Karakteristik Virus

[Guru Biologi]

Pada Februari 2023, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mengidentifikasi kasus penyakit Marburg yang berasal dari Guinea Ekuatorial. Kejadian ini dinyatakan sebagai Kejadian Luar Biasa (KLB) dengan 16 kasus suspek dan 9 kasus meninggal dunia. Sebagai respons, Kementerian Kesehatan Republik Indonesia segera melakukan penilaian risiko cepat terhadap penyakit Marburg untuk mencegah penyebarannya di Indonesia. Tindakan ini menunjukkan keseriusan pemerintah dalam menghadapi potensi masuknya virus penyebab penyakit Marburg ke Indonesia. Penyakit Marburg sendiri disebabkan oleh infeksi Orthomarburgvirus.

Virus ini termasuk yang paling mematikan dengan fatalitas mencapai 88%. Apa sebenarnya virus itu? Bagaimana ciri-ciri virus? Bagaimana cara virus menginfeksi sel inangnya? Ayo, diskusikan bersama teman-temanmu!

Setelah membaca paragraf di atas, kita telah mengenal salah satu jenis virus yang dapat menginfeksi manusia, yaitu Orthomarburgvirus. Hingga kini, virus masih menjadi perdebatan apakah termasuk makhluk hidup atau bukan, mengingat sifat-sifat unik yang dimilikinya. Selain Orthomarburgvirus, masih banyak jenis virus lain yang dapat menginfeksi tidak hanya manusia, tetapi juga hewan dan tumbuhan. Setiap jenis virus memiliki karakteristik yang berbeda-beda.

 

[Guru Biologi]

Sifat-Sifat Virus​

Kasus penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus telah menyerang manusia sejak lama. Hasil analisis pada mumi Firaun Ramses V (sekitar 1157 SM) menunjukkan adanya lesi di kulit tubuhnya akibat cacar (smallpox). Meskipun telah memengaruhi kehidupan manusia sejak lama, istilah virus baru dikenal pada abad ke-19. Untuk mengetahui lebih dalam mengenai sejarah penemuan virus, silhakan baca Sejarah Penemuan Virus.

Hingga saat ini, penggolongan virus sebagai makhluk hidup atau makhluk tidak hidup masih belum pasti. Virus dikatakan sebagai makhluk hidup karena mampu melakukan perbanyakan diri. Adapun virus dikatakan sebagai makhluk tidak hidup karena beberapa alasan berikut.

• Virus bukan berupa sel (aseluler): Virus tidak terdiri atas sel sehingga virus tidak dapat melakukan metabolisme.
• Virus hanya dapat memperbanyak diri dalam tubuh makhluk hidup: Virus sangat bergantung pada hospesnya untuk tetap hidup. Virus dapat hidup hanya di dalam sel hidup. Apabila virus berada di luar sel hospes, virus hanya berupa partikel biasa yang disebut virion.
• Virus hanya tersusun atas satu jenis asam nukleat: Virus hanya tersusun atas satu jenis asam nukleat, yaitu DNA saja atau RNA saja dengan kapsid, serta tidak mempunyai sitoplasma dan organel sel.
• Virus dapat dikristalkan: Dengan sifat ini, virus dapat dilemahkan untuk sementara waktu.

 

[Guru Biologi]

Ukuran Virus​

Virus hanya dapat diamati menggunakan mikroskop elektron dengan perbesaran 100.000x. Bagaimana perbandingan ukuran virus dengan sel organisme? Perhatikan berikut.

