BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
belakang
Kajian biologi berupa makhluk hidup
yang mencakupberbagaitingkatorganisasikehidupan.
Biologimerupakananggotakelompokilmumurni.
Biologisebagaiilmumurnisangatberperandalampengembanganilmuterapan. Biologimengalamiperkembangansangatpesatmenjadicabang-cabangilmu
yang khususmempelajarisesuatu yang khas.
Cabangbiologiberdasarkanobjekstudisalahsatucontohnyaadalah virology.
Virologiadalahilmu yang mempelajaritentang virus, mikroorganisme yang
dapatmembahayakan. Virus merupakanmikroorganisme yang
begitukecilsehinggadapatterlihatpadaperbesaran yang disediakanolehmikroskop
electron. Virus dapatmelewatipori-porisaringan yang
tidakdapatdilewatiolehbakteri. Virus jugamemperbanyakdirihanya di dalamselinang
(selhewan, mikroorganismedanseltumbuhan).
Virus tidakmampumelakukansintesis protein
karenatidakdapatmelakukanmetabolismesendiri. Virus
bergantungpadaselinangnyauntukmelaksanakanfungsi-fungsisepertibereproduksi.
Virus memilikiinformasigenetikuntukbereproduksidanmengambilalihsistempembangkitenergidanpembuatsintesis
protein selinangnya.
Virus berpindahdarisatuselinangkeselinang yang laindalambentukpaket-paket gen
berukurankecil. Berbedadengansel-selinang, virus
hanyamemilikisalahsatuasamnukleatyaitu DNA sajaatau RNA saja, tidakkeduanya.
Dalammakalahinihanyamembahastentangreplikasi
virus
DNA.
v REPLIKASI
DNA
Di dalam bab ini
akan dibahas tiga fungsi DNA sebagai materi genetik pada
sebagian besar
organisme serta cara replikasi DNA baik pada sistem prokariot maupun
eukariot. Dengan
mempelajari pokok bahasan ini akan diperoleh gambaran mengenai
perbedaan cara
replikasi DNA di antara kedua kelompok organisme tersebut.
Setelah
mempelajari pokok bahasan di dalam bab ini mahasiswa diharapkan mampu
menjelaskan:
1. tiga fungsi
DNA sebagai materi genetik,
2. mekanisme
replikasi semikonservatif,
3. mekanisme
replikasi lingkaran menggulung,
4. pengertian
replikon, ori, garpu replikasi, dan termini,
5. cara
replikasi DNA pada prokariot, dan
6. cara
replikasi DNA pada eukariot.
Replikasi DNA
Komponen-komponen penting dalam replikasi:
1 DNA cetakan
2 Molekul deoksi ribonukleotida3.
3 Enzim DNA polimerase4.
4Enzim primase5.
5Enzim helikase6.
6Enzim girase7.
7Protein SSB8.
8 Enzim DNA ligase
Replikasi DNA berlangsung dalam
beberapa tahap:.
1 Denaturasi(pemisahan)2.
2Pengawalan(inisiasi)3.
3Pemanjangan untaian DNA4.
4Ligasi fragmen-fragmen DNA5.
5 Pengakhiran(terminasi)
B.
RumusanMasalah
Berdasarlatarbelakang yang menjadipokokpermasalahannyaadalah :
1.
Bagaimanakahdefinivirus ?
2.
Bagaimanakahproses replikasi virus DNA ?
3.
Penyakitdanmanfaatapa yang diberikanoleh
virus DNA ?
C.
Tujuan
1.
Memenuhi
tugas dari dosen/pengajar.
2.
Mengetahui
cara replikasi virus DNA
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang
menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal
tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material
hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak
memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus
mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi
keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein,
lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan
menjadi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein
yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.
Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel
eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal),
sementara istilah bakteriofage atau fage digunakan untuk jenis yang menyerang
jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).
Virus sering diperdebatkan statusnya sebagai makhluk hidup karena ia tidak
dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas jika tidak berada dalam sel
inang. Karena karakteristik khasnya ini virus selalu terasosiasi dengan
penyakit tertentu, baik pada manusia (misalnya virus influenza dan HIV), hewan
(misalnya virus flu burung), atau tanaman (misalnya virus mosaik tembakau/TMV).
Sejarah penemuan
Virus mosaik tembakau merupakan virus yang pertama kali
divisualisasikan dengan mikroskop elektron.
