pleno pemicu 1 modul selgen
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pemicu
Seorang anak laki – laki berumur empat tahun yang tinggal di Kecamatan
Pontianak Utara diduga terinfeksi flu burung dan saat ini dialokasi di RSUD
dr. Soedarso Pontianak. Dokter yang bertugas mengatakan bahwa
kemungkinan pasien tersebut terinfeksi virus flu burung.Pihak rumah sakit
kemudian melaporkan hal tersebut ke Dinas Kesehatan Kota Pontianak untuk
melakukan kunjungan ke daerah tempat tinggal pasien.
Petugas yang dating ketempat tinggal pasien mengamati hewan dan tumbuh-
tumbuhan yang beranekaragam di sekitar tempat tinggal pasien. Para petugas
juga mendapat laporan bahwa banyak ayam mati mendadak di daerah tersebut.
Tiga bulan sebelumnya juga beberapa ternak mengalami penyakit yang
disebabkan oleh bakteri.
1.2 Klarifikasi dan Definisi
1. Infeksi : Invasi dan multiplikasi mikroorganisme di jaringan tubuh,
terutama yang menyebabkan cedera selular lokal akibat metabolisme
yang kompetitif, toksin, replikasi intarseluler, atau respon, antigen –
antibodi. (1)
2. Isolasi : Pemisahan individu yang terinfeksi dari yang tidak
terinfeksi selama masa penularan.(1)
3. Bakteri : secara umum, setiap mikroorganisme prokariotik
uniseluler yang biasanya memperbanyak diri melalui pembelahan sel,
tidak memiliki nukleus atau organel – organel terbungkus membran,
dan mempunyai dinding sel.(1)
4. Virus : agen infeksi yang sangat kecil dan dengan beberapa
penggecualian, tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya tidak
mempu melakukan metabolisme sendiri dan hanya mampu bereplekasi
dalam sel hospes yang hidup.(1)
1 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
5. Flu burung: Penyakit flu burung atau flu unggas (Bird Flu, Avian
Influenza) adalah suatu penyakit menular yang disebabkan oleh virus
influenza tipe A dan ditularkan oleh unggas.
1.3 Kata Kunci
1. Anak laki – laki umur empat tahun
2. Virus
3. Bakteri
4. Isolasi
5. Flu burung
6. Infeksi
7. Suspect flu burung
1.4 Rumusan Masalah
Bagaimana proses penginfeksian virus dan bakteri pada organisme ?
1.5 Analisis Masalah
1.6 Hipotesis
Penularan bakteri dan virus terhadap organisme adalah dengan proses dan cara
tertentu menurut karakteristik virus dan bakteri tersebut
1.7 Pertanyaa Diskusi
1. Bagaimana keanekaragaman hayati dapat terbentuk ?
2. Bagaimana perbedaan sel prokariyotik dan eukariyotik ?
3. Apa perbedaan sel hewan dan tumbuhan ?
4. Apa definisi virus ?
2 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Mikrobiologi
(bakteri dan virus)
Oragnisme
(hewan dan tumbuhan)
Ciri – ciri Daur Hidup Klasifikasi Perkembangbikkan Struktur
Penularan Penanggulangan
Masuk
5. Apa ciri – ciri virus ?
6. Kenapa virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup ?
7. Bagaimana daur hidup virus ?
8. Bagaimana klasifikasi virus ?
9. Bagaimana perkembangbiakan virus ?
10. Bagaimana struktur virus ?
11. Bagaimana poliferasi virus ?
12. Apa definisi bakteri ?
13. Apa ciri – ciri bakteri ?
14. Bagaimana daur hidup bakteri ?
15. Bagaimana klasifikasi bakteri ?
16. Bagaimana perkembangbiakan bakteri ?
17. Bagaimana struktur bakteri ?
18. Apa perbedaan antara virus dan bakteri ?
19. Apa keuntungan dan kerugian mikroorganisme pada organisme ?
20. Apakah virus dan bakteri selalu menginfeksi organisme ?
21. Bagaimana proses virus masuk dan menginfeksi organisme ?
22. Bagaimana proses bakteri masuk dan menginfeksi organisme ?
23. Bagaimana gejala – gejala organisme yang terinfeksi virus dan
bakteri ?
24. Bagaimana penanggulangan terhadap organisme yang terinfeksi virus
dan bakteri ?
25. Bagaimana mekanisme tubuh untuk mengeluarkan virus dan bakteri ?
26. Bagaimana cara menghambat pertumbuhan virus dan bakteri ?
27. Apa definisi flu burung ?
28. Mengapa flu burung dapat menginfeksi manusia ?
29. Bagaimana ciri – ciri manusia yang terinfeksi flu burung ?
30. Mengapa anak laki – laki umur empat tahun perlu diisolasi ?
31. Apa saja bakteri yang dapat menginfeksi hewan ternak ?
32. Apakah keanekaragaman tumbuhan dan hewan di suatu lingkungan
dapat membahayakan manusia jika beberapa tumbuhan atau hewan
tersebut terinfeksi virus atau bateri ?
3 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pembentukan keanekaragaman hayati
Keanekaragaman hayati dapat terbentuk dikarenakan adanya Informasi
Genetik yang memiliki informasi biologis terhadap Mikrobiologi dan Organisme
tersebut.Genom (Ing. genome), dalam genetika dan biologi molekular modern,
adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atau organisme, atau
khususnya keseluruhan asam nukleat yang memuat informasi tersebut. (2)
Setiap organisme memiliki genom yang mengandung informasi biologis
yang diperlukan untuk membangun tubuhnya dan mempertahankan hidupnya
serta diwariskan ke generasi berikutnya. Dengan sejumlah interaksi kompleks,
urutan nukleotida komponen penyusun asam nukleat digunakan untuk membuat
semua protein pada suatu organisme pada waktu dan tempat yang sesuai. Protein
ini menjadi komponen pembentuk tubuh organisme atau memiliki kemampuan
membuat komponen pembentuk tubuh tersebut atau mendorong reaksi
metabolisme yang diperlukan untuk hidup. (3)
Selain itu, Ukuran gen (pasang basa) dan jumlah gen juga mempengaruhi
informasi biologis dari mikroorganisme dan organisme tersebut. Contoh : (4)
Virus, memiliki pasang basa 3.569 dan jumlah gen kurang lebih 4 gen
Bakteri, memiliki pasang basa 4.639.221 dan jumlah gen kurang
lebih4.288
Manusia, memiliki pasang basa 3.200.000.000 dan jumlah gen kurang
lebih 30.000 gen
2.2 Perbedaan Sel Prokariotik dan Eukariotik
Ciri khas utama yang membedakan sel prokariot adalah ukurannya yang
relatif kecil umumnya berdiameter sekitar 1 um, dan tidak mempunyai membran
nukleus.
4 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Struktur Sel Eukariotik
1. Nukleus
Merupakan bagian yang mengandung genom sel. Nukleus terikat
dengan suatu membran yang terdiri dari sepasang unit membran
dipisahkan oleh suatu ruangan dengan ketebalan yang bervariasi.
Membran dalam biasanya merupakan kantong sederhana, namun bagian
luar bersambungan dengan retikulum endoplasma. Membran nukleus
bersifat permeabilitas selektif sesuai dengan pori-porinya yang terdiri dari
suatu kompleks protein yang berfungsi memasukan zat-zat ke dalam dan
mengeluarkannya dari nukleus.
Kromosom sel eukariot mengandung makromolekul DNA linier yang
tersusun sebagai suatu heliks ganda. Makromolekul DNA berhubungan
dengan protein dasar yang disebut histon yang berikatan dengan DNA
melalui interaksi ionik.
Struktur yang tampak berada dalam nukleus disebut dengan nukleolus
yang merupakan area yang kaya akan RNA sebagai tempat sintesis RNA
ribosom.
2. Struktur Sitoplasmik
Sitoplasma sel eukariotik tersusun dari adanya retikulum endoplasma,
vakuola, plastid yang dapat membelah, dan sitoskeleton yang tersusun dari
mikrotubulus, mikrofilamen dan filamen intermediate.
Retikulum endoplasma merupakan sebuah jaringan yang terdiri dari
kanal-kanal yang ada di dalam membran dan berhubungan dengan
membran inti. Retikulum endoplasma terdiri dari retikulum endoplasm
kasar dan retikulum endoplasma halus. Retikulum endoplasma kasar
dilekati oleh banyak ribosom dan retikulum endoplasma halus tidak
memiliki ribosom. Retikulum endoplasma kasar berperan dalam sintesis
glikoprotein dan bahan baku penyusun membran sel. Sedangkan retikulum
endoplasma halus berperan dalam proses sintesis lipid dan beberapa
bagian metabolisme karbohidrat.
Apparatus Golgi merupakan bangunan yang terdiri atas tumpukan-
tumpukan membran. Aparatus golgi bersama dengan RE berfungsi untuk
5 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
memodifikasi secara kimiawi dan memilah-milah produk RE yang akan
disekresikan ke bagian sel yang membutuhkan dan produk RE yang
berfungsi pada struktur bermembran lainnya.
Plastid terdiri dari mitokondria dan kloroplas. Mitokondria seukuran
dengan sel prokariotik dan memiliki dua lapis membran. Lapisan luar
menutupi bagian dalam yang berlipat-lipat. Lipatan membran dalam
disebut dengan krista. Krista berfungsi sebagai tempat sistem transpor
elektron pernapasan. Kloroplas merupakan organel fotosintetik yang
mampu mengubah energi sinar matahari menjadi energi kimia melalui
proses fotosintesis.
Sitoskeleton mencakup susunan mikrotubulus aktin yang berperan
dalam fungsi membran sitoplasmik dan bentuk sel dan juga pembentukan
spindel mitotik dan komponen flagela. Kumpulan mikrofilamen yang
mengandung aktindan miosin yang berperan dalam mekanisme motilitas
amuboid dan filamen intermediet yang berfungsi menyusun struktur
sitoplasma dan mempertahankan sel terhadap tekanan dari luar.
3. Lapisan Permukaan
Merupakan lapisan yang tersusun atas protein dan fosfolipid yang disebut
membran plasma. Membran plasma pada tumbuhan ditemukan susunan
tambahan yang terdiri dari senyawa selulosa yang disebut dinding sel.
Beberapa mikroorganisme eukariotik juga mempunyai dinding sel yang
tersusun dari bahan polosakarida seperti selulosa dan kitin.
4. Organel Mortilitas
Mikroorganisme eukariotik memiliki organel-organel yang disebut flagel
atau silia yang bergerak dengan gerakan seperti gelombang untuk
menggerakan sel ketika berada dalam air. Flagel tumbuh pada bagian polar
sel sedangkan silia berbentuk lebih pendek yang tumbuh mengelilingi sel.
