme, tetapi juga dapat berperan dalam fenomena hujan asam dan rusaknya ozon.[2] Senyawa N2O akan dioksidasi menjadi senyawa NO dan selanjutnya bereaksi dengan ozon (O3) membentuk NO2- yang akan kembali ke bumi dalam bentuk hujan asam (HNO2).[2]
Di bidang pertanian dikenal adanya suatu kelompok bakteri yang mampu bersimbiosis dengan akar tanaman atau hidup bebas di tanah untuk membantu penyuburan tanah.[5] Kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah bakteri pengikat nitrogen atau singkatnya bakteri nitrogen. Bakteri nitrogen adalah kelompok bakteri yang mampu mengikat nitrogen (terutaman N2) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia (NH4) dan ion nitrat (NO3-) oleh bantuan enzim nitrogenase.[47][48] Kelompok bakteri ini biasanya bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan dan polong untuk membentuk suatu simbiosis mutualisme berupa nodul atau bintil akar untuk mengikat nitrogen bebas di udara yang pada umumnya tidak dapat digunakan secara langsung oleh kebanyakan organisme.[48][2] Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah rhizobia, termasuk di dalamnya genus bakteri Rhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Photorhizobium, dan Sinorhizobium.[2] Contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup di akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.[2]

Bidang pangan

Terdapat beberapa kelompok bakteri yang mampu melakukan proses fermentasi dan hal ini telah banyak diterapkan pada pengolahan berbagi jenis makanan.[5] Bahan pangan yang telah difermentasi pada umumnya akan memiliki masa simpan yang lebih lama, juga dapat meningkatkan atau bahkan memberikan cita rasa baru dan unik pada makanan tersebut.[5] Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:
No.
Nama produk atau makanan
Bahan baku
Bakteri yang berperan
1.
Yoghurt
susu
Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
2.
Mentega
susu
Streptococcus lactis
3.
Terasi
ikan
Lactobacillus sp.
4.
Asinan buah-buahan
buah-buahan
Lactobacillus sp.
5.
Sosis
daging
Pediococcus cerevisiae
6.
Kefir
susu
Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus lactis

Beberapa spesies bakteri pengurai dan patogen dapat tumbuh di dalam makanan.[49] Kelompok bakteri ini mampu memetabolisme berbagai komponen di dalam makanan dan kemudian menghasilkan metabolit sampingan yang bersifat racun.[49] Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan dan kini senyawa tersebut dipakai sebagai bahan dasar botox.[49] Beberapa contoh bakteri perusak makanan:

Bidang kesehatan

Tidak hanya di bidang lingkungan dan pangan, bakteri juga dapat memberikan manfaat dibidang kesehatan. Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain dan senyawa ini banyak digunakan dalam menyembuhkan suatu penyakit.[5] Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
Terlepas dari peranannya dalam menghasilkan antibiotik, banyak jenis bakteri yang justru bersifat patogen.[52] Pada manusia, beberapa jenis bakteri yang sering kali menjadi agen penyebab penyakit adalah Salmonella enterica subspesies I serovar Typhi yang menyebabkan penyakit tifus, Mycobacterium tuberculosis yang menyebabkan penyakit TBC, dan Clostridium tetani yang menyebabkan penyakit tetanus.[53][54] Bakteri patogen juga dapat menyerang hewan ternak, seperti Brucella abortus yang menyebabkan brucellosis pada sapi dan Bacillus anthracis yang menyebabkan antraks.[55] Untuk infeksi pada tanaman yang umum dikenal adalah Xanthomonas oryzae yang menyerang pucuk batang padi dan Erwinia amylovora yang menyebabkan busuk pada buah-buahan.[56]

Dekomposisi

Dekomposisi buah persik setelah 6 hari.
Proses degradasi jasad makhluk hidup dilakukan oleh banyak organisme, salah satunya adalah bakteri. Beberapa jenis bakteri, terutama bakteri heterotrof, mampu mendegradasi senyawa organik dan menggunakannya untuk menunjang pertumbuhannya.[57] Proses dekomposisi ini dibantu oleh beberapa jenis enzim untuk memecah makromolekul, seperti karbohidrat, protein, dan lemak, untuk dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana. Sebagai contoh, enzim protease digunakan untuk memecah protein menjadi senyawa lebih sederhana, seperti asam amino.[57] Proses dekomposisi ini juga berperan dalam pengembalian unsur-unsur, terutama karbon dan nitrogen, ke alam untuk masuk ke dalam siklus lagi.[58]
Dekomposisi jasad makhluk hidup dimulai oleh bakteri yang hidup di dalam tubuh manusia, dimulai dari jaringan-jaringan otot.[58] Proses ini dipercepat saat tubuh telah dikuburkan. Reaksi pertama dalam dekomposisi ini adalah hidrolisis protein oleh protease membentuk asam amino.[58] Selanjutnya, asam amino akan diubah menjadi asam asetat, gas hidrogen, gas nitrogen, dan karbon dioksida sehingga pH lingkungan akan turun menjadi 4-5.[58] Reaksi ini dilakukan oleh bakteri acetogen. Pada tahap akhir, semua senyawa tersebut diubah menjadi gas metana oleh metanogen.[58]

Bakteri – Ciri ciri, Struktur, Perkembangbiakan, Bentuk dan Manfaatnya

Filed under: Klasifikasi — gurungeblog @ 7:54 am
Tags: Bakteri - Ciri ciri, Bentuk dan Manfaatnya, Perkembangbiakan, Struktur
bakteri
Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain .
Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang ekstrim.
Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).
Ciri-ciri Bakteri
Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu :
1. Organisme multiselluler
2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
3. Umumnya tidak memiliki klorofil
4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.
5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
6. Hidup bebas atau parasit
7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan
8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan
Struktur Bakteri
Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:
1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan
2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.
Struktur dasar sel bakteri
struktur-bakteri1
Struktur dasar bakteri :
1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis).
2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.
3. Sitoplasma adalah cairan sel.
4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.
5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.
granula
Struktur tambahan bakteri :
1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila
lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.
2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.
3. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.
4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.
5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.
6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) 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.
Bentuk Bakteri
Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.
Berbagai macam bentuk bakteri :
1. Bakteri Kokus :
kokus
a. Monokokus
yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal
b. Diplokokus
yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan
c. Tetrakokus yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat.
d. Sarkina yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus
e. Streptokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai.
f. Stapilokokus yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur
2. Bakteri Basil :
basil
a. Monobasil
yaitu berupa sel bakteri basil tunggal
b. Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri
basil berdempetan
c. Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai
3. Bakteri Spirilia :
spirilia
a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang
b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup
c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma
Alat Gerak Bakteri
Alat gerak pada bakteri berupa flagellum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi kehidupannya.
Flagellum memiliki jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu
1. Monotrik : bila hanya berjumlah satu
2. Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi
3. Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung
4. Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan sel bakteri
Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri
Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi.
Faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah :
1. Suhu
2. Derajat keasaman atau pH
3. Konsentrasi garam
4. Sumber nutrisi
5. Zat-zat sisa metabolisme
6. Zat kimia
Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya.
Cara Perkembangbiakan bakteri:
Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua.
Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya.
Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA.
Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:
1. Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.
transformasi
2. Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri).
transduksi
3. Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.
konjugasi
Peranan Bakteri
Dalam kehidupan manusia bakteri mempunyai peranan yang menguntungkan maupun yang merugikan.
Bakteri yang menguntungkan adalah sebagai berikut :
1. Pembusukan (penguraian sisa-sisa mahluk hidup contohnya Escherichia colie).
2. Pembuatan makanan dan minuman hasil fermentasi contohnya Acetobacter pada pembuatan asam cuka, Lactobacillus bulgaricus pada pembuatan yoghurt, Acetobacter xylinum pada pembuatan nata de coco dan Lactobacillus casei pada pembuatan keju yoghurt.
3. Berperan dalam siklus nitrogen sebagai bakteri pengikat nitrogen yaitu Rhizobium leguminosarum yang hidup bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dan Azotobacter chlorococcum.
4. Penyubur tanah contohnya Nitrosococcus dan Nitrosomonas yang berperan dalam proses nitrifikasi menghasilkan ion nitrat yang dibutuhkan tanaman.
5. Penghasil antibiotik contohnya adalah Bacillus polymyxa (penghasil antibiotik polimiksin B untuk pengobatan infeksi bakteri gram negatif, Bacillus subtilis penghasil antibioti untuk pengobatan infeksi bakteri gram positif,Streptomyces griseus penghasil antibiotik streptomisin untuk pengobatan bakteri gram negatif termasuk bakteri penyebab TBC dan Streptomyces rimosus penghasil antibiotik terasiklin untuk berbagai bakteri.
6. Pembuatan zat kimia misalnya aseton dan butanol oleh Clostridium acetobutylicum
7. Berperan dalam proses pembusukan sampah dan kotoran hewan sehinggga menghasilkan energi alternatif metana berupa biogas. Contohnya methanobacterium
8. Penelitian rekayasa genetika dalam berbagai bidang.sebagai contoh dalam bidang kedokteran dihasilkan obat-obatan dan produk kimia bermanfaat yang disintesis oleh bakteri, misalnya enzim, vitamin dan hormon.
Bakteri yang merugikan sebagai berikut :
1. Pembusukan makanan contohnya Clostridium botulinum
2. Penyebab penyakit pada manusia contohnya Mycobacterium tuberculosis ( penyebab penyakit TBC ), Vibrio cholerae ( penyebab kolera atau muntaber ), Clostridium tetani (penyebab penyakit tetanus ) dan Mycobacterium leprae (penyebab penyakit lepra )
3. Penyebab penyakit pada hewan contohnya Bacilluc antrachis (penyebab penyakit antraks pada sapi )
4. Penyebab penyakit pada tanaman budidaya contohnya Pseudomonas solanacearum (penyebab penyakit pada tanaman tomat, lombok, terung dan tembakau) serta Agrobacterium tumafaciens (penyebab tumor pada tumbuhan)
Bakteri yang Menguntungkan
Bakteri yang menguntungkan bagi kehidupan manusia, antara lain,
sebagai berikut.
1) Rhizobium bersimbiosis pada akar leguminosarum untuk mengikat
nitrogen.
2) Azotobacter hidup di dalam tanah dan dapat mengikat nitrogen
sehingga dapat menyuburkan tanah.
3) E. coli membantu pembusukan makanan di dalam usus besar dan
penghasil vitamin K yang membantu pembekuan darah.
4) Lactobacillus sp. dimanfaatkan untuk proses pembuatan susu yogurt
dan susu keju.
5) Acetobacter xylium dimanfaatkan untuk pembuatan nata de coco.
6) Acetobacter dimanfaatkan untuk mengubah air cuka menjadi
alkohol dan alkohol menjadi asam cuka.
7) Bakteri saprofit anaerob dimanfaatkan untuk pembuatan gas bio
atau biogas.
9) Streptococcus griceus dimanfaatkan untuk penghasil antibiotik
streptomisin sehingga banyak dimanfaatkan dalam industri obatobatan.


