29. Sifat-Sifat Umum Virus

BAGIAN IV Vi rologiS ifat-S ifat U'm u m:,iVi rUsVirus adalah agen penyebab infelai yang berukuran paling bakteriofag, virus yang menyerang bakteri. Subjek inikecil (diameter berkisar dari sekitar 20 nm sampai sekitar dibahas pada Bab 7. Sifat masing-masing virus dibahas300 nm). Genom virus hanya mengandung satu jenis asam dalam Bab 3l-44.nukleat (RNA atau DNA). Asam nukleat dibungkus dalamselubung protein, yang dikelilingi oleh membran yang ISTILAH & DEFINISI DALAM VIROLOGImengandung lipid. Seluruh unit infeksius disebut virion. (Gambar 29-1)Virus bersifat inert dalam iingkungan ekstraselular; virushanya bereplikasi dalam sel yang hidup, menjadi parasit Kapsid: Selubung protein, atau.lapisan, y^ngpada tingkat genetik. Asam nukleat virus mengandunginformasi penting untuk memerintahkan sel pejamu yang menyelubungi genom asam nukleat.terinfeksi agar menyintesis makromolekul spesifik virusyang diperlukan untuk produksi turunan virus. Selama Kapsomer: Unit morfologi yang terlihat padasiklus replikatif, dihasilkan banyak salinan asam nukleat mikroskop elektron di permukaan partikel virusvirus dan protein selubung. Protein selubung menyatumembentuk kapsid, yang membungkus dan menstabilkan ikosahedral. Kapsomer merupakan sekelompok polipeptida, tetapi unit-unit morfologi tidak perluasam nukleat virus terhadap lingkungan ekstrxelular dan sesuai dengan sifat kimia unit strukturmempermudah pelekatan dan penetrasi virus ketikaberkontak dengan sel-sel rentan yang baru. Infeicsi virus Virus defektifi Partikel virus yang kurang berfungsimungkin sedikit atau tidak mempunyai efek pada sel pada beberapa aspek replikasi.pejamu atau dapat menyebabkan kerusakan atau kematian Selubung (Enaelope): Membran yang mengandungsel. lipid yang mengelilingi beberapa partikei virus. Dunia virus sangat beraneka ragam. Virus mempunyai Selubung tersebut diperoleh selama maturasi virusstruktur, susunan dan ekspresi genom, serta strategi dengarr proses budding suatu proses reproduksireplikasi dan transmisi yang sangat bervariasi. Kisaran aseksual melalui membran sel. Giikoprotein yangpejamu untuk virus tertentu dapat beragam atau sangat dikode virus terpajan pada permukaan selubung. Proyeksi tersebut disebut peplomer.terbatas. Virus diketahui menginfeksi organisme Nukleokapsid: Kompleks asam nukleat-protein yanguniselular seperti mikoplasma, bakteri, dan aiga serta serta merupakan bentuk kemas genom viral. Istilah tersebutsemua hewan dan tanaman tingkat tinggi. Efek infeksi sering digunakan pada kasus yang nukleokapsidnyaoleh virus pada pejamu secara lengkap diuraikan dalam merupakan substruktur partikel virus yang lebihBab 30. kompleks. Banyak informasi yang berkenaan dengan hubungan Unit struktural: Protein dasar yang membangun cetakan lapisan. Unit tersebut biasanya merupakanvirus-pejamu telah diperoleh dari studi terhadap 377

