Pristiadi Utomo

Biologi dalam SETS

In Energi, Guru, Media Ajar on 23 March 2009 at 5:52 pm

0052021. Jelaskan bentuk dan struktur virus bakteriofage!

Bakteriofage ialah virus yang menginfeksi bakteri . Walaupun spektrum bakteri yang dapat diinfeksi satu bakteriofage itu terbatas, banyaknya bakteriofage yang ada tak terhitung jumlahnya itu maka sangat mungkin bahwa paling sedikit terdapat satu bakteriofage untuk setiap tipe bakteri.

Komposisi dan struktur kimia.

Bakteriofage terdapat dalam bentuk-bentuk pilihan dan, seperti virus hewan, semuanya mempunyai kapsid protein yang membungkus asam nukleat bakteriofage. Beberapa juga mempunyai struktur kompleks yang digunakan untuk menempelkan bakteriofage pada sel yang rentan.

Kepala bakteriofage, yang berisi asam nukleat, sering ikosahedral, tetapi ada beberapa bentuk lain lain, termasuk bentuk bulat dan gilig (silindris). Tidak semua bakteriofage mempunyai ekor; diantaranya yang mempunyai, terdapat cukup keanekaragaman dalam strukturnya.

2. Mengapa ada orang yang tidak setuju memasukkan virus sebagai makhluk hidup.

Virus bukanlah prokariota (organisme bersel satu, terkadang berkoloni, sel-selnya tidak memiliki nukleus, mitokondria, plastida, aparat Golgi, mikrotubulus). Virus hampir tidak memiliki ciri-ciri khas eukariota dinding peptidoglikan, ribosom, dan sebagainya. Mereka tidak memiliki mesin enzimatik untuk membuat ATP atau melakukan aspek-aspek lain dari metabolisme. Mereka tidak mampu memperbanyak diri sendiri. Sebenarnya, mereka gagal mencukupi sedemikian banyak kriteria kehidupan, sehingga bahkan tidak dapat dianggap sebagai makhluk hidup.

Virus adalah partikel yang terdiri atas inti yang mengandung asam nukleat (dan sering kali molekul protein pula) yang dikelilingi oleh kapsid yang terbuat dari protein, dan kadang-kadang, molekul-molekul lain misalnya lipid. Kapsid itu berfungsi untuk menyuntikkan inti kedalam sel inang yang sesuai. Asam nukleat dalam inti itu – DNA pada beberapa virus, RNA pada yang lainnya – membawa sejumlah gen yang dapat menggulingkan mesin metabolik sel inang untuk membuat partikel virus yang baru. Pada situasi tertentu, gen-gen virus bakteri dapat bergabung ke dalam genom sel inang, suatu proses yang disebut lisogeni. Fenomena serupa terjadi pada sel-sel hewan dan, kadang-kadang, dapat menyebabkan sel inang menjadi bersifat kanker.

Jadi apakah virus itu ? Ialah suatu asam nukleat yang dapat menginfeksi, dikemas dalam rakitan makro molekul (kapsid) yang sebagian besar menentukan sel-sel apa yang dapat diinfeksinya. Kalau sudah terdapat di dalam sel inang, maka asam nukleat yang dapat menginfeksi ini dapat melakukan satu atau dua hal. Asam nukleat tersebut pada hakekatnya dapat menggulingkan seluruh mesin metabolik inangnya (sebagai contoh, enzim-enzim produksi ATP, ribosom, tRNA) untuk satu tujuan : membuat salinan tambahan dari dirinya sendiri (dalam daur lisisnya). Atau, asam nukleat itu dapat bersembunyi untuk sementara menyamar sebagai bagian dari genom inangnya sendiri. Akibatnya bagi inang mungkin kecil saja, umpamanya sariawan yang kadang-kadang melanda sebagai stress pengeksposan terhadap cahaya mengubah injeksi virus herpes simpliks yang laten (HSV) menjadi lisis. Tetapi akibatnya dapat parah karena sel inang yang terinfeksi dapat terlepas dari mekanisme pengaturan normal pada tubuh dan tumbuh secara tidak terkendali menjadi kanker.