Bakteri yang Merugikan
Bakteri yang merugikan bagi kehidupan manusia, antara lain, sebagai
berikut:
1) Salmonella typhosa penyebab penyakit tifus,
2) Shigella dysenteriae penyebab penyakit disentri,
3) Neisseria meningitidis penyebab penyakit meningitis,
4) Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kencing nanah,
5) Mycobacterium tuberculosis penyebab penyakit tuberkulosis, dan
6) Mycobacterium leprae penyebab penyakit lepra.


Bakteri yang Menguntungkan
Bakteri yang menguntungkan bagi kehidupan manusia, antara lain,
sebagai berikut.
1) Rhizobium bersimbiosis pada akar leguminosarum untuk mengikat
nitrogen.
2) Azotobacter hidup di dalam tanah dan dapat mengikat nitrogen
sehingga dapat menyuburkan tanah.
3) E. coli membantu pembusukan makanan di dalam usus besar dan
penghasil vitamin K yang membantu pembekuan darah.
4) Lactobacillus sp. dimanfaatkan untuk proses pembuatan susu yogurt
dan susu keju.
5) Acetobacter xylium dimanfaatkan untuk pembuatan nata de coco.
6) Acetobacter dimanfaatkan untuk mengubah air cuka menjadi
alkohol dan alkohol menjadi asam cuka.
7) Bakteri saprofit anaerob dimanfaatkan untuk pembuatan gas bio
atau biogas.
9) Streptococcus griceus dimanfaatkan untuk penghasil antibiotik
streptomisin sehingga banyak dimanfaatkan dalam industri obatobatan.


Bakteri yang Merugikan
Bakteri yang merugikan bagi kehidupan manusia, antara lain, sebagai
berikut:
1) Salmonella typhosa penyebab penyakit tifus,
2) Shigella dysenteriae penyebab penyakit disentri,
3) Neisseria meningitidis penyebab penyakit meningitis,
4) Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kencing nanah,
5) Mycobacterium tuberculosis penyebab penyakit tuberkulosis, dan
6) Mycobacterium leprae penyebab penyakit lepra.


Bakteri yang Menguntungkan
Bakteri yang menguntungkan bagi kehidupan manusia, antara lain,
sebagai berikut.
1) Rhizobium bersimbiosis pada akar leguminosarum untuk mengikat
nitrogen.
2) Azotobacter hidup di dalam tanah dan dapat mengikat nitrogen
sehingga dapat menyuburkan tanah.
3) E. coli membantu pembusukan makanan di dalam usus besar dan
penghasil vitamin K yang membantu pembekuan darah.
4) Lactobacillus sp. dimanfaatkan untuk proses pembuatan susu yogurt
dan susu keju.
5) Acetobacter xylium dimanfaatkan untuk pembuatan nata de coco.
6) Acetobacter dimanfaatkan untuk mengubah air cuka menjadi
alkohol dan alkohol menjadi asam cuka.
7) Bakteri saprofit anaerob dimanfaatkan untuk pembuatan gas bio
atau biogas.
9) Streptococcus griceus dimanfaatkan untuk penghasil antibiotik
streptomisin sehingga banyak dimanfaatkan dalam industri obatobatan.


Bakteri yang Merugikan
Bakteri yang merugikan bagi kehidupan manusia, antara lain, sebagai
berikut:
1) Salmonella typhosa penyebab penyakit tifus,
2) Shigella dysenteriae penyebab penyakit disentri,
3) Neisseria meningitidis penyebab penyakit meningitis,
4) Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kencing nanah,
5) Mycobacterium tuberculosis penyebab penyakit tuberkulosis, dan
6) Mycobacterium leprae penyebab penyakit lepra.

Virus

?Virus
Rotavirus
Klasifikasi virus
Kelas:
I–VII
Groups
I: Virus dsDNA
II: Virus ssDNA
III: Virus dsRNA
IV: Virus (+)ssRNA
V: Virus (−)ssRNA
VI: Virus ssRNA-RT
VII: Virus dsDNA-RT

Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan menjadi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.
Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofage atau fage digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).
Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas jika tidak berada dalam sel inang. Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan (misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV).

Etimologi

Kata virus berasal dari bahasa latin virion yang berarti racun, yang pertama kali digunakan di Bahasa Inggris tahun 1392.[1] Definisi "agen yang menyebabkan infeksi penyakit" pertama kali digunakan tahun 1728,[1] sebelum ditemukannya virus sendiri oleh Dmitry Iwanovsky tahun 1892.

Sejarah penemuan

Virus mosaik tembakau merupakan virus yang pertama kali divisualisasikan dengan mikroskop elektron.

 

 

Struktur dan anatomi virus

Model skematik virus berkapsid heliks (virus mosaik tembakau): 1. asam nukleat (RNA), 2. kapsomer, 3. kapsid.
Virus adalah organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri sehingga virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri. Virus terkecil berdiameter hanya 20 nm (lebih kecil daripada ribosom), sedangkan virus terbesar sekalipun sukar dilihat dengan mikroskop cahaya.[9]
Genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA.[10] Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal.[10] Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler.[10] Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar.[10][9] Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal.[10]
Bahan genetik virus diselubungi oleh suatu lapisan pelindung.[10] Protein yang menjadi lapisan pelindung tersebut disebut kapsid.[10] Bergantung pada tipe virusnya, kapsid bisa berbentuk bulat (sferik), heliks, polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.[10] Kapsid terbentuk dari banyak subunit protein yang disebut kapsomer.[9][10]
Bakteriofag terdiri dari kepala polihedral berisi asam nukleat dan ekor untuk menginfeksi inang.
Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus.[11] Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer.[11] Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid.[11] Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut.[11] Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.[11]
Virus cacar air memiliki selubung virus.
Kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks.[12] Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral.[12] Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein.[12] Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid.[12] Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.[12]
Beberapa jenis virus memiliki unsur tambahan yang membantunya menginfeksi inang.Virus pada hewan memiliki selubung virus, yaitu membran menyelubungi kapsid.[13] Selubung ini mengandung fosfolipid dan protein dari sel inang, tetapi juga mengandung protein dan glikoprotein yang berasal dari virus.[13] Selain protein selubung dan protein kapsid, virus juga membawa beberapa molekul enzim di dalam kapsidnya. Ada pula beberapa jenis bakteriofag yang memiliki ekor protein yang melekat pada "kepala" kapsid. Serabut-serabut ekor tersebut digunakan oleh fag untuk menempel pada suatu bakteri.[14] Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.[14]

Patogenesis Virus

Macam-macam infeksi virus

Virus dapat menginfeksi inangnya dan menyebabkan berbagai akibat bagi inangnya.[15] ada yang berbahaya, namun juga ada yang dapat ditangani oleh sel imun dalam tubuh sehingga akibat yang dihasilkan tidak terlalu besar.[15]
  1. Infeksi Akut
    infeksi akut merupakan     infeksi yang berlangsung dalam jangka waktu cepat namun dapat juga berakibat fatal.[15] Akibat dari infeksi akut adalah :
    * Sembuh tanpa kerusakan (Sembuh total)    [15]
    * Sembuh dengan kerusakan/    cacat, misalnya : polio[15]
    * Berlanjut kepada infeksi kronis    [15]
    *     Kematian[15]
  2. Infeksi Kronis
    Infeksi kronis merupakan infeksi virus yang berkepanjangan sehingga ada resiko gejala penyakit muncul kembali.    [15] Contoh dari infeksi kronis adalah :
    * Silent subclinical infection seumur hidup, contoh :     cytomegalovirus( CMV)[15]
    * Periode diam yang cukup lama sebelum munculnya penyakit, contoh :     HIV [15]
    * Reaktivasi yang menyebabkan infeksi akut, contoh :     shingles[15]
    * Penyakit kronis yang berulang (kambuh), contoh :     HBV, HCV
    * Kanker contoh :     HTLV-1, HPV, HBV, HCV, HHV.[15]

Replikasi virus

Replikasi virus terdiri atas beberapa tahapan-tahapan yaitu pelekatan virus, penetrasi, pelepasan mantel, replikasi genom dan ekspresi gen, perakitan, pematangan, dan pelepasan.

Pelekatan Virus

Pelekatan virus merupakan proses interaksi awal antara partikel virus dengan molekul reseptor pada permukaan sel inang.[16] Pada tahap ini, terjadi ikatan spesifik antara molekul reseptor seluler dengan antireseptor pada virus.[16] Beberapa jenis virus memerlukan molekul lainnya untuk proses pelekatan yaitu koreseptor.[16]
Molekul reseptor yang target pada permukaan sel dapat berbentuk protein (biasanya glikoprotein) atau residu karbohidrat yang terdapat pada glikoprotein atau glikolipid.[16]
Beberapa virus kompleks seperti poxvirus dan herpesvirus memiliki lebih dari satu reseptor sehingga mempunyai beberapa rute untuk berikatan dengan sel.[16]
Reseptor virus mempunyai beberapa kelas yang berbeda :
  • molekul immunoglobulin-like superfamily
  • reseptor terkait membran
  • saluran dan transporter transmembran[16]
Beberapa contoh virus beserta reseptor yang dimiliki :
  • Human Rhinovirus (HRV)
Human Rhinovirus memiliki reseptor ICAM-1(Intracelluler adhesion molecule-1).[17] Molekul tersebut merupakan molekul adhesi yang fungsi normalnya adalah untuk mengikatkan sel kepada substratnya.[17] struktur ICAM-1 mirip dengan molekul imunoglobulin dengan domain C dan V sehingga digolongkan sebagai protein supefamily immunoglobulin[17]
Struktur ICAM-1 memiliki lima Ig-like domain untuk berikatan dengan Lfa-1 (Leukocite function antigen-1), Mac-1 (Macrofage antigen-1), Rhinovirus (HRV), fibrinogen, dan PFIE (malaria infected erythocytes).[17]
10 serotipe dari HRV menggunakan ICAM-1 sebagai reseptor, sepuluh serotipe lainnya menggunakan protein yang beruhubungan dengan LDL reseptor.[17]
  • Poliovirus
mempunyai reseptor virus berupa protein membran integral yang juga anggota dari molekul superfamily immunoglobulin.[18] Reseptor ini memiliki tiga domain yaitu satu berupa variabel dan dua konstan.[18]
  • Virus influenza
Virus ini mempunyai dua tipe spike glikoprotein pada permukaan partikel virus yaitu hemagglutinin (HA) dan neuraminidase.[19] HA akan berikatan dengan reseptor virus influenza yang berupa asam sialat (N-asetil neuraminic acid).[19]
virus ini berikatan dengan muatan negatif dari moieties asam sialat yang ada pada rantai oligosakarida yang secara kovalen berikatan dengan glikoprotein pada permukaan sel.[19]
adanya asam sialat pada hampir semua jenis sel menyebabkan virus influenza bisa berikatan dengan banyak tipe sel.[19]