Gambar: Perbandingan ukuran virus dengan sel organisme

 

[Guru Biologi]

Sejarah Penemuan Virus​

Kapan virus mulai memasuki kehidupan manusia? Ternyata virus sudah ada sejak masa prasejarah. Kasus penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus telah menyerang manusia sejak lama. Hasil analisis Paleogenetika pada beberapa spesimen mumi asal peradaban Mesir Kuno menunjukkan adanya jejak DNA atau RNA dari beberapa jenis virus, seperti virus polio, virus influenza, virus hepatitis, dan virus cacar. Selain itu, hasil penelitian Patologi Anatomi oleh ilmuwan dari Institute of Evolutionary Medicine, University of Zurichpada mumi Firaun Siptah (1205–1187 SM) dan Khnumu-Nekht (sekitar 2500 SM) menunjukkan kedua mumi tersebut mengalami polio semasa hidupnya. Hasil analisis pada mumi Firaun Ramses V (sekitar 1157 SM) menunjukkan adanya lesi di kulit tubuhnya akibat cacar (smallpox). Penyakit ini disebabkan oleh infeksi Orthopoxvirus. Kajian Arkeologi menunjukkan bahwa cacar juga pernah menjangkiti peradaban Het (Hititi) di Syracuse pada 595 SM, Athena pada 490 SM, Tiongkok pada 48 M, Semenanjung Korea pada 583 M, dan Jepang pada 585 M. Meskipun telah memengaruhi kehidupan manusia sejak lama, istilah virus baru dikenal pada abad ke-19. Untuk lebih mengetahui sejarah penemuan virus, cermati tabel berikut.

Nomor	Tahun Penemuan	Penjelasan
1	1882	Adolf Mayer menemukan penyakit pada daun tembakau yang dinamakan Tobacco Mosaic Disease. Diamengira penyakit ini disebabkan oleh bakteri yang berukuran sangat kecil.
2	1884	Louis Pasteur menemukan bahwa patogen penyebab rabies lebih kecil daripada bakteri dan tidak dapatdiamati menggunakan mikroskop cahaya. Oleh karena itu, dia bekerja sama dengan Charles Chamberlandmenciptakan alat yang mampu menyaring partikel lebih kecil daripada bakteri. Alat ini dinamakanpenyaring Pasteur-Chamberland.
3	1892	Dmitri Ivanovsky menggunakan penyaring Pasteur-Chamberland untuk mengidentifikasi penyebabTobacco Mosaic Disease. Dia menyaring ekstrak daun tembakau menggunakan alat tersebut agardiperoleh filtrat daun tembakau yang tidak mengandung bakteri atau patogen berukuran besar lainnya.Daun tembakau yang awalnya sehat mengalami Tobacco Mosaic Disease setelah disemprot dengan filtrattersebut. Ivanovsky beranggapan bahwa Tobacco Mosaic Disease disebabkan oleh zat yang dihasilkanbakteri.
4	1898	Martinus Beijerinck mengulangi percobaan Dmitri Ivanovsky. Dia meyakini bahwa filtrat yang dihasilkandari penyaringan ekstrak daun tembakau mengandung patogen bentuk baru. Pengamatan berikutnyamenunjukkan bahwa patogen tersebut hanya mampu berkembang biak pada sel yang sedang membelah.Dia menyebutnya sebagai contagium vivium fluidum yang berarti ”cairan hidup yang menginfeksi”.Selanjutnya, Beijerinck menggunakan istilah ”virus” untuk menamakan ”cairan hidup yang menginfeksi”tersebut.
5	1926	Thomas Milton Rivers diundang sebagai pembicara dalam pertemuan Society of American Bacteriology.Dalam pertemuan tersebut, Rivers menjelaskan untuk pertama kalinya bahwa virus merupakan parasitobligat, yaitu parasit yang sangat bergantung pada makhluk hidup.
6	1935	Wendell Meredith Stanley berhasil mengkristalkan virus penyebab Tobacco Mosaic Disease. Hasilpengamatan Stanley membuktikan bahwa virus bukan cairan, melainkan sebuah partikel. KeberhasilanStanley mendorong makin berkembangnya cabang ilmu Biologi yang mempelajari tentang virus ataudisebut Virologi.