Menentukan apakah virus itu hidup atau tidak. Virus sebagai satuan biologi yang dalam keadaan sendiri tidak memiliki kehidupan , sebab virus memanifestasi kehidupan seperti yang diukur oleh reproduksi hanya setelah berhasil memasuki sel inang yang rentan. Jadi, virus berada dalam daerah semantik samar-samar antara ‘hidup’ dan ‘tidak hidup’, statusnya bergantung kepada apakah virus berkembang biak di dalam sel yang rentan atau apakah virus berada dalam keadaan ekstraselula.

Salah satu komponen yang tidak dimiliki semua virus adalah sistem pembangkit ATP. Sintesis biologis memerlukan energi, dan energi ini disediakan pada ATP sebagai energi kimia dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi. Namun, untuk kehidupan mandiri, sel harus melakukan oksidasi untuk menyediakan energi bagi pembangkitan (regenerasi) ikatan fosfat berenergi tinggi yang diperlukan untuk reaksi biosintesis. Tidak ada virion (partikel virus) yang mempunyai sisten regenerasi ini; oleh karena itu harus mengandalkan sistem pembangkit ATP yang ada dalam sel inang yang diinfeksi. Komponen kedua yang tidak dimiliki virus, dan yang harus disediakan inang adalah komponen struktural untuk sistesis protein, yaitu ribosom. Sintesis protein apapun memerlukan asam ribonukleat (RNA pesuruh) terikat pada ribosom hingga masing-masing asam amino dapat disalurkan untuk membentuk protein. Virion memang membawa asam ribonukleatnya sendiri (RNA) atau asam deoksiribonukleat (DNA), tetapi sejauh yang diketahui kini, semua virus harus menggunakan ribosom sel inang untuk sintesis protein. Ciri lain yang khas hanya pada virus adalah bahwa sementara semua bentuk kehidupan lain mengandung RNA dan DNA, virus hanya mengandung satu tipe asam nukleat; dalam suatu hal kandungan itu adalah RNA, dan dalam keadaan yang lain DNA, tetapi tidak pernah keduanya.

3. Jelaskan cara berkembang biak bakteriofage.

Replikasi.

Urutan peristiwa yang berlangsung selama replikasi bakteriofage sama untuk kebanyakan bakteriofage; langkah-langkahnya sebagai berikut.

§ Virion melekat di permukaan sel inang. Protein-protein kapsidnya bertugas menyuntikkan inti DNA ke dalam sel.

§ Setelah berada di dalam sel, beberapa dari gen bakteriofag (gen-gen “awal”) ditranskripsi (oleh RNA polimerese inang) dan ditranslasi (oleh ribosom inang, tRNA, dan lain-lain) untuk menghasilkan enzim yang akan membuat banyak salinan dari DNA bakteriofage dan akan membunuh (bahkan menghancurkan) DNA inangnya.

§ Begitu kopi baru dari DNA itu terkumpul, gen-gen lain (gen-gen “akhir”) ditranskripsi dan ditranslasi untuk membuat protein-protein kapsid.

§ Timbunan inti DNA dan protein kapsid dirakit menjadi virion yang lengkap.

§ Gen “akhir” yang lain ditranskripsi dan ditranslasi menjadi molekul lisozim. Lisozim ini menyerang dinding peptidoglikan (tentu saja dari dalam). Akhirnya sel itu robek dan mengeluarkan kandungan virionnya. Kini daur tersebut lengkaplah sudah dan siap untuk diulang.

Penyerapan.

Penyerapan bakteriofage terjadi ekor dulu pada tempat reseptor yang khas pada dinding sel bakteri. Infeksi tidak dapat terjadi tanpa penyerapan; jadi, apabila bakteri kehilangan kemampuan untuk mensintesis reseptor bakteriofage yang khas, bakteri akan menjadi resisten terhadap infeksi.

Penetrasi.

Setelah penyerapan, bakteriofage menginjeksikan asam nukleatnya ke dalam sitoplasma bakteri sementara kapsid protein tetap di luar bakterium. Perhatikan bahwa prosedur ini tidak seperti yang diikuti pada virus hewan, yang harus memasuki sel inangnya sebelum terjadi penanggalan selubung.

