Apa Itu Replikasi Virus dan Bagaimana Prosesnya? | Biologi Kelas 10

Pada artikel Biologi Kelas 10 ini, kamu akan belajar tentang replikasi virus dan mengetahui seperti apa tahapan-tahapan yang terjadi pada proses replikasi virus.

—

Sejak pandemi COVID-19 terjadi, bahkan sampai sekarang nihguys, informasi seputar virus terus menjadi perbincangan hangat di berbagai kalangan. Nah, materi yang akan kita bahas kali ini pun juga tentang virus, lho! Tepatnya yaitu tentang replikasi virus. Apa sih, replikasi virus itu?

Replikasi virus adalah proses pembentukan dan perbanyakan komponen-komponen virus. Replikasi virus ini hanya bisa dilakukan oleh virus di dalam sel inang karena virus adalah partikel aseluler atau bukan sel.

Artinya, virus tidak punya struktur metabolisme seperti yang dimiliki sel untuk membuat komponen tubuh virus, yaitu materi genetik dan selubung protein (kapsid).

Sel inang merupakan sel hidup yang ditumpangi virus. Sel inang dapat berupa organisme uniseluler (bersel tunggal) seperti bakteri dan protozoa, maupun multiseluler (bersel banyak) seperti jamur, tumbuhan, hewan, hingga manusia.

Baca Juga: Mengenal Virus COVID-19 Varian Delta: Gejala, Cara Mencegah, dan Bahayanya

Secara umum virus itu punya inang yang spesifik. Contohnya yaitu bakteriofag yang hanya menginfeksi bakteri E. coli dan TMV yang hanya menginfeksi tembakau.

Namun, ada juga beberapa jenis virus yang memiliki inang bervariasi. Contohnya yaitu virus flu burung yang menginfeksi bangsa aves dan manusia. Selain itu, ada juga rabies yang menginfeksi mamalia seperti kucing, anjing, dan manusia.

Meskipun demikian, virus tumbuhan tidak akan menginfeksi hewan, atau sebaliknya. Begitu pula virus penginfeksi bakteri, tidak akan menginfeksi tumbuhan maupun hewan.

Baca Juga: Kenapa Sabun Bisa Membunuh Virus?

Nah, replikasi virus yang umum dipelajari adalah pada bakteriofag yang bisa terjadi melalui siklus litik atau siklus lisogenik. Apa perbedaannya? Yuk, kita bahas satu per satu!

Siklus Litik

Siklus litik adalah cara replikasi virus yang melibatkan proses penghancuran sel inang di akhir proses replikasi, sehingga sel inang akan pecah (lisis) dan mati.

Siklus litik yang umum dipelajari adalah siklus litik pada bakteriofag T4, di mana terdiri atas lima tahap, yaitu tahap adsorpsi, tahap penetrasi, tahap sintesis, tahap perakitan, dan tahap lisis.

1. Tahap Adsorpsi

Tahap adsorpsi merupakan tahap menempelnya virus pada sel inang. Adsorpsi terjadi karena virus (dalam hal ini yaitu bakteriofag) memiliki serabut ekor yang akan menempel pada bagian reseptor spesifik sel inang. Reseptor merupakan molekul khusus pada membran sel inang yang dapat dikenali  oleh virus.

2. Tahap Penetrasi

Pada tahap penetrasi, selubung ekor berkontraksi sehingga jarum penusuk di bagian ujungnya membentuk lubang yang menembus dinding sel dan membran sel bakteri. Selanjutnya, bakteriofag menginjeksikan materi genetiknya ke dalam sel bakteri.

3. Tahap Sintesis

Tahap sintesis atau eklifase merupakan tahapan pembentukan komponen virus yaitu materi genetik dan protein. Tahap ini diawali dengan pembentukan protein atau enzim yang akan menghancurkan DNA sel bakteri, serta enzim yang digunakan untuk menggandakan DNA virus. Setelah DNA virus digandakan, selanjutnya dibentuk protein-protein penyusun kapsid, rakitan ekor serta lisozim (enzim yang dibutuhkan di tahap lisis).

4. Tahap Perakitan

Pada tahap ini terjadi perakitan partikel virus baru dari komponen-komponen yang dibuat di tahap sintesis. Kapsid, materi genetik, dan bagian ekor akan dirakit menjadi partikel bakteriofag T4 utuh.

