Virus: Pengertian, Ciri-ciri, Struktur, Cara Hidup dan Siklus Perkembangbiakan Virus

Pengertian Virus

Virus berasal dari bahasa Latin yang berarti ’racun’. Hampir semua ”virus” menimbulkan penyakit pada makhluk hidup lain. 

Virus digolongkan ke dalam kingdom tersendiri karena sifatnya. Virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. 

Setiap orang, baik anak-anak maupun orang dewasa, dapat terserang virus. Beberapa penyakit menular yang disebabkan oleh infeksi virus adalah influenza, batuk, pilek, tifus, gondong, cacar air, herpes, AIDS, dan hepatitis.

Kapan virus ditemukan?

Pada awalnya, sekitar tahun 1892, virus digunakan untuk agen penyebab penyakit oleh Von Iwanovski (Rusia). 

Dia menemukan penyebab penyakit pada daun tembakau (mosaik tembakau) yang mampu menembus saringan bakteri. 

Jika daun sakit disentuhkan pada daun sehat, daun sehat akan tertular penyakit ini. 

Akan tetapi, jika ekstrak daun sakit dipanaskan hingga mendidih terlebih dahulu dan setelah dingin dioleskan pada daun sehat, daun sehat tidak terserang penyakit ini. 

Dari eksperimennya itu, Iwanovski menarik kesimpulan sementara bahwa penyakit mosaik tembakau disebabkan oleh bakteri patogen.

Pada tahun 1935 kesimpulan Iwanovski dan M. Beijerink digugurkan oleh Wendell M. Stanley, ilmuwan Amerika Serikat. 

Dia berpendapat bahwa penyakit mosaik tembakau disebabkan oleh virus. Wendell mengisolasi dan mengkristalkan virus. 

Dia berpendapat bahwa virus bukan sel karena dapat dikristalkan. Virus merupakan peralihan antara benda hidup dan tak hidup. 

Virus tidak sama dengan bakteri karena jika kristal virus ini disuntikkan ke dalam tanaman tembakau yang sehat, virus akan aktif kembali dan melakukan penggandaan sehingga menyebabkan penyakit. 

Mulai saat itu, orang menjadi tahu bahwa penyebab penyakit yang menyerang tembakau bukanlah bakteri patogen, tetapi virus yang sering disebut dengan virus mosaik tembakau (Tobacco Mosaic Virus atau TMV).

Ciri-Ciri Virus

1. Virus mempunyai sifat-sifat yang membedakannya dari mikroorganisme yang lain, yaitu: 
2. dalam tubuh virus terkandung salah satu asam nukleat, DNA atau RNA saja; 
3. dalam proses reproduksinya, hanya diperlukan asam nukleat; 
4. berukuran sangat kecil sekitar 20 – 300 milimikron; 
5. virus tidak memiliki kemampuan untuk memperbanyak diri di luar sel-sel hidup, dapat dikatakan virus bukanlah makhluk hidup yang mandiri, melainkan makhluk hidup yang memanfaatkan sel-sel hidup untuk memperbanyak diri; 
6. multiplikasi terjadi pada sel-sel hospes; 
7. dapat dikristalkan (sebagai benda tak hidup) dan dapat dicairkan kembali.

Struktur Virus

Bentuk Virus

Virus dapat berbentuk oval, batang (memanjang), huruf T, dan dapat juga berbentuk bulat. Virus memiliki struktur yang sangat sederhana. 

Virus hanya terdiri dari materi genetik berupa DNA atau RNA yang dikelilingi oleh suatu protein pelindung yang disebut kapsid. Kapsid dibangun oleh subunit-subunit yang identik satu sama lain yang disebut kapsomer. 

Bentuk kapsomer-kapsomer ini sangat simetris dan suatu saat dapat mengkristal. 

Pada beberapa virus, seperti virus herpes dan virus influenza, dapat pula dilengkapi oleh sampul atau envelope dari lipoprotein (lipid dan protein). 

Pembungkus ini merupakan membran plasma yang berasal dari sel inang virus. 

Suatu virus dengan materi genetik yang terbungkus oleh pembungkus protein disebut partikel virus atau virion. 

Virion Virus bukan sel atau makhluk hidup karena tidak memiliki sitoplasma dan organel sel tidak melakukan metabolisme serta berukuran sangat kecil sehingga tidak mungkin memiliki struktur sel.

Bagian Tubuh Virus

Bentuk virus (bakteriofag) terdiri dari kepala, selubung, dan ekor. Kepala berbentuk heksagonal, terdiri dari kapsomer yang mengelilingi DNA-nya. 