Virus telah menginfeksi sejak jaman sebelum masehi, hal tersebut terbukti
dengan adanya beberapa penemuan-penemuan yaitu laporan mengenai infeksi virus
dalam hieroglyph di Memphis, ibu kota Mesir kuno (1400SM) yang menunjukkan
adana penyakit poliomyelitis, selain itu, Raja Firaun Ramses V meninggal pada
tahun 1196 SM dan dipercaya meninggal karena terserang virus Smallpox.
Pada jaman sebelum masehi, virus endemik yang cukup terkenal adalah virus
Smallpox yang menyerang masyarakat cina pada tahun 1000. Akan tetapi pada pada
tahun 1798 , Edward Jenner menemukan bahwa beberapa pemerah susu memiliki
kekebalan terhadap virus pox. Hal tersebut diduga karena Virus Pox yang
terdapat pada sapi, melindungi manusia dari Pox. Penemuan tersebut yang
dipahami kemudian merupakan pelopor penggunaan vaksin.
Pada tahun 1880, Louis Pasteur dan Robert Koch mengemukakan suatu “germ theory”
yaitu bahwa mikroorganisme merupakan penyebab penyakit. Pada saat itu juga
terkenal Postulat Koch yang sangat terkenal hingga saat ini yaitu :
Agen penyakit harus ada di dalam setiap kasus penyakit
Agen harus bisa diisolasi dari inang dan bisa ditumbuhkan secara in vitro
Ketika kultur agen muri diinokulasikan ke dalam sel inang sehat yang rentan
maka ia bisa menimbulkan penyakit
Agen yang sama bisa di ambil dan diisolasi kembali dari inang yang terinfeksi
tersebut
Penelitian mengenai virus dimulai dengan penelitian mengenai penyakit mosaik
yang menghambat pertumbuhan tanaman tembakau dan membuat daun tanaman tersebut
memiliki bercak-bercak. Pada tahun 1883, Adolf Mayer, seorang ilmuwan Jerman,
menemukan bahwa penyakit tersebut dapat menular ketika tanaman yang ia teliti
menjadi sakit setelah disemprot dengan getah tanaman yang sakit. Karena tidak
berhasil menemukan mikroba di getah tanaman tersebut, Mayer menyimpulkan bahwa
penyakit tersebut disebabkan oleh bakteri yang lebih kecil dari biasanya dan
tidak dapat dilihat dengan mikroskop.
B. Replikasi virus DNA
Untukberkembangbiak, virus
memerlukanlingkungansel yang hidup. Virus hanyadapatberkembangbiak
(bereplikasi) pada medium yang hidup (embrio, jaringanhewan, jaringantumbuhan).
Karena virus tidakmemilikisistemenzimdantidakdapatbermetabolisme, maka virus
tidakdapatmelakukanreproduksisendiri.Untukberkembangbiakmerekaharusmenginfeksiselinang.
Ada duamacamcaramenginfeksi virus yaitufaselitikdanfaselisogenetik.
Berikutakandiuraikankeduamacamdaurhidup virus
terutamapenginfeksibakteridanfage.
a. Daurlitik, virus
akanmenghancurkanselhospessetelahberhasilmelakukanreplikasi.
Adapuntahapanyasebagaiberikut:
1) Faseadsorbsi
Faseadsorbsiditandaidenganmelekatnyaekor virus padadindingselbakteri. Virus
menempelhanyapadatempat-tempatkhusus, yakni pad permukaandindingselbakteri yang
memiliki protein khusus yang dapatditempeli protein virus. Menempelnya virus
pada protein didingselbakteriitusangatkhas, miripkuncidangembok.Virus
dapatmenempelpadasel-seltertentu yang
diinginkankarenamemilikireseptorpadaujung-ujungserabutekor.Setelahmenempel,
virus mengeluarkanenzimlisozim (enzimpenghancur)
sehinggaterbentuklubangpadadindingbakteridanselinang.
Gambar replikasi virus
2) Faseinjeksi
Setelahterbentuklubang, kapsid virus berkontraksiuntukmemompaasamnukleatnya
(DNA dan RNA) masukkedalam sel. Jadi, kapsid virus tetapberadadiluarselbakteri.
Jikatelahkosong, kapsidlepasdantidakberfungsilagi.
