genetika virus

Paper Mikrobiologi II

Diajukan untuk melengkapi tugas Mata Kuliah Mikrobiologi II

GENETIKA VIRUS

Disusun Oleh :

Fauzi

1202101010006

                                          

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM,BANDA ACEH

2014

A.    Pengertian Virus

Virus adalah parasit berukuran mikroskopis yang menginfeksi sel organisme biologis.Virus bersifata parasit obligat,hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi didalam 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 digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya. 

Gambar diunduh dari : http://kamriantiramli.wordpress.com/2011/03/18/prion-viroid/virus-2/

Virus merupakan kesatuan yang mengandung asam nukleat DNA atau RNA,mengandung protein selubung.Kadang-kadang virus tertutup oleh envelope dari lipid,protein dan karbihidrat yang mengelilingi asam nukleat virus.Virus bermultivikasi didalam sel hidup dengan menggunakan mesin penyintesis  dari sel inang.(Pratiwi.2008)

Kisaran inang virus amat luas meliputi bakteri,fungi, protista,tanman,hewan vevertebrata maupun hewan nonvetebrata.Permukaan virus berinteraksi dengan reseptor spesifik pada permukaan sel inang dengan pengikatan hidrogen.Ukuran virus dapat ditentukan dengan bantuan mikroskop elektron,diketahui panjangnya berkisar antara 20-14.000 nm. (Pratiwi.2008)

Informasi sel didalam kromosom disebut genom.Genom sel diorganisasi didalam kromosom.Kromosom adalah suati struktur yang mengandung DNA,dimana DNA secara fisik membawa informasi herediter.Kromosom menganndung gen,Gen adalah segmen dari DNA (keculai pada beberapa virus RNA),dimana gen mengkode protein.

Virus DNA adalah virus yang materi genetiknya berupa asam nukleat yang berbentuk rantai ganda berpilin. Di dalam sel inangnya, DNA pada virus akan mengalami replikasi menjadi beberapa DNA dan juga akan mengalami transkripsi menjadi mRNA. mRNA akan mengalami translasi untuk menghasilkan protein selubung virus. Masih di dalam sel inang, DNA dan protein virus mengkonstruksikan diri menjadi virus – virus baru. mRNA juga akan membentuk enzim penghancur (Lisozim) sehingga sel inang lisis (hancur) dan virus – virus keluar untuk menginfeksi sel inang lainnya

Virus RNA adalah virus yang materi genetiknya berupa asam nukleat yang berbentuk rantai tunggal atau ganda tidak berpilin. Di dalam sel inangnya, RNA pada virus akan mengalami transkripsi balik menjadi Hibrid RNA-DNA dan akhirnya membentuk DNA. Selanjutnya DNA virus akan masuk ke inti sel inangnya, menyisip ke dalam DNA inangnya. DNA virus akan merusak DNA inangnya dan membentuk mRNA. mRNA akan mengalami translasi untuk menghasilkan protein selubung virus untuk menbentuk virus – virus baru.

B.     DNA dan RNA Virus

DNA adalah makromolekul yang terusun atas unit berulang yang disebut nukleotida tediri atas basa nitrogen adenin (A),timin (T),sitosin(C) atau guanin
(G) ; deoksiribosa (suati gula pentosa ) dan sebuah gugus fosfat.DNA didalam sel terdapat sebagai rantai panjang nukleotida yan berpasangan dan membelit menjadi satu membentuk struktur heliks ganda (double heliks).Kedua rantai terkait  oleh ikatan hidrogen yang terdapat diantara basa-basa nitrogen.Pasangan basa selalu terdapat dalam pola spesifik yaitu adenin yang selalu berpasanagn dengan timin,dan sitosin yang selau berpasangan dengan guanin.

DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama,yaitu :

a.       gugus fosfat

b.      gula deoksiribosa

c.       basa nitrogen, yang terdiri dari:

Adenina (A)

Guanina (G)

Sitosina (C)

Timina (T)

Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit nukleotida 3,3 Å.Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai. Misalnya, kromosom terbesar pada manusia terdiri atas 220 juta nukleotida

Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa(berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula penyusunnya; gula RNA adalah ribosa.

