Halaman
VirusPada bab ini kamu akan mempe-lajari ciri-ciri virus, cara hidup danperkembangbiakan virus, dan peranvirus dalam kehidupan. Setelahmempelajari bab ini diharapkankamu dapat mendeskripsikan ciri-ciri dan perkembangbiakan virusserta mengomunikasikan peranvirus dalam kehidupan.IIBABKata kunci:infeksi, replikasi, litik, lisogenik, penyakit
Tentu kamu sudah sering mendengar penyakit AIDS. AIDS disebabkan oleh virus HIVyang menyerang sistem kekebalan tubuh manusia. Mengapa virus dapat merusakkekebalan tubuh? Apakah virus termasuk makhluk hidup? Seperti apakah virus itu danbagaimana virus berkembang biak?Peta KonsepVirusCiri-CiriTema-Tema Kajiandapat bersifatcara replikasiperanan dalam kehidupan• membantu penelitiangen• untuk rekayasagenetika• menghasilkan vaksin• ukuran mikroskopisdiameter 20 – 300 nm• bentuk beraneka macam• tersusun atas asam nukleatdan protein pelindung• bersifat parasitberkembang biakatau replikasi• virus yang mati• virus hidup yangdilemahkan• vaksin multivalenMenguntungkanMerugikanmenimbulkan penya-kit pada hewan, tum-buhan, dan manusiadapat dikristalkanmakhluk hidupbenda matidaur litikdaur lisogenikciricirivaksinasiupayamengatasijenis vaksinciri-ciri
Virus23Keberadaan virus mulai diteliti pertama kali pada tahun 1892oleh ilmuwan Rusia Dmitry I. Ivanovsky dan pada tahun 1898oleh ilmuwan Belanda Martinus M. Beijerinck. Keduanyameneliti partikel mikroskopis yang menyebabkan penyakitbercak-bercak kuning pada daun tembakau yang di kemudianhari dikenal sebagai virus mosaik tembakau (TMV/TobaccoMosaic Virus). Mereka menemukan penyebab penyakit padatembakau tersebut ditularkan oleh patogen yang mampumelewati saringan porselin (filter bakteri). Partikel perantaratersebut ketika diisolasi tidak dapat tumbuh pada mediumbuatan dan tidak tampak ketika diamati dengan mikroskopcahaya. Beijerink menduga bahwa partikel mikroskopis yangditelitinya merupakan patogen jenis baru, yang disebutnyasebagai virus. Kata virus dalam bahasa latin berarti cairanberlumpur atau racun, karena sebagian besar virusmenyebabkan penyakit pada manusia, hewan, serangga, bakteri,dan tumbuhan. Penyelidikan lain oleh ilmuwan InggrisFrederick W. Twort pada tahun 1915 dan Felix H. d’Herellepada tahun 1917 menemukan virus yang menginfeksi bakteridan dinamakan bakteriofag (virus pemakan bakteri).Pada tahun 1935 ilmuwan biokimia berkebangsaan Amerika,Wendell Meredith Stanley berhasil mengkristalkan virus mosaiktembakau dan menunjukkan bahwa virus tersebut tersusun atasmaterial genetik berupa ARN (asam ribonukleat) dan pelindungprotein. Ketika mikroskop elektron ditemukan pada tahun 1940,bentuk virus dapat diamati untuk pertama kalinya. Penelitianvirus semakin berkembang ketika kultur sel ditemukan olehilmuwan Amerika pada tahun 1949. Mungkin kamu telah tahubahwa virus tidak dapat hidup pada medium agar, sehingga virusmula-mula dikembangkan pada tubuh hewan, misalnya embrioayam. Bahkan virus polio hanya dapat hidup pada otak simpansedan sumsum tulang belakang monyet. Penemuan kultur selsangat membantu dalam penelitian virus.Saat ini sekitar 3.600 jenis virus telah diidentifikasi, sebagianbesar diantaranya merupakan penyebab penyakit pada manusia,hewan, serangga, bakteri, dan tumbuhan. Setelah biologimolekuler berkembang, virus berguna untuk penyelidikan gen,mutasi, dan teknik rekombinasi gen. Selain virus, sekarang telahditemukan partikel mirip virus yang disebut prion. Prion tersusunatas molekul protein dan asam nukleat yang berukuran kecil.Prion sangat resistan ketika akan dinonaktifkan dan dapatmenyebabkan kerusakan pada otak mamalia dan manusia.Penyakit yang disebabkan oleh prion misalnya penyakit sapi gila.Virus merupakan partikel ultra mikroskopis yang hanyahidup di dalam sel. Hidup virus tersusun atas asam nukleat danprotein. Asam nukleat membawa informasi genetik virus danprotein berfungsi sebagai pelindung yang menyelubungi asamnukleat. Asam nukleat virus dapat berupa ADN (asamGambar 2.1Virus mosaik tembakau(TMV): (a) daun temba-kau yang terinfeksiTMV, (b) fotomikrografpartikel TMV, (c) modelkomputer TMV.Sumber:Ilmu Pengetahuan Populer, 2005dan Encyclopedia Britannica, 2006abcACiri-Ciri dan Struktur Virus