Penetrasi

Penetrasi terjadi pada waktu yang sangat singkat setelah pelekatan virus pada reseptor di membran sel.[20] Proses ini memerlukan energi Tiga mekanisme yang terlibat:
  • Translokasi partikel virus
Proses translokasi relatif jarang terjadi di antara virus dan mekanisme belom sepenuhnya dipahami benar, kemungkinan diperantarai oleh protein di dalam virus kapsid dan reseptor membran spesifik.[21]
  • Endositosis virus ke dalam vakuola intraseluler
proses endositosis merupakan mekanisme yang sangat umum sebagai jalan masuk virus ke dalam sel.[22] Tidak diperlukan protein virus spesifik selain yang telah digunakan untuk pengikatan reseptor.[22]
  • fusi dari envelope dengan membran sel (untuk virus yang berenvelope)

Proses fusi virus berenvelop dengan membran sel baik secara langsung maupun dengan permukaan sel maupun mengikuti endositosis dalam sitoplasma.[22] Diperlukan adanya protein fusi spesifik dalam envelop virus, misalnya : HA influenza dan glikoprotein transmembran (TM) Rhinovirus.[22]

Pelepasan Mantel

Tahap ini terjadi setelah proses penetrasi dimana kapsid virus baik seluruhnya maupun sebagian dipindahkan ke dalam sitoplasma sel inang.[20] Pada tahap ini genom virus terekspos dalam bentuk kompleks nukleoprotein.[20] Dalam beberapa kasus, tahap ini berlangsung cukup sederhana dan terjadi selama fusi pada membran virus dengan membran plasma.[20] untuk virus lainnya, tahap ini merupakan proses multistep yang melibatkan jalur endositosis dan membran nukleus.[20]

Replikasi Genom dan Ekspresi Gen

7 Klasifikasi Baltimore.[23]
Strategi replikasi dari beberapa virus tergantung pada material genetik alami dari virus tersebut.[24] Dalam hal ini, virus dibagi dalam 7 kelompok seperti pengelompokan [[David Baltimore].[24] Proses ekspresi gen akan menentukan semua proses infeksi virus (akut, kronis, persisten, atau laten).[24]
  • Kelas I : DNA Utas Ganda
Kelompok ini dibagi menjadi dua kelompok :
1.       Replikasi terjadi di inti dan relatif tergantung kepada faktor-faktor seluler (Adenoviridae, Polyomaviridae, Herpesviridae)[24]
2.       Replikasi terjadi di sitoplasma (Poxviridae). virus ini melibatkan semua faktor-faktor yang penting untuk transkripsi dan replikasi dari genomnya, dan kebanyakan tidak tergantung pada perangkat replikasi dari inangnya[24].
  • Kelas II : DNA Utas Tunggal
Replikasi terjadi di dalam nukleus, melibatkan bentuk utas ganda intermediate sebagai cetakan untuk sintesis utas tunggal DNA turunannya (Parvoviridae)[24]
  • Kelas III : RNA Utas Ganda
Virusnya memiliki genom yang tersegmentasi. masing-masing segmennya ditranskripsi secara terpisah untuk menghasilkan monosistronik mRNA individual. contoh : Reoviridae[24]
  • Kelas IV : RNA Utas Tunggal (+)
Virus dengan polisistronik mRNA dimana kelas ini genom RNA membentuk mRNA yang ditranslasikan untuk membentuk suatu polyprotein yang dipecah membentuk protein matang. Contoh : Picornaviridae[24]
  • Kelas V : RNA Utas Tunggal (-)
Genom pada kelas ini dibagi menjadi dua tipe :
1.       Genom tidak bersegmen (Rhabdoviridae), Tahap pertama dalam replikasi adalah transkripsi dari genom RNA utas (-) oleh virion RNA-dependent RNA polimerase untuk menghasilkan monosistronik mRNA yang juga sebagai cetakan untuk replikasi genom.[24]
2.       Genom bersegmen (Orthomixoviridae), replikasi terjadi di dalam nukleus dimana monosistronik mRNA untuk masing-masing gen virus dihasilkan oleh transkriptase virus.[24]
  • Kelas VI : RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA Intermediate
Genom Retrovirus RNA utas tunggal (+) bersifat diploid dan tidak dipakai secara langsung sebagai mRNA tetapi sebagi template untuk reverse transkriptase menjadi DNA.[24]
  • Kelas VII : DNA Utas Ganda dengan RNA Intermediate
Virus kelompok ini bergantung kepada reverse transkriptase, tetapi berbeda dengan retrovirus, prosesnya terjadi di dalam partikel virus selama maturasi (Hepadnaviridae).[24]

Perakitan

Perakitan merupakan proses pengumpulan komponen-komponen virion pada bagian khusus di dalam sel.[20] Selama proses ini, terjadi pembentukan struktur partikel virus.[20] Proses ini tergantung kepada proses replikasi di dalam sel dan tempat di mana virus melepaskan diri dari sel.[20] mekanisme perakitan bervariasi untuk virus yang berbeda-beda. Contoh : proses perakitan Picornavirus, Poxvirus, dan Reovirus terjadi di sitoplasma, sementara itu proses perakitan Adenovirus , Poliovirus, dan Parvovirus terjadi di nukleus.[20]

Pematangan

Pematangan merupakan tahap dari siklus hidup virus dimana virus bersifat infeksius.[20] pada tahap ini terjadi perubahan struktur dalam partikel virus yang kemungkinan dihasilkan oleh pemecahan spesifik protein kapsid untuk menghasilkan produk yang matang.[20] protease virus dan enzim seluler lainnya biasanya terlibat dalam proses ini.[20]

Pelepasan

Semua virus kecuali virus tanaman melepaskan diri dari sel inang melalui dua mekanisme :
  • untuk virus litik (semua virus non-selubung), pelepasan merupakan proses yang sederhana, dimana sel yang terinfeksi terbuka dan virus keluar.[20]
  • untuk virus berselubung, diperlukan membran lipid ketika virus keluar dari sel melewati membran , proses ini dikenal sebagai budding.[20]
Proses pelepasan partikel virus kemungkinan bisa merusak sel(Paramyxovirus, Rhabdovirus, dan Togavirus) , dan kemungkinan sebagian lagi tidak merusak sel (Retrovirus).[20]

Klasifikasi virus

Virus dapat diklasifikasi menurut morfologi, tropisme dan cara penyebaran, dan genomik fungsional.[25]
  • Klasifikasi virus berdasarkan morfologi
Berdasarkan morfologi, virus dibagi berdasarkan jenis asam nukleat dan juga protein membran terluarnya (envelope) menjadi 4 kelompok, yaitu :[25]
  1. Virus DNA
  2. Virus RNA
  3. Virus berselubung
  4. Virus non-selubung
  • Klasifikasi virus berdasarkan tropisme dan cara penyebaran
Berdasarkan tropisme dan cara penyebaran, virus dibagi menjadi:[25]
  1. Virus Enterik
  2. Virus Respirasi
  3. Arbovirus
  4. Virus onkogenik
  5. Hepatitis virus
  • Klasifikasi virus berdasarkan genomik fungsional
Virus di klasifikan menjadi 7 kelompok berdasarkan alur fungsi genomnya. Klasifikasi ini disebut juga klasifikasi Baltimore yaitu:[25]
  1. Virus Tipe I = DNA Utas Ganda
  2. Virus Tipe II = DNA Utas Tunggal
  3. Virus Tipe III = RNA Utas Ganda
  4. Virus Tipe IV = RNA Utas Tunggal (+)
  5. Virus Tipe V = RNA Utas Tunggal (-)
  6. Virus Tipe VI = RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA perantara
  7. Virus Tipe VII = DNA Utas Ganda dengan RNA perantara

Contoh-contoh virus

Virus RNA

Virus RNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa RNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas III, IV, V, dan VI. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Retroviridae, Picornaviridae, Orthomixoviridae, dan Arbovirus.[26]
Retroviridae
Retroviridae merupakan virus berbentuk ikosahedral. Virus ini memiliki genom RNA berjumlah dua buah yang keduanya identik dan memiliki polaritas positif yang nantinya akan diekspresikan menjadi enzim polimerase yang unik yaitu reverse traskriptase yang berguna untuk mengubah RNA menjadi DNA.[26][27]DNA yang dihasilkan nantinya akan berintegrasi ke dalam DNA sel inang sebagai provirus.[26] Virus ini termasuk ke dalam virus yang ganas, dapat menyebabkan penekanan sistem kekebalan tubuh dan juga tumor.[26] Sifatnya yang ganas tersebut disebabkan salah satunya karena virus ini mudah mengalami mutasi.[26]
Salah satu genus dari famili ini yang paling terkenal adalah genus Lentivirus, yang contoh spesiesnya adalah HIV 1 dan 2.[26]
Picornaviridae
Picornaviridae merupakan berukuran kecil. Virus ini memiliki genom RNA dengan polaritas positif sehingga termasuk virus kelas IV dalam klasifikasi Baltimore.[28] Virus dalam famili ini mampu menyebabkan banyak penyakit pada manusia, di antaranya adalah penyakit polio yang disebabkan oleh Poliovirus dan flu ringan yang disebabkan oleh Rhinovirus.[28]
Orthomixoviridae
Orthomoxoviridae merupakan virus yang memiliki selubung dengan materi genetik RNA bersegmen berpolaritas negatif sehingga virus ini termasuk dalam kelas V dalam klasifikasi Baltimore.[29] Ciri khan dari virus ini adalah virus ini memiliki protein permukaan yang merupakan antigen utama yaitu Hemmaglutinin (HA) dan Neuraminidase (NA).[29] Hemmaglutinin merupakan bagian virus yang menempel pada sel target oleh sebab itu antibodi terhadap hemmaglutinin dapat melindung dari infeksi virus.[29] Neuraminidase berperan untuk melepaskan virion dari sel oleh sebab itu antibodi terhadap NA dapat menekan tingkat keparahan infeksi virus.[29]
Virus ini di klasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu :
  1. Influenza tipe A
    Influenza tipe A merupakan virus yang menginfeksi berbagai spesies baik manusia, burung (burung liar, ternak, domestik), babi, kuda, anjing, dan mamalia air(anjing laut dan paus).    [29] Virus influenza tipe A dapat mengalami antigenic drift dan antigenic shift. [29]
    Antigenic drift adalah terjadinya mutasi pada gen yang menyandikan protein Hemmaglutinin. Hal tersebut menyebabkan antibodi yang ada tidak dapat mengenalinya lagi. Kejadian tersebut menyebabkan terjadinya endemik musiman.[29]
    Antigenic shift adalah munculnya subtipe barus virus influenza yang disebabkan karena penggabunggan genetik antara manusia dengan virus hewan atau dengan transmisi langsung dari hewan unggas ke manusia. karena tidak ada atau sedikitnya imunitas terhada virus baru, maka pandemik dapat terjadi.[29]
  2. Influenza tipe B
  3. Influenza tipe C
  4. Tick-Borne Influenza
    virus ini merupakan virus yang berasal dari kutu.    [29]
Arboviruses
Arbovirus merupakan singkatan dari ARthropoda-BOrne virus yaitu virus yang berasal dari kelompok Arthropoda.[30] Arbovirus dibagi menjadi empat famili yaitu :
  1. Togaviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     Rubellavirus.[30]
  2. Flaviviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     Hepatitis C virus dan Denguevirus yang penyebabkan penyakit demam berdarah dengue.[30]
  3. Bunyaviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah California encephalitis virus (CE) yang menyebabkan penyakit     encephalitis pada manusia.[30]
  4. Reoviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     reovirus yang menyebabkan Colorado tick fever dan Rotavirus yang menyebabkan diare epidemik pada anak-anak.[30]