RNA atau asam ribonukleat merupakan asam nukleat polimer yang melakukan peran penting dalam menerjemahkan kode genetik dari DNA untuk produk protein. Hal ini ditemukan dalam inti sel dan sitoplasma. Hal ini biasanya molekul beruntai tunggal dengan rantai nukleotida lebih pendek. Gula ini adalah ribosa. Beberapa virus RNA menanamkan RNA ke sel inang dan melewatkan host DNA untuk duplikasi dan decoding. DNA di sini bertindak sebagai pola untuk virus RNA kemudian mentranskripsi menjadi protein virus. Beberapa virus RNA menanamkan enzim transkriptase yang mentransfer virus RNA terhadap virus DNA dan menggabungkan ke dalam DNA inang. Kemudian mengikuti proses replikasi DNA. Replikasi biasanya terjadi di sitoplasma. Mutasi adalah penyebab utama perubahan dalam kode genetik dari virus. Dalam RNA mutasi lebih tinggi karena RNA. polimerase adalah mungkin untuk melakukan kesalahan. Mereka tidak stabil dan mengganti mantel protein yang bisa menipu sistem kekebalan tubuh.

C.    Aliran Genetik

Aliran informasi genetik mengikuti dogma sentral ( central dogma ) dalam genetika.Dogma sentral merupakan konsep dasar sifat hereditas yang menentukan ciri-ciri spesifik suatu spesies,yaitu aliran informasi bahan genetik dari DNA ke asam amino protein.Pada dogma genetik dikenal tiga proses yaitu :

a.       Proses replikasi yaitu proses pengadaan bahan informasi genetik.

b.      Proses  transkripsi yaitu prses sintesis RNA dengan menggunakan DNA sebagai cetakan.

c.       Proses translasi yaitu proses penerjamahan kode genetik pada mRNA menjadi urusan asam amino dalam sintesis protein.

DNA direplikasi sebelum pembelahan sel,sehingga kedua sel anak menerima kromosom yang identik dengan induknya.Pada setiap sel DNA selanjutnya ditranskripsi kedalam mRNA dan kemudian ditranslasi menjadi protein.

3.1.Replikasi DNA

Pada replikasi DNA,satu molekul DNA heliks ganda di konversi menjadi dua molekul  nak yang identik.Karena bas pada kedua rantai heliks ganda saling komlementer,maka suatu rantai berfungsi sebgai cetakan bagi produksi suatu rantai anak yang baru.

Proses replikasi mulamula berlangsung dengan bekerjanya enzim topoisomerase ( girase ) dengan mengendorkan lilitan DNA dupleks.Enzim helikase selanjutnya bekerja dengan cara memotongikatan hdrogen diantara basa-basa penyusun Dna sehingga lilitan ratai ganda DNA menjadi terbuka.Enzim singel strand binding (ssb) protein akan menstabilkan DNA untai tunggal yang terbenuk dengan cara menjaga DNA untai tuggal untuk tidk bersatu kembali.Pada tahap replikasi selanjutnya ,enzim perimase menyintesis Rna berupa potongan pendek RNA.

3.2.Transkripsi RNA dan Sintesis Protein

Transkripsi merupakan pembentukan/sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke RNA. Fungsi ini disebut fungsi heterokatalis DNA karena DNA mampu mensintesis senyawa lain yaitu RNA. Sebuah rantai DNA digunakan untuk mencetak rantai tunggal mRNA dengan bantuan enzim polimerase. Enzim tersebut menempel pada kodon permulaan, umumnya adalah kodon untuk asam amino metionin. Pertama-tama, ikatan hidrogen di bagian DNA yang disalin terbuka. Akibatnya, dua utas DNA berpisah.

Salah satu polinukleotida berfungsi sebagai pencetak atau sense, yang lain sebagai gen atau antisense. Misalnya pencetak memiliki urutan basa G-A-G-A-C-T, dan yang berfungsi sebagai gen memiliki urutan basa komplemen C-T-C-T-G-A. Karena pencetaknya G-A-G-A-C-T, maka RNA hasil cetakannya C-U-C-U-G-A. Jadi, RNA C-U-C-U-G-A merupakan hasil kopian dari DNA C-T-C-T-G-A (gen), dan merupakan komplemen dari pencetak.