378 BAB 29 Kapsomer sel. Beberapa sekuens viral dihubungkan dengan bagian gen-gen selular yang mengode domain fungsional protein. lnti asam I Beberapa virus kemungkinan berkembang dengan cara t nukleat Nukleokapsid terseb ut. I (2) Virus-virus mungkin merupakan bentuk degenerasi Kapsid ) parasit intraselular. Tidak ada bukti yang rnenunjukkan Selubung (envelope) bahwa virus.berkembang dari bakteri, meskipun Protein matriks organisme intraselular obligat lain, misal, riketsia dan Nukleokapsid klamidia, kemungkinan demikian. Namun, poxvirus sangat besar dan kompleks yang mungkin merupakan Selubung lipid produk evolusi dari beberapa sel asalnya. Sprke glikoprotein KLASIFIKASI VIRUSGambar 29-1. Diagram skematik yang menggambarkan Dasar Klasifikasikomponen partikel virus lengkap (virion). A: Virus yangberselubung dengan simetri ikosahedral. B: Virus dengan Sifat berikut telah digunakan sebagai dasar untuksimetri heliks. klasifikasi virus. Jumlah informasi yang tersedia pada kumpulan lebih dari satu subunit protein yang tidak setiap kategori tidak sama untuk semua virus. Cara virus digolongkan berubah secara cepat. Sekuens genom identik. Unit struktural sering disebut sebagai sekarang sering dilakukan dini dalam identifikasi virus, dan perbandingan dengan data dasar menyingkirkan Protomer. kebutuhan untuk mendapatkan data yang lebih klasik (densitas ringan virion, dil.). Data sekuens genomik adalah Subunit: Rantai polipeptida viral yang berlipat tunggal. kriteria taksonomik yang berkembang (misal, ordo gen) dan dapat memberikan dasar bagi identifikasi famili virus Virion: Partikel virus lengkap. Pada beberapa keadaan (misal, papiiomavirus, picornavirus), virion identik b aru. dengan nukleokapsid. Pada virion yang lebih kompleks (herpesvirus, orthomp<ovirus), termasuk nukleokapsid (1) Morfologi virion, termasuk ukuran, bentuk, jenis ditambah selubung sekitar. Struktur tersebut, virion, simetris, ada atau tidak adanya peplomer, dan ada atau berperan untui< memindahkan asam nukleat virus dari tidak adanya membran. satu sel ke sel lain. (2) Sifat genom virus, termasuk jenis asam nukleatASAL EVOLUSI VIRUS (DNA atau RNA), ukuran genom dalam kilobasa (kb) arau pasangan kiiobasa (kbp), rantainya (tunggal atauAsal virus tidak diketahui. Terdapat banyak perbedaan ganda), apakah linear atau sirkular, sensasi (positif,di antara virus DNA, virus RNA, dan virus-virus yang negatif, ambisense), segmen (angka, ukuran), urutan nukleotida, kandungan G +- C, dan adanya gambaranmenggunakan DNA maupun RNA sebagai bahan khusus [unsur ulangan, isomerisasi, 5'-terminal cap, 5'- protein terkait secara kovalen terminal, 3'-traktus poli(A)genetiknya selama tahap yang berbeda dalam siklushidupnya. Jenis agen yang berbeda kemungkinan juga terminai].mempunyai asal yang berbeda. Dua teori mengenai asal (3) Sifat fisikokimia virion, meliputi massa molekular,virus dapat diringkas sebagai berikut: densitas ringan, stabilitas pH, stabilitas termal, dan (i) Virus mungkin berasal dari komponen asam kerentanan terhadap agen-agen fisik dan kimia, terutamanukleat DNA atau RNA sel pejamu yang mampu eter dan detergen.melakukan replikasi secara otonom dan berkembang (4) Sifat protein virus, adalah jumlah, ukuran, dat-rsecara bebas. Virus-virus tersebut menyerupai gen yang aktivitas fungsional protein-protein struktural danmendapatkan kapasitas untuk hidup secara bebas dalam nonstruktural, sekuens asam amino, modifikasi (glikosilasi, fos{brilasi, miristilasi), dan aktivitas fun gsionai khusus (transkriptase, reuerse transcriptase, neuraminidase, akriviras lusi). (5) Susunan dan replikasi genom, adalah ordo gen, jumlah dan posisi pola pembacaan terbuka, strategi replikasi (pola transkripsi, translasi), dan tempat selular (akumulasi protein, asembli virion, pelepasan virion). (6) Sifat airtigenik.

