Virus berbeda dengan Eubakteria, virus belum berupa sel karena hanya terdiri atas asam inti dan selubung protein, sedangkan Eubakteria telah berupa sel. Virus pertama kali ditemukan oleh D.Iwanowski (Ilmuwan Rusia) pada tahun 1892 sewaktu ia mempelajari penyakit pada tanaman tembakau. Tanaman yang terserang virus tersebut akan terhambat pertumbuhannya dan daunnya mempunyai bercak-bercak, serta mengkerut. Penyakit itu disebutnya mosaik tembakau.
Pada tahun 1898, M. Beijerinck juga mengobservasi penyakit pada tumbuhan tembakau dan Ia menemukan bahwa penyakit ini dapat ditularkan pada tumbuhan yang sehat. Ia juga mendapatkan bahwa penyebab penyakit ini hanya dapat bereproduksi pada tumbuhan tembakau yang hidup. Walaupun Beijerinck tidak mengidentifikasi bahan penyebab penyakit, ia memberi nama bahan tersebut virus. Kata Virus berasal dari bahasa latin yang artinya adalah racun, karena umumnya virus ini menyebabkan penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan.
B. Struktur dan Sifat Virus
Struktur tubuh Virus sangat sederhana yang terdiri dari asam nukleat (inti) dan selubung protein, kadang-kadang diselubungi oleh membran. Kulit berupa protein yang menyelubungi virus disebut kapsid. Lapisan protein subunit individu yang membangun kapsid dinamakan juga kapsomer. Asam intinya ada yang berupa RNA untaian tunggal, terdapat pada kebanyakan virus yang menyerang tumbuhan, dan ada yang berupa DNA untaian ganda dan DNA untaian tunggal terdapat pada virus yang menyerang bakteri dan hewan. Suatu virus disebut virus DNA atau virus RNA tergantung pada asam nukleat yang menyusun tubuhnya. Beberapa jenis virus mempunyai struktur tambahan untuk membantu menginfeksi inangnya. Virus influenza dan beberapa virus lain yang menginfeksi hewan memiliki selubung yaitu membran yang menyelubungi kapsid. Selubung tersebut berasal dari membran sel inang, mengandung fosfolipid dan ada juga yang mengandung gikoprotein.
Kapsid yang paling kompleks ditemukan pada virus yang menginfeksi bakteri. Virus yang menyerang bakteri disebut juga bakteriofag dan sering disebut fag saja. Fag yang pertama kali dipelajari adalah virus yang menginfeksi bakteri Escherichia coli . Struktur fag dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1. Struktur Virus Penginfeksi Bakteri
Ukuran virus sangat kecil yaitu antara 10 sampai 250 nanometer, oleh sebab itu virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. 1 nanometer (nm) sebanding dengan 0,000001 mm. Virus terkecil hanya mempunyai 4 gen dan yang terbesar mempunyai beberapa ratus gen. Virus yang ukuran terbesarpun tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya.
Virus bentuknya bermacam-macam, ada yang berbentuk bulat, ada yang berbentuk batang, polihidral, dan ada yang berbentuk huruf T atau bentuk yang lebih kompleks. Nama-nama virus, bentuk, dan ukurannya dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Nama, bentuk, dan ukuran virus
Virus tidak dapat melaksanakan fungsinya seperti sel hidup lainnya, karena ia tidak mempunyai bagian-bagian sel seperti inti dan sitoplasma. Virus tidak dapat membuat protein dan menghasilkan energi sendiri. Oleh sebab itu virus tidak dapat berkembang biak di luar tubuh makhluk hidup. Replikasi atau perkembanganbiakan virus hanya dapat terjadi dalam sel-sel hidup atau sel tuan rumahnya. Jika virus masuk ke dalam sel, ia menggunakan ribosom dan enzim-enzim sel inangnya untuk menghasilkan partikel virus yang baru. Ribosom mengandung banyak RNA yang diperlukan oleh virus untuk replikasi.
