Replikasi Virus RNA

REPLIKASI VIRUS RNA

            Dalam virus RNA, peraturan transkripsi ini umumnya tidak serumit DNA virus. Secara khusus, sementara pemisahan ke awal gen yang ditranskripsi sebelum replikasi asam nukleat virus, dan akhir gen sesudahnya, hampir tidak begitu jelas. Di kebanyakan keluarga virus dengan positif-rasa, tunggal RNA genom, yang melayani secara langsung sebagai utusan, transkripsi diperlukan hanya untuk membuat untai negatif yang diperlukan untuk replikasi RNA. Namun, mekanisme lain peraturan diperlukan untuk virus dengan genom RNA negatif-sense nonsegmented. Dalam sel-sel yang terinfeksi oleh virus ini, setelah nukleokapsid-sebuah dilepaskan ke dalam sitoplasma, RNA polimerase memulai transkripsi dari 3' akhir genom (Zulaichah, 2009).

Genom (kumpulan gen) virus dapat berupa DNA maupun RNA, yaitu mungkin terdiri dari DNA untai-ganda, DNA untai tunggal, RNA untai-ganda atau RNA untai-tunggal tergantung dari tipe virusnya. Jika bahan genetik virus berupa DNA, maka mekanisme perbanyakan diri terjadi melalui proses replikasi.

Terdapat tiga tipe genom RNA untai tunggal (ssRNA = single stranded RNA) yaitu kelas (IV, kelas V dan kelas VI) :

1.        Genom dari virus kelas IV dapat langsung bertindak sebagai mRNA sehingga bisa ditranslasi secepatnya menjadi protein.

2.        Genom dari virus kelas V bertindak sebagai cekatan (template) untuk sintesis mRNA. Senom RNA ditranskripsi menjadi sebuah untai RNA-komlementer yang berfungsi sebagai mRNA dan juga sebagai bahan cetakan untuk mensintesis salinan tambahan dari RNA genom.

3.        Genum dari virus kelas VI (jenis retrovirus) mencetak DNA dari RNA, peristiwa ini memerlukan enzim  transcriptase balik (reverse transcriptase). DNA yang baru dibentuk kemudian berintegrasi sebagai provirus ke dalam kromosom di dalam nukleus sel hewan. RNA polymerase inang metranskripsi DNA virus menjadi molekul RNA, yang dapat berfungsi sebagai mRNA untuk sintesis protein virus maupun sebagai genom untuk partikel virus baru yang dilepaskan dari sel (Adiapsari, 2011).

Meskipun bukan mahluk hidup, virus memiliki struktur genetika dasar yang memungkinkannya aktif secara biologis. Tetapi virus tidak memiliki kemampuan bereproduksi seperti bakteri, organisma hidup berukuran sangat kecil, yang bisa menginfeksi manusia, dapat memperbanyak diri dengan DNA-nya sendiri. John Connor, ahli virus di Universitas Boston, Massachusetts, menjelaskan bahwa untuk dapat berkembang biak dan menjadi  penyakit yang mengancam kesehatan, virus terlebih dulu harus “membajak” mesin genetik sebuah sel mahluk hidup.

Connor dan timnya meneliti ribuan senyawa kimia untuk mencari senyawa-senyawa yang memperlihatkan aktivitas antivirus yang kuat. Mereka mengidentifikasi beberapa molekul kecil yang mempengaruhi perkembangbiakan sejumlah patogen yang dikenal sebagai virus-virus NNS, yang menyebabkan infeksi maut Marburg dan Ebola, selain campak dan gondongan. Begitu menyerang sel inang, virus-virus NNS itu menggunakan molekul gen mereka sendiri (dikenal sebagai RNA) untuk membajak DNA sel inang dan memaksanya untuk memperbanyak virus tersebut. Senyawa paling efektif yang ditemukan para peneliti Boston tersebut menghentikan proses perbanyakan itu, setidaknya pada eksperimen kultur-sel, dengan membatasi produksi RNA virus-virus tersebut.Senyawa-senyawa itu tidak menghambat semua virus, termasuk pada virus penyebab AIDS (HIV), karena perbedaan dalam cara virus patogen itu memasuki dan menduduki sel-sel (Connor, 2013).

Replikasi virus terdiri dari 6 tahap : (1) Penempelan (attachment, adsorbsi). Pada tahap ini, receptor-binding protein virus berikatan secara spesifik dengan receptor pada permukaan sel inang. (2) Penetrasi (internalisasi). Ada 3 jenis mekanisme untuk penetrasi : fusi, endosito-is (viropexis), dan translokasi. (3) Uncoating. Asam nukleat virus terpisah dari coat proteinnya. (4) Biosintesa. Tahap ini terdiri dari produksi protein-protein struktural virus dan enzim-enzim serta replikasi genom virus.

Pada umumnya proses biosintesa ini dimulai dengan pembuatan mRNA, kecuali pada virus dsRNA dan +sRNA (sebab genomnya sendiri sudah berfungsi sebagai mRNA) serta retrovirus (virus RNA yang memiliki enzim reverse transcriptase yang segera akan mentranskripsi genom virus membuat cDNA yang akan terintegrasi ke dalam kromoms inang). Untuk pembuatan mRNA ini, virus DNA menggunakan DNA polymerase inang, sedangkan virus single stranded-RNA menggunakan RNA-dependent RNA polymerase yang dibawanya sendiri. Messenger RNA ini akan ditranslasi untuk membuat protein-protein struktural dan enzim-enzim yang diperlukan oleh virus. Replikasi virus RNA terjadi di sitoplasma (kecuali retrovirus) dengan menggunakan DNA polymerase inang. (5) Maturasi (assembly). Diawali dengan perakitan protein kapsid yang diikuti dengan packaging genom virus. (6) Pelepasan (release). Virus yang ber-envelop lepas melalui budding (membran plasma sel inang membentuk ebvelop virus), sedangkan virus yang tidak ber-envelop lepas melalui ruptur membran plasma sel inang (sel inang mati).

Virus RNA yang biasa menyebabkan kanker hanyalah famili Retroviridae (membuat cDNA yang kemudian masuk ke dalam nukleus dan berintegrasi ke dalam kromosom), sedangkan virus RNA yang lainnya hanya berada di sitoplasma sel inang (Lucianus, 2009).

Virus RNA menyusun 70% dari total virus dan morfologi bervariasi. Karena laju kesalahan replikasi RNA relatif tinggi, maka virus RNA memiliki laju mutasi lebih tinggi dibandingkan virus DNA. Pita RNA dapat tunggal (ss) atau ganda (ds). Genom terdapat dalam satu fragmen RNA atau terdistribusi dalam multi fragmen RNA. Pita RNA tunggal dapat berupa pita sense (+), yaitu pita RNA yang juga berperan sebagai mRNA atau pita antisense (-), yaitu pita RNA yang tidak berperan sebagai mRNA. Virus ssRNA(+) dapat langsung bereplikasi dan tertranslasi setelah menginfeksi, sedangkan virus ssRNA(-) tidak dapat langsung bereplikasi maupun ditranslasi.

            Anggota famili reovirus merupakan virus dsRNA. Genom terfragmentasi menjadi 10—12 fragmen. Genom mengkode 3 enzim replikasi RNA, 3 protein kapsid, dan beberapa protein struktural. Hanya pita sense yang terlepas setelah menginfeksi sel inang untuk memulai replikasi.

            Genom retrovirus terdiri atas 2 molekul identik ssRNA(+) (7—11 kb). Kedua ssRNA diikat secara nonkovalen. Retrovirus memiliki 2 protein amplop, 4—6 protein core nonglikosilat, dan 3 protein fungsional (transkriptase-balik, integrase, dan protease).  Transkriptase-balik berperan dalam menyintesis pasangan komplemen ssRNA, sehingga menjadi DNA proviral sirkuler. Integrase berperan dalam menginsersi DNA proviral ke DNA sel inang. Protease berperan dalam pematangan protein struktural hasil ekspresi. Setelah matang protein struktural akan terasembling menjadi virion lengkap (Winarno, 2009).

            Contoh penyakit yang disebabkan oleh virus RNA adalah AIDS/HIV. AIDS ( Acquired Immune Deficiency Syndrome) adalah suatu penyakit yang menghancurkan sistem kekebalan tubuh manusia. AIDS disebabkan oleh masuknya virus yang bernama HIV (Human Immunodeficiency Virus) ke dalam tubuh manusia. HIV dengan cepat akan melumpuhkan sistem kekebalan manusia. Setelah sistem kekebalan tubuh lumpuh, seseorang penderita AIDS biasanya akan meninggal karena suatu penyakit (disebut penyakit sekunder) yang biasanya akan dapat dibasmi oleh tubuh seandainya sistem kekebalan itu masih baik (Pelczar dkk 2010).

            Contoh replikasi virus AI :

REFERENSI

Adiapsari, Himawati. 2011. Reproduksi Bahan Genetik Jenis RNA (Tinajauan Reproduksi Genom Pada Virus RNA). Mojoagung.

Connor, John. 2013. Senyawa Kimia untuk Hentikan Pertumbuhan Virus Ebola. Universitas Boston, Amerika Serikat.

Lucianus, Johan. 2009. Introduksi Genetika Molwkular Virus. Bagian Mikrobiologi. Fakultas Kedokteran, UK. Maranatha. Bandung.

Pelczar, Michael, J. dan Chan, E, C, S., 2010. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Winarno, 2009. Analisis Model Dinamika Virus Dalam Sel Tubuh. Universitas Negeri Semarang. Semarang.

Zulaichah, S. 2009. Skrining Inhibitor RNA Helikase Virus Japanese encephalitis dari Aktinomisetes. Skirpsi Program S1. Sekolah Tinggi Teknologi Industri dan Farmasi. Bogor.

REPLIKASI VIRUS RNA

Paper

diajukan untuk memenuhi tugas-tugas

Mikrobiologi II

OLEH :

YANDI SYAH PUTRA (1102101010040)

RINI ASBI (1102101010042)

CUT SHAVRINA DEVINTA FAUZI (1102101010043)

SISMELI WIDIYA SARI SELIAN (1102101010044)

DIAH HESTIASY TANISYAH (1102101010048)

RAHAYU ZALWIS (1102101010052)

ZULKARNAIN (1102101010054)

KELAS B

PENDIDIKAN KEDOKTERAN HEWAN

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

BANDA ACEH

2013

INTERFERON

INTERFERON

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas mikrobiologi II

Oleh

Cut Shavrina Devinta Fauzi

1102101010043

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

BANDA ACEH

INTERFERON

A.      Definisi Interferon

Interferon adalah hormon berbentuk sitokina berupa protein berjenis glikoprotein yang disekresi oleh sel vertebrata akibat rangsangan biologis, seperti virus, bakteri, protozoa, mycoplasma, mitogen, dan senyawa lainnya. Sejarah penemuan interferon dimulai pada tahun 1954 ketika Nagano dan Kojima menemukannya pada virus di kelinci. Tiga tahun kemudian Isaacs dan Lindenmann berhasil mengisolasi molekul yang serupa dari sel ayam dan molekul tersebut disebut interferon.

Interferon (IFNs)  merupakan protein yang dibuat dan dirilis oleh sel-inang dalam menanggapi suatu ancaman dari penyakit  pathogen seperti virus, bakteri, atau parasite dan atau sel tumor. Hal tersebut memungkinkan untuk komunikasi antara sel-sel untuk memicu pertahanan pelindung dari sistem kekebalan tubuh yang membasmi penyakit patogen atau tumor.

IFNs dikenal sebagai sitokin glikoprotein. IFNs memiliki fungsi lain yaitu mengaktifkan sel-sel kekebalan tubuh, seperti sel-sel pembunuh alami dan makrofag, mereka meningkatkan perlawanan terhadap infeksi atau sel tumor dengan mengatur presentasi antigen ke limfosit T, dan mereka meningkatkan kemampuan sel inang terinfeksi untuk melawan infeksi baru dengan virus.

Gejala yang dialami host (inang) tertentu, seperti sakit otot dan demam, keadaan ini terkait dengan produksi IFNs selama infeksi. Sekitar sepuluh IFNs yang berbeda telah diidentifikasi pada mamalia, tujuh dari ini telah dijelaskan untuk manusia. Interferon terdapat tiga kelas IFN: Tipe I IFN, Tipe II IFN, dan Type III IFN. Semua kelas IFN sangat penting untuk memerangi infeksi virus

B.       Jenis Inteferon

Terdapat tiga kelas interferon yaitu, alfa, beta, dan gamma.

1.         Interferon-α, dihasilkan oleh leukosit dan berperan sebagai molekul anti-viral. Penggunaan interferon-α untuk perawatan penderita hepatitis B dan hepatitis C dapat menginduksi hipotiroidisme atau hipertiroidisme, tiroiditis maupun disfungsi kelenjar tiroid. IFN-α memiliki efek anti-proliferatif dan anti-fibrosis pada sel mesenkimal.

2.         Interferon-β, dihasilkan oleh fibroblas dan dapat bekerja pada hampir semua sel di dalam tubuh manusia.

3.         Interferon-γ, dihasilkan oleh limfosit sel T pembantu dan hanya bekerja pada sel-sel tertentu, seperti makrofaga, sel endotelial, fibroblas, sel T sitotoksik, dan limfosit B.

C.      Fungsi Interferon

Interferon, terutama alfa dan beta memiliki peranan penting dalam pertahanan terhadap infeksi virus. Senyawa interferon adalah bagian dari sistem imun non-spesifik dan senyawa tersebut akan terinduksi pada tahap awal infeksi virus, sebelum sistem imun spesifik merespon infeksi tersebut. Pada saat rangsangan atau stimulus biologis terjadi, sel yang memproduksi interferon akan mengeluarkannya ke lingkungan sehingga interferon dapat berikatan dengan reseptor sel target dan menginduksi transkripsi dari 20-30 gen pada sel target. Hal ini menghasilkan keadaaan anti-virus pada sel target. Aktivasi protein interferon terkadang dapat menimbulkan kematian sel yang dapat mencegah infeksi lebih lanjut pada sel.

Fungsi lain dari interferon adalah untuk upregulate molekul kompleks histokompatibilitas utama, MHC I dan MHC II, dan meningkatkan aktivitas immunoproteasome. Tinggi MHC Saya ekspresi meningkatkan presentasi dari peptida virus ke sel T sitotoksik dan sel pembunuh alami, sedangkan proses immunoproteasome peptida virus untuk memuat ke molekul MHC saya, sehingga meningkatkan pengakuan dan membunuh sel yang terinfeksi. Tinggi ekspresi MHC II meningkatkan presentasi dari peptida virus ke sel T helper, ini rilis sitokin sel (seperti interferon dan interleukin lebih banyak, antara lain) yang sinyal dan mengkoordinasikan aktivitas sel-sel kekebalan lainnya. Interferon, seperti interferon gamma, langsung mengaktifkan sel-sel kekebalan lainnya, seperti makrofag dan sel-sel pembunuh alami.

D.      Terapi Interferon

Interferon-α dan -β telah digunakan untuk penyembuhan berbagai infeksi virus, salah satunya adalah beberapa hepatitis C dan B tertentu yang bersifat kronis serta akut dapat menggunakan interferon-α. Sementara itu, interferon-γ yang berperan dalam aktivasi makrofag, digunakan dalam penyembuhan kusta lepromatosa, toksoplasmosis, dan leisymaniasis. Efek anti-proliferasi yang dimiliki interferon juga menyebabkan senyawa ini dapat digunakan untuk mengatasi tumor seperti melanoma dan Sarkoma Kaposi.

Terapi interferon digunakan sebagai pengobatan untuk kanker. Pengobatan ini paling efektif untuk mengobati keganasan hematologi, leukemia dan limfoma termasuk leukemia sel berbulu, leukemia myeloid kronis, limfoma nodular, kulit T- limfoma sel.  Pasien dengan melanoma berulang menerima rekombinan IFN-α2b. Tipe I IFNs memiliki potensi terapi untuk pengobatan berbagai macam leukemia dan tumor padat karena efek antiproliferatif dan apoptosis mereka, mereka anti-angiogenik. efek dan kemampuan mereka untuk memodulasi respon imun spesifik mengaktifkan sel dendritik, sel T dan sel NK cytolytic. Penelitian di daerah ini menerima penyelidikan intensif

Penggunaan interferon pengobatan memang dibatasi karena adanya efek samping berupa demam, malaise, kelelahan, dan nyeri otot. Selain itu, interferon juga bersifat toksik atau beracun terhadap hati, ginjal, sumsum tulang, dan jantung.

VIRUS DAN KANKER

VIRUS DAN KANKER

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas mikrobiologi II

Oleh

Cut Shavrina Devinta Fauzi

1102101010043

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

BANDA ACEH

VIRUS DAN KANKER

A.           Defenisi Virus

     Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri.

Virus merupakan Partikel yang bersifat parasit obligat pada sel/makhluk hidup Aseluler (bukan merupakan sel) Berukuran sangat renik Di dalam sel inang virus menunjukkan ciri makhluk hidup, sedangkan di luar sel menunjukkan ciri bukan makhluk hidup. Bentuk virus berbeda beda ada yang bula, batang, polihidris dan seperti huruf T (Setiawan, 2006)

Proses reproduksi virus disebut replikasi. Replikasi virus berlangsung semenjak virus menempel pada sel inang hingga terbentuknya virus baru. Secara umum, replikasi terdiri dari 3 tahapan, yaitu (Setiawan, 2006) :

1.        Penempelan/attachment atau adsorbsi dari virion pada sel inang yang cocok.

2.        Penetrasi atau injeksi virion atau asam nukleatnya ke dalam sel inang.

3.        Sintesis asam nukleat dan protein virus oleh sel inang.

4.        Pemasangan/ assembly kapomer (dan komponen membran pada virus beramplop) dan pembungkusan asam nukleat menjadi virion baru

5.        Pelepasan Virion yang telah “matang” dari dalam sel inang dengan caramelisis sel inang.

B.            Defenisi Kanker

     Kanker adalah penyakit kompleks pada sejumlah besar gen seluler yang telah mengalami perkembangan malignansi, dimana sel-sel dalam jaringanatau organ tubuh tertentu berkembang biak dan tumbuh terlalu cepat, lebih cepat dari normal, yang tidak diiringi dengan kematian sel yang cepat juga. Banyak faktor yang dapat menyebabkannya, diantaranya faktor - faktor genetik dan akibat adanya infeksi virus. Kanker dibentuk dari sel-sel normal dalam suatu proses rumit yang disebut transformasi yang terdiri dari tahap inisiasi dan promosi.

Ada dua jenis kanker yaitu kanker ganas (maligna) dengan proliferasisel-sel kanker yang tidak terkontrol yang merugikan fungsi organ tertentu dandapat invasi ke jaringan sekitarnya serta dapat ber metastase ke tempat yang jauh. Jenis yang kedua yaitu kanker jinak (benigna) terdiri dari sel-sel yang normalyang tidak mengadakan invasi atau metastase ke tempat lain (Pasaribu, 2006).

Metastasis (bahasa Yunani: "perubahan status") adalah penyebaran kanker dari lokasi awal ke tempat lain di dalam tubuh. Sel kanker dapat melepaskan diri dari tumor utama dan mengalami proses penyebaran. Langkah pertama metastasis adalah sel kanker dapat menembus pembuluh darah dengan bantuan enzim dan masuk ke dalam aliran darah. Pembuluh darah ini kemudian dapat membawa sel kanker ikut bersirkulasi dalam aliran darah, dan sampai keorgan lain dalam tubuh.

Langkah kedua metastasis adalah sel meninggalkan aliran darah dan sampai pada organ baru. Di organ baru ini, sel kanker mulai berdubplikasi dan berkembang menjadi tumor baru. Pertumbuhan dari sel kanker menjadi tumor baru dipengaruhi oleh banyaknya produksi enzim collagendigesting. Semakin banyak enzim yang diproduski semakin cepat tumor terbentuk (Rath, 2008).

C.           Virus penyebab kanker

Pada tahun 1910 ditemukan virus yang menyebabkan kanker pada ayam. Virus pertama yang ditemukan menjadi penyebab kanker pada manusia dikenal dengan sebutan HTLV1. Dikenal dua jenis virus yang dapat menyebabkan kanker ganas yaitu:

a.         RNA virus menyebabkan leukemia, sarkoma dan urinari papiloma serta kanker payudara.

b.        DNA virus dianggap sebagai penyebab kanker: Eipstein Barr virus, papilloma virus, Hepatitis B virus.

Oncogene merupakan gen yang bertanggung jawab terhadap pembentukan kanker. Terdapat 2 tipe, yaitu protooncogene yang berfungsi dalampertumbuhan normal sel dan viral oncogene yang menyebabkan sel tumbuhabnormal (menyebabkan kanker). Protoonkogen berfungsi mengatur proliferasidan diferensiasi sel normal .

Virus oncogene menginfeksi sel hospes, terjadi replikasi virus, aktivasi protooncogene menjadi oncogene menyebabkan gangguan siklus sel terjadi proses onkogenesis dan transformasi (Nuryastuti, 2009). Onkogen bermutasi menjadi proto-oncognes yang abnormal membantu laju pertumbuhan sel. Oncogene memainkan peran dalam perkembangan kanker dengan mengubah pertumbuhan sel melalui satu atau lebih mekanisme. Onkogen dapat mempercepat pembelahan sel, memblokir APOPTOSIS (kematian sel direncanakan), atau dengan cara lain memungkinkan sel untuk tumbuh melampaui batas-batas tubuh adalah kontrol normal.

Transformasi virus disekitar sel onkogen menyebabkan perubahan molekul hingga terjadi perubahan pertumbuhan. Misalnya, P21 protein, protein ini terlibat pada pengaturan proliferasi sel. Beberapa karsinogen dapat merubah P21 protein hingga terjadi perubahan terhadap proliferasi sel tersebut (Pasaribu, 2006).

Sifat sel yang mengalami transformasi (Nuryastuti, 2009) :

1.        Asam nukleat virus berintegrasi pada kromosom sel inang

2.        Bentuk lebih bulat daripada sel normal

3.        Kehilangan kontak inhibisi

4.        Menyebabkan tumor bila disuntikkan ke binatang yang peka

5.        Terdapat virus spesifik antigen pada permukaan sel

6.         Ada abnormalitas kromosom

7.        Terdapat perubahan permeabilitas membran plasma Transformasi meliputi inisiasi dan promosi.

Salah satu di antara faktor yang didapat adalah akibat adanya infeksi virus. Kanker yang telah dikenal luas berhubungan dengan infeksi virus adalah kanker hati (virus hepatitis B dan C), kanker leher rahim (virus Human Papilloma), dan kanker nasofaring (virus Epstein Barr). Virus Human Papilloma juga dilaporkan berhubungan dengan kanker anus, penis, vulva, juga kanker kepala dan leher terutama kanker tonsil.

DAFTAR PUSTAKA

Lucianus, Johan. 2003. Introduksi Genetika Molekular Virus. Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedokteran. UK Maranatha. JKM Vol. 3, No. 1, Juli 2003

Nuryastuti, Titik. 2009. Bakteri Dan Virus Penyebab Kanker. Bagian Mikrobiologi Fakultas Kedilteran UGM, Yogyakarta.

Pasaribu, Emir Taris. 2006. Epidemiologi dan Etiologi Kanke. Suplemen Majalah   Kedokteran Nusantara 268 Volume 39 No. 3.

Rath, Mathias. 2008. Celullar Health Series: Cancer. http://saturned.com

Setiawan, Wawan A. 2006. Virus. http://blog.unila.ac.id