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS 379 (7) Sifat biologi, termasuk kisaran pejamu alami, cara B. PoLIoMAVIRUStransmisi, hubungan vektor, patogenisitas, tropismejaringan, dan patologi. Virus-virus bersifat resistan terhadap eter, tahan terhadapSistem Universal Taksonomi Virus panas, tidak berselubung, dan kecil (40 nm) yang mempunyai simetri kubik, dengan 72 kapsomer.Suatu sistem telah dibuat yang memisahkan virus ke Genomnya berupa DNA beruntai ganda, sirkular, dandalam kelompok utama-disebut famili-berdasarkan berukuran 5 kbp. Agen-agen tersebut mempunyai siklusmorfologi virion, struk(ur genom, dan cara replikasi. pertumbuhan yang lambat, merangsang sintesis DNA sel,Nama-nama famili virus mempunyai akhiran -viridae. dan bereplikasi dalam nukieus. Poliomavirus manusia yangTabIe 29-l memberikan skema standar yang digunakan dikenal adalah virus JC, agen penyebab leukoensefalopatiuntuk klasifikasi. Diagram famiii virus hewan multifokal progresif, dan virus BK, penyebab nefropati pada resipien transplan. SV40 juga menginfeksi manusiadiperlihatkan pada Gambar 29-4. dan ditemukan dari tumor manusia. Kebanyakan spesies hewan memiliki satu atau lebih poliomaviius. Spesies Dalam setiap famili, subdivisi yang disebut genus tersebut menimbulkan infeksi laten dan kronik dalambiasanya didasarkan pada perbedaan fisikokimia atau pejamu alaminya, dan semuanya dapat menimbulkan tumor pada beberapa spesies hewan. Dahulu, poliomavirusserologi. Kriteria yang digunakan untuk menjelaskan genus merupakan bagian famili Papovaviridae sebelum terpecah menjadi dua famili. (Lihat Bab 42 dan 43).bervariasi di antara famili-famili. Nama genus ditandaidengan akhiran -uirus. Pada empat famili (Poxuiridae, C, PAPILoMAVIRUSHerpesuiridae, Paruouiridae, Paramyxouiridae), penge- Dahulu juga merupakan anggota famili Papovaviridae.lompokkan yang lebih besar yang disebut subfamili telah Pada banyak hal serupa dengan poliomavirus, retapiditerangkan, menggambarkan komplelaitas hubungan diantara sejumlah virus. Ordo virus dapat digunakan untuk dengan genom yang lebih besar (6,8-8,4 kbp) dan ukuranmengelompokkan famili-famili virus yang mempunyai ciri partikel (55 nm). Terdapat banyak genotipe papilomavirus manusia, yang dikenal juga sebagai virus \"kondiloma'khas umum yang sama. Saat ini, satu ordo sa.ja yangtelah didefinisikan: Mononegauirales, meliputi famili (kutil); jenis-jenis tertentu merupakan agen penyebab kanker genital pada manusia. Papilomavirus sangatF i lou i ri dae, Paramyx ou iri da e, dan Rh a b do u ir i da e. spesifik jaringan dan pejamu. Banyak spesies hewan Pada tahun 2000, International Committee on Taxonomy membawa papilomavirus. (Lihat Bab 42 dan 43).of Viruses telah menyusun lebih dari 4000 virus hewan D. ADENOVIRUSdan tanaman menjadi 56 