Struktur Sel Prokariotik
1. Nukleoid
Struktur nukleoid pada sel prokariotik sepadan dengan nukleus pada
sel eukariot yang berisi serabut kecil DNA, hanya saja struktur inti tidak
6 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
ditemukan membran inti dan aparatus mitotik. Pada sel bakteri, nukleoid
diperkirakan terbentuk dari molekul sirkuler tunggal yang kontinue.
Jumlah salinan kromosom dalam sel tergantung pada siklus sel. Namun
pada penelitian yang menggunakan gel elektroforesis medan getaran untuk
memisahkan molekul DNA bentuk sirkuler dan linear, membuktikan
bahwa sebagian sel prokariotik memiliki krmosom linier.
2. Struktur sitoplasmik
Sel prokariotik tidak memiliki plastid otonom seperti mitokondria dan
kloroplas, enzim pengangkut elektron terletak dalam membran
sitoplasmik. Pigmen fotosintesis (karotenoid dan bakterioklorofil) pada
bakteri fotosintetik menyatu ke dalam sistem membran internal yang
terbentuk oleh invaginasi membran sitoplasmik yang disebut dengan
klorosom. Pada sianobakteria membran fotosintetik sering membentuk
struktur berlapis-lapis yang dikenal sebagai tilakoid. Pigmen aksesori
utama yang digunakan untuk menangkap cahaya adalah fikobilin yang
ditemukan pada permukaan luar membran tilakoid.
Granul intraseluler ditemukan untuk menyimpan cadangan bahan
dalam bentu granul yang tidak larut.
Vesikel pada kelompok bakteri tertentu yang berikatan dengan protein
di sitoplasma. Vesikel ini adalah karboksisom, magnesosom dan vesikel
gas. Kerboksisom mengandung enzim untuk mengfiksasi CO2,
magnetosom berisi besi sulfida yang terikat pada membran yang
memungkinkan bakteri tertentu untuk melakukan magnetostatik,
sedangkan vesikel gas hampir ditemukan secara khusus pada bakteri yang
berhabitat diair agar dapat mengapung.
3. Selubung Sel
Merupakan lapisan yang mengelilingi sel prokariot secara
keseluruhan. Struktur dan susunan Selubung sel membedakan bakteri
gram positif dan bakteri gram negatif.
Bakteri gram positif memiliki struktur yang lebih sederhana yang
terdiri dari dua sampai tiga lapisan: membran sitoplasma dan lapisann
7 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
peptidoglikan yang tebal, dan beberapa bakteri memiliki lapisan luar
berupa kapsul atau lapisan S.
Bakteri gram negatif merupakan struktur berlapis banyak yang sangat
kompleks. Membran sitoplasmik (membran dalam) dikelilingi oleh
lembaran tunggal peptidoglikan yang dilekati oleh lapisan kompleks yang
disebut lapisan luar. Lapisan paling luar terdapat kapsul atau lapisan S.
Ruang antara membran luar dan membran dalam disebut ruang
periplasma.
4. Membran sitoplasma
Merupakan unit membran yang tersusun atas fosfolipid dan protein.
Membran prokariot dibedakan dari membran eukarit oleh ada tidaknya
kandungan sterol. Kecuali pada mikoplasma.
Invaginasi membran sitoplasma disebut mesosom. Mesosom dibagi
menjadi mesosom septal dan mesosom lateral. Mesosom septal berfungsi
untuk membentuk dinding penyebrangan selama pembelahan sel dan
mesosom lateral merupakan tempat perlekatan kromosom bakteri.
Membran sitoplasmik berfungsi sebagai berikut: (1) permeabilitas
selektif dan transpor zat terlarut, (2) transpor elektron dan fosfolirasi
oksidatif pada spesies aerobik, (3) ekskresi eksoenzim hidrolitik, (4)
memproduksi enzim dan molekul pembawa yang dibutuhkan dalam
biosintesis DNA, polimer dinding sel dan lipid membran, dan (5)
menghasilkan sistem transduksi sensorik lainnya.
5. Dinding sel
Merupakan lapisan selubung sel yang terletak diantara membran
sitoplasma dan kapsul. Dinding sel pada bakteri gram positif dinding sel
terutama tersusun atas peptidoglikan dan asam teikolat. Sedangkan pada
bakteri gram negatif, dinding sel terdiri dari peptidoglikan dan membran
luar.
Dinding sel berfungsi sebagai pelindung terhadap osmotik. Selain itu,
dinding sel juga berperan penting pada proses pembelahan sel dan
merupakan bahan primer untuk biosintesis
8 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
2.3 Perbedaan sel hewan dan tumbuhan
2.4 Definisi virus
Virus adalah agen penyebab infeksi yang berukuran paling kecil dengan
diameter sekitar 20 nm sampai sekitar 300 nm. Genom virus hanya memiliki satu
jenis asam nukleat (RNA atau DNA).(5) Asam nukleat dibungkus dalam selubung
protein yang dikelilingi oleh membran lipid. Virus bersifat inert dalam
lingkungan ekstraseluler dan hanya bereplikasi dalam sel yang hidup, menjadi
parasit pada tingkat genetik.
Asam nukleat virus mengandung informasi penting untuk memerintah sel
pejamu yang terinfeksi dalam mensintesis makromolekul spesifik virus yang
diperlukan untuk produksi turunan virus baru. Selama siklus replikasi, akan
dihasilkan banyak salinan asam nukleat virus dan protein selubung. Protein
selubung ini kemudian akan menyatu membentuk kapsid yang melindungi asam
nukleat virus dari lingkungan ekstraseluler.
2.5 Ciri – ciri virus
Virus memiliki ciri-ciri:
1. Virus bersifat aseluler (tidak mempunyai sel)
2. Virus berukuran amat kecil , jauh lebih kecil dari bakteri, yakni berkisar antara
20 mµ - 300mµ (1 mikron = 1000 milimikron). untuk mengamatinya diperlukan
mikroskop elektron yang pembesarannya dapat mencapai 50.000 X.
3. Virus hanya memiliki salah satu macam asam nukleat (RNA atau DNA)
4. Virus umumnya berupa semacam hablur (kristal) dan bentuknya sangat
bervariasi. Ada yang berbentuk oval , memanjang, silindris, kotak dan
kebanyakan berbentuk seperti kecebong dengan "kepala" oval dan "ekor" silindris.
5. Tubuh virus terdiri atas: kepala , kulit (selubung atau kapsid), isi tubuh, dan
serabut ekor.
6. virus memiliki lapisan protein yang disebut kapsid
9 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
7. Virus hanya dapat berkembang biak di sel hidup lainnya. Seperti sel hidup pada
bakteri, hewan, tumbuhan, dan sel hidup pada manusia.
8. Virus tidak dapat membelah diri.
9. Virus tidak dapat diendapkan dengan sentrifugasi biasa, tetapi dapat
dikristalkan.
2.6 Virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup
Virus tidak digolongkan sebagai makhluk hidup karena virus tidak memenuhi
beberapa kriteria sebagai makhluk hidup, diantaraya: (6)
1. Virus dapat dikristalkan atau mengkristal, padahal makhluk hidup akan
mengalami degradasi baik fungsi maupun fisik jika dikristalkan.
2. Komponen penyusun virus yang sangat sederhana belum dapat
menggolongkan virus sebagai suatu sel hidup. Virus tidak mempunyai
sitoplasma, membran sel, dan organel sel yang mana merupakan struktur
utama penyusun sel. Mengingat sel merupakan unit struktural dan
fungsional terkecil penyusun makhluk hidup.
3. Hingga saat ini, belum dapat diketahui bahwa virus memerlukan
makanan/minuman atau tidak. Padahal dalam salah satu kriterianya,
makhluk hidup mutlak memerlukan makanan dan minuman untuk proses
metabolisme tubuhnya.
Alasan virus tidak termasuk makhluk hidup adalah karena virus tidak berespirasi,
tidak makan, tidak ekskresi, dan dapat dikristalisasi. (7,8)
2.7 Daur hidup virus
Daur Litik
Daur reproduksi fag yang mencapai puncaknya pada kematian sel iang dikenal
sebagai daur litik (lytic cycle). Istilah ini mengacu pada tahap infeksi terakhir,
ketika bakteri lisis (pecah) dan melepaskan fag-fag yang dihasilkan dalam sel.
Masing-masing fag kemudian menginfeksi sel-sel yang sehat, dan beberapa siklus
lisis yang terjadi secara berturut-turut dapat menghancurkan seluruh populasi
bakteri hanya dalam beberapa jam.(4)
10 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Fase Perlekatan/Adsorpsi
Pada fase perlekatan,fag mulai melekatkan dirinya pada situs –situs reseptor
komplementer (sel bakteri). Fag menggunakan serabut ekornya untuk berikatan
dengan situs-situs komplementer reseptor yaitu pada dinding sel (sel bakteri).
Fase Penetrasi
Setelah fase perlekatan, fag menginjeksikan DNA-nya (Asam Nukleat) ke dalam
sel bakteri. Dalam hal ini, ekor fag akan melepaskan enzim, phage lysozyme, yang
akan menghancurkan sebagian dari dinding sel bakteri. Selama fase penetrasi,
selubung ekor fag berkontraksi dan inti ekor didorong melalui dinding sel. Ketika
ujung inti mencapai membran plasma, DNA dari kepala fag melewati inti ekor,
melalui membran plasma, dan memasuki sel bakteri. Kapsid fag tetap di luar sel
bakteri. Oleh karena itu, fungsi partikel fag seperti suntikanhypodermic yang
menginjeksikan DNA-nya ke dalam sel bakteri.
Fase Biosintesis
Setelah DNA fag mencapai sitoplasma dari sel inang, sintesis asam nukleat dan
protein virus terjadi.Fag menggunakan nukleotida sel inang dan beberapa enzim
untuk mensintesis banyak salinan DNA fag. Segera setelah itu,biosintesis protein
virus dimulai.mRNA ditranskripsidari DNA fag untuk biosintesis enzim fag dan
protein kapsid. Ribosom sel inang, enzim, dan asam amino yang digunakan untuk
proses translasi. Genetik mengontrol regulasi ketika berbagai region DNA fag
ditranskripsi menjadi mRNA selama siklus replikasi sel. Sebagai contoh, awal
pesan yang diterjemahkan menjadi protein fag awal, enzim digunakan dalam
sintesis DNA fag. Pesan akhir ditranslasi menjadi protein fag untuk sintesis
protein kapsid.
Fase Pematangan
Dalam proses ini, DNA bakteriofag dan kapsid dirakit menjadi virion lengkap.