Virus DNA

Virus DNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa DNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas I, II, VII. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Herpesviridae, Parvoviridae, dan Poxviridae.[31]
Herpesviridae
Herpesviridae merupakan kelompok virus berukuran besar dengan materi genetik DNA utas ganda sehingga dikelompokkan ke dalam kelas 1 dalam klasifikasi baltimore. Virus dalam kelompok ini dapat menyebabkan penyakit ganas dan juga dapat menyebabkan kelainan pasca kelahiaran pada bayi.[31] Herpesviridae terbagi ke dalam beberapa genus, yaitu :
  1. Alpha Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok Alpha herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut dengan gejala yang muncul saat itu juga.    [31] infeksi virus ini bersifat laten persisten disebabkan karena kemampuan genom virus ini untuk berintergrasi dengan sel inang.[31] jika kondisi inang sedang lemah, maka ada kemungkinan penyakit dapat muncul kembali pada tempat yang sama.[31]
    contoh dari virus ini adalah Herpes simplex tipe 1 dan 2 dan Varicella zoster(VZ) virus.[31]
  2. Beta Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok beta herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut akan tetapi tidak ditemukan gejala pada     carrier.[31] virus ini menyebabkan infeksi pada bayi dan perkembangan abnormal (penyakit kongenital).[31]
    contoh dari virus ini adalah Cytomegalovirus.[31]
  3. Gamma Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok ini mampu menyebabkan penyakit     limphopoliperatif jinak dan ganas.[31]
    contoh dari virus ini adalah Epstein-Barr virus.[31]
Parvoviridae
Parvoviridae merupakan virus dengan DNA utas tunggal polaritas positif atau negatif sehingga termasuk dalam kelas II dalam klasifikasi Baltimore.[32] Virus ini tidak memiliki selubung virus dan merupakan virus manusia yang berukuran paling kecil.[32] Virus merupakan virus yang tidak sempurna sehingga perlu berasosiasi dengan adenovirus sehingga sering disebut Adeno-Associated Virus(AAV).[32] Salah satu contoh kelompok ini adalah virus B-19 yang dapat menyebabkan cacat atau keguguran pada janin.[32]
Poxviridae
Poxviridae merupakan virus dengan materi genetik DNA untai ganda sehingga virus ini di termasuk dalam kelas I dalam klasifikasi Baltimore.[33] Ciri khas dari virus ini adalah virus ini memiliki morfologi besar dan kompleks.[33] Virus yang terkenal dalam kelompok ini adalah Smallpox.[33] Smallpox cukup terkenal karena menimbulkan pandemik yang sangat besar diseluruh dunia.[33] sekarang virus Smallpox sudah dimusnahkan.[33]

Peranan Virus dalam Kehidupan

Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika.[15] Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh).[15] Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor ­biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan.[15] Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember ­2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru).[15] Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.[15]
Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan.[15] Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus.[15] Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome), yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih.[15] Tabel berikut ini memuat beberapa macam penyakit yang disebabkan oleh virus.[15]
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan bagi hewan dan tumbuhan.[15] Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.[15]

Penyakit hewan akibat virus

Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV).[15] Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau.[15] Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV).[15] Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet, disebabkan oleh virus rabies.[15]

Penyakit tumbuhan akibat virus

Penyakit mosaik, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman tembakau.[2] Penyebabnya adalah tobacco mosaic virus (TMV) Penyakit tungro, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman padi.[2] Penyebabnya adalah virus Tungro.[2] Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk. Penyebabnya adalah virus citrus vein phloem degeneration (CVPD).[2]

Penyakit manusia akibat virus

Contoh paling umum dari penyakit yang disebabkan oleh virus adalah pilek (yang bisa saja disebabkan oleh satu atau beberapa virus sekaligus), cacar, AIDS (yang disebabkan virus HIV), dan demam herpes (yang disebabkan virus herpes simpleks).[34] Kanker leher rahim juga diduga disebabkan sebagian oleh papilomavirus (yang menyebabkan papiloma, atau kutil), yang memperlihatkan contoh kasus pada manusia yang memperlihatkan hubungan antara kanker dan agen-agen infektan.[34] Juga ada beberapa kontroversi mengenai apakah virus borna, yang sebelumnya diduga sebagai penyebab penyakit saraf pada kuda, juga bertanggung jawab kepada penyakit psikiatris pada manusia.[34]
Potensi virus untuk menyebabkan wabah pada manusia menimbulkan kekhawatiran penggunaan virus sebagai senjata biologis. Kecurigaan meningkat seiring dengan ditemukannya cara penciptaan varian virus baru di laboratorium.[34]
Kekhawatiran juga terjadi terhadap penyebaran kembali virus sejenis cacar, yang telah menyebabkan wabah terbesar dalam sejarah manusia, dan mampu menyebabkan kepunahan suatu bangsa.[34] Beberapa suku bangsa Indian telah punah akibat wabah, terutama penyakit cacar, yang dibawa oleh kolonis Eropa.[34] Meskipun sebenarnya diragukan dalam jumlah pastinya, diyakini kematian telah terjadi dalam jumlah besar.[34] Penyakit ini secara tidak langsung telah membantu dominasi bangsa Eropa di dunia baru Amerika.[34]
Salah satu virus yang dianggap paling berbahaya adalah filovirus.[34] Grup Filovirus terdiri atas Marburg, pertama kali ditemukan tahun 1967 di Marburg, Jerman, dan ebola.[34] Filovirus adalah virus berbentuk panjang seperti cacing, yang dalam jumlah besar tampak seperti sepiring mi.[34] Pada April 2005, virus Marburg menarik perhatian pers dengan terjadinya penyebaran di Angola. Sejak Oktober 2004 hingga 2005, kejadian ini menjadi epidemi terburuk di dalam kehidupan manusia.[34]

Diagnosis di laboratorium

Deteksi, isolasi, hingga analisis suatu virus biasanya melewati proses yang sulit dan mahal.[35] Karena itu, penelitian penyakit akibat virus membutuhkan fasilitas besar dan mahal, termasuk juga peralatan yang mahal dan tenaga ahli dari berbagai bidang, misalnya teknisi, ahli biologi molekular, dan ahli virus.[35] Biasanya proses ini dilakukan oleh lembaga kenegaraan atau dilakukan secara kerjasama dengan bangsa lain melalui lembaga dunia seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO).[35]

Pencegahan dan pengobatan

Karena biasanya memanipulasi mekanisme sel induknya untuk bereproduksi, virus sangat sulit untuk dibunuh.[36] Metode pengobatan sejauh ini yang dianggap paling efektif adalah vaksinasi, untuk merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi, dan obat-obatan yang mengatasi gejala akibat infeksi virus.[36]
Penyembuhan penyakit akibat infeksi virus biasanya disalah-antisipasikan dengan penggunaan antibiotik, yang sama sekali tidak mempunyai pengaruh terhadap kehidupan virus.[36] Efek samping penggunaan antibiotik adalah resistansi bakteri terhadap antibiotik.[36] Karena itulah diperlukan pemeriksaan lebih lanjut untuk memastikan apakah suatu penyakit disebabkan oleh bakteri atau virus.[36]
  • reseptor terkait membran
  • saluran dan transporter transmembran[16]
Beberapa contoh virus beserta reseptor yang dimiliki :
  • Human Rhinovirus (HRV)
Human Rhinovirus memiliki reseptor ICAM-1(Intracelluler adhesion molecule-1).[17] Molekul tersebut merupakan molekul adhesi yang fungsi normalnya adalah untuk mengikatkan sel kepada substratnya.[17] struktur ICAM-1 mirip dengan molekul imunoglobulin dengan domain C dan V sehingga digolongkan sebagai protein supefamily immunoglobulin[17]
Struktur ICAM-1 memiliki lima Ig-like domain untuk berikatan dengan Lfa-1 (Leukocite function antigen-1), Mac-1 (Macrofage antigen-1), Rhinovirus (HRV), fibrinogen, dan PFIE (malaria infected erythocytes).[17]
10 serotipe dari HRV menggunakan ICAM-1 sebagai reseptor, sepuluh serotipe lainnya menggunakan protein yang beruhubungan dengan LDL reseptor.[17]
  • Poliovirus
mempunyai reseptor virus berupa protein membran integral yang juga anggota dari molekul superfamily immunoglobulin.[18] Reseptor ini memiliki tiga domain yaitu satu berupa variabel dan dua konstan.[18]
  • Virus influenza
Virus ini mempunyai dua tipe spike glikoprotein pada permukaan partikel virus yaitu hemagglutinin (HA) dan neuraminidase.[19] HA akan berikatan dengan reseptor virus influenza yang berupa asam sialat (N-asetil neuraminic acid).[19]
virus ini berikatan dengan muatan negatif dari moieties asam sialat yang ada pada rantai oligosakarida yang secara kovalen berikatan dengan glikoprotein pada permukaan sel.[19]
adanya asam sialat pada hampir semua jenis sel menyebabkan virus influenza bisa berikatan dengan banyak tipe sel.[19]

Penetrasi

Penetrasi terjadi pada waktu yang sangat singkat setelah pelekatan virus pada reseptor di membran sel.[20] Proses ini memerlukan energi Tiga mekanisme yang terlibat:
  • Translokasi partikel virus
Proses translokasi relatif jarang terjadi di antara virus dan mekanisme belom sepenuhnya dipahami benar, kemungkinan diperantarai oleh protein di dalam virus kapsid dan reseptor membran spesifik.[21]
  • Endositosis virus ke dalam vakuola intraseluler
proses endositosis merupakan mekanisme yang sangat umum sebagai jalan masuk virus ke dalam sel.[22] Tidak diperlukan protein virus spesifik selain yang telah digunakan untuk pengikatan reseptor.[22]
  • fusi dari envelope dengan membran sel (untuk virus yang berenvelope)