famili, 9 subfamili, dan 233genus, dengan ratusan virus masih belum ditetapkan. Virus-virus yang tidak memiliki selubung, berukuranAkhir-akhir ini, 24 famili merupakan virus yang sedang (70-90 nm), memperlihatkan simetri kubik, dengan 252 kapsomer. Serat-serat keluar dari kapsomer verteks.menginfeksi manusia dan hewan. Sifat famili utama pada virus hewan yang mempunyai Genomnya merupakan DNA beruntai ganda, linear dengan ukuran 26-45 kbp. Replikasi terjadi dalamanggota yang penting karena menimbuikan penyakit padamanusia diringkas pada Tabel 29-1. Sifat-sifat tersebut nukleus. Pola pembelahan kompleks menghasilkandibahas secara ringkas di bawah ini dan diuraikan secara mRNA. Sekurang-kurangnya 47 jenis menginfeksi manusia, terutama di membran mukosa, dan beberapalebih detail dalam bab-bab berikut. jenis dapat menetap dalam jaringan limfoid. BeberapaSurvei Virus yang mengandung DNA adenovirus menyebabkan penyakit pernapasan akut, konjungtivitis, dan gastroenteritis. Beberapa adenovirusA. PARVovIRUS manusia dapat menimbulkan tumor pada hamster yang baru lahir. Ada banyak serotipe yang menginfeksi hewanVirus-virus yang sangat kecil dengan ukuran partikel (Lihat Bab 32 dan 43).sekitar 18-26 nm. Partikel tersebut mempunyai simetrikubik, dengan 32 kapsomer, tetapi tidak mempunyai E. HEPADNAVIRUSselubung. Genomnya merupakan DNA beruntai tunggal,linear, dan berukuran 5,6 kb. Replikasi hanya terjadi di Virus kecil (40-48 nm) yang mengandung molekul DNAdalam sel-sel yang aktif membelah; pembentukkan kapsid beruntai ganda sirkular yang berukuran 3,2 kbp. Partikelterjadi di dalam nukles sel-sei yang terinfeksi. Banyak DNA virus mengandung untai tunggal besar. Virion yangparvovirus yang bereplikasi secara otonom, tetapi virus membawa polimerase DNA mampu membuat molekulsatelit yang berkaitan dengan adenovirus bersifat cacat, tersebut sepenuhnya beruntai ganda. Replikasi terdiri darimemerlukan adanya adenovirus atau herpesvirus sebagai\"pembantu\". Parvovirus manusia B 19 bereplikasi dalamsel-sel eritroid imatur dan menyebabkan beberapa akibatyang merugikan, termasuk krisis aplastik, penyakitkelima, dan kematian janin. (Lihat Bab 31 dan 32).

380 BAB 29 '.,':'::rir,l.:.:::::i:iiii.i:,.r ! .tt t!tl trl :,.: :t, l7lt,,l 11:ii'., I tt to . . :l ql l-I >L l S$,: {.,: aB I > Q I q, *::P r'\P rQJ.:.\ '-l E:, :3p'i,' *:itt!El , F B S t:srkl stiEl FrttFrtS5dSsP'| I.,lii: ::tr-:r:,.],'::, ] l'r:.:ti,.i ++r i:,,-...:.1,'',1.:,.- I {8{iittis ii{celFisisei6dsErE. ;l.i.'t ,t ._..:_,,..: I 'tt trtt oi lt lltl E *Ei r ir r g ,\"rgg.g3!; rr' EPF,rl r,r 6gtr 3orr|ggFl. t dc, ..lor ZI: I lt r :fir tcLtorotr ..OvQ E cl '{ii:oN <olt (gG lo I 616' cgr E J:YJf rl o h ^ LL .t :@ oo''a l6LC -;i-E!6E 6 u I EuE o I Eo | - - --L1 ocr>c t t -l u o o 6l - - - - - - l6h6-l-lOO66l666OOO hC ..t tl Itll tttta!