Satu unit protein yang menyusun kapsid disebut kapsomer. Selubung ekor berfungsi sebagai penginfeksi. 

Serabut-serabut ekor terdapat di dasar selubung ekor, berfungsi sebagai penerima rangsang. 

Selain virus influenza, inti virus hanya terdiri dari satu rangkaian asam nukleat. Satu rangkaian asam nukleat mengandung 3.500 sampai 600.000 nukleotida. 

Deoxyribonucleid Acid (DNA) dan Ribonucleid Acid (RNA) adalah substansi genetik yang membawa kode pewarisan sifat virus. 

Berdasarkan penyusun intinya, virus dibedakan menjadi virus DNA dan virus RNA. Contoh virus DNA adalah virus cacar. Contoh virus RNA adalah virus influenza dan HIV.

Ukuran Virus

Virus berukuran sangat kecil dan hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. 

Ukuran virus sekitar 20 – 300 milimikron, jauh lebih kecil dari ukuran bakteri, yaitu 10 mikron. 

Untuk membuktikan bahwa ukuran virus sangat kecil, Iwanovski dan M. Beijerinck melakukan eksperimen dengan penyaringan. 

Ternyata virus tetap lolos dari saringan keramik, serangkan bakteri tersaring karena ukurannya lebih besar daripada virus.

Cara Hidup Virus

Virus tidak dapat berdiri sendiri atau hidup bebas di alam ini. Virus hidup secara parasit pada bakteri, tumbuhan, hewan, dan manusia.

Virus Bakteri

Tidak ada satu bakteri pun yang tidak mengandung virus. Virus yang menginfeksi bakteri adalah bakteriofag. 

Bakteriofag dapat berkembang cepat sehingga dalam waktu yang singkat dapat menghancurkan sejumlah bakteri. 

Bakteriofag memiliki inti asam nukleat berbentuk DNA ganda berpilin atau tunggal berpilin atau RNA rantai tunggal. Contoh bakteriofag adalah E. coli.

Virus Tumbuh-tumbuhan

Sebagian besar penyakit pada tumbuh-tumbuhan disebabkan oleh virus. 

Serangan virus ini dapat mengakibatkan kerugian secara ekonomi yang sangat besar, misalnya, virus yang menyerang tanaman kentang dan tembakau.

Bahan genetik dari virus tumbuh-tumbuhan adalah RNA. Virus ini dapat memasuki bagian dalam sel secara aktif atau dapat melalui cedera, misalnya, cedera akibat gosokan pada daun. 

Di alam virus ditularkan secara kontak langsung atau melalui vektor. Sejumlah besar virus dapat juga ditularkan melalui serangga. 

Virus sering memperbanyak diri di dalam saluran pencernaan serangga (virus persisten). Virus dapat menginfeksi tumbuhan lain setelah terjadi masa inkubasi di dalam serangga. 

Sementara itu, virus yang tidak persisten dapat ditularkan melalui gigitan serangga secara langsung.

Virus Patogen pada Hewan

Bahan genetik virus hewan adalah DNA ganda berpilin atau RNA polinukleotida tunggal. 

Virus dapat menimbulkan penyakit rabies (anjing gila), sampar pada ayam, ebola pada kera, dan penyakit kuku pada ternak. 

Virus ini dapat ditularkan secara kontak langsung atau melalui perantara serangga. Untuk penelitiannya, diperlukan hewan percobaan atau telur ayam yang sudah dierami. 

Selain itu, virus juga dapat diperbanyak dengan kultur jaringan. Perbanyakan ini dapat dilakukan di laboratorium.

Virus yang Menyerang Manusia

Virus yang menyerang manusia, antara lain, virus cacar air, cacar, campak, influenza, polio, mata belek, hepatitis, demam berdarah, diare, HIV AIDS, dan virus AI. 

Virus pada manusia dapat ditularkan secara kontak langsung maupun tidak langsung. 

Mata belek, influenza, dan cacar dapat ditularkan secara kontak langsung atau lewat udara. 

Hepatitis dan polio dapat ditularkan melalui air sumur yang tercemar dan sendok atau piring bekas penderita ataupun keringat penderita. 

Demam berdarah dapat ditularkan melalui gigitan nyamuk Aedes aegypti. 

Sementara itu, virus HIV AIDS dapat ditularkan melalui jarum suntik, air ludah, transfusi darah, air susu, plasenta ibu hamil pada janinnya, hubungan kelamin, serta cairan vagina dan sperma.