24Biologi SMA dan MA Kelas Xdioksiribounukleat) atau ARN (asam ribonukleat). Beberapa jenisvirus juga memiliki protein yang berfungsi sebagai enzim.Kadang-kadang selubung pelindung virus tidak hanya tersusunatas protein, tetapi mengandung karbohidrat (disebutglikoprotein) dan lemak (disebut lipoprotein). Kebanyakan virushanya memiliki satu selubung pelindung, namun demikian adajuga virus yang memiliki beberapa lapis pelindung. Pelindungini disebut kapsid dan protein penyusun kapsid disebut kapsomer.Kapsid yang berisi asam nukleat disebut nukleokapsid. Selainprotein pelindung, beberapa virus memiliki pelindungtambahan berupa membran lipoprotein yang melingkupinukleokapsid dan disebut kapsul. Beberapa jenis virusmempunyai alat tambahan seperti ekor dan serabut. Virus yangstrukturnya sempurna, matang, dan mampu menginfeksi selhidup disebut virion. Fungsi kapsid bagi virion adalah sebagai berikut.1. Melindungi asam nukleat virus dari kerusakan, misalnya olehenzim pencernaan (nuklease).2. Pada permukaan kapsid terdapat bagian untuk mengenalireseptor (tempat melekat) pada permukaan sel inang.3. Menyediakan protein enzim untuk menembus membransel inang ketika melakukan infeksi.Virus mempunyai sifat sebagai benda mati dan benda hidup.Virus dapat dikristalkan seperti benda mati, namun virus dapatberkembang biak seperti makhluk hidup. Namun demikianvirus tidak dapat dikatakan sebagai sel karena hanya tersusunatas selubung protein dan asam nukleat, belum mempunyaimembran sel, sitoplasma, dan organel. Selain itu virus tidakdapat melakukan metabolismenya sendiri.Ukuran virus beraneka ragam, diameternya bervariasi antara20 nanometer hingga 300 nanometer. Virus terbesar mempunyaipanjang beberapa mikron, tetapi lebarnya biasanya kurang dari100 nanometer. Bandingkan dengan bakteri terkecil yangmempunyai ukuran 10 mikron. Ukuran virus yang paling besardan kompleks masih masih sukar diamati dengan mikroskopcahaya. Tahukah kamu mengapa demikian?Bentuk virus juga bermacam-macam, misalnya berbentukseperti bola (isometrik), bentuk tangkai memanjang/filamen,dan bentuk seperti berudu katak (mempunyai bentuk sepertikepala dan ekor). Untuk memudahkan identifikasi, bentuk virusdikelompokkan menjadi empat kelompok utama.1. Virus bentuk spiral2. Virus bentuk ikosahedron3. Virus berpelindung4. Virus bentuk kompleksVirus terkecil berbentuk ikosahedron (poligon 20 sisi) yangberukuran antara 18 – 20 nanometer. Kebanyakan virustumbuhan berukuran kecil dan berbentuk filamen atau poligon,sedangkan virus hewan ukuran dan bentuknya lebih bervariasi.Virus yang mempunyai pelindung luar dari lipoprotein, gliko-protein, atau kombinasi lipoprotein dan glikoprotein biasanyaberbentuk bulat dengan diameter antara 60 – 300 nanometer.Gambar 2.3Bentuk dasar virus: (a)spiral, (b) ikosahedron,(c) virus berpelindung,dan (d) bentuk T (kom-pleks).Sumber: www.wikipedia.comGambar 2.2Struktur virus: (a) bak-teriofag dan (b). virusARN.Sumber: Microsoft Encarta, 2006ARNproteinpelindungkepalaproteinpelindungADNekor(a)(b)(a)(b)(c)(d)
Virus25Berdasarkan jenis inangnya, virus dibedakan menjadi tigakelompok.1. Virus tanaman, dapat menginfeksi sel tanaman, biasanyadisebarkan oleh serangga dan organisme lain.2. Virus hewan, dapat menginfeksi hampir semua jenis hewandari protozoa sampai manusia. Beberapa jenis virus hanyadapat menginfeksi satu jenis hewan, namun ada pula yangmampu menginfeksi beberapa jenis hewan sekaligus.3. Virus bakteri, yaitu virus yang dapat menginfeksi bakteri.Kamu tentu telah mengetahui bahwa untuk melangsungkankehidupannya, makhluk hidup harus melakukan metabolisme.Dalam metabolisme diperlukan enzim untuk melangsungkanproses-proses biokimia di dalam tubuh. Virus hanya memilikiasam nukleat dan selubung protein. Bagaimana virus dapathidup dan berkembang biak?Virus mendapatkan enzim dan bahan-bahan metabolismedari sel yang ditumpanginya. Berbeda dengan sel, virus tidakmempunyai organela seperti ribosom, mitokondria, badan golgi,dan sebagainya. Karena itu virus tidak dapat menghasilkan energisendiri dan mensintesis protein enzim. Jadi virus hanya dapatberkembang dan memperbanyak diri pada sel hidup yang aktifmelakukan metabolisme. Oleh karena itu virus dikatakan bersifatparasit sejati.Untuk dapat berkembang dan menimbulkan infeksi