Proses fusi virus berenvelop dengan membran sel baik secara langsung maupun dengan permukaan sel maupun mengikuti endositosis dalam sitoplasma.[22] Diperlukan adanya protein fusi spesifik dalam envelop virus, misalnya : HA influenza dan glikoprotein transmembran (TM) Rhinovirus.[22]

Pelepasan Mantel

Tahap ini terjadi setelah proses penetrasi dimana kapsid virus baik seluruhnya maupun sebagian dipindahkan ke dalam sitoplasma sel inang.[20] Pada tahap ini genom virus terekspos dalam bentuk kompleks nukleoprotein.[20] Dalam beberapa kasus, tahap ini berlangsung cukup sederhana dan terjadi selama fusi pada membran virus dengan membran plasma.[20] untuk virus lainnya, tahap ini merupakan proses multistep yang melibatkan jalur endositosis dan membran nukleus.[20]

Replikasi Genom dan Ekspresi Gen

7 Klasifikasi Baltimore.[23]
Strategi replikasi dari beberapa virus tergantung pada material genetik alami dari virus tersebut.[24] Dalam hal ini, virus dibagi dalam 7 kelompok seperti pengelompokan [[David Baltimore].[24] Proses ekspresi gen akan menentukan semua proses infeksi virus (akut, kronis, persisten, atau laten).[24]
  • Kelas I : DNA Utas Ganda
Kelompok ini dibagi menjadi dua kelompok :
1.       Replikasi terjadi di inti dan relatif tergantung kepada faktor-faktor seluler (Adenoviridae, Polyomaviridae, Herpesviridae)[24]
2.       Replikasi terjadi di sitoplasma (Poxviridae). virus ini melibatkan semua faktor-faktor yang penting untuk transkripsi dan replikasi dari genomnya, dan kebanyakan tidak tergantung pada perangkat replikasi dari inangnya[24].
  • Kelas II : DNA Utas Tunggal
Replikasi terjadi di dalam nukleus, melibatkan bentuk utas ganda intermediate sebagai cetakan untuk sintesis utas tunggal DNA turunannya (Parvoviridae)[24]
  • Kelas III : RNA Utas Ganda
Virusnya memiliki genom yang tersegmentasi. masing-masing segmennya ditranskripsi secara terpisah untuk menghasilkan monosistronik mRNA individual. contoh : Reoviridae[24]
  • Kelas IV : RNA Utas Tunggal (+)
Virus dengan polisistronik mRNA dimana kelas ini genom RNA membentuk mRNA yang ditranslasikan untuk membentuk suatu polyprotein yang dipecah membentuk protein matang. Contoh : Picornaviridae[24]
  • Kelas V : RNA Utas Tunggal (-)
Genom pada kelas ini dibagi menjadi dua tipe :
1.       Genom tidak bersegmen (Rhabdoviridae), Tahap pertama dalam replikasi adalah transkripsi dari genom RNA utas (-) oleh virion RNA-dependent RNA polimerase untuk menghasilkan monosistronik mRNA yang juga sebagai cetakan untuk replikasi genom.[24]
2.       Genom bersegmen (Orthomixoviridae), replikasi terjadi di dalam nukleus dimana monosistronik mRNA untuk masing-masing gen virus dihasilkan oleh transkriptase virus.[24]
  • Kelas VI : RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA Intermediate
Genom Retrovirus RNA utas tunggal (+) bersifat diploid dan tidak dipakai secara langsung sebagai mRNA tetapi sebagi template untuk reverse transkriptase menjadi DNA.[24]
  • Kelas VII : DNA Utas Ganda dengan RNA Intermediate
Virus kelompok ini bergantung kepada reverse transkriptase, tetapi berbeda dengan retrovirus, prosesnya terjadi di dalam partikel virus selama maturasi (Hepadnaviridae).[24]

Perakitan

Perakitan merupakan proses pengumpulan komponen-komponen virion pada bagian khusus di dalam sel.[20] Selama proses ini, terjadi pembentukan struktur partikel virus.[20] Proses ini tergantung kepada proses replikasi di dalam sel dan tempat di mana virus melepaskan diri dari sel.[20] mekanisme perakitan bervariasi untuk virus yang berbeda-beda. Contoh : proses perakitan Picornavirus, Poxvirus, dan Reovirus terjadi di sitoplasma, sementara itu proses perakitan Adenovirus , Poliovirus, dan Parvovirus terjadi di nukleus.[20]

Pematangan

Pematangan merupakan tahap dari siklus hidup virus dimana virus bersifat infeksius.[20] pada tahap ini terjadi perubahan struktur dalam partikel virus yang kemungkinan dihasilkan oleh pemecahan spesifik protein kapsid untuk menghasilkan produk yang matang.[20] protease virus dan enzim seluler lainnya biasanya terlibat dalam proses ini.[20]

Pelepasan

Semua virus kecuali virus tanaman melepaskan diri dari sel inang melalui dua mekanisme :
  • untuk virus litik (semua virus non-selubung), pelepasan merupakan proses yang sederhana, dimana sel yang terinfeksi terbuka dan virus keluar.[20]
  • untuk virus berselubung, diperlukan membran lipid ketika virus keluar dari sel melewati membran , proses ini dikenal sebagai budding.[20]
Proses pelepasan partikel virus kemungkinan bisa merusak sel(Paramyxovirus, Rhabdovirus, dan Togavirus) , dan kemungkinan sebagian lagi tidak merusak sel (Retrovirus).[20]

Klasifikasi virus

Virus dapat diklasifikasi menurut morfologi, tropisme dan cara penyebaran, dan genomik fungsional.[25]
  • Klasifikasi virus berdasarkan morfologi
Berdasarkan morfologi, virus dibagi berdasarkan jenis asam nukleat dan juga protein membran terluarnya (envelope) menjadi 4 kelompok, yaitu :[25]
  1. Virus DNA
  2. Virus RNA
  3. Virus berselubung
  4. Virus non-selubung
  • Klasifikasi virus berdasarkan tropisme dan cara penyebaran
Berdasarkan tropisme dan cara penyebaran, virus dibagi menjadi:[25]
  1. Virus Enterik
  2. Virus Respirasi
  3. Arbovirus
  4. Virus onkogenik
  5. Hepatitis virus
  • Klasifikasi virus berdasarkan genomik fungsional
Virus di klasifikan menjadi 7 kelompok berdasarkan alur fungsi genomnya. Klasifikasi ini disebut juga klasifikasi Baltimore yaitu:[25]
  1. Virus Tipe I = DNA Utas Ganda
  2. Virus Tipe II = DNA Utas Tunggal
  3. Virus Tipe III = RNA Utas Ganda
  4. Virus Tipe IV = RNA Utas Tunggal (+)
  5. Virus Tipe V = RNA Utas Tunggal (-)
  6. Virus Tipe VI = RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA perantara
  7. Virus Tipe VII = DNA Utas Ganda dengan RNA perantara

Contoh-contoh virus

Virus RNA

Virus RNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa RNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas III, IV, V, dan VI. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Retroviridae, Picornaviridae, Orthomixoviridae, dan Arbovirus.[26]
Retroviridae
Retroviridae merupakan virus berbentuk ikosahedral. Virus ini memiliki genom RNA berjumlah dua buah yang keduanya identik dan memiliki polaritas positif yang nantinya akan diekspresikan menjadi enzim polimerase yang unik yaitu reverse traskriptase yang berguna untuk mengubah RNA menjadi DNA.[26][27]DNA yang dihasilkan nantinya akan berintegrasi ke dalam DNA sel inang sebagai provirus.[26] Virus ini termasuk ke dalam virus yang ganas, dapat menyebabkan penekanan sistem kekebalan tubuh dan juga tumor.[26] Sifatnya yang ganas tersebut disebabkan salah satunya karena virus ini mudah mengalami mutasi.[26]
Salah satu genus dari famili ini yang paling terkenal adalah genus Lentivirus, yang contoh spesiesnya adalah HIV 1 dan 2.[26]
Picornaviridae
Picornaviridae merupakan berukuran kecil. Virus ini memiliki genom RNA dengan polaritas positif sehingga termasuk virus kelas IV dalam klasifikasi Baltimore.[28] Virus dalam famili ini mampu menyebabkan banyak penyakit pada manusia, di antaranya adalah penyakit polio yang disebabkan oleh Poliovirus dan flu ringan yang disebabkan oleh Rhinovirus.[28]
Orthomixoviridae
Orthomoxoviridae merupakan virus yang memiliki selubung dengan materi genetik RNA bersegmen berpolaritas negatif sehingga virus ini termasuk dalam kelas V dalam klasifikasi Baltimore.[29] Ciri khan dari virus ini adalah virus ini memiliki protein permukaan yang merupakan antigen utama yaitu Hemmaglutinin (HA) dan Neuraminidase (NA).[29] Hemmaglutinin merupakan bagian virus yang menempel pada sel target oleh sebab itu antibodi terhadap hemmaglutinin dapat melindung dari infeksi virus.[29] Neuraminidase berperan untuk melepaskan virion dari sel oleh sebab itu antibodi terhadap NA dapat menekan tingkat keparahan infeksi virus.[29]
Virus ini di klasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu :
  1. Influenza tipe A
    Influenza tipe A merupakan virus yang menginfeksi berbagai spesies baik manusia, burung (burung liar, ternak, domestik), babi, kuda, anjing, dan mamalia air(anjing laut dan paus).    [29] Virus influenza tipe A dapat mengalami antigenic drift dan antigenic shift. [29]
    Antigenic drift adalah terjadinya mutasi pada gen yang menyandikan protein Hemmaglutinin. Hal tersebut menyebabkan antibodi yang ada tidak dapat mengenalinya lagi. Kejadian tersebut menyebabkan terjadinya endemik musiman.[29]
    Antigenic shift adalah munculnya subtipe barus virus influenza yang disebabkan karena penggabunggan genetik antara manusia dengan virus hewan atau dengan transmisi langsung dari hewan unggas ke manusia. karena tidak ada atau sedikitnya imunitas terhada virus baru, maka pandemik dapat terjadi.[29]
  2. Influenza tipe B
  3. Influenza tipe C
  4. Tick-Borne Influenza
    virus ini merupakan virus yang berasal dari kutu.    [29]
Arboviruses
Arbovirus merupakan singkatan dari ARthropoda-BOrne virus yaitu virus yang berasal dari kelompok Arthropoda.[30] Arbovirus dibagi menjadi empat famili yaitu :
  1. Togaviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     Rubellavirus.[30]
  2. Flaviviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     Hepatitis C virus dan Denguevirus yang penyebabkan penyakit demam berdarah dengue.[30]
  3. Bunyaviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah California encephalitis virus (CE) yang menyebabkan penyakit     encephalitis pada manusia.[30]
  4. Reoviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     reovirus yang menyebabkan Colorado tick fever dan Rotavirus yang menyebabkan diare epidemik pada anak-anak.[30]