Perkembangbiakan Virus (Replikasi Virus)

Virus bukanlah sel yang dapat berkembang biak sendiri. Cara berkembang biak virus berbeda dengan makhluk hidup lain. 

Virus tidak mampu memperbanyak diri di luar sel-sel hidup sehingga dikatakan bahwa virus bukanlah makhluk hidup yang dapat hidup mandiri. 

Virus selalu memanfaatkan sel-sel hidup sebagai inang untuk memperbanyak dirinya. 

Replikasi terjadi di dalam sel inang. Untuk dapat mereplikasi asam nukleat dan mensintesis protein selubungnya, virus bergantung pada sel-sel inang. 

Replikasi ini menyebabkan rusaknya sel inang. Setelah itu, virus akan keluar dari sel inang. Di luar sel inang, virus disebut sebagai partikel virus yang disebut virion.

Ada beberapa tahapan dalam replikasi virus, yaitu tahap adsorpsi (penempelan) virus pada inang, tahap injeksi (masuknya) asam inti ke dalam sel inang, tahap sintesis (pembentukan), tahap perakitan, dan tahap litik (pemecahan sel inang). 

Berdasarkan tahapan tersebut, siklus hidup virus dapat dibedakan lagi menjadi siklus litik dan siklus lisogenik.

Siklus Litik

Replikasi virus dalam sel inang merupakan peristiwa yang sangat kompleks, tahap demi tahap dari proses sintesis, mulai dari terinfeksinya sel inang sampai pembebasan partikel-partikel virus. 

Seperti virus lain, bakteriofag tidak dapat bergerak. 

Jika suspensi bakteriofag bebas bercampur dengan suspensi bakteri, akan terjadi persinggungan kebetulan yang menyebabkan bakteriofag teradsorpsi pada permukaan bakteri. 

Selanjutnya, DNA bakteriofag terinjeksi ke dalam bakteri. 

Setelah beberapa waktu, terjadilah lisis sel-sel inang yang ditandai dengan pembebasan bakteriofag bentukan, kemudian baru ke dalam medium suspensi.

Tahap Adsorpsi 

Pada tahap ini, ekor virus mulai menempel di dinding sel bakteri. Virus hanya menempel pada dinding sel yang mengandung protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. 

Menempelnya virus pada dinding sel disebabkan oleh adanya reseptor pada ujung serabut ekor. Setelah menempel, virus akan mengeluarkan enzim lisozim yang dapat menghancurkan atau membuat lubang pada sel inang.

Tahap Injeksi

Proses injeksi DNA ke dalam sel inang ini terdiri atas penambatan lempeng ujung, kontraksi sarung, dan penusukan pasak berongga ke dalam sel bakteri. 

Pada peristiwa ini, asam nukleat masuk ke dalam sel, sedangkan selubung proteinnya tetap berada di luar sel bakteri. Jika sudah kosong, selubung protein ini akan terlepas dan tidak berguna lagi.

Tahap Sintesis (Pembentukan)

Virus tidak dapat melakukan sintesis sendiri, tetapi virus akan melakukan sintesis dengan menggunakan sel inangnya. 

Setelah asam nukleat disuntikan ke dalam sel inang, segera menimbulkan perubahan-perubahan besar pada metabolisme sel yang terinfeksi (sel inang atau bakteri). 

Enzim penghancur yang dihasilkan oleh virus akan menghancurkan DNA bakteri yang menyebabkan sintesis DNA bakteri terhenti. 

Posisi ini digantikan oleh DNA virus yang kemudian mengendalikan kehidupannya. 

Dengan fasilitas dari DNA bakteri yang sudah tidak berdaya, DNA virus akan mereplikasi diri berulang kali dengan jalan mengopi diri dalam jumlah yang sangat banyak. 

Sintesis DNA virus dan protein terbentuk atas kerugian sintesis bakteri yang telah rusak. DNA virus ini kemudian akan mengendalikan sintesis DNA dan protein yang akan dijadikan kapsid virus.

Tahap Perakitan

Pada tahap ini, kapsid virus yang masih terpisah-pisah antara kepala, ekor, dan serabut ekor akan mengalami proses perakitan menjadi kapsid yang utuh. 

Kemudian, kepala yang sudah selesai terbentuk diisi dengan DNA virus. Proses ini dapat menghasilkan virus sejumlah 100-200 buah. 