padaorganisme lain, virus harus dapat tersebar dari organisme satuke organisme lain. Virus dapat menyebar melalui hubunganlangsung atau tidak langsung. Pada manusia dan hewan, batuk,bersin, dan bersentuhan dapat menularkan virus seperti virusinfluenza, selesma, dan gondong. Virus anjing gila ditularkanmelalui gigitan. Virus yang lain dikeluarkan bersama tinja,kemudian dibawa oleh lalat dan ditularkan melalui makananatau minuman. Peralatan makan seperti piring dan sendokmungkin juga membawa partikel virus dan dapat menularkanke inang yang baru. Virus juga dapat disebarkan oleh seranggapenular yang disebut vektor. Biasanya vektor tidak terpengaruholeh keberadaan virus. Contoh vektor penyebar penyakit padahewan dan manusia adalah lalat, caplak, dan nyamuk.Viruspenyebab penyakit tumbuhan disebarkan melalui persentuhandan gigitan serangga yang mengisap atau memakan tanaman.Bagian virus yang dapat menginfeksi sel inang adalah asamnukleat. Asam nukleat penyusun virus berupa ADN (asamdioksiribounukleat) atau ARN (asam ribonukleat) tetapi tidakpernah ditemukan ADN dan ARN secara bersama-sama.Umumnya asam nukleat itu berbentuk molekul tunggal, baikberupa untaian tunggal maupun untaian ganda. Namundemikian, ada virus yang materi genetiknya terbagi menjadidua bagian (untaian) atau lebih. Di kelas XII kamu akanB Cara Hidup VirusBio InfoVirus dan KankerSaat ini diketahui lebih dari100 virus yang menyebabkantumor ganas atau kanker padaikan, katak, burung, tikus, babi,kuda, dan vertebrata lain.Beberapa kanker pada manusiadiduga juga disebabkan olehvirus. ADN virus bergabungdengan ADN sel inang meng-hasilkan partikel-partikel virusyang tidak lengkap atau provirus.Sel yang mengandung provirusmengalami pertumbuhan danpembelahan yang tidak dapatdikendalikan yang dikenal sebagaikanker. Pada virus yang mem-bawa informasi genetik berupaARN, ARN virus ditranskripsimembentuk ADN dan ADN ini yangbergabung dengan ADN selinang.
26Biologi SMA dan MA Kelas Xmempelajari materi genetik lebih mendalam pada bab materigenetik. Berdasarkan asam nukleatnya, virus dibedakan menjadivirus ADN dan virus ARN.1. Virus ADN, mempunyai asam nukleat berupa ADN,misalnya virus herpes, bakteriofag, dan virus cacar. ADNvirus dapat berupa untaian pita tunggal atau ganda.2. Virus ARN, mempunyai asam nukleat berupa ARN, misalnyavirus hepatitis C, HIV, virus polio, virus rabies, dan virusebola. ARN virus juga dapat berupa untaian pita tunggal danganda. Kebanyakan virus tumbuhan mempunyai materigenetik berupa ARN berbentuk pita tunggal.Di dalam sel inang virus akan merusak ADN sel inang danmengendalikan fungsi-fungsi fisiologi sel dan memerintahkansel inang untuk membentuk virus-virus baru. Pembentukanvirus baru ini disebut replikasi.CDaur Infeksi dan Reproduksi VirusGambar 2.4(a) Virus herpes meru-pakan virus ADN. (b)Virus polio merupakanvirus ARN.Sumber: www.wikipedia.comabReproduksi virus disebut dengan replikasi. Virus hanyadapat berkembang biak di dalam sel hidup karena di luar selhidup virus tidak aktif. Virus memanfaatkan kemampuanmetabolisme sel inang untuk memperbanyak diri. Sifat infeksivirus tergantung pada jenis virus dan kondisi lingkungan,dibedakan menjadi daur litik dan daur lisogenik.1. Daur LitikPada virus yang melakukan daur litik, infeksi virus diikutidengan perbanyakan virus yang berlangsung cepat, diakhiridengan kerusakan atau kematian sel inang. Virus baru yangterbentuk siap untuk menginfeksi sel inang yang lain danmemperbanyak diri.2. Daur LisogenikJenis virus yang melakukan daur lisogenik infeksinya tidakmenyebabkan kematian sel secara langsung. Setelahmenginfeksi, materi genetik virus bergabung dengan materigenetik sel inang (virus tidak aktif). Sel inang mungkin tidakmenunjukkan gejala terinfeksi virus. Jika sel inangberkembang biak, materi genetik virus akan diwariskankepada setiap sel yang dihasilkan. Virus yang melakukandaur lisogenik sewaktu-waktu dapat aktif dan melakukandaur litik yang dipicu oleh faktor kimia atau fisika, misalnyaTugas 2.1Bandingkan struktur virus dan sel kemudian diskusikandengan teman kelompokmu untuk menemukanpersamaan dan perbedaan antara virus dengan sel. Halpokok apakah yang menyebabkan virus tidak dapatdikatakan sebagai makhluk hidup?