3) Fasesintesis
Virus tidakmemiliki “mesin” biosintetiksendiri. Virus
akanmenggunakanmesinbiosintetikinang (misalnyabakteri)
untukmelakukankehidupanya. Karenaitu, pengendalibiosintetikbakteriyakni DNA
bakteri, harusdihancur-hancurkan.Untukitu DNA virus memproduksienzimpenghancur.Enzimpenghancurakanmenghancurkan
DNA bakteritapitidakmenghancurkan DNA virus.
Dengandemikianbakteritidakmampumengendalikanmesinbiosintetiksendiri.
DNA viruslahsangatberperan, DNA virus mengambilalihkendalikehidupan.DNA virus
mereplikasikandiriberulangkalidenganjalanmenkopidirimembentuk DNA virus
denganjumlahbanyak.Selanjutnya DNA virus tersebutmelakuaknsintesis protein
virus yang
akandijadikankapsiddenganmenggunaknribosombakteridanenzim-enzimbakteri.
Jelasnya, didalamselbakteri yang tidakberdayaitudisintesis DNA virus dan
protein yang akandijadikansebagaikapsid virus, dalamkendali DNA virus.
4) Faseperakitan
Kapsid yang disintesismula-mulaterpisah-pisahantarabagiankepala, ekor,
danserabutekor. Bagian-bagiankapsiditudirakitmenjadimenjadikapsid virus yang
utuh, kemudian DNA virus masukdidalamnya.Kiniterbentuklahtubuh virus yang
utuh.Jumlah virus yang tebentuk 100-200 buah.
5) Faselitik
Ketikaperakitan virus selesai, virus telahmemproduksienzimlisozimlagi,
yaknienzimpenghancur yang akanmenghancurkandindingselbakteri.
Dindingselbakterihancur, dindingselbakterimengalamilisis (pecah), dan
virus-virus baruakankeluaruntukmencariinang yang lain.
Faseinimerupakanfaselisisnyaselbakterinamunbagi virus merupakanfasepenghamburan
virus.
Penelitianpada fag yang menyerangbakteriEsherichia coli menunjukkanbahwaada
virus yang mengakibatkanbakterimengalamilisisdanada yang tidak. Virus T4
mengakibatkanbakterimengalamilisisdankarenanyadaurhidup virus
tersebutdisebutsebagaidaurlitik.
GambarDaurlitikprofag T4
b. Daurlisogenik, virus
tidakmenghancurkanselbakteri.
1) Faseadsobsi
Uraian yang samadenganfaselitik
2) Faseinjeksi
Uraian yang samadenganfaselitik
3) Fasepenggabungan
Ketikamemasukifaseinjeksi, DNA virus masukkedalamtubuhbakteri. Selanjutnya, DNA
bakteriataumelakukanpenggabungan.DNA bakteriberbentuksilkuler,
yaknisepertikalung yang tidakberujungdanberpangkal.DNA
tersebutberupabenangganda yang terpilin.Mula-mula DNA bakteriputus, kemudian
DNA virus menggabungkandiridiantarabenang yang putustersebut, danakhirnyamembentuk
DNA sikulerbaru yang telahdisisipi DNA virus.Dengan kata lain, didalam DNA
bakteriterknadung DNA genetik Virus.
4) Fasepembelahan
Dalamkeadaantersebutitu, DNA virus tidakaktif, yang dikenalsebagaiprofag.
Karena DNA virus menjadisatudengan DNA bakteri, makajika DNA
bakterimelakukanreplikasi,
profagjugaikutmelakukanreplikasi.Misalnyasajajikabakteriakanmembelahdiri, DNA
menhkopidiridengan proses replikasi. Dengan proses replikasi.
Dengandemikianprofagjugaikutterkopi.Terbentuklahduaselbakterisebagaihasilpembelahandandidalmsetiapselanakbakteritekandungprofag
yang identik.Demikianseterusnyahingga proses
pembelahanbakteriberlangsungberulangkalisehinggasetiapselbakteri yang
terbentukdidalamterkadungprofag. Dengandemikianjumlahprofagmengikutijumlahselbakteri
yang ditumpanginya.
5) Fasesintesis
karenaradiasiataupengaruhzatkimiatertentuprofagtaktif.
Profagtersebutmemisahkandiridari DNA bakteri, kemudianmenghanacurkan DNA
bakteri.Selanjutnya, DNA virus mengadakansintesisyaknimensintesis protein
untukdigunakansebagikapsidbagi virus-virus barudanjugamelakukanreplikasi DNA
sehingga DNA virus menjadibanyak.