Virus DNA

Virus DNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa DNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas I, II, VII. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Herpesviridae, Parvoviridae, dan Poxviridae.[31]
Herpesviridae
Herpesviridae merupakan kelompok virus berukuran besar dengan materi genetik DNA utas ganda sehingga dikelompokkan ke dalam kelas 1 dalam klasifikasi baltimore. Virus dalam kelompok ini dapat menyebabkan penyakit ganas dan juga dapat menyebabkan kelainan pasca kelahiaran pada bayi.[31] Herpesviridae terbagi ke dalam beberapa genus, yaitu :
  1. Alpha Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok Alpha herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut dengan gejala yang muncul saat itu juga.    [31] infeksi virus ini bersifat laten persisten disebabkan karena kemampuan genom virus ini untuk berintergrasi dengan sel inang.[31] jika kondisi inang sedang lemah, maka ada kemungkinan penyakit dapat muncul kembali pada tempat yang sama.[31]
    contoh dari virus ini adalah Herpes simplex tipe 1 dan 2 dan Varicella zoster(VZ) virus.[31]
  2. Beta Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok beta herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut akan tetapi tidak ditemukan gejala pada     carrier.[31] virus ini menyebabkan infeksi pada bayi dan perkembangan abnormal (penyakit kongenital).[31]
    contoh dari virus ini adalah Cytomegalovirus.[31]
  3. Gamma Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok ini mampu menyebabkan penyakit     limphopoliperatif jinak dan ganas.[31]
    contoh dari virus ini adalah Epstein-Barr virus.[31]
Parvoviridae
Parvoviridae merupakan virus dengan DNA utas tunggal polaritas positif atau negatif sehingga termasuk dalam kelas II dalam klasifikasi Baltimore.[32] Virus ini tidak memiliki selubung virus dan merupakan virus manusia yang berukuran paling kecil.[32] Virus merupakan virus yang tidak sempurna sehingga perlu berasosiasi dengan adenovirus sehingga sering disebut Adeno-Associated Virus(AAV).[32] Salah satu contoh kelompok ini adalah virus B-19 yang dapat menyebabkan cacat atau keguguran pada janin.[32]
Poxviridae
Poxviridae merupakan virus dengan materi genetik DNA untai ganda sehingga virus ini di termasuk dalam kelas I dalam klasifikasi Baltimore.[33] Ciri khas dari virus ini adalah virus ini memiliki morfologi besar dan kompleks.[33] Virus yang terkenal dalam kelompok ini adalah Smallpox.[33] Smallpox cukup terkenal karena menimbulkan pandemik yang sangat besar diseluruh dunia.[33] sekarang virus Smallpox sudah dimusnahkan.[33]

Peranan Virus dalam Kehidupan

Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika.[15] Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh).[15] Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor ­biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan.[15] Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember ­2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru).[15] Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.[15]
Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan.[15] Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus.[15] Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome), yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih.[15] Tabel berikut ini memuat beberapa macam penyakit yang disebabkan oleh virus.[15]
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan bagi hewan dan tumbuhan.[15] Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.[15]

Penyakit hewan akibat virus

Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV).[15] Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau.[15] Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV).[15] Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet, disebabkan oleh virus rabies.[15]

Penyakit tumbuhan akibat virus

Penyakit mosaik, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman tembakau.[2] Penyebabnya adalah tobacco mosaic virus (TMV) Penyakit tungro, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman padi.[2] Penyebabnya adalah virus Tungro.[2] Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk. Penyebabnya adalah virus citrus vein phloem degeneration (CVPD).[2]

Penyakit manusia akibat virus

Contoh paling umum dari penyakit yang disebabkan oleh virus adalah pilek (yang bisa saja disebabkan oleh satu atau beberapa virus sekaligus), cacar, AIDS (yang disebabkan virus HIV), dan demam herpes (yang disebabkan virus herpes simpleks).[34] Kanker leher rahim juga diduga disebabkan sebagian oleh papilomavirus (yang menyebabkan papiloma, atau kutil), yang memperlihatkan contoh kasus pada manusia yang memperlihatkan hubungan antara kanker dan agen-agen infektan.[34] Juga ada beberapa kontroversi mengenai apakah virus borna, yang sebelumnya diduga sebagai penyebab penyakit saraf pada kuda, juga bertanggung jawab kepada penyakit psikiatris pada manusia.[34]
Potensi virus untuk menyebabkan wabah pada manusia menimbulkan kekhawatiran penggunaan virus sebagai senjata biologis. Kecurigaan meningkat seiring dengan ditemukannya cara penciptaan varian virus baru di laboratorium.[34]
Kekhawatiran juga terjadi terhadap penyebaran kembali virus sejenis cacar, yang telah menyebabkan wabah terbesar dalam sejarah manusia, dan mampu menyebabkan kepunahan suatu bangsa.[34] Beberapa suku bangsa Indian telah punah akibat wabah, terutama penyakit cacar, yang dibawa oleh kolonis Eropa.[34] Meskipun sebenarnya diragukan dalam jumlah pastinya, diyakini kematian telah terjadi dalam jumlah besar.[34] Penyakit ini secara tidak langsung telah membantu dominasi bangsa Eropa di dunia baru Amerika.[34]
Salah satu virus yang dianggap paling berbahaya adalah filovirus.[34] Grup Filovirus terdiri atas Marburg, pertama kali ditemukan tahun 1967 di Marburg, Jerman, dan ebola.[34] Filovirus adalah virus berbentuk panjang seperti cacing, yang dalam jumlah besar tampak seperti sepiring mi.[34] Pada April 2005, virus Marburg menarik perhatian pers dengan terjadinya penyebaran di Angola. Sejak Oktober 2004 hingga 2005, kejadian ini menjadi epidemi terburuk di dalam kehidupan manusia.[34]

Diagnosis di laboratorium

Deteksi, isolasi, hingga analisis suatu virus biasanya melewati proses yang sulit dan mahal.[35] Karena itu, penelitian penyakit akibat virus membutuhkan fasilitas besar dan mahal, termasuk juga peralatan yang mahal dan tenaga ahli dari berbagai bidang, misalnya teknisi, ahli biologi molekular, dan ahli virus.[35] Biasanya proses ini dilakukan oleh lembaga kenegaraan atau dilakukan secara kerjasama dengan bangsa lain melalui lembaga dunia seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO).[35]

Pencegahan dan pengobatan

Karena biasanya memanipulasi mekanisme sel induknya untuk bereproduksi, virus sangat sulit untuk dibunuh.[36] Metode pengobatan sejauh ini yang dianggap paling efektif adalah vaksinasi, untuk merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi, dan obat-obatan yang mengatasi gejala akibat infeksi virus.[36]
Penyembuhan penyakit akibat infeksi virus biasanya disalah-antisipasikan dengan penggunaan antibiotik, yang sama sekali tidak mempunyai pengaruh terhadap kehidupan virus.[36] Efek samping penggunaan antibiotik adalah resistansi bakteri terhadap antibiotik.[36] Karena itulah diperlukan pemeriksaan lebih lanjut untuk memastikan apakah suatu penyakit disebabkan oleh bakteri atau virus.[36]
  • reseptor terkait membran
  • saluran dan transporter transmembran[16]
Beberapa contoh virus beserta reseptor yang dimiliki :
  • Human Rhinovirus (HRV)
Human Rhinovirus memiliki reseptor ICAM-1(Intracelluler adhesion molecule-1).[17] Molekul tersebut merupakan molekul adhesi yang fungsi normalnya adalah untuk mengikatkan sel kepada substratnya.[17] struktur ICAM-1 mirip dengan molekul imunoglobulin dengan domain C dan V sehingga digolongkan sebagai protein supefamily immunoglobulin[17]
Struktur ICAM-1 memiliki lima Ig-like domain untuk berikatan dengan Lfa-1 (Leukocite function antigen-1), Mac-1 (Macrofage antigen-1), Rhinovirus (HRV), fibrinogen, dan PFIE (malaria infected erythocytes).[17]
10 serotipe dari HRV menggunakan ICAM-1 sebagai reseptor, sepuluh serotipe lainnya menggunakan protein yang beruhubungan dengan LDL reseptor.[17]
  • Poliovirus
mempunyai reseptor virus berupa protein membran integral yang juga anggota dari molekul superfamily immunoglobulin.[18] Reseptor ini memiliki tiga domain yaitu satu berupa variabel dan dua konstan.[18]
  • Virus influenza
Virus ini mempunyai dua tipe spike glikoprotein pada permukaan partikel virus yaitu hemagglutinin (HA) dan neuraminidase.[19] HA akan berikatan dengan reseptor virus influenza yang berupa asam sialat (N-asetil neuraminic acid).[19]
virus ini berikatan dengan muatan negatif dari moieties asam sialat yang ada pada rantai oligosakarida yang secara kovalen berikatan dengan glikoprotein pada permukaan sel.[19]
adanya asam sialat pada hampir semua jenis sel menyebabkan virus influenza bisa berikatan dengan banyak tipe sel.[19]

Penetrasi

Penetrasi terjadi pada waktu yang sangat singkat setelah pelekatan virus pada reseptor di membran sel.[20] Proses ini memerlukan energi Tiga mekanisme yang terlibat:
  • Translokasi partikel virus
Proses translokasi relatif jarang terjadi di antara virus dan mekanisme belom sepenuhnya dipahami benar, kemungkinan diperantarai oleh protein di dalam virus kapsid dan reseptor membran spesifik.[21]
  • Endositosis virus ke dalam vakuola intraseluler
proses endositosis merupakan mekanisme yang sangat umum sebagai jalan masuk virus ke dalam sel.[22] Tidak diperlukan protein virus spesifik selain yang telah digunakan untuk pengikatan reseptor.[22]
  • fusi dari envelope dengan membran sel (untuk virus yang berenvelope)

Proses fusi virus berenvelop dengan membran sel baik secara langsung maupun dengan permukaan sel maupun mengikuti endositosis dalam sitoplasma.[22] Diperlukan adanya protein fusi spesifik dalam envelop virus, misalnya : HA influenza dan glikoprotein transmembran (TM) Rhinovirus.[22]