Virus27karena radiasi ultraviolet. Penelitian lain menunjukkansetelah mengalami daur lisogenik sekitar 100.000 kali, ADNviral secara spontan aktif dan memulai virus litik.Virus tidak dapat berkembang biak dengan pembelahan.Reproduksi pada virus disebut replikasi yaitu pembentukankomponen virus dan perakitannya untuk membuat virus baru.Replikasi dimulai ketika virus masuk ke dalam sel. Pelindungvirus dilepaskan oleh enzim dalam sel, dan ARN/ADN virusmasuk dan mengadakan kontak dengan ribosom (organelatempat sintesa protein) di dalam sel. Kemudian akanberlangsung sintesis protein yang spesifik sesuai ARN/ADN.Asam nukleat virus mengganda, dan protein yang diperlukansebagai pelindung juga dibentuk. Kemudian berlangsungperakitan partikel virus yang baru. Beberapa jenis virus keluardari dalam sel bersamaan dengan rusaknya sel yang ditumpangi.Virus jenis yang lain dapat keluar dari sel melalui membrantanpa mematikan sel yang ditumpanginya.Agar lebih jelas, perhatikan tahap-tahap replikasi virus padadaur litik di bawah ini.a. Tahap adsorbsi, yaitu virus menempel pada permukaan selinang. Tempat penempelan virus terletak pada bagian yangmengandung protein tertentu yang dapat dikenali olehreseptor virus.b. Tahap injeksi, yaitu virus melakukan penetrasi padamembran sel dan masuk ke dalam sitoplasma, atau hanyamemasukkan materi genetik ke dalam sel inang dengankapsid (beserta selubung bila ada) tetap di permukaan selinang. Pada sel tumbuhan yang mempunyai dinding selkaku, masuknya virus ke dalam sel inang dilakukan denganbantuan serangga ketika memakan bagian tumbuhan. Virushewan juga dapat masuk ke sel inang melalui prosesfagositosis. Coba kamu ingat kembali bagaimana prosesfagositosis pada sel hewan.c. Tahap sintesis protein berdasarkan materi genetik dari virus.Setelah masuk di dalam sel inang, materi genetik virus akanmengendalikan segala proses di dalam sel inang. Di sinimateri genetik yang dibawa virus digunakan untukmemproduksi protein yang diperlukan oleh virus. Proteinyang dihasilkan adalah protein kapsomer dan protein enzimuntuk replikasi materi genetik virus.d. Tahap berikutnya yaitu replikasi (penggandaan) materigenetik virus. Pada tahap ini dihasilkan materi genetik baruyang sama persis dengan materi genetik virus yangmenginfeksi. Replikasi dapat berlangsung di dalamsitoplasma maupun di dalam nukleus, tergantung pada jenisvirus yang menginfeksi.e. Tahap pematangan, yaitu perakitan atau penggabunganmateri genetik virus dengan kapsid. Masing-masing ADNhasil replikasi masuk ke dalam kapsid, sehingga terbentukvirus baru yang telah utuh. Dalam setiap sel inang dapatterbentuk hingga 100 virus baru.Gambar 2.5Daur infeksi virus.Sumber: Microsoft Encarta, 2006tahapadsorbsitahapinjeksitahapsintesistahapreplikasitahappematangan/perakitantahap litikbakteriofagADN virusbakteriADN bakteriinfeksidaur litikdaurlisogenik<berubah menjadi daur litiksel lisisGambar 2.6Tahapan replikasi virus.Sumber: Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005
28Biologi SMA dan MA Kelas Xf. Tahap terakhir adalah tahap litik, yaitu ketika virus keluardari sel inang, diikuti dengan rusaknya sel inang (lisis).Sekarang juga diketahui bahwa beberapa jenis virus yanglain dapat keluar dari sel melalui membran tanpa mematikansel yang inangnya.Daur ini akan berulang, masing-masing virus yang telahmeninggalkan sel inang akan mencari sel baru untuk diinfeksi.Bagaimana proses replikasi virus pada daur lisogenik?Contoh virus yang melakukan daur lisogenik adalahbakteriofag yang disebut virus lambda (O) yang menginfeksibakteri Escherichia coli. Daur lisogenik ini ditemukan oleh ahlimikrobiologi Perancis Andre Lwoff pada tahun 1950. Awalproses replikasi virus pada daur lisogenik sama dengan prosespada daur litik. Setelah tahap injeksi, ADN virus tidak langsungmelakukan sintesis, tetapi ADN virus berintegrasi/bergabungdengan ADN sel inang dan tahap ini disebut tahap penggabungan.ADN bakteri yang berbentuk melingkar (sirkular) mula-mulaputus, kemudian ADN virus menggabungkan diri diantaranya.Terbentuklah ADN baru yang mengandung ADN bakteri danADN virus. ADN virus ini tidak aktif, sehingga bakteri tetap dapattumbuh secara normal. Bakteri yang mengandung fage yangtidak aktif ini disebut profage.Setelah tahap penggabungan diikuti tahap pembelahan.Ketika sel inang membelah diri maka ADN virus akanditurunkan pada sel anak yang dihasilkan. Dengan demikianterbentuk dua sel bakteri yang mengandung ADN virus yangidentik. Demikian seterusnya, setiap bakteri yang terinfeksimembelah diri, maka pada setiap sel yang dihasilkan akanmengandung materi genetik virus.Karena sesuatu hal, misalnya terkena radiasi sinar ultraviolet,profage akan aktif, memisahkan diri dari ADN bakteri, danmemulai daur litik yaitu menggandakan diri dan membajakADN bakteri untuk membangun protein dan melakukanperakitan untuk membentuk virus baru.Gambar 2.7Fotomikrograf bakte-riofag.Sumber: Microsoft Encarta, 2006Tugas 2.2Lakukan studi pustaka untuk mempelajari daur litik danlisogenik pada virus. Manfaatkan sebaik mungkinreferensi yang dapat kamu peroleh, misalnya bertanyakepada guru, buku di perpustakaan, atau gunakaninternet untuk mendapatkan informasi terbaru yang lebihlengkap. Kemudian lakukan diskusi dengan kelompok-mu untuk membahas apakah semua virus dapatmelakukan daur litik dan lisogenik sekaligus.