Komponen virus merakit diri menjadi partikel virus secara spontan. Kepala dan
ekor fag secara terpisah dirakit dari protein subunit
11 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Fase Perlepasan
Tahap akhir dari replikasi virus adalah pelepasan virion dari sel inang. Istilah lisis
umumnya digunakan untuk tahap replikasi T- fag karena dalam hal ini, membran
plasma benar-benar pecah (lisis). Lysozyme, yang dikodekan oleh gen fag,
disintesis dalam sel. Enzim ini menyebabkan dinding sel bakteri pecah, dan
bakteriofag (virus) baru dilepaskan dari sel inang dan dapat menginfeksi sel lain
yang rentan, dan daurreplikasi virus diulang dalam sel-sel.(9)
Figure (4)
Daur Lisogenik
Berkebalikan dengandaur litik, yang membunuh sel inang, daur lisogenik
(lysogenic cycle) memungkinkan replikasi genom fag tanpa menghancurkan
inang. Fag yang mampu menggunakan kedua mode daur reproduksi dalam bakteri
disebut fag temperat (temperat phage). Fag temperat disebut lambda ditulis
dengan huruf Yunani λ.
12 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Di dalam sel inang, molekul DNA λ membentuk lingkaran. Apa yang terjadi
selanjutnya bergantung pada mode reproduksi : daur litik atau daur lisogenik.
Dalam daur litik, genom virus langsung mengubah sel inang menjadi pabrik
penghasil λ. Sel segera lisis dan melepaskan virus-virus yang direproduksi.Akan
tetapi selama daur lisogenik, molekul DNA λdigabungkan dalam sebuah situs
spesifik pada kromosom bakteri oleh protein-protein virus yang memutus kedua
molekul DNA melingkar dan menggabungkan keduanya. Saat terintegrasi ke
dalam kromosom bakteri dengan cara ini, DNA virus dikenal sebagai profag
(prophage). Salah satu gen profag mengodekan protein yang mencegah transkripsi
sebagian besar gen profag lain. Dengan demikian, sebagian besar genom fag akan
diam di dalam bakteri. Setiap kali sel bakteri bersiap-siap untuk membelah, sel
tersebut juga mereplikasi DNA fag bersama-sama DNA-nya sendiri dan
mewariskan salinan-salinannya ke sel-sel anakan. Sebuah sel yang terinfeksi dapat
dengan cepat menghasilkan populasi bakteri yang besar, yang membawa virus
dalam bentuk progfag.Ini memungkinkan virus memperbanyak diri tanpa
membunuh sel inang yang menjadi tempat bergantung.
Figure (4)
2.8 Klasifikasi virus
13 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Berikut ini merupakan dasar dalam mengklasifikasikan virus:
1. Morfologi virion yang mencakup ukuran, bentuk, jenis simetris, ada atau
tidaknya peplomer dan ada atau tidaknya membran.
2. Sifat genom virus, yang mencakup jenis asam nukleat, ukuran genom
dalam kilobasa atau pasangan kilobasa, rantai tunggal atau ganda,
berbentuk sirkuler atau linear, sensasi positif atau negatif atau ambisense,
segmen angka atau ukuran, urutan nukleotida, kandungan G+C dan ada
tidaknya gambaran khusus.
3. Sifat fisikokimia virion, meliputi massa molekul, densitas ringan, stabilitas
pH, stabilitas termal, kerentanan terhadap agen-agen fisik dan kimia
terutama eter dan detergen.
4. Sifat protein virus, adalah jumlah, ukuran, dan aktivitas fungsional
protein-protein struktural dan nonstruktural, sekuens asam amino,
modifikasi dan aktivitas fungsional khusus.
5. Susunan dan replikasi genom, adalah ordo gen, jumlah dan posisi pola
pembacaan terbuka, strategi replikasi dan tempat seluler.
6. Sifat antigenik
7. Sifat biologi meliputi pejamu alami, cara transmisi, hubungan vektor,
patogenesitas, tropisme jaringan dan patologi.
Klasifikasi virus dibuat berdasarkan empat macam klasifikasi: ketentuan ICTV,
asam nukleat, sampul, dan habitatnya. (10)
ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) adalah komite
internasional yang mengklasifikasikan virus menurut hal-hal berikut:
1) Klasifikasi tidak mengikuti klasifikasi Linneaus (binomial nomenclature).
2) Klasifikasi hanya terdiri dari 4 takson: ordo, famili, genus dan spesies.
3) Penamaan takson ordo diberi akhiran – virales, famili diberi akhiran –viridae,
genus diberi akhiran –virus.
4) Penamaan spesies menggunakan bahasa Inggris dan kata terakhir ditambahkan
virus.
Beberapa famili virus yang telah diketahui:
14 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Famili Contoh Spesies
Adenoviridae adenovirus
Coronaviridae SARS-CoV,
coronavirus
Hepadnaviridae hepatitis B virus
Herpesviridae herpesvirus
Orthomyxoviridae H5N1 virus
Paramyxoviridae Measles virus,
Mumps virus
Papovaviridae human
papillomavirus
Parvoviridae parvovirus
Poxviridae human poxvirus
Retroviridae HIV
Rhabdoviridae rabies virus
Togaviridae rubella virus
Berdasarkan asam nukleat, virus terdiri dari:
1) Deoksiribovirus, virus dengan DNA.
Contoh: bakteriofage, Measles virus, hepatitis B, adenovirus, herpesvirus,
poxvirus, papillomavirus, parvovirus.
2) Ribovirus, virus dengan RNA.
Contoh: TMV, HIV, SARS virus, rabiesvirus, poliovirus, hepatitis C, rubella
virus, H5N1 virus, dan virus pada manusia lainnya.
Klasifikasi berdasarkan asam nukleat yang lebih mendetail yang dibuat oleh
Baltimore:
1) ssDNA (single-stranded DNA)
Yaitu virus dengan DNA berpilin tunggal.
15 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Contoh: adenovirus, herpesvirus.
2) dsDNA (double-stranded DNA)
Yaitu virus dengan DNA berpilin ganda.
Contoh: parvovirus.
3) dsRNA (double-stranded RNA)
Yaitu virus dengan RNA berpilin ganda.
Contoh: reovirus.
4) ssRNA– (single-stranded RNA -)
Yaitu virus dengan RNA berpilin tunggal yang membentuk mRNA menggunakan
enzim RNA polimerase.
Contoh: H5N1 virus, rabies virus.
5) ssRNA+ (single-stranded RNA +)
Yaitu virus dengan RNA berpilin tunggal yang RNAnya dapat langsung berubah
menjadi mRNA.
Contoh: TMV, rubella virus, coronavirus.
6) ssRNA-RT atau ds RNA-RT (RNA-reverse transcriptase)
Yaitu virus dengan RNA berpilin tunggal atau ganda yang membentuk mRNA
dengan mengubah RNA menjadi DNA dengan enzim transkripsi balik, kemudian
dibentuk mRNA.
Contoh: HIV (ssRNA-RT), hepatitis B virus (dsRNA-RT).
Berdasarkan sampul, virus terdiri dari:
1) Virus bersampul
Contoh: HIV, herpesvirus, dan human papillomavirus.
16 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
2) Virus telanjang
Contoh: Adenovirus, Papovavirus, Parvovirus dan Reovirus.
Berdasarkan habitat (sel hospes), virus terdiri dari:
1) Virus prokariotik (bakteri)
Contoh: bakteriofage.
2) Virus eukariotik (protista dan jamur)
Contoh: Mycovirus.
3) Virus tumbuhan
Contoh: TMV, TYMV (turnip yellow mosaic virus), CiLV (citrus leprosis virus).
4) Virus hewan
Contoh: HIV, Measles, influenza, rabies, dll.
2.9 Perkembangbiakan virus
Perkembang biakan virus sama dengan proses replikasi DNA atau RNA,
dimana protein adalah materi genetik dasar yang menunjukkan kehidupan. Agar
berhasil berkembang biak virus memerlukan :(11)
Bentuk stabil yang memungkinkan virus bertahan hidup tanpa
penjamunya
Mekanisme untuk menginvansi sel penjamu
Informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi komponen virus dalam
sel
Informasi tambahan yang mungkin diperlukan untuk pengemasan
komponen dan membebaskan virus yang dihasilkan dari sel penjamu
2.10 Struktur virus
Asam nukleat: kumpulan informasi genetik virus
Kapsid: selubung protein atau lapisan yang menyelubungi genom asam
nukleat virus.
17 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Kapsomer: sekelompok polipeptida pada permukaan partikel virus
ikosahedral yang dapat terlihat menggunakan mikroskop elektron.
Selubung protein (Envelope): membran lipid yang mengelilingi beberapa
partikel virus. Selubung ini diperoleh selama maturasi virus dengan proses
budding suatu proses reproduksi aseksual melalui membran sel.
2.11 Poliferasi virus
2.12 Definisi bakteri
Bakteri merupakan makhluk hidup yang terdapat dimana-mana… dalam
udara yang kita hirup, di tanah yang kita pijak dan tentu saja dalam tubuh kita.
Bahkan sebenarnya, kita sepenuhnya hidup ditengah-tengah dunia bakteri yang
tidak tampak.Bakteri berasal dari kata Bakterion (yunani = batang kecil). Di
dalam klasifikasi, bakteri digolongkan dalam Divisio Schizomycetes.
Bakteri adalah organisme bersel satu yang terlalu kecil untuk dapat dilihat
kecuali dengan bantuan mikroskop. Mereka berukuran micron (1/1000 mm).
Seperti juga makhluk hidup lain, bakteri membutuhkan makanan, air dan suhu
yang sesuai untuk hidup dan berkembang biak. Terkadang makhluk kecil ini
hidup damai dengan sesamanya tetapi ada kalanya mereka terlibat peperangan
antara hidup dan mati untuk memperebutkan makanan dan tempat untuk hidup.
Kita tidak dapat secara langsung melihat, mendengar ataupun merasakan drama
kehidupan bakteri ini, tetapi mereka mempunyai berbagai cara supaya
kehadirannya dapat kita rasakan.
Bakteri merupakan mikroba prokariotik uniselular yang berkembang biak
secara aseksual dengan pembelahan sel. Bakteri tidak berklorofil kecuali beberapa
yang bersifat fotosintetik. Bakteri ada yang dapat hidup bebas, parasit, saprofit,
patogen pada manusia, hewan dan tumbuhan. Bakteri tersebar luas di alam, dalam
tanah, atmosfer (sampai + 10 km diatas bumi), di dalam lumpur, dan di laut.
Bakteri mempunyai bentuk bulat, batang, dan lengkung, namun bentuk bakteri
juga dapat dipengaruhi oleh umur. Bakteri dapat mengalami perubahan bentuk
yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan, juga dapat mengalami
18 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
pleomorfi, yaitu bentuk yang bermacam-macam dan teratur walaupun
ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai.