Virus merupakan parasit obligat dalam intraseluler, yang hanya dapat berkembangbiak dalam sel inangnya. Virus yang berada diluar tubuh makhluk hidup tidak dapat berkembangbiak. Virus tidak mempunyai enzim untuk melakukan metabolisme dan tidak mempunyai ribosom atau organel lain untuk membuat proteinnya sendiri. Oleh karena itu virus yang diisolasi hanya mempunyai seperangkat gen yang berperan dalam perpindahan virus dari satu sel host ke sel yang lainnya. Masing-masing jenis virus dapat menginfeksi dan parasit pada sel-sel host tertentu. Beberapa virus dapat mempunyai beberapa host, contohnya virus avian (flu burung) dapat menginfeksi burung dan manusia, virus rabies dapat menginfeksi beberapa spesies mamalia, termasuk manusia, anjing, rakun, dan kucing.
Ada dua jenis siklus hidup bakteriofag yaitu siklus litik dan siklus liosogenik. Pada siklus litik, reproduksi virus terjadi dengan melisis sel host sehingga dindingnya terbukadan virus dapat masuk ke dalam sel bakteri. Pada siklus lisogenik, reproduksi virus tidak segera terjadi, tetapi jika bakteri bereproduksi, virus ikut bereproduksi.
1. Siklus Litik Siklus litik ada lima (5) tahap yaitu sebagai berikut (Gambar 3).
- Penempelan pada dinding bakteri. Virus menempel dengan ujung penempel khusus yang dinamakan reseptor sites . Reseptor ini hanya dapat menempel pada sel tertentu. Oleh sebab itu satu jenis virus hanya dapat menginfeksi sel-sel tertentu.
- Penetrasi ke sel inang. Setelah menempel, virus menge-luarkan enzim untuk melubangi sel bakteri dan masuk ke dalam sel, asam inti virus keluar melalui bagian ekor dan tetap berada dalam sel inang.
- Eklipse. Pada tahap ini asam inti virus menggunakan asam inti bakteri untuk membentuk bagian-bagian virus yang baru seperti protein, asam inti, dan kapsomer.
- Pembentukan virus baru dengan menggabungkan bagian-bagian virus. Biasanya 100000 virus baru dibentuk dalam satu sel bakteri.
- Pemecahan (lisis) sel inang. Pada tahap ini, jumlah enzim lisozim meningkat . Enzim ini merusak ikatan kimia dinding sel bakteri, sehingga dinding sel menjadi tipis dan sel mudah pecah. Jika sel bakteri pecah, virus keluar mencari sel bakteri yang baru.
Gambar 3 . Siklus litik dan lisogenik bakteriofage
Sumber : Mader S. 2004
Siklus litik sama untuk semua virus, termasuk virus yang menyerang tumbuhan maupun virus yang menginfeksi hewan, hanya berbeda dalam cara masuk ke dalam sel host nya. Virus hewan masuk melalui membran sel secara fagositosis, seperti proses masuknya partikel makanan ke dalam sel. Protein pelindung sel dirusak oleh enzim. Kebanyakan virus tanaman diinjeksi oleh serangan melalui dinding sel.
Setelah masuk sel host , beberapa fag tetap tidak aktif. Untuk beberapa generasi, kemudian secara tiba-tiba fag menjadi aktif dan masuk siklus litik perusakan. Fag ini diketahui sebagai fag templet dan siklus inaktif ini menjadi siklus lisogenik. Siklus ini melalui tiga tahap yaitu sebagai berikut.
a. PenempelanSetelah menempel, virus mengeluarkan enzim untuk merusak dinding sel. Asam inti fag menginvasi DNA sel host . Asam inti ini dinamakan profag.b. Replikasi
Profag direplikasi pada waktu sel host membelahc. Aktivasi
Profag masuk siklus litik dan menyusun bagian-bagian virus baru dan merusak sel.