Pelepasan Mantel

Tahap ini terjadi setelah proses penetrasi dimana kapsid virus baik seluruhnya maupun sebagian dipindahkan ke dalam sitoplasma sel inang.[20] Pada tahap ini genom virus terekspos dalam bentuk kompleks nukleoprotein.[20] Dalam beberapa kasus, tahap ini berlangsung cukup sederhana dan terjadi selama fusi pada membran virus dengan membran plasma.[20] untuk virus lainnya, tahap ini merupakan proses multistep yang melibatkan jalur endositosis dan membran nukleus.[20]

Replikasi Genom dan Ekspresi Gen

7 Klasifikasi Baltimore.[23]
Strategi replikasi dari beberapa virus tergantung pada material genetik alami dari virus tersebut.[24] Dalam hal ini, virus dibagi dalam 7 kelompok seperti pengelompokan [[David Baltimore].[24] Proses ekspresi gen akan menentukan semua proses infeksi virus (akut, kronis, persisten, atau laten).[24]
  • Kelas I : DNA Utas Ganda
Kelompok ini dibagi menjadi dua kelompok :
1.       Replikasi terjadi di inti dan relatif tergantung kepada faktor-faktor seluler (Adenoviridae, Polyomaviridae, Herpesviridae)[24]
2.       Replikasi terjadi di sitoplasma (Poxviridae). virus ini melibatkan semua faktor-faktor yang penting untuk transkripsi dan replikasi dari genomnya, dan kebanyakan tidak tergantung pada perangkat replikasi dari inangnya[24].
  • Kelas II : DNA Utas Tunggal
Replikasi terjadi di dalam nukleus, melibatkan bentuk utas ganda intermediate sebagai cetakan untuk sintesis utas tunggal DNA turunannya (Parvoviridae)[24]
  • Kelas III : RNA Utas Ganda
Virusnya memiliki genom yang tersegmentasi. masing-masing segmennya ditranskripsi secara terpisah untuk menghasilkan monosistronik mRNA individual. contoh : Reoviridae[24]
  • Kelas IV : RNA Utas Tunggal (+)
Virus dengan polisistronik mRNA dimana kelas ini genom RNA membentuk mRNA yang ditranslasikan untuk membentuk suatu polyprotein yang dipecah membentuk protein matang. Contoh : Picornaviridae[24]
  • Kelas V : RNA Utas Tunggal (-)
Genom pada kelas ini dibagi menjadi dua tipe :
1.       Genom tidak bersegmen (Rhabdoviridae), Tahap pertama dalam replikasi adalah transkripsi dari genom RNA utas (-) oleh virion RNA-dependent RNA polimerase untuk menghasilkan monosistronik mRNA yang juga sebagai cetakan untuk replikasi genom.[24]
2.       Genom bersegmen (Orthomixoviridae), replikasi terjadi di dalam nukleus dimana monosistronik mRNA untuk masing-masing gen virus dihasilkan oleh transkriptase virus.[24]
  • Kelas VI : RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA Intermediate
Genom Retrovirus RNA utas tunggal (+) bersifat diploid dan tidak dipakai secara langsung sebagai mRNA tetapi sebagi template untuk reverse transkriptase menjadi DNA.[24]
  • Kelas VII : DNA Utas Ganda dengan RNA Intermediate
Virus kelompok ini bergantung kepada reverse transkriptase, tetapi berbeda dengan retrovirus, prosesnya terjadi di dalam partikel virus selama maturasi (Hepadnaviridae).[24]

Perakitan

Perakitan merupakan proses pengumpulan komponen-komponen virion pada bagian khusus di dalam sel.[20] Selama proses ini, terjadi pembentukan struktur partikel virus.[20] Proses ini tergantung kepada proses replikasi di dalam sel dan tempat di mana virus melepaskan diri dari sel.[20] mekanisme perakitan bervariasi untuk virus yang berbeda-beda. Contoh : proses perakitan Picornavirus, Poxvirus, dan Reovirus terjadi di sitoplasma, sementara itu proses perakitan Adenovirus , Poliovirus, dan Parvovirus terjadi di nukleus.[20]

Pematangan

Pematangan merupakan tahap dari siklus hidup virus dimana virus bersifat infeksius.[20] pada tahap ini terjadi perubahan struktur dalam partikel virus yang kemungkinan dihasilkan oleh pemecahan spesifik protein kapsid untuk menghasilkan produk yang matang.[20] protease virus dan enzim seluler lainnya biasanya terlibat dalam proses ini.[20]

Pelepasan

Semua virus kecuali virus tanaman melepaskan diri dari sel inang melalui dua mekanisme :
  • untuk virus litik (semua virus non-selubung), pelepasan merupakan proses yang sederhana, dimana sel yang terinfeksi terbuka dan virus keluar.[20]
  • untuk virus berselubung, diperlukan membran lipid ketika virus keluar dari sel melewati membran , proses ini dikenal sebagai budding.[20]
Proses pelepasan partikel virus kemungkinan bisa merusak sel(Paramyxovirus, Rhabdovirus, dan Togavirus) , dan kemungkinan sebagian lagi tidak merusak sel (Retrovirus).[20]

Klasifikasi virus

Virus dapat diklasifikasi menurut morfologi, tropisme dan cara penyebaran, dan genomik fungsional.[25]
  • Klasifikasi virus berdasarkan morfologi
Berdasarkan morfologi, virus dibagi berdasarkan jenis asam nukleat dan juga protein membran terluarnya (envelope) menjadi 4 kelompok, yaitu :[25]
  1. Virus DNA
  2. Virus RNA
  3. Virus berselubung
  4. Virus non-selubung
  • Klasifikasi virus berdasarkan tropisme dan cara penyebaran
Berdasarkan tropisme dan cara penyebaran, virus dibagi menjadi:[25]
  1. Virus Enterik
  2. Virus Respirasi
  3. Arbovirus
  4. Virus onkogenik
  5. Hepatitis virus
  • Klasifikasi virus berdasarkan genomik fungsional
Virus di klasifikan menjadi 7 kelompok berdasarkan alur fungsi genomnya. Klasifikasi ini disebut juga klasifikasi Baltimore yaitu:[25]
  1. Virus Tipe I = DNA Utas Ganda
  2. Virus Tipe II = DNA Utas Tunggal
  3. Virus Tipe III = RNA Utas Ganda
  4. Virus Tipe IV = RNA Utas Tunggal (+)
  5. Virus Tipe V = RNA Utas Tunggal (-)
  6. Virus Tipe VI = RNA Utas Tunggal (+) dengan DNA perantara
  7. Virus Tipe VII = DNA Utas Ganda dengan RNA perantara

Contoh-contoh virus

Virus RNA

Virus RNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa RNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas III, IV, V, dan VI. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Retroviridae, Picornaviridae, Orthomixoviridae, dan Arbovirus.[26]
Retroviridae
Retroviridae merupakan virus berbentuk ikosahedral. Virus ini memiliki genom RNA berjumlah dua buah yang keduanya identik dan memiliki polaritas positif yang nantinya akan diekspresikan menjadi enzim polimerase yang unik yaitu reverse traskriptase yang berguna untuk mengubah RNA menjadi DNA.[26][27]DNA yang dihasilkan nantinya akan berintegrasi ke dalam DNA sel inang sebagai provirus.[26] Virus ini termasuk ke dalam virus yang ganas, dapat menyebabkan penekanan sistem kekebalan tubuh dan juga tumor.[26] Sifatnya yang ganas tersebut disebabkan salah satunya karena virus ini mudah mengalami mutasi.[26]
Salah satu genus dari famili ini yang paling terkenal adalah genus Lentivirus, yang contoh spesiesnya adalah HIV 1 dan 2.[26]
Picornaviridae
Picornaviridae merupakan berukuran kecil. Virus ini memiliki genom RNA dengan polaritas positif sehingga termasuk virus kelas IV dalam klasifikasi Baltimore.[28] Virus dalam famili ini mampu menyebabkan banyak penyakit pada manusia, di antaranya adalah penyakit polio yang disebabkan oleh Poliovirus dan flu ringan yang disebabkan oleh Rhinovirus.[28]
Orthomixoviridae
Orthomoxoviridae merupakan virus yang memiliki selubung dengan materi genetik RNA bersegmen berpolaritas negatif sehingga virus ini termasuk dalam kelas V dalam klasifikasi Baltimore.[29] Ciri khan dari virus ini adalah virus ini memiliki protein permukaan yang merupakan antigen utama yaitu Hemmaglutinin (HA) dan Neuraminidase (NA).[29] Hemmaglutinin merupakan bagian virus yang menempel pada sel target oleh sebab itu antibodi terhadap hemmaglutinin dapat melindung dari infeksi virus.[29] Neuraminidase berperan untuk melepaskan virion dari sel oleh sebab itu antibodi terhadap NA dapat menekan tingkat keparahan infeksi virus.[29]
Virus ini di klasifikasikan menjadi empat kelompok yaitu :
  1. Influenza tipe A
    Influenza tipe A merupakan virus yang menginfeksi berbagai spesies baik manusia, burung (burung liar, ternak, domestik), babi, kuda, anjing, dan mamalia air(anjing laut dan paus).    [29] Virus influenza tipe A dapat mengalami antigenic drift dan antigenic shift. [29]
    Antigenic drift adalah terjadinya mutasi pada gen yang menyandikan protein Hemmaglutinin. Hal tersebut menyebabkan antibodi yang ada tidak dapat mengenalinya lagi. Kejadian tersebut menyebabkan terjadinya endemik musiman.[29]
    Antigenic shift adalah munculnya subtipe barus virus influenza yang disebabkan karena penggabunggan genetik antara manusia dengan virus hewan atau dengan transmisi langsung dari hewan unggas ke manusia. karena tidak ada atau sedikitnya imunitas terhada virus baru, maka pandemik dapat terjadi.[29]
  2. Influenza tipe B
  3. Influenza tipe C
  4. Tick-Borne Influenza
    virus ini merupakan virus yang berasal dari kutu.    [29]
Arboviruses
Arbovirus merupakan singkatan dari ARthropoda-BOrne virus yaitu virus yang berasal dari kelompok Arthropoda.[30] Arbovirus dibagi menjadi empat famili yaitu :
  1. Togaviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     Rubellavirus.[30]
  2. Flaviviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     Hepatitis C virus dan Denguevirus yang penyebabkan penyakit demam berdarah dengue.[30]
  3. Bunyaviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah California encephalitis virus (CE) yang menyebabkan penyakit     encephalitis pada manusia.[30]
  4. Reoviridae
    contoh virus yang termasuk dalam kelompok ini adalah     reovirus yang menyebabkan Colorado tick fever dan Rotavirus yang menyebabkan diare epidemik pada anak-anak.[30]