2.13 Ciri - ciri bakteri
Bakteri mempunyai bentuk bulat, batang , dan lengkung , namun bentuk
bakteri yang disebabkan faktor makanan, suhu, dan lingkungan, juga dapat
mengalami pleomorf, yaitu bentuk yang bermacam – malam dan teratur walaupun
ditumbuhkan pada syarat pertumbuhan yang sesuai.
Karakteristik bakteri:(12,13)
- Merupakan organisme uniseluler yang dapat dalam bentuk kokus, basil,
dan spiral
- Organisme prokaryot
- Diselubingi oleh membran lipid
- Kebanyakan dari bakteri terdapat satu molekul DNA sirkuler dengan
sekitar 500 – 10.000 gen
- Sitoplasma bakteri mengandung sejumlah small auxiliary DNA
molecules, plasmids.
- Berukuran mikroskopik
- Bereproduksi dengan pembelahan biner
- Memerlukan nutrisi untuk tumbuh
- Terdapat bakteri aerob dan anaerob
- Suhu optimal dari kebanyakan bakteri adalah 37 C⁰
- Kebanyakan dari bakteri akan mati dalam waktu 30 menit pada suhu
56 C⁰
2.14 Daur hidup bakteri (14)
Fase penyesuaian diri (lagphase)
waktu penyesuaian ini umumnya berlangsung selama 2 jam. Bakteri belum
berkembang biak dalam fase ini, tetapi aktivitas metabolismenya sangat tinggi.
Fase ini merupakan persiapan untuk fase berikutnya.
Fase pembelahan (logarhytmik phase/exponential phase)
19 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Bakteri berkembang biak dengan berlipat dua, jumlah bakteri meningkat secara
eksponensial. Untuk kebanyakan bakteri fase ini berlangsung 1,8-24 jam. Pada
pertengahan fase ini pertumbuhan bakterisangat ideal, pembelahan terjadi secara
teratur, semua bahan dalam sel berada dalam keadaan seimbang (balanced
growth).
Fase stasioner (stationary pbase)
Dengan meningkatnya jumlah bakteri, meningkat juga jumlah hasil metabolisme
yang toksis.Bakteri mulai ada yang mati, pembelahan terhambat. Pada suatu saat
terjadi jumlah bakteri yang hidup tetap sama.
Fase kemunduran/penurunan (period of decline)
Jumlah bakteri hidup berkurang dan menurun.Keadaan lingkungan menjadi sangat
buruk. Pada beberapa jenis bakteri timbul bentuk-bentuk abnormal (bentuk
involusi)
Figure kurva daur hidup bakteri
Keterangan :
a-b log phase (2 jam) : bakteri menyesuaikan diri terhadap keadaan sekitamya
t-c log phase (exponential phase) : bakteri berkembang biak secara logaritmik
sampai jam ke-10
20 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
c-d stationary phase: jumlah bakteri relatif konstan
d-e period of decline : jumlah bakteri yang mati lebih banyak
2.15Klasifikasi bakteri
Klasifikasi bakteri dapat dilihat dari beberapa penggolongan. Diantaranya
klasifikasi bakteri berdasarkan bentuk tubuh, klasifikasi bakteri berdasarkan
flagela, dan terakhir klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan gram.(15)
1. Klasifikasi bakteri Berdasarkan bentuk tubuh:
a. Bakteri Kokus (bulat)
1) Monokokus
Berupa sel bakteri kokus tunggal. Contoh : Chlamydia
trachomatis (penyebab penyakit mata).
2) Diplokokus
Berupa dua sel bakteri kokus berdempetan. Contoh :
Diplococcus pnemoniae (penyebab penyakit pneumonia) ,
Neisseria gonorhoeae (penyebab penyakit kelamin raja singa).
3) Tetrakokus
Berupa empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi
empat. Contoh : Pediococcus cerevisiae.
4) Sarkina
Berupa delapan sel bakteri kokus berdempetan berbentuk
kubus. Contoh : Thiosarcina rosea (bakteri belerang).
5) Streptokokus
Berupa lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan
membentuk rantai. Contoh : Streptococcus mutans (penyebab
gigi berlubang).
6) Stafilokokus
Berupa lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan
membentuk seperti buah anggur. Contoh : Staphylococcus
aureus (penyebab penyakit radang paru-paru).
b. Bakteri Basil (batang)
1) Basilus/monobasil
21 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Berupa sel bakteri basil tunggal. Contoh : Eschericcia coli
(bakteri usus besar manusia), Propionibacterium acnes
(penyebab jerawat).
2) Diplobasil
Berupa dua sel bakteri basil berdempetan.
3) Streptobasil
Berupa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai.
Contoh : Azotobacter (bakteri tanah yang mengikat nitrogen) ,
Bacillus anthracis (penyebab penyakit antraks pada hewan
ternak).
c. Bakteri Spirilia
1) Spiral
Bentuk sel bergelombang. Contoh : Thiospirillopsis floridina
(bakteri belerang).
2) Bakteri Vibrio (koma)
Bentuk sel seperti tanda baca koma. Contoh : Vibrio cholera
(penyebab penyakit kolera).
3) Bakteri Spiroseta
Bentuk sel seperti sekrup. Contoh : Treponema pallidum
(penyebab penyakit kelamin sifilis).
2. Klasifikasi bakteri berdasarkan kedudukan alat gerak
a. Monotrik
Monotrik, berflagel satu pada salah satu ujung tubuh bakteri.
Contoh : Pseudomonas araginosa.
b. Amfitrik
Amfitrik, flagel masing-masing satu pada kedua ujung tubuh
bakteri. Contoh : Spirillium serpen.
c. Lofotrik
Lofotrik, berflagel banyak pada salah satu ujung tubuh bakteri.
Contoh : Pseudomonas flourencens.
d. Peritrik
22 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Peritrik, berflagel banyak pada semua sisi tubuh bakteri. Contoh :
Salmonella thypii.
3. Klasifikasi bakteri berdasarkan pewarnaan Gram
a. Bakteri gram-positif
Bakteri gram-positif memiliki dinding sel yang lebih sederhana,
banyak mengandung peptidoglikan. Misalnya bakteri Micrococcus,
Staphylococcus, Leuconostoc, Pediococcus dan Aerococcus.
b. Bakteri gram-negatif
Bakteri gram-negatif memiliki dinding sel yang lebih kompleks,
kandungan peptidoglikan lebih sedikit. Misalnya bakteri
Escherichia, Citrobacter, Salmonella, Shigella, Enterobacter,
Vibrio, Aeromonas, Photobacterium, Chromabacterium,
Flavobacterium.
Berkut ini adalah karakteristik dari bakteri Gram positif dan Gram negatif :
Karakteristi
kGram Positif Gram Negatif
Dinding sel
Homogen dan tebal (20-80 nm) serta
sebagian besar tersusun dari
peptidoglikan. Polisakarida lain dan
asam teikoat dapat ikut menyusun
dinding sel.
Peptidoglikan (2-7 nm) di antara
membran dam dan luar, serta adanya
membran luar (7-8 nm tebalnya)
yang terdii dari lipid, protein, dan
lipopolisakarida
Bentuk sel Bulat, batang atau filamen
Bulat, oval, batang lurus atau
melingkar seperti tanda koma, heliks
atau filamen; beberapa mempunyai
selubung atau kapsul
Reproduksi Pembelahan binerPembelahan biner, kadang-kadang
pertunasan
Metabolisme KemoorganoheterotrofFototrof, kemolitoautotrof, atau
kemoorganoheterotrof
Motilitas
Kebanyakan nonmotil, bila motil tipe
flagelanya adalah petritrikus
(petritrichous)
Motil atau nonmotil. Bentuk flagela
dapat bervariasi-polar,lopotrikus
(lophtrichous), petritrikus
23 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
(petritrichous).
Anggota
tubuh
(apendase)
Biasanya tidak memiliki apendaseDapat memiliki pili, fimbriae,
tangkai
EndosporaBeberapa grup dapat membentuk
endsporaTidak dapat membentuk endospora
4. Klasifikasi bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen
a. Bakteri aerob
Bakteri aerob membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi.
Misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter, Nitrosococcus.
b. Bakteri anaerob
Bakteri anaerob tidak membutuhkan oksigen bebas untuk
mendapatkan energi. Misalnya Micrococcus denitrificans.
5. Klasifikasi bakteri berdasarkan cara memperoleh makanan (bahan organik)
a. Autotrof
Bakteri yang dapat menyusun makanan sendiri dari bahan-bahan
anorganik. Berdasarkan sumber energinya bakteri autotrof
dibedakan menjadi :
1) Fotoautotrof (sumber energi dari cahaya)
2) Kemoautotrof (sumber energi dari hasil reaksi kimia).
b. Heterotrof
Bakteri yang tidak dapat menyusun makanan sendiri. Bakteri ini
memanfaatkan bahan organik jadi yang berasal dari organisme
lain. Bakteri yang termasuk kedalam bakteri heterotrop adalah
bakteri yang bersifat parasit dan saprofit, yaitu bakteri yang
mendapat makanan dengan menguraikan sisa-sisa organisme.
2.16 Perkembangbiakan bakteri
Perkembangbiakan bakteri dengan dua cara, yaitu seksual dan asseksual
24 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
1. Seksual
Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik
dengan bakteri lainnya. Pertukaran mater genetik disebut rekombinasi genetik
atau rekombinasi DNA. Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga
cara yaitu :
1. Transformasi
Transformasi adalah perpindahan sedikit materi genetik berupa ADN
atau gen dari bakteri satu ke bakteri lainnya yang sejenis dengan proses
fisiologi yang komplek.
2. Transduksi
Transduksi adalah pemindahan materi genetik dengan perantaraan
virus (bakteriofage). Proses ini diawali dengan proses masuknya virus
kedalam bakter. Selanjutnya, virus akan berkembang biak sehingga
menyebabkan sel bakteri yang dimasukinnya mengalami pecah (lisis).
Virus yang baru dibentuk akan keluar dari sel bakteri.
3. Konjugasi
Konjugasi merupakan perkawainan antara kedua sel kelamin. Sel
kelamin jantan ditandai dengan adanya rambut halus dipermukaan
dinding sel yang dapat berikatan dengan tempat khusus dipermukaan
sel betina. Pada proses ini terjadi gabungan antara dua bakteri dengan
membentuk jembatan untuk pemindahan materi genetik. Artinya,
terjadi transfer ADN dari sel donor ke sel penerima dan ADN
dipindahkan melalui pilus.
2. Asseksual
Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembangbiak
secara asseksual (vegetatif : tidak kawin) dengan membelah diri.
Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel
membelah menjadi dua. Satu bakteri akan membelah menjadi 2 anakkan, 2
menjadi 4, dan seterusnya.
