Bakteriofage (Struktur, Ciri-Ciri, Reproduksi Baktriofage, Hubungan Daur Litik Lisogenik Baktriofage)
Bakteriofage (sederhananya fage) ialah virus yang menginfeksi/ menyerang bakteri. Virus ini sering digunakan oleh para ilmuwan untuk penelaahan lebih mendalam perihal virus. Mengapa model bakteriofage yang digunakan sebagai model penelitian para ilmuan tersebut?
Virus fage gampang ditumbuhkan pada bakteri (inang). Virus yang hidup pada bakteri tersebut gampang dipelihara dengan kondisi yang dapat dikendalikan seperti waktu, kerja, dan ruangan yang relatif sedikit dibandingkan dengan pemeliharaan inang berupa tumbuhan dan hewan. Oleh karena itulah, bakteriofage menjadi perhatian yang besar untuk penelitian virus.
Bakteriofage adalah kesatuan biologis paling sederhana yang diketahui mampu mereplikasi dirinya (mampu menggandakan dirinya sendiri menjadi lebih banyak). melaluiataubersamaini demikian, jasad renik ini dijadikan penelitian dalam genetika, yaitu dijadikan sistem model untuk mempelajari patogenesitas yang disebabkan virus. Bagaimana struktur dari bakteriofage? Yuk simak bersama:
1. Ciri-Ciri Umum Bakteriofage
Di manakah virus bisa hidup? Kenyataannya virus ada di mana-mana, terbukti sering terjadi mewabahnya suatu penyakit yang tidak mengenal daerah tertentu. melaluiataubersamaini demikian, virus ini sama seperti virus pada umumnya yang dapat hidup luas di alam. Bentuknya juga hampir sama seperti virus, yaitu terdiri atas sebuah inti asam nukleat yang dikelilingi oleh selubung protein. Virus ini mempunyai buntut yang digunakan untuk melewatkan asam nukleatnya ketika menginokulasi sel inang.
2. Morfologi dan Struktur Bakteriofage
Bagaimana dengan bentuk morfologi dan struktur dari bakteriofage?
Jika kita amati, tubuh bakteriofage tersusun atas kepala, buntut, dan serabut buntut. Kepala berbentuk polyhedral (segi banyak) yang di dalamnya mengandung DNA atau RNA saja. Dari kepala muncul tubus atau selubung memanjang yang dinamakan sebagai buntut virus. Ekor ini bertugas sebagai alat penginfeksi. Bagian antara kepala dan buntut memiliki selubung yang disebut kapsid. Kapsid tersusun atas molekul-molekul protein, oleh sebab itu disebut sebagai selubung protein atau pembungkus protein, fungsinya sebagai pelindung asam nukleat (DNA dan RNA), dapat memmenolong menginfeksi virus ke sel inangnya dan menentukan macam sel yang akan dilekati.
Coba perhatikan, pada bagian ujungnya ditumbuhi serabut-serabut buntut yang dapat berfungsi sebagai penerima rangsang atau reseptor. Sejumlah subunit molekul protein yang menyusun kapsid dan identik satu dengan yang lain disebut kapsomer.
Telah kita ketahui bahwa buntut bakteriofage bertugas untuk menginfeksi. Tahukah Anda bahwa bakteriofage sebenarnya mempunyai dua tipe cara menginfeksi, yaitu litik atau virulen dan tenang atau lisogenik. Teknik-cara menginfeksi bakteriofage tersebut juga sekaligus digunakan sebagai cara
bereproduksi (memperbanyak diri).
3. Reproduksi Bakteriofage
Perhatikan cara bakteriofage bereproduksi pada gambar diberikut:
Daur Litik
a. Fase adsorbsi (penempelan), pada fase ini, awalnya ditandai dengan adanya ujung buntut menempel/melekat pada dinding sel bekteri. Penempelan tersebut dapat terjadi apabila serabut dan buntut virus melekat pada dinding sel bakteri.
Virus menempel spesialuntuk pada tempattempat khusus, yakni pada permukaan dinding sel bakteri yang memiliki protein khusus yang dapat ditempeli protein virus. Menempelnya protein virus pada protein dinding sel bakteri itu sangat khas, mirip kunci dan gembok. Virus dapat menempel pada sel-sel tertentu yang diinginkan karena memiliki reseptor pada ujung-ujung serabut buntut. Sesudah menempel, virus mengeluarkan enzim lisozim (enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang pada dinding bakteri atau inang.
b. Fase injeksi (penetrasi), selubung (seludang) sel berkontraksi yang mendorong inti buntut ke dalam sel melalui dinding dan membran sel, kemudian virus tersebut menginjeksikan DNA ke dalam sel bakteri. Namun demikian, seludang protein yang membentuk kepala dan buntut fage tetap tertinggal di luar sel. Sesudah menginjeksi kemudian akan terlepas dan tidak berfungsi lagi.
Seperti pada gambar diberikut ini:
a. Penetrasi sel inang oleh bakteriofage
b. Seludang buntut memendek intinya menembus ke dalam sel, dalam DNA virus disuntikkan ke dalam sel
c. Fase sintesis, DNA virus yang sudah diinjeksikan yang mengandung enzim lisozim ke dalam akan menghancurkan DNA bakteri, sehingga DNA virus yang berperan mengambil alih kehidupan.
Kemudian DNA virus mereplikasi diri berulang-ulang dengan cara menggandakan diri dalam jumlah yang banyak, selanjutnya melakukan sintesis protein dari ribosom bakteri yang akan diubah manjadi bagian-bagian kapsid seperti kepala, buntut, dan serabut buntut.
d. Fase perakitan, bagian-bagian kapsid kepala, buntut, dan rambut buntut yang mula-mula terpisah selanjutnya dirakit menjadi kapsid virus kemudian DNA virus masuk ke dalamnya, maka terbentuklah tubuh virus yang utuh.
e. Fase litik, ketika perakitan sudah selesai yang ditandai dengan terbentuknya tubuh virus baru yang utuh. Virus ini sudah mengambil alih perlengkapan metabolik sel inang bakteri yang menyebabkan memuat asam nukleat virus dari pada asam nukleat bakteri.
Sesudah sekitar 20 menit dari infeksi awal sudah terbentuk 200 bakteriofage yang sudah terakit dan sel bakteri itu pun meledak pecah (lisis) dan melepaskan fage-fage baru/virus akan keluar untuk mencari/menginfeksi bateri-bakteri lain sebagai inangnya, begitu seterusnya dan memulai lagi daur hidup tersebut.
Tenang atau lisogenik, tipe ini tidak mengalami lisis (selnya pecah), jadi asam nukleatnya dibawa dan direplikasikan di dalam sel-sel bakteri dari satu generasi ke generasi yang lain, namun bisa secara mendadak menjadi virulen pada suatu generasi diberikutnya dan menyebabkan lisis pada sel inangnya.
Daur Lisogenik
Pada daur ini juga mengalami fase yang sama dengan daur litik, yaitu melalui fase adsorbsi dan
fase injeksi. Selanjutnya, akan mengalami fase-fase diberikut.
a. Fase penggabungan, karena DNA bakteri terinfeksi DNA virus, hal tersebut akan mengakibatkan
benang ganda berpilin DNA bakteri menjadi putus, selanjutnya DNA virus menyisip di antara putusan dan menggabung dengan benang bakteri.
melaluiataubersamaini demikian, bakteri yang terinfeksi akan memiliki DNA virus.
b. Fase pembelahan, karena terjadi penggabungan, maka DNA virus menjadi satu dengan DNA bakteri dan DNA virus menjadi tidak aktif disebut profage. melaluiataubersamaini demikian, jika DNA bakteri melakukan replikasi, maka DNA virus yang tidak aktif (profage) juga ikut melakukan replikasi. Misalnya, apabila DNA bakteri membelah diri terbentuk dua sel bakteri, maka DNA virus juga identik
membelah diri menjadi dua seperti DNA bakteri, begitu seterusnya.
melaluiataubersamaini demikian jumlah profage DNA virus akan mengikuti jumlah sel bakteri inangnya.
c. Fase sintesis, dalam keadaan tertentu jika DNA virus yang tidak aktif (profage) terkena zat kimia
tertentu atau terkena radiasi tinggi, maka DNA virus akan menjadi aktif kemudian menghancurkan
DNA bakteri dan memisahkan diri. Selanjutnya, DNA virus tersebut mensintesis protein sel bakteri
(inangnya) untuk digunakan sebagai kapsid bagi virus-virus baru dan sekaligus melakukan replikasi diri menjadi banyak.
d. Fase perakitan: kapsid-kapsid dirakit menjadi kapsid virus yang utuh, yang berfungsi sebagai selubung virus. Kapsid baru virus terbentuk. Selanjutnya, DNA hasil replikasi masuk ke dalamnya guna membentuk virus-virus baru.
e. Fase litik, fase ini sama dengan daur litik.
Sesudah terbentuk bakteri virus baru terjadilah lisis sel. Virus-virus yang, terbentuk berhamburan
keluar sel bakteri guna menyerang bakteri baru. Dalam daur selanjutnya virus dapat mengalami daur litik atau lisogenik, demikian seterusnya.
Bagaimana hubungan antara fase litik dan lisogenik? Perhatikan gambar diberikut ini:
Gambar diatas memperlihatkan bahwa virus dalam keadaan lingkungan tertentu pada saat mengalami fase lisogenik dapat berpindah ke fase litik. Hal itu terjadi apabila virus fage menginfeksi bakteri, tetapi sel bakteri tersebut mempunyai daya tahan/daya imun yang kuat, maka virus tersebut tidak dapat bersifat virulen (virus menyebabkan lisis/pecah). Pada saat lingkungannya berubah dan menyebabkan daya tahan sel bakteri berkurang, maka keadaan lisogenik akan dapat berubah menjadi litik/lisis, sehingga profage akan berubah menjadi virulen. melaluiataubersamaini demikian, bakteri akan pecah (lisis) karena terbentuknya virus-virus baru.){kind=link}