Virus29Virus ada yang bermanfaat bagi manusia meskipun sebagianbesar virus menyebabkan penyakit pada organisme hidup.Berikut ini diuraikan contoh-contoh manfaat dan bahaya virus.1. Kegunaan VirusMateri genetik virus berupa ADN atau ARN sehingga virussering digunakan untuk penelitian materi genetik sepertimempelajari aktivitas kimiawi gen, pengaruh enzim terhadapaktivitas asam nukleat, mutasi, dan pewarisan sifat. Selain itukemampuan virus lisogenik menyisipkan materi genetik padasel inang dimanfaatkan dalam rekayasa genetika untukmenyisipkan gen tertentu pada sel bakteri. Bakteri yang telahdisisipi gen itu dapat memproduksi bahan sesuai denganinformasi genetik yang dibawa oleh gen tersebut. Contohnyajika virus menyisipkan gen manusia yang menghasilkan insulinke dalam ADN bakteri, maka bakteri itu menjadi mampumenghasilkan insulin. Dengan cara ini insulin dapat dihasilkandengan cepat dalam jumlah besar. Saat ini para ahli biologimolekuler berusaha memodifikasi ADN virus lisogenik sehinggaADN yang terintegrasi pada ADN bakteri berisi gen-gen yangdapat menghasilkan produk yang berguna bagi manusia. Selainitu virus juga berguna untuk mengembangkan obat dan vaksinuntuk menyembuhkan dan mencegah penyakit karena virus.2. Penyakit Akibat VirusCoba kamu ingat kembali sifat virus yang tidak dapat hidupbebas di alam. Karena sifat ini maka virus selalu bergantungpada sel hidup atau bersifat parasit sejati. Virus merupakanpenyebab banyak penyakit pada manusia, hewan, dantumbuhan. Serangan virus pada tanaman dan hewan budidayadapat menyebabkan penyakit yang mengakibatkan kerugianyang besar. Beberapa virus dianggap sangat penting karenamenyebabkan penyakit yang fatal, misalnya virus rabies, AIDS,polio, dan demam kuning. Berikut ini beberapa penyakit yangdiakibatkan oleh virus.a. Penyakit cacar air disebabkan oleh virus chickenpox yangmenyerang sistem saraf. Kulit di atas saraf yang terinfeksimelepuh dalam beberapa hari, mula-mula berisi cairanjernih, kemudian menjadi keruh dan mengeras dalam5 - 10 hari kemudian. Penyakit ini menyerang anak-anakdan orang dewasa. Gejala yang ditunjukkan adalah demamdan terbentuknya gelembung-gelembung kering pada kulit.b. Penyakit AIDS disebabkan oleh virus HIV (HumanImmunodeficiency Virus). HIV menyerang sel limfasit T4 yangmerupakan sistem pertahanan/imunitas yang sangat pentingdalam tubuh manusia. Akibatnya ketahanan tubuh menjadilemah dan rentan terhadap serangan virus, bakteri, jamur,protozoa, dan penyebab infeksi lain. Penyakit pneumoniaDPeranan Virus dalam KehidupanBio InfoInfluensaInfluensa merupakan salah satujenis penyakit yang seringmenyerang manusia. Sekitar200 jenis virus telah diketahuidapat menyebabkan influensa.Gejala influensa antara lainbatuk, demam, nyeri otot, seleramakan hilang, dan timbul inguspada hidung. Virus influensa ber-bentuk bola dengan materigenetik berupa ARN. Tubuh yangsehat merupakan upaya yangtepat untuk menangkal penyakitinfluensa.Gambar 2.8(a) Fotomikrograf viruscacar dan (b) virus HIV.Sumber: Microsoft Encarta, 2006ab
30Biologi SMA dan MA Kelas Xyang disebabkan oleh Pneumocystis carinii merupakanpenyebab utama kematian orang yang terkena infeksi HIV,penyebab yang lain adalah terjadinya kanker dan sarkoma.AIDS ditularkan melalui hubungan seks, kontak langsungdengan darah, jaringan, atau jarum suntik yang terkontaminasiHIV, dan ditularkan dari ibu kepada anaknya selama kelahirandan menyusui. Gejala virus ini baru muncul lebih kurang10 tahun setelah infeksi.c. Demam ebola disebabkan oleh virus ebola yang berbentukseperti benang panjang yang ujungnya melengkung. Virusebola awalnya adalah virus yang menyerang binatang (kera)di daerah tropis daratan Afrika. Virus ebola disebarkanmelalui cairan tubuh penderita yang masuk ke peredarandarah orang yang sehat atau melalui jalur pencernaan. Belumditemukan obat atau vaksin yang efektif untuk mengen-dalikan virus ebola. Wabah ebola beberapa kali melandaAfrika, yaitu tahun 1976 di Sudan menginfeksi 284 orangdan menewaskan 151 orang. Pada tahun 1995 wabah ebolamelanda Kongo, ditemukan 318 kasus dengan 280 orangmeninggal dunia. Tiga dari empat orang yang terinfeksi virusebola di Kongo meninggal dunia. Pada tahun 2000 – 2001wabah ebola menyerang Uganda menewaskan 224 orang.Pada tahun 2002 virus ebola kembali muncul di Gabon danKongo.d. Penyakit