Transkripsi DNA Bakteriofage.

Langkah yang terlibat dalam replikasi DNA bakteriofage cukup bervariasi dari satu bakteriofage ke yang lain, namun dalam urutan kejadian yang biasa asam nukleat yang diinjeksikan menjadisinteisi sejumlah enzim. Enzim-enzim ini menyebabkan perusakan asam nukleat bakteri dan mengarahkan sistesis lebih banyak asam nukleat bakteriofage dan lebih banyak kapsid bakteriofage.

Perakitan dan Pelepasan.

Apabila sintesis asam nukleat dan protein struktural tengah berjalan, bakteriofage mulai merakiti menjadi partikel bakteriofage yang matang, seperti. Setelah perakitan 100 sampai 200 partikel bakteriofage, sel bakteri melisis karena pembentukan lisozim yang disandi bakteriofage yang menghidrolisis peptidoglikan bakteri, dengan melepaskan bakteriofage yang telah diselesaikan.

Lisogeni

Berbeda dengan pelepasan banyak virus hewan, pembebasan partikel bakteriofage yang matang selalu berakibat lisis dan kematian bakteri yang diinfeksi. Bakteriofage-bakteriofage yang infeksinya diikuti dengan reproduksi dan lisis disebut bakteriofage ‘virulen’. Akan tetapi banyak bakteriofage dapat menginfeksi bakteri tanpa merangsang produksi lebih banyak atau lisis sel yang terinfeksikan. Dalam hal ini, DNA bakteriofage menjadi bagian material genetik bakteri inangnya. DNA bakteriofage yang terdapat dan mereplikasi bersama dengan DNA bakteri disebut ‘probakteriofage’ atau ‘profage’ Bakteri yang membawa profage diberi istilah ‘lisogen’, yang menunjukkan adanya potensi untuk melisis dan bakteriofage yang dapat memproduksi lisogen disebut bakteriofage ‘temperate’. Sudah tentu, kecuali bila profage sewaktu-waktu menjadi virulen dan memproduksi partikel bakteriofage matang, suitlah untuk mengetahui apakah galur bakteri tertentu lisogen atau tidak. Namun, bakterium yang kadang-kadang lisogen memang akan menempuh daur lisis, dan bakteriofage yang dibebaskan dapat diasai dengan mencawankan supernat pada biakan bakteri kedua yang dilisis oleh bakteriofage temperat yang dibebaskan.

Konversi lisogen.

Walaupun profage tidak menyalin semua DNA nya (kecuali jika profage itu memasuki daur lisis), tidak berarti bahwa semua gen DNA profage mungkin disalin untuk membentuk protein yang baru bagi bakteri. Produk ini mungkin berupa enzim yang merangsang perubahan dalam struktur lipopolisakarida membran luar bakteri atau yang memprduksi racun yang dikeluarkan oleh bakteri ke dalam lingkungan sekitarnya. Protein racun yang dikeluarkan, yang disebut eksotoksin, merupakan dasar untuk penyakit gawat seperti difteria, demam skarlet dan botulisme. Diperolehnya karakter baru yang disandi oleh DNA profage disebut konversi lisogen.

4. Apa HIV itu? Jelaskan bentuk dan strukturnya.

HIV adalah Human Immune Virus yaitu virus yang menyebabkan penyakit AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) yaitu penyakit menurunnya sistem kekebalan tubuh. Strukturnya termasuk virus yang kompleks.

5. Teknologi apa yang dapat dikembangkan dari pengetahuan tentang virus ?

Teknologi untuk pengamatan virus berhasil mengembangkan mikroskup elektron. Teknologi pembuatan antigen dan antibodi untuk keperluan pengobatan. Teknologi berskala nanometer yang secara intensif masih dalam penelitian. Ditemukan teknologi hibridoma yaitu penggunaan penyatuan sel somatik untuk menggabungkan sel darah putih kanker (myeloma) dengan sel normal B yang sudah dimatangkan (jadi dewasa) untuk memproduksi antibodi spesifik sebagai antibodi monoklonal.

About these ads

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 28 other followers

%d bloggers like this: