Minggu, 16 Desember 2012

BAKTERIOFAG


BAKTERIOFAG
Bakteriofage berasal dari kata bacteria dan phagus (bahasa Yunani). Dari asal kata tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa bakteriofage merupakan virus yang menyerang bakteri. Bakteriofage memiliki 2 macam cara untuk mereplikasikan dirinya, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Replikasi tersebut baru dapat dilakukan ketika virus ini telah masuk ke dalam sel inangnya (bakteri). Bakteriofage termasuk ke dalam ordo Caudovirales. Salah satu contoh bakteriofage adalah T4 virus yang menyerang bakteri Eschericia coli. E. coli merupakan bakteri yang hidup pada saluran pencernaan manusia (Wikipedia, 2011).
Bakteriofage memiliki sebuah inti asam nukleat dikelilingi oleh selubung protein atau kapsid. Kapsid tersusun dari subunit-subunit morfologis yang disebut kapsomer. Kapsomer terdiri dari sejumlah subunit atau molekul protein yang disebut protomer. Fage mempunyai simetri kubus atau helical. Fage kubus adalah benda padat teratur, sedangkan fage helical berbentuk batang. Pada umumnya bakteriofage kepalanya polyhedral tetapi ekornya berbentuk batang (Pelczar dan Chan, 1986:271).

a. Daur Litik
Daur litik yang dilakukan oleh virus adalah sebagai berikut (Gambar 2.4).
 
1) Virus menempel pada bakteri.
2) Dinding sel bakteri dilarutkan oleh enzim dari virus. Melalui lubang yang sudah dilarutkan oleh enzim virus tersebut, DNA virus dimasukkan
ke dalam bakteri. Tahap ini disebut penetrasi.
3) DNA virus mengambil alih tugas DNA bakteri dan menggunakan metabolik bakteri untuk menghasilkan komponen-komponen virus, seperti kapsid, ekor, serabut ekor, dan kepala. Setiap komponen fage kemudian bersatu dalam proses pematangan. Virus baru yang terbentuk dapat mencapai jumlah 200–1.000 virus.
4) Virus yang baru terbentuk mengeluarkan enzim lisozimnya untuk menghancurkan dinding sel bakteri. Setelah dinding bakteri hancur atau lisis, virus-virus baru dapat keluar dan menyerang sel-sel bakteri lainnya. Akhirnya, bakteri mengalami kematian. Virus yang telah menginfeksi sel lain pun mengulangi siklus litiknya kembali. Siklus litik yang menghasilkan virus-virus baru ini hanya membutuhkan waktu lebih kurang 20 menit untuk setiap siklusnya.
b. Daur Lisogenik
Tidak semua virus yang masuk ke dalam sel makhluk hidup lain langsung menghancurkan dinding sel tersebut dan membuat sel tersebut lisis. DNA virus yang masuk dalam bakteri menjadi bagian DNA inang melalui rekombinasi. Meskipun menjadi bagian DNA inang, namun virus tidak langsung mengambil alih metabolisme sel inang. Siklus seperti ini disebut daur lisogenik (Gambar 2.5).





Bakteriofage yang melakukan siklus lisogenik.
Urutan prosesnya adalah sebagai berikut.
1) Virus hidup pada tempat yang spesifik pada permukaan tubuh sel bakteri. Setelah melisiskan dinding sel, virus melakukan penetrasi materi genetik DNA ke dalam tubuh bakteri.
2) DNA kemudian menyisip ke dalam DNA bakteri dan membentuk profage.
3) Jika bakteri membelah diri, profage ikut membelah sehingga anakan sel bakteri pun mengandung profage.  Hal ini berlangsung terus-menerus sehingga jumlah bakteri yang mengandung profage menjadi amat banyak. Jika keadaan lingkungan mendukung, virus akan mengalami pematangan sehingga memasuki keadaan litik.
4) Virus-virus baru pun dibentuk dan siap menyerang sel-sel lainnya.

Urutan peristiwa yang berlangsung selama replikasi bakteriofage sama untuk kebanyakan bakteriofage; langkah-langkahnya sebagai berikut.
§ Virion melekat di permukaan sel inang. Protein-protein kapsidnya bertugas menyuntikkan inti DNA ke dalam sel.
§ Setelah berada di dalam sel, beberapa dari gen bakteriofag (gen-gen “awal”) ditranskripsi (oleh RNA polimerese inang) dan ditranslasi (oleh ribosom inang, tRNA, dan lain-lain) untuk menghasilkan enzim yang akan membuat banyak salinan dari DNA bakteriofage dan akan membunuh (bahkan menghancurkan) DNA inangnya.
§ Begitu kopi baru dari DNA itu terkumpul, gen-gen lain (gen-gen “akhir”) ditranskripsi dan ditranslasi untuk membuat protein-protein kapsid.
§ Timbunan inti DNA dan protein kapsid dirakit menjadi virion yang lengkap.
§ Gen “akhir” yang lain ditranskripsi dan ditranslasi menjadi molekul lisozim. Lisozim ini menyerang dinding peptidoglikan (tentu saja dari dalam). Akhirnya sel itu robek dan mengeluarkan kandungan virionnya. Kini daur tersebut lengkaplah sudah dan siap untuk diulang.
Penyerapan.
Penyerapan bakteriofage terjadi ekor dulu pada tempat reseptor yang khas pada dinding sel bakteri. Infeksi tidak dapat terjadi tanpa penyerapan; jadi, apabila bakteri kehilangan kemampuan untuk mensintesis reseptor bakteriofage yang khas, bakteri akan menjadi resisten terhadap infeksi.
Penetrasi.
Setelah penyerapan, bakteriofage menginjeksikan asam nukleatnya ke dalam sitoplasma bakteri sementara kapsid protein tetap di luar bakterium. Perhatikan bahwa prosedur ini tidak seperti yang diikuti pada virus hewan, yang harus memasuki sel inangnya sebelum terjadi penanggalan selubung.
Transkripsi DNA Bakteriofage.
Langkah yang terlibat dalam replikasi DNA bakteriofage cukup bervariasi dari satu bakteriofage ke yang lain, namun dalam urutan kejadian yang biasa asam nukleat yang diinjeksikan menjadisinteisi sejumlah enzim. Enzim-enzim ini menyebabkan perusakan asam nukleat bakteri dan mengarahkan sistesis lebih banyak asam nukleat bakteriofage dan lebih banyak kapsid bakteriofage.
Perakitan dan Pelepasan.
Apabila sintesis asam nukleat dan protein struktural tengah berjalan, bakteriofage mulai merakiti menjadi partikel bakteriofage yang matang, seperti. Setelah perakitan 100 sampai 200 partikel bakteriofage, sel bakteri melisis karena pembentukan lisozim yang disandi bakteriofage yang menghidrolisis peptidoglikan bakteri, dengan melepaskan bakteriofage yang telah diselesaikan.