rabies disebabkan oleh virus rabies yang menyeranganjing. Biasanya ditularkan ke manusia melalui gigitan.Gejala penyakit muncul setelah periode inkubasi selama10 hari sampai satu tahun berupa demam, kesulitanbernapas, kontraksi otot yang tak terkendali, dan gejala takutpada air. Biasanya diikuti dengan kematian antara 3 harisampai 3 minggu setelah gejala muncul. Usaha yang dapatdilakukan adalah mencegah perkembangan dan penularanvirus dengan vaksin rabies.e. Penyakit cacar atau variola disebabkan oleh virus smallpox.Penyakit cacar berakibat fatal dan sangat mudah ditularkanmelalui kontak tubuh dengan penderita. Setelah masainkubasi selama 12 hari, muncul gejala demam tinggi danemosi kacau yang tampak seperti gejala keracunan. Tiga atauempat hari kemudian gejala ini diikuti dengan munculnyaruam di wajah, lengan, paha, telapak tangan, dan telapakkaki. Dalam enam sampai 10 hari ruam berkembang menjadiradang. Pada daerah radang ini sangat mudah terjadi infeksisekunder oleh bakteri. Radang kemudian akan mengeras,biasanya meninggalkan parut di kulit. Demam dan gejalakeracunan mulai berkurang. Kematian biasanya diakibatkanoleh infeksi pada jantung, hati, dan otak.Pada tahun 1967 WHO mengeluarkan program vaksinasiuntuk melawan virus cacar, karena pada saat itu penyakitini menyebabkan infeksi pada 10 – 15 juta orang di seluruhdunia setiap tahunnya, dengan 2 juta orang diantaranyameninggal dunia. Pada tahun 1979 WHO menyatakan virusGambar 2.9Virus ebola yang menye-babkan demam ebola.Sumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 2.10Virus cacar.Sumber: Microsoft Encarta, 2006
Virus31cacar telah punah dari bumi dan merekomendasikan untukmenghentikan vaksinasi dan menghancurkan stok virus dilaboratorium. Pada saat ini sampel virus cacar hanya ada diAmerika dan Rusia.f. Penyakit polio disebabkan oleh virus poliomielitis. Virusmasuk ke dalam tubuh manusia melalui hidung dan mulut.Di dalam tubuh, virus menginfeksi sel saraf pusat danmenggunakannya untuk replikasi. Infeksi dapat menyebab-kan paralisis (tidak mampu menggerakkan bagian tubuh)parsial yang permanen. Penyakit ini biasanya ditemukanpada anak-anak berumur antara 5 – 10 tahun. Penyakit poliomula-mula diteliti oleh ilmuwan Jerman Jacob von Heinepada tahun 1840. Periode inkubasi virus ini antara 4 sampai35 hari. Gejala awal ditunjukkan adanya kelelahan, demam,sakit kepala, muntah-muntah, kesulitan buang air besar,kekakuan pada leher, diare, dan rasa sakit pada anggotagerak tubuh. Karena sel saraf yang mengatur pergerakanotot tidak dapat diganti ketika rusak, maka infeksi virus poliodapat menyebabkan paralisis permanen. Jika yang diserangadalah sel saraf pusat yang mengatur respirasi/pernapasan,penderita hanya dapat bertahan hidup jika dimasukkan kedalam paru-paru buatan. Kasus paralisis muncul satudiantara 100 kejadian nonparalisis. Pada tahun 1950 telahditemukan vaksin, sehingga serangan virus polio dapatditekan serendah mungkin.g. Virus hepatitis B (HVB) menyebabkan inflamasi/radang danpembengkakan pada hati. Infeksi virus menyebabkan sakitkuning dan sakit seperti influensa. Sakit kuning disebabkankarena cairan empedu menyebar ke seluruh tubuh sehinggakulit dan bola mata berwarna kuning. Infeksi yang kronismenyebabkan cirrhosis (rusaknya sel hati) dan kanker hati.Saat ini diketahui ada tiga virus yang menyebabkan hepatitis,yaitu virus A, B, dan non A-non B. Virus A menyebabkanpenyakit hepatitis A, virus B dapat menyebabkan penyakithepatitis B yang paling berbahaya, dan virus non A-non Bmenyebabkan penyakit hepatitis C. Untuk mencegahhepatitis dilakukan dengan menjaga kebersihan makananbeserta perlengkapan makan dan mengikuti imunisasihepatitis.h. Virus juga menyebabkan infeksi pada tumbuhan. Gejalainfeksi virus pada tumbuhan misalnya berupa pola bercakatau mosaik pada daun, daun kekuningan, pertumbuhanterhambat dan kematian dini, bentuk yang tidak normal,dan pertumbuhan yang luar biasa. Beberapa virus tumbuhantelah diketahui misalnya virus mosaik tembakau (TMV),virus penyebab daun menggulung pada tanaman kentang,virus yang menyebabkan ujung tanaman bit mengeriting,virus tungro yang menyerang tanaman padi (disebarkan olehwereng), dan virus CVPD (citrus vein phloem degeneration)yang menyebabkan degenerasi pembuluh floem padatanaman jeruk. Virus tersebut telah dipelajari