Transkripsi DNA akan menghasilkan mRNA (messenger RNA). Pada organisme eukariot, mRNA yang dihasilkan itu tidak langsung dapat berfungsi dalam sintesis polipeptida, sebab masih mengandung segmen-segmen yang tidak berfungsi yang disebut intron. Sedangkan segmen-segmen yang berfungsi untuk sintesis protein disebut ekson. Di dalam nukleus terjadi pematangan/pemasakan mRNA yaitu dengan jalan melepaskan segmen-segmen intron dan merangkaikan segmen-segmen ekson. Gabungan segmen-segmen ekson membentuk satu rantai/utas mRNA yang mengandung sejumlah kodon untuk penyusunan polipeptida. Rantai mRNA ini dikenal sebagai sistron.

Fungsi dasar yang harus dijalankan oleh DNA sebagai materi genetik adalah fungsi fenotipik. Artinya, DNA harus mampu mengatur pertumbuhan dan diferensiasi individu organisme sehingga dihasilkan suatu fenotipe tertentu. Fungsi ini dilaksanakan melalui ekspresi gen, yang tahap pertamanya adalah proses transkripsi, yaitu perubahan urutan basa molekul DNA menjadi urutan basa molekul RNA. Dengan perkataan lain, transkripsi merupakan proses sintesis RNA menggunakan salah satu untai molekul DNA sebagai cetakan (templat)nya.

Gambar diunduh dari : http://biolog-indonesia.blogspot.com/2012/03/download-materi-powerpoint-sintesis.html

D. Perbedaan Virus DNA dan RNA

Pada virus DNA, integrasi DNA virus adalah sama seperti bagaimana host awalnya akan menggabungkan DNA. Virus akan menanamkan kode genetik khusus untuk membran DNA inang kemudian dengan bantuan RNA polimerase duplikasi terjadi. Replikasi biasanya terjadi dalam nukleus. Dengan terbentuknya virus dilakukan selama fase litik, membran sel inang dan memisahkan virus baru dibebaskan. Tingkat mutasi pada DNA lebih rendah karena DNA polymerase adalah memiliki aktivitas penyulingan. Mereka adalah parasit intraseluler menarik dan mereka tanpa perasaan menghubungkan dengan perubahan yang terjadi dalam host. Kekhasan dari virus DNA sering menyimpulkan pada tingkat transkripsi. Jenis virus yang mengapa vaksin bekerja secara efektif sepanjang tahun.

RNA atau asam ribonukleat merupakan asam nukleat polimer yang melakukan peran penting dalam menerjemahkan kode genetik dari DNA untuk produk protein. Hal ini ditemukan dalam inti sel dan sitoplasma. Hal ini biasanya molekul beruntai tunggal dengan rantai nukleotida lebih pendek. Gula ini adalah ribosa. Beberapa virus RNA menanamkan RNA ke sel inang dan melewatkan host DNA untuk duplikasi dan decoding. DNA di sini bertindak sebagai pola untuk virus RNA kemudian mentranskripsi menjadi protein virus. Beberapa virus RNA menanamkan enzim transkriptase yang mentransfer virus RNA terhadap virus DNA dan menggabungkan ke dalam DNA inang. Kemudian mengikuti proses replikasi DNA. Replikasi biasanya terjadi di sitoplasma. Mutasi adalah penyebab utama perubahan dalam kode genetik dari virus. Dalam RNA mutasi lebih tinggi karena RNA. polimerase adalah mungkin untuk melakukan kesalahan. Mereka tidak stabil dan mengganti mantel protein yang bisa menipu sistem kekebalan tubuh.

Perbedaan Virus RNA vs DNA:

1.      DNA virus sebagian besar beruntai ganda sedangkan virus RNA beruntai tunggal.

2.      RNA tingkat mutasi lebih tinggi dari laju mutasi DNA.

3.      Replikasi DNA terjadi di inti sementara replikasi RNA terjadi dalam sitoplasma.

4.      DNA virus yang stabil sementara virus RNA tidak stabil.

5.      Pada virus DNA, kode genetik virus disuntikkan dalam DNA inang untuk duplikasi dan decoding. RNA virus melewatkan DNA untuk duplikasi dan decoding.

Daftar Pustaka

Brooks.F.G.2005.Mikrobiologi Kedokteran.Jakarta :Salemba Medika

Pratiwi.C.S.2008.Mikrobiologi Farmasi.Bandung:Erlangga