5. Tahap Lisis

Tahap ini merupakan tahap pecahnya sel inang. Bakteriofag akan menggunakan lisozim pada bagian ekornya untuk  merusak dinding sel bakteri, sehingga menjadi lemah dan berlubang. Dinding sel bakteri yang lemah dan berlubang akan menyebabkan cairan dari luar sel bakteri masuk ke dalam sel, sehingga sel bakteri menggembung, pecah dan mati.

Setelah sel bakteri pecah atau lisis, partikel bakteriofag baru akan keluar dan menginfeksi sel bakteri lain untuk kembali melakukan replikasi. Biasanya, dalam satu kali siklus litik, bakteriofag T4 memerlukan waktu kurang lebih 20 sampai 30 menit, dan akan dihasilkan 100-200 partikel virus baru yang siap menginfeksi sel inang baru.

Baca Juga: Struktur Bakteri dan Cara Reproduksinya | Biologi Kelas 10

Siklus Lisogenik

Siklus lisogenik adalah mekanisme replikasi virus melalui penyisipan materi genetik virus pada materi genetik inang. Jadi siklus lisogenik  tidak melibatkan proses penghancuran/kematian sel inang.

Pada siklus ini, DNA dari virus akan bergabung dengan DNA sel bakteri membentuk profag. Kemudian saat sel bakteri yang mengandung profag membelah diri untuk bereproduksi, profag juga ikut digandakan, sehingga secara tidak langsung terjadi perbanyakan materi genetik virus.

Contoh virus yang melakukan siklus lisogenik diantaranya adalah bakteriofag lambda atau fag lambda (fag λ).  Fag λ memiliki bentuk yang serupa dengan bakteriofag T4, namun serabut ekor fag λ lebih pendek.

Replikasi virus secara lisogenik terdiri atas tahap adsorpsi, tahap penetrasi, tahap integrasi, dan tahap multiplikasi sel inang.

1. Tahap Adsorpsi

Tahap adsorpsi merupakan tahap menempelnya virus pada sel inang. Adsorpsi terjadi karena virus (dalam hal ini yaitu bakteriofag) memiliki serabut ekor yang akan menempel pada bagian reseptor spesifik sel inang. Reseptor merupakan molekul khusus pada membran sel inang yang dapat dikenali  oleh virus.

2. Tahap Penetrasi

Pada tahap penetrasi, selubung ekor berkontraksi sehingga jarum penusuk di bagian ujungnya membentuk lubang yang menembus dinding sel dan membran sel bakteri. Selanjutnya, bakteriofag menginjeksikan materi genetiknya ke dalam sel bakteri.

Tahap adsorpsi dan penetrasi mekanismenya sama dengan yang terjadi pada siklus litik, ya! Sedangkan untuk tahap integrasi dan multiplikasi sel inang akan dibahas pada penjelasan berikut.

3. Tahap Integrasi

Tahap integrasi disebut juga sebagai tahap penggabungan. Setelah melalui tahap penetrasi, DNA virus yang telah diinjeksikan ke dalam sel bakteri, akan diintegrasikan atau digabungkan pada bagian tertentu dari materi genetik sel bakteri sehingga terbentuk  profag (prophage).

Selama dalam kondisi profag, materi genetik virus akan dipertahankan dorman atau diam serta tidak akan diterjemahkan sehingga sel inang tidak akan sadar kalau materi genetiknya telah disisipi materi genetik virus.

4. Tahap Multiplikasi Sel Inang

Selanjutnya, yaitu tahap multiplikasi sel bakteri melalui pembelahan sel. Jadi, sel bakteri akan menggandakan materi genetiknya melalui pembelahan sel. Hal ini menguntungkan bagi virus, sebab dengan proses ini materi genetik virus akan ikut tergandakan. Akibatnya, setiap sel anak yang dihasilkan dari pembelahan bakteri, juga mengandung profag, atau dengan kata lain terinfeksi juga oleh virus fag λ.

Dalam kondisi tertentu, sel inang yang mengandung profag ini dapat melemah akibat berbagai faktor. Contohnya saat sel bakteri terpapar sinar UV, maka virus fag λ akan terlepas dari materi genetik bakteri dan akan memasuki siklus litik yang menyebabkan lisis pada sel bakteri.

—

Nah, itu tadi materi tentang replikasi virus beserta penjelasan tahapan-tahapan prosesnya. Sudah paham, kan? Kalau kamu butuh materi biologi lainnya, langsung aja tonton videonya di aplikasi ruangbelajar!

Referensi:

Irnaningtyas. (2016). Biologi untuk SMA/MA Kelas X Edisi Revisi 2016. Jakarta: Penerbit Erlangga.