25 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
2.17 Struktur bakteri(10,14)
1. Kapsul
Kapsul adalah selaput licin yang terdiri dari polisakarida dan terletak di
luar dinding sel. Kapsul merupakan bagian asesori dari bakteri berfungsi
melindungi bakteri dari suhu atau kondisi lingkungan yang ekstrim dan sebagai
tempat penumbunan nutrien.. Tidak semua sel bakteri memiliki kapsul. Hanya
bakteri yang patogen yang memiliki kapsul.
2. Flagela
Alat gerak pada bakteri berupa flagela atau bulu cambuk adalah struktur
berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel. Flagela
memungkinkan bakteri bergerak menuju kondisi lingkungan yang
menguntungkan dan menghindar dari lingkungan yang merugikan bagi
kehidupannya. Flagela adalah struktur kompleks yang tersusun atas bermacam-
macam protein termasuk flagelin yang membuat flagela berbentuk seperti tabung
26 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
cambuk dan protein kompleks yang memanjangkan dinding sel dan membran sel
untuk membentuk motor yang menyebabkan flagela berotasi. Flagela berbentuk
seperti cambuk. Flagela digunakan bakteri sebagai alat gerak. Flagella memiliki
jumlah yang berbeda-beda pada bakteri dan letak yang berbeda-beda pula yaitu:
1. Monotrik : bakteri yang memiliki sebuah flagel pada satu ujungnya.
2. Lofotrik : bakteri yang pada satu ujungnya memiliki lebih dari satu
flagel.
3. Amfitrik : bakteri yang pada kedua ujungnya hanya terdapat satu buah
flagel.
4. Peritrik : bakteri yang memiliki flagel pada seluruh permukaan
tubuhnya.
\
3. Dinding sel
Fungsi dinding sel pada prokaryota, adalah melindungi sel dari tekanan
turgor yang disebabkan tingginya konsentrasi protein dan molekul lainnya dalam
tubuh sel dibandingkan dengan lingkungan di luarnya. Dinding sel bakteri
berbeda dari organisme lain. Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan yang
terletak di luar membran sitoplasmik. Peptidoglikan berperan dalam kekerasan
dan memberikan bentuk sel. Ada dua tipe utama bakteri berdasarkan kandungan
peptidoglikan dinding selnya yaitu Gram positif dan Gram negatif.
4. Membran sel
Tersusun atas molekul lemak dan protein. Membran sel bersifat
semipermeable dan berfungsi untuk mengatur keluar masuknya zat ke dalam sel.
5. Sitoplasma
27 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Sitoplasma tersusun atas koloid yang mengandung berbagai molekul
organik seperti karbohidrat, lemak, protein, dan mineral-mineral. Sitoplasma
merupakan tempat berlangsungnya reaksi metabolik.
6. Granula
Granula berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan karena
bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.
7. Kromosom
Tidak seperti eukaryota, kromosom bakteri tidak dikelilingi membran-
bound nucleus melainkan ada di dalam sitoplasma sel bakteri. Ini berarti translasi,
transkripsi dan replikasi DNA semuanya terjadi di tempat yang sama dan dapat
berinteraksi dengan struktur sitoplasma lainnya, salah satunya ribosom.
8. Vakuola gas
Dengan mengatur jumlah gas dalam vakuola gasnya, bakteri dapat
meningkatkan atau mengurangi kepadatan sel mereka secara keseluruhan dan
bergerak ke atas atau bawah dalam air.
9. Pili dan fimbria
Fimbria adalah tabung protein yang menonjol dari membran pada banyak
spesies dari Proteobacteria. Fimbria umumnya pendek dan terdapat banyak di
seluruh permukaan sel bakteri. Struktur pili mirip dengan fimbria dan ada di
permukaan sel bakteri.
28 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
10. Plasmid
Kebanyakan bakteri memiliki plasmid. Plasmid dapat dengan mudah
didapat oleh bakteri. Namun, bakteri juga mudah untuk menghilangkannya.
Plasmid dapat diberikan kepada bakterilainnya dalam bentuk transfer gen
horizontal.
11. Ribosom
Semua prokaryota memiliki 70S (di mana S = satuan Svedberg) ribosom
sedangkan eukaryota memiliki 80S ribosom pada sitosol mereka.
12. Endospora
Endospora bentuk istirahat dari beberapa jenis bakteri gram positif dan
terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan
bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom.
Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora
tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi
lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru,
misal pada bakteri Clostridium dan Basilus.
2.18 Perbedaan virus dan bakteri
2.19 Keuntungan dan kerugian mikroorganisme pada organisme
2.20 Virus dan bakteri tidak selalu menginfeksi organisme
Manusia selalu terkontaminasi mikroorganisme (bakteri, virus dan parasit)
sepanjang hidupnya. Kontaminasi diikuti infeksi yang diakibatkan oleh invasi
mikroorganisme kedalam tubuh melalui beberapa route (jalan masuk). Dengan
invasi kedalam tubuh host, mikroorganisme mendapatkan nutrien dan penunjang
29 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
hidup lainnya dari host. Setelah invasi kedalam tubuh host, mikroorganisme dapat
:
Hidup sebagai flora normal secara komensal atau mengkoloni, menempati
daerah tertentu dalam tubuh tanpa menyebabkan gangguan.
Hidup sebagai patogen, dengan menginvasi area/bagian tubuh yang harus
steril sehingga menyebabkan gangguan atau kerusakan jaringan atau organ
yang dikolonisasi
2.21 Proses virus masuk dan menginfeksi organisme
Virus dapat masuk ke tubuh manusia melalui beberapa cara, yaitu : (16)
Melalui mulut (Makanan dan minuman yang terkontaminasi , air liur)
Melalui Sistem pernafasan
Melalui sentuhan antar kulit
Melalui Gigitan serangga
Melalui alat injeksi
Melalui Kontak seksual
Melalui organ yang di transplantasikan
30 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Cara Infeksi : (16)
Permukaan luar partikel virus adalah bagian yang pertamakali mengadakan
kontak dengan membran dari sel hospes
Hal yang penting untuk diketahui untuk dapat mengerti bagaimana proses virus
dapat menginfeksi sel hospes adalah dengan mempelajari struktur dan fungsi dari
permukaan luar partikel virus. Secara umum, virus yang tidak beramplop (virus
yang telanjang) resisten hidup dialam bebas; bahkan mereka tahan terhadap asam
empedu saat menginfeksi saluran cerna. Virus yang beramplop lebih rentan
terhadap dipengaruhi oleh lingkungan seperti kekeringan, asiditas cairan lambung
dan empedu. Perbedaan dalam hal kerentanan ini yang mempengaruhi cara
penularan virus.
Virus memperlihatkan adanya spesifikasi yang didasari atas kemampuannya
menempel pada sel hospes
Seperti semua agen patogen, virus biasanya hanya menginfeksi hanya satu atau
beberapa spesies saja dari sel hospes. Dasar dari spesifikasi virus adalah
kemampuannya menempel pada sel hospes. Proses penempelan atau adsorbsi oleh
31 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
sel hospel pertama-tama tergantung pada operasional dari seluruh kekuatan
intermolekuler. Lebih spesifik lagi yaitu adalnya interaksi antara molekul dari
nukleokapsid atau membran virus dengan molekul dari membran sel hospes.
Dalam banyak kasus terdapat interaksi yang spesifik dengan sel hospes melalui
reseptor. Sebagai contoh misalnya virus influenza, hemaglutininnya menempel
dengan glikoprotein (asam sialak) yang terdapat pada sel mukus membran, sel
darah merah.
Virus masuk kedalam sitoplasma
Setelah terjadi fusi antara virus dan membramn sel hospes, atau difagosit dalam
bentuk fagosome, maka partikel virus dibawa ke sitoplasma melalui plasma
membran. Pada tahap ini amplop dan/atau kapsid akan terkuak nukleus virus akan
terurai. Sekarang virus tidak infeksius lagi dan ini disebut eclipse phase. Keadaan
ini menetap sampai terbentuk partikel virus baru melalui replikasi. Asam nukleat
sendiri yang menentukan bagaimana cara replikasi berlangsung.
Pembentukan mesenger RNA (m RNA)
Virus hanya mempunyai salah satu asam nukleat yaitu RNA atau DNA; tidak
pernah keduaduanya. Asam nukleat tampil sebagai single atau double strandad
dalam bentu linier (DNA dan RNA) atau sirkuler (DNA). Genom dari virus
terdapat dalam satu atau beberapa molekul dari asam nukleat. Dengan diversitas
ini maka tidak heran bila proses replikasi dari tiap virus berbeda. Pada virus DNA,
m RNA dapat dibentuk sendiri oleh virus dengan cara menggunakan RNA
polimerase dari sel hospes, kemudian langsung mentranskrip kode genetik yang
berada pada DNA virus. Sedangkan virus RNA tidak dapat dengan cara ini,
karena tidak ada polimerase dari sel hospes yang sesuai. Oleh karena itu untuk
melakukan transkripsi maka virus harus menyediakan sendiri polimerasenya yang
dapat diperoleh dari nukleokapsid atau disintesa setelah infeksi.
Virus RNA memproduksi mRNA dengan beberapa cara yang berbeda
Pada virus dsRNA , satu strand yang pertama ditranskrip oleh polimerase virus
menjadi mRNA. Pada ssRNA terdapat tiga rute yang jelas berbeda dalam
pembentukan mRNA yaitu :
32 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Bila single strand mempunyai konfigurasi positive sense (misalnya
mempunyai sekuense basa yang sama seperti yang dibutuhkan pada saat
translasi), maka konfigurasi ini dapat langsung dipergunakan sebagai
mRNA.
Bila mempunyai konfigurasi negative sense, maka pertama-tama harus
diterjemahkan (transcribe) dengan memgunakan polimerase dari virus
kedalam positive sense strand yang kemudian bertindak sebagai mRNA.
Retrovirus mempunyai pola yang sama sekali berbeda. Pertama-tama
positive sense ssRNA oleh reverse transcriptase (enzim dari virus, terdapat
dalam nukleokapsid) menjadi negative sense ssDNA. Setelah terbentuk
dsDNA kemudian akan memasuki nukleus dan kemudian berintegrasi
dengan genom sel hospes dan selanjutnya sel hospes membentuk mRNA
virus.
mRNA virus kemudian ditranslasi kedalam sitoplasma sel hospes untuk
menghasilkan protein yang dibutuhkan virus.
Sekali mRNA virus terbentuk maka akan ditanslasi dengan memanfaatkan
ribosom dari sel hospes untuk mensintesa protein yang dibutuhkan virus RNA
virus biasanya monocistronic (mempunyai single coding region) dapat mengubah
mRNA dari ribosom sel hospes untuk menghasilkan protein yang lebih “disukai”.