Virus DNA

Virus DNA merupakan virus yang memiliki materi genetik berupa DNA, kelompok yang tergolong dalam kelompok ini adalah virus kelas I, II, VII. Beberapa contoh familia virus yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah Herpesviridae, Parvoviridae, dan Poxviridae.[31]
Herpesviridae
Herpesviridae merupakan kelompok virus berukuran besar dengan materi genetik DNA utas ganda sehingga dikelompokkan ke dalam kelas 1 dalam klasifikasi baltimore. Virus dalam kelompok ini dapat menyebabkan penyakit ganas dan juga dapat menyebabkan kelainan pasca kelahiaran pada bayi.[31] Herpesviridae terbagi ke dalam beberapa genus, yaitu :
  1. Alpha Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok Alpha herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut dengan gejala yang muncul saat itu juga.    [31] infeksi virus ini bersifat laten persisten disebabkan karena kemampuan genom virus ini untuk berintergrasi dengan sel inang.[31] jika kondisi inang sedang lemah, maka ada kemungkinan penyakit dapat muncul kembali pada tempat yang sama.[31]
    contoh dari virus ini adalah Herpes simplex tipe 1 dan 2 dan Varicella zoster(VZ) virus.[31]
  2. Beta Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok beta herpesvirus biasanya menyebabkan penyakit yang akut akan tetapi tidak ditemukan gejala pada     carrier.[31] virus ini menyebabkan infeksi pada bayi dan perkembangan abnormal (penyakit kongenital).[31]
    contoh dari virus ini adalah Cytomegalovirus.[31]
  3. Gamma Herpesvirus
    Virus yang termasuk dalam kelompok ini mampu menyebabkan penyakit     limphopoliperatif jinak dan ganas.[31]
    contoh dari virus ini adalah Epstein-Barr virus.[31]
Parvoviridae
Parvoviridae merupakan virus dengan DNA utas tunggal polaritas positif atau negatif sehingga termasuk dalam kelas II dalam klasifikasi Baltimore.[32] Virus ini tidak memiliki selubung virus dan merupakan virus manusia yang berukuran paling kecil.[32] Virus merupakan virus yang tidak sempurna sehingga perlu berasosiasi dengan adenovirus sehingga sering disebut Adeno-Associated Virus(AAV).[32] Salah satu contoh kelompok ini adalah virus B-19 yang dapat menyebabkan cacat atau keguguran pada janin.[32]
Poxviridae
Poxviridae merupakan virus dengan materi genetik DNA untai ganda sehingga virus ini di termasuk dalam kelas I dalam klasifikasi Baltimore.[33] Ciri khas dari virus ini adalah virus ini memiliki morfologi besar dan kompleks.[33] Virus yang terkenal dalam kelompok ini adalah Smallpox.[33] Smallpox cukup terkenal karena menimbulkan pandemik yang sangat besar diseluruh dunia.[33] sekarang virus Smallpox sudah dimusnahkan.[33]

Peranan Virus dalam Kehidupan

Beberapa virus ada yang dapat dimanfaatkan dalam rekombinasi genetika.[15] Melalui terapi gen, gen jahat (penyebab infeksi) yang terdapat dalam virus diubah menjadi gen baik (penyembuh).[15] Baru-baru ini David Sanders, seorang profesor ­biologi pada Purdue's School of Science telah menemukan cara pemanfaatan virus dalam dunia kesehatan.[15] Dalam temuannva yang dipublikasikan dalam Jurnal Virology, Edisi 15 Desember ­2002, David Sanders berhasil menjinakkan cangkang luar virus Ebola sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pembawa gen kepada sel yang sakit (paru-paru).[15] Meskipun demikian, kebanyakan virus bersifat merugikan terhadap kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan.[15]
Virus sangat dikenal sebagai penyebab penyakit infeksi pada manusia, hewan, dan tumbuhan.[15] Sejauh ini tidak ada makhluk hidup yang tahan terhadap virus.[15] Tiap virus secara khusus menyerang sel-sel tertentu dari inangnya. Virus yang menyebabkan selesma menyerang saluran pernapasan, virus campak menginfeksi kulit, virus hepatitis menginfeksi hati, dan virus rabies menyerang sel-sel saraf. Begitu juga yang terjadi pada penyakit AIDS (acquired immune deficiency syndrome), yaitu suatu penyakit yang mengakibatkan menurunnya daya tahan tubuh penderita penyakit tersebut disebabkan oleh virus HIV yang secara khusus menyerang sel darah putih.[15] Tabel berikut ini memuat beberapa macam penyakit yang disebabkan oleh virus.[15]
Selain manusia, virus juga menyebabkan kesengsaraan bagi hewan dan tumbuhan.[15] Tidak sedikit pula kerugian yang diderita peternak atau petani akibat ternaknya yang sakit atau hasil panennya yang berkurang.[15]

Penyakit hewan akibat virus

Penyakit tetelo, yakni jenis penyakit yang menyerang bangsa unggas, terutama ayam. Penyebabnya adalah new castle disease virus (NCDV).[15] Penyakit kuku dan mulut, yakni jenis penyakit yang menyerang ternak sapi dan kerbau.[15] Penyakit kanker pada ayam oleh rous sarcoma virus (RSV).[15] Penyakit rabies, yakni jenis penyakit yang menyerang anjing, kucing, dan monyet, disebabkan oleh virus rabies.[15]

Penyakit tumbuhan akibat virus

Penyakit mosaik, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman tembakau.[2] Penyebabnya adalah tobacco mosaic virus (TMV) Penyakit tungro, yakni jenis penyakit yang menyerang tanaman padi.[2] Penyebabnya adalah virus Tungro.[2] Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada jeruk. Penyebabnya adalah virus citrus vein phloem degeneration (CVPD).[2]

Penyakit manusia akibat virus

Contoh paling umum dari penyakit yang disebabkan oleh virus adalah pilek (yang bisa saja disebabkan oleh satu atau beberapa virus sekaligus), cacar, AIDS (yang disebabkan virus HIV), dan demam herpes (yang disebabkan virus herpes simpleks).[34] Kanker leher rahim juga diduga disebabkan sebagian oleh papilomavirus (yang menyebabkan papiloma, atau kutil), yang memperlihatkan contoh kasus pada manusia yang memperlihatkan hubungan antara kanker dan agen-agen infektan.[34] Juga ada beberapa kontroversi mengenai apakah virus borna, yang sebelumnya diduga sebagai penyebab penyakit saraf pada kuda, juga bertanggung jawab kepada penyakit psikiatris pada manusia.[34]
Potensi virus untuk menyebabkan wabah pada manusia menimbulkan kekhawatiran penggunaan virus sebagai senjata biologis. Kecurigaan meningkat seiring dengan ditemukannya cara penciptaan varian virus baru di laboratorium.[34]
Kekhawatiran juga terjadi terhadap penyebaran kembali virus sejenis cacar, yang telah menyebabkan wabah terbesar dalam sejarah manusia, dan mampu menyebabkan kepunahan suatu bangsa.[34] Beberapa suku bangsa Indian telah punah akibat wabah, terutama penyakit cacar, yang dibawa oleh kolonis Eropa.[34] Meskipun sebenarnya diragukan dalam jumlah pastinya, diyakini kematian telah terjadi dalam jumlah besar.[34] Penyakit ini secara tidak langsung telah membantu dominasi bangsa Eropa di dunia baru Amerika.[34]
Salah satu virus yang dianggap paling berbahaya adalah filovirus.[34] Grup Filovirus terdiri atas Marburg, pertama kali ditemukan tahun 1967 di Marburg, Jerman, dan ebola.[34] Filovirus adalah virus berbentuk panjang seperti cacing, yang dalam jumlah besar tampak seperti sepiring mi.[34] Pada April 2005, virus Marburg menarik perhatian pers dengan terjadinya penyebaran di Angola. Sejak Oktober 2004 hingga 2005, kejadian ini menjadi epidemi terburuk di dalam kehidupan manusia.[34]

Diagnosis di laboratorium

Deteksi, isolasi, hingga analisis suatu virus biasanya melewati proses yang sulit dan mahal.[35] Karena itu, penelitian penyakit akibat virus membutuhkan fasilitas besar dan mahal, termasuk juga peralatan yang mahal dan tenaga ahli dari berbagai bidang, misalnya teknisi, ahli biologi molekular, dan ahli virus.[35] Biasanya proses ini dilakukan oleh lembaga kenegaraan atau dilakukan secara kerjasama dengan bangsa lain melalui lembaga dunia seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO).[35]

Pencegahan dan pengobatan

Karena biasanya memanipulasi mekanisme sel induknya untuk bereproduksi, virus sangat sulit untuk dibunuh.[36] Metode pengobatan sejauh ini yang dianggap paling efektif adalah vaksinasi, untuk merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi, dan obat-obatan yang mengatasi gejala akibat infeksi virus.[36]
Penyembuhan penyakit akibat infeksi virus biasanya disalah-antisipasikan dengan penggunaan antibiotik, yang sama sekali tidak mempunyai pengaruh terhadap kehidupan virus.[36] Efek samping penggunaan antibiotik adalah resistansi bakteri terhadap antibiotik.[36] Karena itulah diperlukan pemeriksaan lebih lanjut untuk memastikan apakah suatu penyakit disebabkan oleh bakteri atau virus.[36]
Gambar protista
a. Myxomycota (Filum Jamur Lendir)


Saprolegnia
Phytophtora






u
ofit haplo id. (perhatikan gambar di bawah):
Rhodophyta (alga merah) .
.


1.1 Stentor

Gambar 1.2 Didinium

Gambar 1.3 Vorticella


x



Gambar jamur









Gambar virus dan bakteri




Virus polio ini diperbesar hingga 90 ribu kali.

Virus influenza, diperbesar hingga 230 ribu kali.

Virus SARS (berwarna merah), diperbesar hingga 56 ribu kali.

Virus ebola, diperbesar hingga 12.500 kali.

Virus cacar, diperbesar hingga 28.500 kali.

Bakteri meningitis yang menyebabkan penyakit meningitis, diperbesar hingga 33 ribu kali.

Streptococcus pneumoniae, dapat menginfeksi sistem pernapasan bagian atas dan menyebabkan penyakit pneumonia.

Bakteri Plague (Yersinia pestis), penyebab wabah Black Death di Eropa pada pertengahan abad ke-14.

Bakteri e-coli, diperbesar menjadi 17 ribu kali.

Bacillus anthracis bacteria, bakteri penyebab wabah antrax, diperbesar hingga 18.300 kali.

Bakteri tubercolosis, jika mencapai paru-paru akan menjadi fatal, diperbesar hingga 10 ribu kali.


Categories: icon
Pin It

Related Post:



1 comments:

Copyright © X-FUN : Bersenang senang di dunia illmu pengetahuan dan seni. All rights reserved.

Super SEO created by Blogger Tuts From Jom Kenal Islam