6) Faseperakitan
Kapsid-kapsiddirakitmenjadikapsid virus yang utuh, yang
berfungsisebagaiselubang virus. Kapsid yang terbentukmencapai 100-200
kapsidbaru.Selanjutnya DNA hasilreplikasimasukkedalamnyagunamembentuk virus
yang baru.
7) Faselitik
Setelahterbetuk virus-virus baruterjadilahlisisselbakteri
(uraiansamadengandaurlitik). Virus-virus yang
terbentukberhamburankeluarselbakterigunamenyerangbakteribaru.Dalamdaurselanjutnya
virus dapatmengalamidaurlitikataudaurlisogenik.
Gambar 2.3 Reproduksi virus
secaralitikdanlisogenetik
b. Manfaat yang
diberikan oleh virus
• Pembuatan vaksin (mikroorganisme yang dilemahkan imatikan sehingga sifat
patogenitasnya hilang, tetapi sifat antigenitasnya tetap)
• Pembuatan peta kromosom
• Pembuatan interferon dari virus melalui rekayasa genética
• Bakteri yang mengandung Profage bermanfaat untuk pengobatan berbagai macam
penyakit.
• Dapat menghancurkan bakteri-bakteri yang mengganggu, misalnya bakteri
pengganggu pada produk makanan yang diawetkan.
• Virus penyebab kanker dapat dicangkokkan bersama gen-gen penghasil insulin
atau zat lain ke bakteri sehingga bakteri tersebut berbiak dengan cepat dan
sekaligus memproduksi insulin atau zat lain
§ Proses Replikasi Virus DNA
Virus DNA hewan, proses transkripsi dan translasi tidak digabungkan. Kecuali
untuk Poxvirus transkripsi terjadi pada inti dan terjemahan dalam sitoplasma.
Umumnya, transkrip primer, yang dihasilkan oleh RNA polimerase II, lebih besar
daripada mRNA ditemukan pada ribosom, dan dalam beberapa kasus, sebanyak 30%
dari RNA ditranskripsi tetap diterjemahkan dalam nukleus. Para utusan virus,
bagaimanapun, seperti sel-sel hewan, yang monocistronic. Transkripsi memiliki organisasi
temporal, dengan virus DNA yang paling hanya sebagian kecil dari genom
ditranskripsi menjadi utusan awal. Sintesis protein awal adalah langkah awal
penting dalam replikasi DNA virus. Setelah sintesis DNA, sisa genom
ditranskripsi menjadi utusan terlambat. Virus kompleks memiliki gen awal
langsung, yang dinyatakan di hadapan inhibitor sintesis protein, dan tertunda
gen awal, yang membutuhkan sintesis protein untuk berekspresi. Regulasi
dilakukan oleh protein hadir dalam virion, atau ditentukan oleh gen virus atau
selular, berinteraksi dengan urutan peraturan di ujung 5 'gen. Urutan ini dapat
menanggapi di trans untuk produk yang dihasilkan oleh gen lain dan bertindak
dalam cis pada gen yang terkait. Kelas yang berbeda mungkin gen ditranskripsi
dari untai DNA yang berbeda dan oleh karena itu dalam arah yang berlawanan
misalnya polyomaviruses. Transkrip dapat menjalani proses pasca-transkripsi
sehingga urutan intervensi yang tidak penting akan dihapus. Modus replikasi
adalah semikonservatif tetapi sifat intermediet replikatif tergantung pada cara
replikasi. Beberapa metode replikasi virus DNA sebagai berikut :
§ Adenoviruses
Adenovirus menunjukkan replikasi asimetris, yang memulai pada 3 'akhir dari
salah satu untaian menggunakan primer protein. Untai untai tumbuh menggantikan
yang sudah ada sebelumnya dari polaritas yang sama dan membangun sebuah molekul
dupleks lengkap. Untai pengungsi pada gilirannya ulangan dengan cara yang sama
setelah menghasilkan struktur yang menjulur oleh pasangan pengulangan terminal
terbalik.
§ Herpesvirus B
Herpesvirus memiliki genom linier dengan mengulangi terminal. Pada mencapai
inti, berakhir terminal menjalani terbatas pencernaan exonucleotic dan kemudian
pasangkan untuk membentuk lingkaran. Replikasi diperkirakan berlangsung melalui
mekanisme lingkaran bergulir, dimana concatemers terbentuk. Selama pematangan,
unit-panjang molekul dipotong dari concatemers.