Pada fase awal diproduksi protein yang diperlukan untuk replikasi asam nukleat
virus seperti enzim dan molekul regulator. Pada fase selanjutnya diproduksi
protein yang penting unutk pembentukan kapsid. Virus dengan genom single
nucleic acid molecule mentranslasi poli protein yang multifungsi, kemudian akan
dipecah secara enzimatik. Sedangkan virus yang genomnya tersebar didalam
beberapa molekul, maka akan terbentuk beberapa macam mRNA yang masing-
masng akan membuat protein.Setelah translasi protein dapat diglikosilasi kembali
dengan menggunakan enzim sel hospes.
Proses pengreplikasian asam nukleat
Untuk pembentukan kapsid baru berarti memerlukan produksi molekul tambahan.
Oleh karena itu virus harus mereplikasi asam nukleat sehingga dapat menyediakan
materi genetik yang kemudian akan dibungkus oleh kapsid tersebut. Pada virus
positive sense ssRNA seperti poliovirus, polimerase yang ditranslasi dari template
33 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
mRNA virus menghasilkan negative sense RNA yang selanjutnya ditranskripsi
lebih banyak positive ssRNA. Siklus transkripsi ini terus berlangsung
menghasilkan strand positif dalam jumlah yang besar, yang kemudian dikemas
dengan menggunakan protein yang telah dibentuk sebelumnya dari mRNA untuk
membentuk partikel virus yang baru. Untuk virus negative sense ssRNA (mis.
virus rabies) transkripsi oleh polimerase virus akan menghasilkan positive sense
ssRNA yang kemudian akan meghasilkan negative sense mRNA yang baru.
Replikasi ini terjadi dalam sitoplasma sel hospes, sedangkan pada virus lainnya
seperti campak dan influensa replikasi terjadi di inti sel sehingga sejumlah besar
negative sense RNA akan ditranskripsi membentuk partikel baru. Replikasi pada
inti sel hospes juga terjadi pada virus dsRNA seperti rotavirus yang kemudian
akan memproduksi positive sense RNA seperti diatas. Yang g kemudian akan
bertindak sebagai template pada partikel subviral untuk memsintesa negative
sense RNA yang baru guna memperbaiki kondisi double stranded.
Replikasi virus DNA terjadi di inti sel hospes kecuali poxvirus yang terjadi di
sitoplasma
Virus DNA membentuk kompleks dengan histon dari sel hospes untuk
menghasilkan struktur yang stabil. Pada virus herpes, mRNA ditranslasi dalam
sitoplasma menghasilkan polimerase DNA yang penting untuk sintesa DNA yang
baru. Adenovirus menggunakan baik enzim dari sel hospes maupun virus untuk
kepentingan ini. Sedangkan retrovirus mensintesa RNA virus baru di inti sel
hospes. Polimerase RNA sel hospes ditranskrip dari DNA virus yang sudah
berintegrasi dengan genom sel hospes. (Gb.6). Virus hepatitis B (suatu virus ds
DNA) secara unik menggunakan ssRNA (sebagai perantara) yang kemudian
ditranskrip untuk menghasilkan DNA baru. Retrovirus dan virus hepatitis B
merupakan virus-virus yang mempunyai aktifitas reverse transkriptase.
Penyusunan dan pelepasan parikel virus baru
Penyusunan virus baru melibatkan gabungan dari asam nukleat yang telah
direplikasi dengan kapsomer yang baru disintesa untuk kemudian membentuk
nukleokapsid baru. Aktifitas ini terjadi di sitoplasma atau di inti sel hospes.
Amplop dari virus melalui beberapa tahapan sebelum dilepaskan. Protein amplop
dan glikoprotein yang ditranslasi dari mRNA virus didisipkan pada membran sel
34 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
hospes (biasanya membrana plasma). Nukleokapsid yang muda ini bergabung
dengan membran secara spesifik melalui glikoprotein dan menbentuk tonjolan.
Virus baru memerlukan membran dari sel hospes ditambahadenganmolekul dari
virus untuk membentuk amplop. Enzim dari virus seperti muraminidase pada
virus influensa ikut berperan dalam proses ini. Enzim dari sel hospes (seperti
protease seluler) dapat memecah protein amplop yang besar, suatu proses yang
diperlukan dimana virus muda sangat infeksius. Pada virus herpes terjadi proses
yang sama. Pelepasan virus yang sudah beramplop tidak harus disertai dengan
kematian sel, jadi sel hospes yang sudah terinfeksi dapat terus menghasilkan
protein virus dalam waktu yang lama. Insersi molekul virus kedalam membran sel
hospes membuat sel hospes berbeda secara antigenik. Respon imun ekspresi
antigen ini yang menjadi dasar perkembangan terapi anti virus.
2.22 Proses bakteri masuk dan menginfeksi organisme
Berikut cara atau media bakteri untuk masuk ke tubuh manusia :
1. Kontak
Salah satu cara bakteri masuk ke dalam tubuh adalah melalui kontak
langsung maupun tidak langsung. Pada kasus penularan difteri, terjadi kontak
tidak langsung dimana orang sehat kontak dengan benda-benda yang sudah
terinfeksi seperti pensil, gelas, handuk, mainan, dan lainnya. Sedangkan kontak
langsung contohnya pada kasus gonorrhea.
2. Inhalasi/Pernapasan
Sebagian besar infeksi pernapasan menyebar karena menghirup udara
yang mengandung bakteri. Bakteri jenis ini cenderung berada di udara dalam
bentuk aerosol. Bakteri ini tersebar di lingkungan melalui bersin, batuk, berbicara,
atau meludah. Meskipun ludah akan mengering, namun ada beberapa bakteri yang
tahan pada kondisi kering dan tetap berada di udara untuk jangka waktu yang
lama. Jadi, saat orang yang sehat menghirup udara yang mengandung bakteri, dia
akan tertular infeksi pernapasan.
3. Pencernaann
35 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Infeksi saluran pencernaan biasanya disebabkan karena tidak sengaja
menelan bakteri patogen atau toksin bakteri. Infeksi ini bisa ditularkan melalui
perantara air (waterborne), makanan (food-borne), dan bersentuhan tangan (hand-
borne). Bakteri patogen ini masuk ke saluran pencernaan melalui mulut dan dalam
beberapa kasus melalui hidung atau mata. Contoh penyakit yang disebabkan oleh
infeksi saluran pencernaan diantaranya termasuk kolera, disentri, dan keracunan
makanan.
4. Inokulasi
Bakteri yang terinokulasi ke dalam jaringan subkutan bisa menyebabkan
infeksi. Misalnya, luka yang dalam bisa terinfeksi bakteri Clostridium tetani yang
menyebabkan tetanus. Demikian pula bakteri yang menyebabkan gangren akan
menyebabkan kematian sel dan kerusakan jaringan.
5. Kongenital/Bawaan
Patogen yang mampu melewati penghalang plasenta dan menginfeksi janin
di dalam rahim disebut infeksi kongenital.Infeksi ini dapat menyebabkan kelainan
bawaan pada bayi
Bakteri menginfeksi tubuh melalui :
- route terbuka : saluran pencernaan, pernafasan dan urogenital.
- route tertutup : merusak membran mukosa atau kulit melalui vektor (serangga,
Setelah menginfeksi bakteri akan mengkolonisasi (menempati lokasi tertentu &
berproliferasi) jaringan tertentu dengan mengkounter (melawan) mekanisme
pertahanan host.
Jumlah dan virulensi bakteri menentukan sistem pertahanan host :
- inokulum kecil & virulensi rendah, dimana sel-sel fagosit lokal memediasi
sistem pertahanan nonspesifik untuk mengeliminasi bakteri.
36 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
- inokulum besar & virulensi tinggi, menginduksi respon imun spesifik.
2.23 Gejala – gejala organisme yang terinfeksi virus dan bakteri
Gejala terinfeksi virus dan Bakteri : (10)
Virus :
Demam tinggi tanpa disertai gejala-gejala lain
Demam akut yang mendadak.
Panas tinggi sampai 39 derajat celcius tanpa disertai batuk, pilek dan
seringkali panas tinggi akan teratasi dengan obat turun panas.
Nadi akan berdetak kencang
Ada ruam kemerahan (seperti penderita campak, demam berdarah)
Infeksi virus biasanya juga disertai gejala-gejala seperti sakit tenggorokan,
pilek, kongesti, muntah dan diare.
Bakteri :
Demam gradual, suhu tubuh akan naik turun pada minggu pertama dan
mendekati minggu ke dua suhu tubuh tinggi, tapi stabil.
kecepatan nadi akan melambat saat suhu tubuh meningkat.
Disertai gejala lain seperti diare, batuk, pilek
2.24 Penanggulangan terhadap organisme yang terinfeksi virus dan
bakteri
Didalam tubuh setiap organisme sebenarnya ada sistem pertahan
tubuh yang dapat menyerang benda asing masuk. Pertahanan tubuh yang
pertama ialah sel darah putih atau fagosit yang akan memakan dan
merusak benda asing yang masuk. Pertahanan yang kedua ialah tubuh
akan menghasilkan molekul protein (antibodi). Ketika benda asing
(antigen) masuk kedalam tubuh, maka tubuh akan menghasilkan antibodi.
Metode yang efektif untuk penanggulangan virus adalah dengan
cara vaksinasi yang dapat mencegah sel dari infeksi virus untuk
merangsang kekebalan alami tubuh terhadap proses infeksi. Sedangkan
untuk bakteri, metode yang efektif ialah dengan menggunakan antibiotik
37 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
karena antibiotik dapat meningkatkan resisten terhadap bakteri. Obat-
obatan antibiotik yang digunakan dalam memerangi infeksi bakteri tidak
dapat digunakan untuk mematian virus.
2.25 Mekanisme tubuh untuk mengeluarkan virus dan bakteri
Mekanisme Imunitas terhadap Antigen yang Berbahaya. Ada beberapa
mekanisme pertahanan tubuh dalam mengatasi agen yang berbahaya di
lingkungannya yaitu : (17)
Pertahanan fisik dan kimiawi: kulit, sekresi asam lemak dan asam laktat
melalui kelenjar keringat dan sebasea, sekresi lendir, pergerakan silia,
sekresi airmata, air liur, urin, asam lambung serta lisosim dalam airmata.
Simbiosis dengan bakteri flora normal yang memproduksi zat yang
dapat mencegah invasi mikroorganisme seperti laktobasilus pada epitel
organ.
Innate immunity.
Imunitas spesifik yang didapat.
Respon Imun Bawaan (Innate Immunity) (11)
Respons dini terhadap infeksi (beberapa jam pertama), penelanan mikroorganisme
oleh makrofag (fagositosis), dan aktivasi komplemen melalui jalur alternatif
merupakan respons pejamu nonspesifik yang penting. Lini pertahanan berikutnya
meliputi beberapa respons yang masih bersifat nonadaptif-misal, pelepasan sitokin
dari makrofag-dan pelepasan mediator lain yang mencetuskan respons radang.