 

[Guru Biologi]

Bentuk Virus​

Virus mempunyai bentuk berbeda-beda. Berdasarkan bentuk kapsidnya, virus dapat dibedakan menjadi tiga sebagai berikut.

a. Virus Helikal

Virus helikal hanya memiliki dua struktur, yaitu kapsiddan materi genetik. Kapsid pada virus helikal disusun oleh kapsomer, yaitu protein yang berfungsi melindungi materi genetik pada virus. Materi genetik pada virus helikal menggulung menjadi bentuk heliks. Kapsomer tersusun mengikuti gulungan asam nukleat. Akibatnya, kapsid pada virus ini berbentuk heliks. Virus helikal ada yang bersampul dan ada yang tidak bersampul (telanjang). Contoh virus helikal tidak bersampul adalah Tobacco mosaic virus (TMV). Bentuk virus helikal tidak bersampul disebut juga sebagai virus berbentuk batang. Contoh virus helikal bersampul adalah virus influenza.

b. Virus Ikosahedral

Virus berbentuk ikosahedral tersusun atas kapsid, kapsomer, asamnukleat, dan glikoprotein. Glikoprotein berperan sebagai alat untukmenempelkan virus pada sel inang. Ikosahedral merupakan bentuk geometri bangun ruang yang memiliki 20 sisi dengan setiap sisi berupa segitiga sama sisi. Kapsomer pada virus ikosahedral tersusun dalam subunit-subunit protein berbentuk segitiga sama sisi. Virusini ada yang bersampul dan ada yang tidak bersampul (telanjang). Contoh virus ikosahedral bersampul adalah Simplexvirus, sedangkan contoh virus ikosahedral tidak bersampul adalah virus dari famili Adenoviridae, seperti Mastadenovirus. Virus ikosahedral tidak bersampul disebut juga sebagai virus polihedral.

c. Virus Kompleks

Virus kompleks memiliki banyak struktur. Contoh virus kompleks, yaitu bakteriofag (virus T). Bakteriofag tersusun atas kepala, leher,dan ekor. Kepala bakteriofag diselubungi oleh kapsid dan berisi asam nukleat (DNA). Kapsid disusun oleh banyak unit protein yang dinamakan kapsomer. Kapsid inilah yang berperan sebagai pemberi bentuk pada virus. Asam nukleat pada virus yang diselubungi oleh kapsid ini disebut nukleokapsid. Asam nukleat berfungsi mengendalikan aktivitas replikasi virus. Bagian leher bakteriofag berfungsi sebagai tempat penyangga kepala virus serta penghubung antara bagian kepala dan ekor. Adapun pada ekor bakteriofag terdapat selubung ekor, serabut ekor, lempengan dasar, dan jarum penusuk. Selubung ekor berfungsi menginjeksi DNA virus ke dalam sel hospes dan sebagai penghubung kepala virus dan lempengan dasar. Lempengan dasar dan jarum penusuk berfungsi untuk menempelkan virus ke sel inang.

Selain bakteriofag, HIV (Human Immunodeficiency Virus) dan virus dari famili Geminiviridae juga memiliki bentuk kompleks. HIV merupakan virus bersampul dengan kapsid berbentuk kerucut (conical capsid). Meskipun demikian, bentuk kapsid virus ini tidak benar-benar menyerupai kerucut. Bentuk kapsid HIV menyerupai telur, yaitu oval dengan salah satu ujungnya membesar. Kapsid ini tersusun atas kapsomer dengan simetri lima (pentamer) dan kapsomer dengan simetri enam (heksamer). Hingga saat ini, kapsid berbentuk kerucut hanya dimiliki oleh kelompok HIV. Adapun Geminiviridae merupakan famili virus tidak bersampul yang memiliki kapsid berbentuk ikosahedral kembar (twinned icosahedral). Saat diamati menggunakan mikroskop elektron, virus ini tampak seperti dua buah virus kembar yang saling menempel. Oleh sebab itu, virus ini diberi nama Geminiviridae (dalam bahasa Latin, kata ”gemini” berarti kembar). Contoh Geminiviridae adalah Begomovirus.