Transduksi
Virus mempunyai kemampuan menstranfer informasi genetik dari sel host yang satu ke sel host yang lainnya. Proses ini dinamakan transduksi. Telah diidentifikasi dua jenis transduksi. Yang pertama, transduksi umum, transfer fragmen DNA host ke sel penerima. Jenis kedua, dinamakan transduksi khusus yang melibatkan transfer gen khusus dari satu sel ke sel yang lain. Suatu virus dapat mengubah kode genetik dari suatu sel melalui transduksi.
C. Peranan Virus dalam Kehidupan Manusia
1. Menyebabkan Penyakit pada manusia antara lain sebagai berikut.
2.Penyakit pada Hewan
Virus pada hewan dikelompokkan berdasarkan jenis Asam intinya.
No. | Kelas | Contohnya/penyakit |
I | DNA ganda | |
1. | Virus papova | Papiloma (kanker servik), polioma (tumor pada hewan tertentu) |
2. | Virus Adeno | Penyakit pernapasan, menyebabkan tumor pada hewan tertentu |
3. | Virus Herves | Herpes simpleks I (di mulut), herves simpleks II (di genital), Varicella zoster (cacar air) chiken poks (cacar sapi ) |
4. | Virus pox | Smallpox, vaksinia, cacar sapi |
II | DNA tunggal | |
| Virus Parvo | Roseola, kebanyakan virus parvo harus menginfeksi bersama adenovirus untuk agar bisa tumbuh. | |
III | RNA ganda | |
| Virus Reo | Diare dan penyakit saluran pernapasan | |
IV | RNA tunggal sebagai RNAm | |
1. | Virus Picorna | Virus polio dan Rinovirus (demam) |
2. | Virus Toga | Virus rubela, virus demam kuning, virus ensepalus. |
V. | RNA tunggal, templet untuk mRNA | |
1. | Virus Rhabdo | Rabies (penyakit anjing gila) |
2. | Virus Paramyxo | Beguk |
3. | Ortomiksovirus | Influenza |
VI. | RNA tunggal, templet untuk sintesis DNA | |
| Retrovirus | Virus tumor RNA (contoh, leukemia), HIV (virus AIDS). | |
3. Penyakit Pada Tumbuhan
Virus pada tanaman dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan menurunkan hasil panen. Kebanyakan virus tanaman yang ditemukan adalah virus RNA, termasuk virus mozaik. Virus ini mempunyai kapsid berbentuk batang dengan protein yang tersusun dalam bentuk spiral. Virus mozaik menyerang tanaman tembakau, tomat, dan kentang. Daun tembakau yang kena penyakit tersebut akan bewarna belang-belang dan keriting.
Penularan virus ada yang melalui serangga, alat pemotong tanaman, dan peralatan lain, serta petani sendiri. Setelah virus masuk ke dalam sel tanaman dan mulai bereproduksi, partikel virus dapat menyebar ke seluruh bagian tanaman melalui plasmodesmata.
Penyakit tungro pada padi, penularannya melalui gigitan serangga. Padi yang kena penyakit virus ini akan menjadi kerdil dan bijinya juga kecil. Penyakit degenerasi pembuluh tapis pada tanaman jeruk ( CVPD ), dan penularannya juga melalui peran-taraan serangga.
Para ahli pertanian belum berhasil menemukan obat untuk beberapa penyakit yang disebabkan virus. Oleh sebab itu para ahli hanya berusaha mencegah terjadinya penyakit dan mengembangkan jenis tanaman yang tahan virus
Manfaat Virus
Di samping menyebabkan penyakit, virus ada juga yang menguntungkan. Virus dapat digunakan untuk memproduksi interferon. Interferon dihasilkan jika sejenis virus menginfeksi sel, virus menghasilkan zat (protein) yang menghalangi infeksi virus yang lain. Interferon ini dapat digunakan untuk mencegah penyakit tertentu. Selubung virus dapat juga digunakan sebagai vaksin, misalnya selubung virus hepatitis B. Selubung virus dapat dikembangbiakan dengan rekayasa genetik dalam bakteri Escherichia coli .