§ Papovaviruses
DNA dari papovaviruses adalah lingkaran dan replikasi adalah dua arah dan
simetris, melalui intermediet siklik.
§ Parvoviruses
Replikasi parvoviruses beruntai tunggal dimulai ve dan-ve stranded DNA + ketika
dari partikel parvovirus berbeda datang bersama untuk membentuk sebuah molekul
DNA beruntai ganda dari yang transkripsi dan replikasi berlangsung.
§ Poxviruses
Ciri mencolok dari DNA poxvirus adalah bahwa kedua untai komplementer
bergabung. Intermediet replikatif, hadir dalam sitoplasma, yang concatemers
khusus berisi pasang genom tersambung baik kepala ke kepala atau ekor ekor.
§ Hepadnaviruses
Hepatitis B virus mempekerjakan transkripsi balik untuk replikasi. Genom
terdiri dari DNA sirkuler untai ganda sebagian dengan untai negatif yang
lengkap dan untai positif tidak lengkap. Saat memasuki sel, untai positif
selesai dan ditranskripsi. Transkrip RNA yang pada gilirannya
reverse-ditranskripsi menjadi DNA oleh enzim virus dalam beberapa langkah,
berikut erat model retrovirus, termasuk melompat dari untai positif baru lahir
dari satu ulangi langsung (DR) yang lain.
BAB III
PENUTUP
A.
kesimpulan
ü Jenis-jenis
Virus DNA yaitu Parvovirus, Papovavirus, Adenovirus, Hepadnavirus, Poxvirus,
Herpesvirus, dan Cauliflower mozaik virus.
ü Ciri-ciri
virus DNA secaraumumyaitusemua virus DNA kecuali Parvovirus memilikiuntaiganda;
semuakecuali Poxvirus melakukanduplikasi DNA-ya di
intiseldanberbentukikosahedral; virus DNA yang telanjangadalah Parvovirus,
Adenovirus, danPapovirus; replikasi virus DNA kecuali virus hepatitis B
menduplikasikanDNAnyadenganmenggunakannyasebagaicetakanuntukmembuatlebihbanyak
DNA.
ü Replikasi
virus DNA hewan, proses transkripsidantranslasitidakdigabungkankecuali
Poxvirus, transkripsiterjadipadaintidanterjemahandalamsitoplasma. Cauliflower
mozaik virus bereplikasidenganmelibatkantranskripsikebalikandarisuatu RNA
intermediet
ü Jenispenyakit
yang dapatditimbulkanmisalnya hepatitis B, cacar, akutpernapasan, dankanker.
Manfaat virus dapatdijadikanpembuatanpetakromosom, vaksin, interferon dari
virus melaluirekayasagenetika
B.
Saran
Denganterbentuknyamakalahini, mahasiswaharusdapatmengetahuidanmemahamiProses
replikasi DNA, sehinggamenambahwawasantentangreplikasi virus DNA tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Ø
Anonim.
2010. PengantarVirologi.
http://www.google.co.id/search?hl=id&client=firefox-a&rls=org.mozilla%3Aen-US%3Aofficial&q=komposisi+kimia+dan+model+replikasi+pengantar+virologi&aq=f&aqi=&aql=&oq=.
Diaksestanggal 23 Januari 2011.
Ø
Anonim.
2010. Replikasi Virus. http://virology-online.com/general/Replication.htm. Diaksestanggal
23 Januari 2011.
Ø
Elizabeth,
K. 2009. Parvovirus (H1HN VIRUS).
www.fpk.unair.ac.id/webo/.../ekspresi%20gen%/20i%20pertemuan%20vi.ppt. Diaksestanggal
29 November 2010.
Ø
Rainbie.
2009. Virus. http://rrainbie-queen.blogspot.com/. Diaksestanggal 29 November
2010.
Ø
Saputra,
M. I. 2010. Virus DNA & RNA danKaitannyadenganPenyakitTropis.
http://www.docstoc.com/docs/37029788/Virus-DNA-RNA--PBL-Kedokteran-Tropis. Diaksestanggal
23 Januari 2011.
Ø
Suherman,
M. 2010. Virologi. http://mohamad-suherman.blogspot.com/. Diaksestanggal 29
November 2010