Tahap Litik

Dinding sel bakteri yang sudah dilunakkan olen enzim lisozim akan pecah dan diikuti oleh pembebasan virus-virus baru yang siap untuk mencari sel-sel inang yang baru. 

Pemecahan sel-sel bakteri secara eksplosif dapat diamati dengan mikroskop lapangan gelap. Jangka waktu yang dilewati lima tahap ini dan jumlah virus yang dibebaskan sangat bervariasi, tergantung dari jenis virus, bakteri, dan kondisi lingkungan.

Siklus Lisogenik

Virus lambda dapat melakukan siklus litik, tetapi kadang-kadang juga melakukan siklus lisogenik. Pada siklus lisogenik, tahap yang dilalui lebih banyak daripada siklus litik. 

Tahap adsorpsi dan tahap injeksi sama dengan siklus litik. Akan tetapi, sebelum tahap sistesis, terlebih dahulu virus melewati tahap penggabungan dan tahap pembelahan. Kemudian, dilanjutkan dengan tahap perakitan dan tahap litik.

Tahap Adsorpsi dan Tahap Injeksi 

Tahap adsorpsi dan tahap injeksi pada siklus lisogenik sama seperti tahap adsorpsi dan tahap injeksi siklus litik.

Tahap Penggabungan

Tahap ini adalah tahap ketika DNA virus masuk ke dalam tubuh bakteri dan terjadinya penggabungan antara DNA bakteri dan DNA virus. 

Proses ini terjadi ketika DNA yang berbentuk kalung tak berujung pangkal terputus dan DNA virus menyisip di antara DNA bakteri yang terputus tadi. 

Kemudian, terbentuklah rangkaian DNA yang utuh yang telah terinfeksi atau tersisipi DNA virus.

Tahap Pembelahan

DNA virus telah tersambung dengan DNA bakteri. DNA virus tidak dapat bergerak atau disebut sebagai profag. 

Karena bergabung dengan DNA bakteri, ketika DNA bakteri melakukan replikasi selnya secara langsung, profag juga melakukan replikasi. 

Demikian juga ketika sel bakteri mengalami pembelahan, secara langsung dua anak sel bakteri yang mengandung profag tersebut juga ikut mengalami pembelahan. 

Dengan kata lain, jumlah profag sama dengan jumlah sel bakteri inangnya.

Tahap Sintesis

Pada kondisi lingkungan tertentu, profag menjadi aktif. Profag dapat saja memisahkan diri dengan DNA bakteri dan merusak DNA bakteri. 

Kemudian menggantikan peran DNA bakteri dengan DNA virus untuk sistesis protein yang berfungsi sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan replikasi DNA.

Tahap Perakitan 

Pada tahap ini, terjadi perakitan kapsid-kapsid virus yang utuh sebagai selubung virus. Setelah kapsid virus utuh, diisi dengan DNA hasil replikasi, terjadilah virus-virus baru.

Tahap Litik

Tahap ini sama dengan tahap litik pada siklus litik saat dinding bakteri akan pecah dan virus baru berhamburan keluar. 

Virus baru ini selanjutnya akan menyerang bakteri yang lain. Begitu seterusnya, virus akan mengalami siklus litik atau lisogenik.

Berdasarkan asam intinya, replikasi virus dapat dibedakan menjadi virus yang berasam inti DNA dan virus yang berasam inti RNA.

1. Virus dengan Asam Inti DNA
   
   Virus ini menginfeksi sel inang dan memperbanyak diri menjadi beberapa DNA. Beberapa DNA virus mengalami transkripsi menjadi mRNA penghasil selubung protein virus.
   mRNA menghasilkan enzim yang dapat menghancurkan dinding sel inang.
   
   Hancurnya sel inang menjadikan virus-virus baru berhamburan keluar dan virus-virus baru ini siap menginfeksi sel-sel inang lain. Contoh virus berasam inti DNA adalah virus cacar, virus herpes, dan bakteriofag.
2. Virus dengan Asam Inti RNA
   
   Contohnya adalah virus AIDS. RNA virus AIDS menginfeksi sel inang, lalu melakukan penerjemahan balik membentuk RNA-DNA baru dan membentuk DNA virus.
   
   Selanjutnya, DNA virus masuk ke dalam inti sel inang yang menyebabkan DNA inang mengandung DNA virus.
   
   DNA virus membentuk mRNA dari inti. RNA virus membentuk protein virus di dalam sitoplasma sel inang. RNA virus dan protein virus akhirnya bergabung membentuk HIV.