Respons radang terjadi secara cepat dan biasanya berperan untuk menghalangi
penyebaran patogen sampai respons adaptif spesifik dimulai.
Merupakan mekanisme pertahanan tubuh non- spesifik yang mencegah masuknya
dan menyebarnya mikroorganisme dalam tubuh serta mencegah terjadinya ker
usakan jaringan. Ada beberapa komponen innate immunity yaitu : (17)
Pemusnahan bakteri intraselular oleh sel poli-morfonuklear (PMN) dan
makrofag.
Aktivasi komplemen melalui jalur alternatif.
38 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Degranulasi sel mast yang melepaskan mediator inflamasi.
Protein fase akut: C-reactive protein (CRP) yang mengikat
mikroorganisme, selanjutnya terjadi aktivasi komplemen melalui jalur
klasik yang menyebabkan lisis mikroorganisme.
Produksi interferon alfa (IFN alpa) oleh leukosit dan interferon beta (IFN
beta) oleh fibroblast yang mempunyai efek antivirus.
Pemusnahan mikroorganisme ekstraselular oleh sel natural killer (sel NK)
melalui pelepasan granula yang mengandung perforin.
Pelepasan mediator eosinofil seperti major basic protein (MBP) dan
protein kationik yang dapat merusak membran parasit.
Imunitas spesifik didapat bila mikroorganisme dapat melewati pertahanan
nonspesifik/innate immunity, maka tubuh akan membentuk mekanisme
pertahanan yang lebih kompleks dan spesifik. Mekanisme imunitas ini
memerlukan pengenalan terhadap antigen lebih dulu. Mekanisme imunitas
spesifik ini terdiri dari : (17)
Imunitas humoral
Produksi antibodi spesifik oleh sel limfosit B (T dependent dan non T
dependent).
Cell mediated immunity (CMI)
Sel limfosit T berperan pada mekanisme imunitas ini melalui:
Produksi sitokin serta jaringan interaksinya.
Sel sitotoksik matang di bawah pengar uh interleukin 2 (IL-2) dan
interleukin 6 (IL-6).
Respons Adaptif (Adaptive Immunity)(11)
Respons adatif dapat bersifat humoral (diperantarai antibodi), selular (diperantarai
sel), atau keduanya.Respons adaptif jika bertemu dengan agen mikroba atau virus
biasanya menimbulkan kompleks respons yang beragam.Pada saat masuk ke
dalam pejamu dan setelah berinteraksi dengan sistem pertahanan nonadaptif
39 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
patogen potensial atau antigen utamanya diambil oleh sel-sel penyaji antigen
(Antigen Presenting Cell, APC), misalnya, makrofag.Antigen asing tersebut
muncul kembali di permukaan makrofag yang membentuk kompleks dengan
protein yang dikode oleh kompleks histokompatibilitas utama (MHC) dan
dipresentasikan ke klon limfosit T. Kompieks MHC-antigen dikenali oleh reseptor
spesifik pada permukaan sel T, kemudian sel-sel tersebut menghasilkan berbagai
sitokin yang menginduksi proiiferasi limfosit.Dua macam respons imun
diperantarai sel dan diperantarai antibodi-terbentuk secara bersamaan.
Pada respons imun yang diperantarai antibodi, Limfosit T pembantu (CD4)
mengenali antigen Patogen yang membentuk kompleks dengan protein MHC
kelas II di permukaan sel penyaji antigen (makrofag atau sel B) dan menghasilkan
sitokin.Sitokin mengaktifkan sel B yang mengekspresikan antibodi yang secara
spesifik sesuai dengan antigen tersebut.Sel B mengalami proliferasi klonal dan
berdiferensiasi membentuk sel-sel plasma, yang kemudian menghasilkan
imunoglobulin spesifik (antibodi).Fungsi antibodi sebagai pertahanan pejamu
utama adalah menetralkan toksin dan virus serta opsonisasi (penyelubungan)
patogen, yang membantu ambilan patogen oleh sel-sel fagositik.Pertahanan yang
diperantarai antibodi penting untuk melawan pathogen yang menghasilkan toksin
(misal, Clostridium tetani) atau memiliki kapsul polisakarida yang mengganggu
fagositosis (misal, pneumokokus).Pertahanan tersebut terutama berlaku untuk
patogen ekstraselular dan toksinnya.
Pada respons imun yang diperantarai selkompleks antigen-MHC kelas II dikenali
oleh limfosit T pembantu (CD4), sementara kompleks antigen-MHC kelas I
dikenali oleh iimfosit T sitotoksik (CD8). Setiap kelas sel T menghasilkan sitokin,
menjadi aktif, dan berkembang biak dengan cara proliferasi klonal. Aktivitas sel T
pembantu, selain rnerangsang sel B untuk menghasilkan antibodi, membantu
terjadinya hipersensitivitas tipe lambat dan dengan demikian juga berperan dalam
pertahanan tubuh melawan agen-agen intraselular, termasuk bakteri intrasel
(misal, mikobakteri), fungi, protozoa, dan virus. Aktivitas sel T sitotoksik
terutama ditujukan untuk destruksi sel pada tandur jaringan, sel-sel tumor, atau
40 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
sel-sel yang terinfeksi oleh beberapa virus.Oleh karena itu, sel T terutama
digunakan untuk mengaktifkan respons sel B dan melawan Patogen intraselular.
Gambar berikut meringkas mekanisme pertahanan bawaan dan adaptif pada
pejamu yang digunakan untuk melawan mikroorganisme. Hasil akhir imunitas
yang efektif adalah resistansi pejamu terhadap mikroba dan patogen lain serta sel-
sel asing. Sebaliknya, gangguan imunitas akan bermanifestasi sebagai keadaan
rentan yang berlebihan terhadap patogen atau tllmor tersebut.
Gambar di atas Sistem imun bawaan ditandai oleh adanya sawar fisiologis
terhadap organisme pathogen yang masuk dan respons pertahanan pejamu yang
sangat cepat. Bawah: Sistem imun adaptif terdiri dari sel-sel yang memperlihatkan
molekul pengenalan antigen dan mempunyai kapasitas memori jangka panjang
41 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Diagram skematik interaksi selular dalam respon imun
2.26 Cara menghambat pertumbuhan virus dan bakteri
Cara menghambat pertumbuhan Bakteri : (18,19)
Bakteri dapat dihambat pertumbuhannya ataupun dibunuh dengan cara
pemberian antiseptik, antibiotik dan disinfektan. Antiseptik atau germisida adalah
senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh atau menghambat pertumbuhan
mikroorganisme pada jaringan yang hidup seperti pada permukaan kulit dan
membran mukosa. Antiseptik berbeda dengan antibiotik dan disinfektan, yaitu
antibiotik digunakan untuk membunuh mikroorganisme di dalam tubuh, dan
disinfektan digunakan untuk membunuh mikroorganisme pada benda mati. Hal ini
42 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
disebabkan antiseptik lebih aman diaplikasikan pada jaringan hidup, daripada
disinfektan. Penggunaan disinfektan lebih ditujukan pada benda mati, contohnya
wastafel atau meja. Namun, antiseptik yang kuat dan dapat mengiritasi jaringan
kemungkinan dapat dialih fungsikan menjadi disinfektan contohnya adalah fenol
yang dapat digunakan baik sebagai antiseptik maupun disinfektan. Penggunaan
antiseptik sangat direkomendasikan ketika terjadi epidemi penyakit karena dapat
memperlambat penyebaran penyakit.
Contoh antiseptik :(20)
1.Hidrogen Peroksida
Hidrogen peroksida (H2O2) adalah agen oksidasi, merupakan
antiseptik kuat namun tidak mengiritasi jaringan hidup. Senyawa ini dapat
diaplikasikan sebagai antiseptik pada membrane mukosa. Kelemahan dari
zat ini adalah harus selalu dijaga kondisinya karena zat ini mudah
mengalami kerusakan ketika kehilangan oksigen.
2. Triclosan
Triclosan adalah antiseptik yang efektif dan populer, bisa ditemui
dalam sabun, obat kumur, deodoran, dan lain-lain. Triclosan mempunyai
daya antimikroba dengan spektrum luas (dapat melawan berbagai macam
bakteri) dan mempunyai sifat toksisitas minim. Mekanisme kerja triclosan
adalah dengan menghambat biosintesis lipid sehingga membran mikroba
kehilangan kekuatan dan fungsinya.
Contoh Antibiotik : (14)
Inhibitor sintesis dinding sel bakteri, mencakup golongan Penisilin,
Polipeptida dan Sefalosporin, misalnya ampisilin, penisilin G;
Inhibitor transkripsi dan replikasi, mencakup golongan Quinolone,
misalnya rifampisin, aktinomisin D, asam nalidiksat;
Inhibitor sintesis protein, mencakup banyak jenis antibiotik, terutama dari
golongan Makrolida, Aminoglikosida, dan Tetrasiklin, misalnya
43 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
gentamisin, kloramfenikol, kanamisin, streptomisin, tetrasiklin,
oksitetrasiklin, eritromisin, azitromisin;
Inhibitor fungsi membran sel, misalnya ionomisin, valinomisin;
Inhibitor fungsi sel lainnya, seperti golongan sulfa atau sulfonamida,
misalnya oligomisin, tunikamisin; dan
Antimetabolit, misalnya azaserine.
Contoh Disinfektan : (21)
1. Iodin
Iodin merupakan disinfektan yang efektif untuk proses desinfeksi
air dalam skala kecil. Dua tetes iodine 2% dalam larutan etanol cukup
untuk mendesinfeksi 1 liter air jernih. Salah satu senyawa iodine yang
sering digunakan sebagai disinfektan adalah iodofor. Sifatnya stabil,
memiliki waktu simpan yang cukup panjang, aktif mematikan hampir
semua sel bakteri, namun tidak aktif mematikan spora, nonkorosif, dan
mudah terdispersi. Kelemahan iodofor diantaranya aktivitasnya tergolong
lambat pada pH 7 (netral) dan lebih dan mahal. Iodofor tidak dapat
digunakan pada suhu lebih tinggi dari 49 °C.
2. Alkohol
Alkohol disinfektan yang banyak dipakai untuk peralatan medis,
contohnya termometer oral. Umumnya digunakan etil alkohol dan
isopropil alcohol dengan konsentrasi 60-90%, tidak bersifat korosif
terhadap logam, cepat menguap, dan dapat merusak bahan yang terbuat
dari karet atau plastik.
3. Fenol
Fenol merupakan bahan antibakteri yang cukup kuat dalam
konsentrasi 1-2% dalam air, umumnya dikenal dengan lisol dan kreolin.