intensif karenaVaksin PolioPada tahun 1950 Jonas Salkmengembangkan vaksin yangdibuat dari virus polio inaktif daritiga strain yang diketahui yaituBrunhilde (tipe 1), Lansing (tipe 2),dan Leon (tipe 3). Kekebalanterhadap satu salah tipe virus tidaksekaligus kebal terhadap infeksitipe yang lain. Pada tahun 1954vaksin yang ditemukan Salkdinyatakan aman dan efektif untukmencegah perkembangan viruspolio. Pada tahun 1963 ahli virusAlbert Sabin mengembangkanvaksin yang berisi virus hidup yangdilemahkan yang dapat diberikansecara oral, disebut TOPV (tri-valent oral polio vaccine) yangkemudian menggantikan modelvaksinasi suntik yang ditemukanSalk sebelumnya. TOPV kemudianmenjadi standar imunisasi diAmerika dan dunia. Hasilnya kasusvirus polio menurun drastis, dari57.879 kasus pada tahun 1952menjadi beberapa kasus tiap tahun.Kasus polio kembali mencuat padatahun 1988 di mana ditemukansebanyak 350.000 kasus diseluruh dunia. Namun mulai tahun2000, kasus polio menurun lagi.Bio InfoGambar 2.11Virus hepatitis B menye-babkan penyakit hepa-titis.Sumber: Microsoft Encarta, 2006
32Biologi SMA dan MA Kelas Xmenyebabkan kerugian yang besar. Virus tumbuhandisebarkan oleh serangga, air atau tanah yang terkontaminasivirus, peralatan yang tercemar virus, dan melalui prosespengentenan.3. Pencegahan Penyakit Akibat VirusSecara umum penyebaran penyakit karena virus dapatdicegah dengan pola hidup bersih dan higienis. Pola hidup iniakan mencegah penyebaran virus penyebab penyakit. Tubuhyang sehat mempunyai pertahanan yang baik terhadap seranganvirus. Secara alami pertahanan tubuh terhadap infeksi virusadalah dengan mekanisme fagositosis oleh sel darah putih(leukosit) dan pembentukan antibodi. Antibodi terbentuk didalam tubuh jika ada protein asing dari virus masuk ke dalamtubuh (disebut antigen). Pembentukan antigen dapat dirangsangdengan pemberian vaksinasi.Vaksin dapat berupa virus mati atau virus hidup yang sudahdilemahkan. Ketika virus yang telah mati atau dilemahkan padavaksin masuk ke dalam tubuh, tubuh merespons denganmembentuk antibodi yang dapat melawan virus tersebut,sehingga ketika terjadi infeksi oleh virus yang sebenarnya, tubuhtelah kebal. Namun vaksin tidak bekerja sama baiknya untuksemua orang dan tidak dapat memberantas semua penyakitvirus. Satu vaksin hanya efektif untuk satu jenis virus. Olehkarena itu sekarang dikembangkan vaksin virus ganda ataumultivalen. Satu suntikan vaksin ini dapat membuat kebalseseorang terhadap beberapa serangan virus sekaligus.Bio InfoTeknologi Nano dan SenjataBiologiUpaya pemanfaatan virus untukmeningkatkan kesejahteraan ma-nusia semakin terbuka lebar. Padabulan April 2006 para ahli dari InstitutTeknologi Massachusetts berhasilmembuat sejenis kawat penghantarberteknologi nano dari virus yangdihasilkan dengan cara memodifikasigen virus. Mereka juga telahmenggunakan virus untuk membuatbaterai yang menghasilkan energilistrik tiga kali lebih banyak dibanding-kan material yang dipakai untukmembuat baterai konvensional. Duateknologi ini berpotensi untuk diguna-kan dalam pengembangan kristalcair, sel surya, sel bahan bakar, danperalatan mikroelektronik lain.Namun virus juga berpotensi untukdigunakan sebagai senjata biologis.Penelitian diawali ketika virusinfluensa berhasil dikembangkan dilaboratorium pada tahun 1918.Virus cacar yang telah dinyatakanpunah oleh WHO ternyata masihtersisa di beberapa laboratorium danberpotensi untuk dikembangkansebagai senjata biologis.Sumber: www. wikipedia.comRangkuman• Ciri-ciri virus adalah berukuran mikroskopis, diameter antara 20 – 300 nm, tersusunatas materi genetik (berupa ADN atau ARN) dan protein pelindung yang disebutkapsid, bentuk beraneka macam, bersifat parasit, dapat dikristalkan, dan hanya dapatberkembang biak di dalam sel hidup.Tugas 2.3Serangan virus flu burung (SARS) pada tahun 2005hingga 2006 menyebabkan kerugian yang besar bagipetani unggas di Indonesia karena virus itu menyebab-kan kematian unggas secara mendadak dan sangatmudah ditularkan. Virus ini diduga merupakan mutasidari virus corona yang menyerang sistem pernapasan.Carilah informasi mengenai virus flu burung besertakerugian atau bahaya yang diakibatkan. Sertakan pulacara-cara untuk menanggulangi serangan virus ini.Susunlah karyamu sebagai tulisan ilmiah kemudiandiskusikan hasilnya dengan kelompokmu.