Fenol dapat diperoleh melalui distilasi produk minyak bumi tertentu. Fenol
bersifat toksik, stabil, tahan lama, berbau tidak sedap, dan dapat
44 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
menyebabkan iritasi, Mekanisme kerja senyawa ini adalah dengan
penghancuran dinding sel dan presipitasi (pengendapan) protein sel dari
mikroorganisme sehingga terjadi koagulasi dan kegagalan fungsi pada
mikroorganisme tersebut.
Cara menghambat pertumbuhan virus : (14)
1. Imunisasi/ vaksinasi
Imunisasi adalah suatu cara untuk menimbulkan/meningkatkan
kekebalan seseorang secara aktif terhadap suatu penyakit, sehingga bila kelak
ia terpapar dengan penyakit tersebut tidak akan sakit atau sakit ringan.
Imunisasi adalah suatu tindakan untuk memberikan kekebalan dengan cara
memasukkan vaksin ke dalam tubuh manusia, untuk mencegah penyakit.
Berikut adalah contoh-contoh vaksin dan kegunaannya :
1. Vaksin Hepatitis A, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari penyakit
hepatitis A.
2. Vaksin Hepatitis B, Vaksin ini berguna untuk mrncegah penyakit Hepatitis
B.
3. Vaksin Polio, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari penyakit polio
yang menyebabkan kelumpuhan.
4. Vaksin Campak, Vaksin ini berguna untuk mencegah penyakit campak.
5. Vaksin PCV ( Pneumococcal Conjugate Vaccine ), Vaksin ini berguna
untuk melindungi dari penyakit Invasive Pneumococcal Disease ( IPD )
6. Vaksin Hibvaksin, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari serangan
meningitis,pneumonia, dan epiglotitis.
7. Vaksin MMR, ( Mumps, Measles, Rubella ) Vaksin ini berguna untuk
melindungi dari campak, gondongan, dan rubella ( campak Jerman)
8. Vaksin Influenza, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari kemungkinan
flu berat ( Virus Influenza ).
45 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
9. Vaksin Varicella, Vaksin ini berguna untuk melindungi dari penyakit cacar
air.
10. Vaksin HPV ( Human Papilloma Virus ), Vaksin ini berguna untuk
melindungi dari virus Human Papilloma ( penyebab kanker serviks ).
11. Vaksin BCG ( Bacillus Calmette Guerin ), Vaksin ini berguna untuk
mencegah penyakit TBC.
12. Vaksin DPT ( Difteri, Pertusis, Tetanus ), Vaksin ini berguna untuk
melindungi dari Difteri ( infeksi tenggorokan dan saluran pernafasan yang
fatal ) , Pertusis ( batuk rejan) dan Tetanus .
13. Vaksin Tifoid, Vaksin jni berguna untuk melindugi dari penyakit tifus.
2.27 Definisi flu burung
Penyakit flu burung atau flu unggas (Bird Flu, Avian Influenza) adalah
suatu penyakit menular yang disebabkan oleh virus influenza tipe A dan
ditularkan oleh unggas
2.28 F lu burung dapat menginfeksi manusia
Tiga proses ikut berperan dalam kemunculan penyakit – penyakit virus
baru pada manusia. Pertama, dan barangkali yang paling penting, adalah mutasi
dari virus yang teladh ada. Virus RNA cendrung memiliki laju mutasi yang luar
biasa tinggi karena kesalahan dalam replekasi genom RNA-nya tidak diperbaiki
oleh pengecekan (proofreading). Proses kedua yang dapat menyebabkan
kemunculan penyakit virus adalah penyebaran virus populasi manusia yang kecil
dan terisolasi. Sumber ketiga dari penyakit virus baru pada manusia adalah
penyebaran virus yang telah ada dari hewan lain.(4)
Salah satu kemungkinan skenario untuk pandemi flu burung, adalah wabah
dimulai ketika virus bermutasi saat berpindah dari satu spesies inang ke spesies
lain. Ketika hewan terinfeksi oleh lebih dari satu galur virus flu, galur – galur
yang berbeda itu dapat mengalami rekombinasi genetik jika molekul – molekul
RNA penyusun genom virus – virus itu bercampur baur saat perakitan virus.
Dikombinasikan dengan mutasi, perubahan – perubahan ini dapat menyebabkan
kemunculan galur virus yang mampu menginfeksi sel manusia. Karena tidak
46 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
pernah terpapar sebelumnya, manusia tidak memiliki kekebalan terhadap galur itu,
dan virus rekombinan berpotensi menjadi patogen ganas. Jika virus flu semacam
itu berkombinasi dengan virus yang beredar luas di antara manusia, virus flu dapat
memperoleh kemampuan untuk menyebar secara mudah dari orang ke orang,
meningkatkan potensi wabah besar pada manusia secara drastis.(4)
2.29 Ciri – ciri manusia yang terinfeksi flu burung
Ciri-ciri manusia terinfeksi flu burung: (4)
1. Adanya kenaikan suhu badan sekitar 39oC.
2. Keluarnya eksudat hidung yang bersifat mucus (lendir) bening
3. Batuk dan sakit tenggorokan
4. Nafsu makan berkurang, muntah, nyeri perut dan diare
5. Infeksi selaput mata (conjunctivitis)
6. Sesak nafas dan radang paru-paru (pneumonia)
7. Pusing.
2.30 Isolasi suspect flu burung
Tindakan isolasi dilakukan dengan mencegah penularan kepada orangg
lain, membatasi lalu lintas orang dan barang dari dan ke peternakan yang
terinfeksi guna mencegah penularan penyakit semakin banyak.
Pada manusia pengobatan bisa dilakukan dengan dua kelompok obat anti virus,
yaitu : (1) kelompok “ion channel blocker”, yang bersifat memblokir aktivitas ion
channel dari virus influenza tipe A, sehingga aliran ion hidrogen diblokir dan
virus gagal melakukan perkembangbiakan. Termasuk dalam kelompok ini adalah :
amantadine dan rimantadine. (2) Neuraminidase inhibitor, yang menghambat
virus masuk ke dalam sel dan teragregasi di permuakaan sel saja dan tidak bisa
pindah ke sel lain. Pemberian amantadine adalah 48 jam pertama selama 3 – 5
hari, dengan dosis 5 mg/kg BB per hari dibagi dalam 2 dosis, Apabila berat
badannya lebih dari 45 kg diberikan 100 mg 2 kali sehari
2.31 Bakteri - bakteri yang dapat menginfeksi hewan ternak
47 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
(23–25)
Nama Bakteri Penyakit
Bacillus antracis Antraks
Brucella abortus Keguguran kandungan pada sapi
Actinomycetes bovis Bengkak rahang pada sapi
Staphylococcus aureus Mastitis
Cl. haemolyticum Hemoglobinuria
Cl. Perfringens Enterotoksemia
Mycobacterium bovis Tuberkolosis
Salmonellosis dublin Salmonellosis
2.32 Keanekaragaman tumbuhan dan hewan di suatu lingkungan
Banyaknya keanekaragaman tumbuhan dan hewan dilingkungan tempat
tinggal manusia pada hakikatnya adalah hal yang baik, manusia dapat
memanfaatkan tumbuhan dan hewan yang ada untuk pemenuhan kebutuhan
hidup. Namun disisi lain, keanekaragaman tumbuhan dan hewan juga dapat
berdampak buruk bagi manusia, karena virus dan bakteri yang ada pada tumbuhan
48 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
dan hewan dapat bermutasi senhingga dapat menyerang tubuh manusia dan
menjadi penyakit.
49 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
BAB IV
KESIMPULAN
Penularan bakteri dan virus terhadap organisme adalah dengan proses dan
cara tertentu menurut karakteristik virus dan bakteri tersebut.
50 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
Daftar Pustaka
1. Dorland WAN. Dorland’s pocket medical dictionary. Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier; 2009.
2. Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walters. Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Science; 2002.
3. Lewin B. Genes IX. Sudbury, MA: Jones and Bartlett Publishers;
4. Campbell, N.A.; Reece, J.B.; Urry, L.A.; Cain, M.L.; Wasserman, S.A.; Minorsky, P.V.; Jackson, R.B. Biology. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings; 2008.
5. Jawetz dkk. Buku 2 MIkrobiologi Kedokteran. Jakarta: Salemba Medika; 2005.
6. Pediantini S. Virus dan Cara Pencegahannya. J Kesling. 6.
7. Kango N. Textbook Of Microbiology. I. K. International Pvt Ltd; 2010.
8. Suan CKY, Mak Sew Yin, Quek Yoke Hua , Sia Chwee Khim & Kee Bee. Focus Ace Spm 2009 Science. Pelangi Publishing Group Bhd; 2009.
9. Tortora, Funke, & Case. MIcrobiology an Introduction. San Francisco: Pearson Education, Inc; 2013.
10. Geo. F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse,, Timothy A. Mietzner Jawetz, Melnick, & Adelberg’s. Medical Mircobiology. 25th ed. New York: The McGraw-Hill Companies; 2007.
11. Jawetz dkk. Mikrobiologi Kedokteran. 23rd ed. Jakarta: EGC; 2004.
12. Ananthanarayan. Introduction to Medical Microbiology. Orient Blackswan; 1990.
13. Passarge E. Color Atlas of Genetics. Thieme; 2006.
14. Staf Pengajar FK UI. Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran. Jakarta: Binarupa Aksara; 2010.
15. Panduwinata J. Infeksi Bakteri. J Kedokt UNPAD. 2012;2.
16. Mims C, Dockrel HM, Goering RV, Roitt I, Wakelin D, Zuckerman M. Medical Microbiology. 3rd ed. 2004.
17. Munasir, Zakludin. Respons Imun Terhadap Infeksi Bakteri. Sari Pediatri;
18. Levinson w. Riview of Medical Microbiology & Imunology. 10th ed. New York: The McGraw-Hill Companies; 2008.
51 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a
19. Madigan MT, Martinko JM, Brock TD. Brock Biology of Microorganisms. New Jersey: Pearsons Prentice Hall; 2006.
20. Franklin T, Snow G. Biochemistry and Molecular of Antimicrobial Drug Action. 6th ed. New York: Springer Science & Business Media Inc; 2005.
21. Darmadi. Infeksi Nosokomial : Problematika dan Pengadilannya. Jakarta: Salemba Medika; 2008.
22. Sudarmaji Y. Mengenal Flu Burung dan Bagaimana Kita Menyikapinya. J Kesehat Lingkung UNAIR. 2006;2.
23. Mitka M. Anthrax Detection. JAMA; 2012.
24. Bergey D. Ilmu Kebidanan pada Ternak. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional; 2002.
25. Purnomo dkk. Isolasi dan Karakterisasi Staphylococcus aureus Asal Susu Kambing Pertenakan Ettawa. 22nd ed. Media Kedokteran Hewan; 2006.
52 | L a p o r a n D K 3 P e m i c u 1 M o d u l S e l d a n G e n e t i k a