Virus335. Tahap reproduksi virus pada daur litikadalah ....a.adsorpsi – injeksi – sintesis protein –replikasi – lisis – perakitanb . injeksi – adsorpsi – sintesis protein –replikasi – perakitan – lisisc.adsorpsi – injeksi – sintesis protein –replikasi – perakitan – lisisd. adsorpsi – injeksi – replikasi – sintesisprotein – perakitan – lisise.injeksi – adsorpsi – sintesis protein –replikasi – perakitan – lisis6. Ketika dalam daur lisogenik, bakteri yangterinfeksi virus tidak menunjukkan gejalapenyakit karena ....a.virus tidak bersifat parasitb . ADN virus tidak aktifc.virus belum menginjeksikan materigenetikd. jumlah asam nukleat virus masih sedikite.virus belum matangLatihan 2I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!Kerjakan di buku tugasmu!• Virus mempunyai sifat sebagai benda mati (dapat dikristalkan) dan benda hidup(dapat berkembang biak). Namun virus bukan sel karena hanya mempunyai asamnukleat dan selubung protein, belum mempunyai membran sel, sitoplasma, organel,dan tidak melakukan metabolisme.• Virus memanfaatkan kemampuan metabolisme sel inang yang diinfeksinya untukmemperbanyak virus. Terdapat dua daur infeksi virus yaitu daur litik dan daur lisogenik.• Tahapan replikasi virus adalah adsobrsi, injeksi, sintesis protein, penggandaan materigenetik virus, pematangan atau perakitan, dan litik atau rusaknya sel inang.• Kegunaan virus yaitu sebagai bahan penelitian genetik, sebagai pembawa gen dalamrekayasa genetika, dan menghasilkan vaksin.• Penyakit yang disebabkan oleh virus pada manusia contohnya AIDS, cacar air, ebola,rabies, polio, dan hepatitis. Penyakit akibat virus pada hewan contohnya penyakitmulut dan kuku, rabies, dan penyakit sampar. Penyakit akibat virus pada tumbuhancontohnya virus mosaik tembakau, virus tungro, CVPD, daun menggulung padatanaman kentang, dan ujung daun mengeriting pada tanaman bit.• Serangan virus dapat dicegah dengan pola hidup bersih, tubuh yang sehat, danvaksinasi. Vaksin dapat berupa virus yang telah dimatikan atau virus hidup yangtelah dilemahkan dan sekarang dikembangkan virus multivalen.1. Virus pertama kali ditemukan pada tahun1871 – 1899 oleh ....a.Ivanovskid. Seleidenb . Aristotelese.Mary Backc.Robert Hooke2. Virus bukan merupakan sel karena tidakmempunyai ....a.organelab. proteinc.asam nukleatd. protoplasma dan nukleuse.asam nukleat dan protoplasma3. Materi yang tersimpan dalam kapsid virusberupa ....a.proteind. lemakb . glikoproteine.asam nukleatc.lipoprotein4. Contoh virus ARN adalah ....a.virus herpesd. HIVb. bakteriofage.virus hepatitis Bc.virus cacar
34Biologi SMA dan MA Kelas X9. Penyakit di bawah ini yang disebabkanoleh virus adalah ....a.influenza, demam, dan difterib . rabies, kolera, dan samparc.demam berdarah, rabies, dan trakomd. hepatitis, difteri, dan tifuse.cacar, difteri, dan campak10. Sistem pertahanan tubuh yang bergunauntuk melawan infeksi virus adalah ....a.antibodib. antibiotikc.hormond. enzime.antigen7. Untuk memerangi virus yang menim-bulkan penyakit dilakukan usahapencegahan (preventif) dan pengobatan(kuratif). Usaha preventif dapat dilakukandengan ....a.disinfeksid.pasteurisasib . radiologie.vaksinasic.sterilisasi8. Penyakit AIDS disebabkan oleh HIV.Dalam tubuh manusia HIV menyerang ....a.sistem respiratoriab . sistem koorninasic.sistem kekebalan tubuhd. sistem transportasie.sistem pencernaan1. Jelaskan sifat-sifat virus.2. Mengapa virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup?3. Jelaskan daur litik dan lisogenik pada virus.4. Sebutkan empat contoh virus yang menyerang hewan dan nama penyakit yangditimbulkannya.5. Gambar dan sebutkan bagian-bagian struktur tubuh virus bakteriofag.II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!WacanaBocavirus Penyebab PneumoniaAhli penyakit paru dr. Tjandra Yoga Aditama mengingatkan agar Indonesiamewaspadai adanya virus baru yang bersumber dari binatang yang disebut bocavirus.Bocavirus dapat menyebabkan penyakit pneumonia. Pada saat ini binatang yang dapatterinfeksi bocavirus adalah sapi dan anjing, namun demikian bocavirus juga berpotensiuntuk menginfeksi manusia. Gejala penyakit akibat bocavirus adalah batuk, demam,dan gatal pada tenggorok. Penyakit ini mudah menular pada anak-anak. Infeksi yangserius dapat menyebabkan kematian.Diskusikan dengan kelompokmu, mengapa virus yang menyerang hewan jugaberpotensi untuk menyerang manusia. Apakah kaitannya dengan mutasi? Mengapaanak-anak lebih mudah terserang penyakit akibat virus?Sumber: Media Indonesia, 5 September 2006