-E I lo lt fO trattol\n'rFL-:#.f5aE_=15l*, OE \-m I gl- --' '3_jorm^r . r r-r-rn-Y-1rN-'-o- Co i 6N cO <If I Nr'^^'/\\, I rm , @rrN _ :P hL/166 I m.L I -O 9 y'> 5E6J: :-l:-P {i,{=Ni ::,nrs5z:*l iv -F.g!l I g !6; dN I Kj | lot- t- co -o6>6l ot$E.si l-l '!fc6ox>fYoo:cf i tl lttl I II ttl tt lltl(o tt ltttE COoLrEC @lllEHE_v.isn3;::;rCJ !Lq oooo -sQF|I oIo I 6ool9 = rmm$6rNr@!?- i| -l-t-t xo .- PcOi gq;€ | 661io t o f oio-l !=o3o=v.(E') xr$nrH tNNN6tnt$;:tst;;;R3; d^oot!rld -c -''-,|'rt ) lrN tlt tco tt lrtt c3@5F6c) l, :' .:,. :t'l - .:. i....' tt tttlE lllt R; ts ll ll.^nmml-rRflll^lJ lllt obr llltilsRRlFgiE ::.-r?'rrc1El066LE. lltt I iLo(o l1 E?;- l1 -';>E llcO) Y::i,ii i,,,,t -iti.:.: c:vd(o tl llrl cs--.oq *I..rS . r:,..{|t ..-. . tl llrr E->.'-o6ra_!oo.lJv-6LEl ! ry tlo .._... -..i,....iu..r..r.r- l* llrr .;',:,. ;;.:1 ). rl-' lcl*r*r+ lS ''?-6O9 ur,O) c r=- l=r: rr!E i:'!r.i:tff rErEcO) 16 Lq'Qoo! .,,' - t.t.tt:,tO tt\" 6Clh l'rtl(rJrlooJOJ 0Jla6) llrr hl6 !-c :..:.. d6ld c-o=-'7 ,,,'. . '.w.;.;tt1 It l'- Y'o o ,'l'toyoCJ llr >o l :,oqrc iyioc9=lE Etcol rb ||1l , orl or r N-iry JrL rit' cD; l:ff 'ctccol ::.'a;;,:iraE< .,'ri'-t!, lqJ I o)(o :€ E 9lrrY t=orl = o lc lco 6n>c:!i3(o c' ir! =>g-3 i:rLO t.- X rcloJcro, ;-L1Erc I 6t6to qr I or E 1 co I- E5SP>L.J c) SSI FocJl6 ?Fj I'cJctol rQO!*!n6 ao>_c t- | I s.E*-e 3'tJ ,l':l l ::,,.,:::' l,:,:,:,!'l I It.-t ri-9 I= :;' . a::ii..' :ir:::.:r 'I l- lricf9;:oo r! O*t';d9=; . - I6'F .,t:t;,i.! i 6 I rr' 6 ,lE-Oil 16 ;xX*:!ildY>c9CJ>b.*:Yo O Ic tt L16 llnto:J ri:E lo !o'r ! olo r€ .EEX-:E:yY!o;1C.f9€ c; voo6r,llEo.t el! ''l;or tOEro:-ol:o9: :c1il: +'=c ,i''.t-.',,ii I{ULF :::, \",.a,',. :: lt::,:.. ...,., I Pl?qxE=tsc1 TbgE, CPor ..t-r'.t!.,l! IN i lri: i,.':i, I 3;gg.:i:-fi33lc:! E50 !F Ol :\"otrOJc' 3 s!,o .,.';..'l:,,,,5 Iag 'c-5c oz.. r-\"ri.::... :i.!t.r::r ri.r:, a tlz< 9$!F9FP^d-=IrPO.'!a td

SIFAT.SIFAT UMUM VIRUS I 381perbaikan gap beruntai tunggal dalam DNA, transkripsi Survei Virus yang Mengandung RNARNA, dan transkripsi RNA terbalik untuk membuat DNAgenomik. Virus terdiri dari inti nukleokapsid ikosahedral A. PIcoRNAvIRUS27 nm dalam selubung yang hampir menempel yangmengandung lipid dan antigen permukaan virus. Protein Virus-virus bersifat resistan eter, berukuran kecii (28-30permu.kaan secara khas dihasilkan berlebih selama nm) yang mempunyai simetri kubik. Genom RNAnyareplikasi virus, yang terjadi di dalam hati, dan dilepaskan merupakan untai tunggal dan positiue-sense (yaitu, daparke dalam aiiran darah. .Hepadnavirus menyebabkan berperan sebagai mRNA), dar.r berukuran 7,2-8,1+ k6.hepatitis akut dan kronik; infeksi persisten berisiko tinggi Kelompok tersebut yang menginfeksi manusia adalahmenimbulkan kanker hati. Tiga jenis virus diketahui enterovirus (virus-virus polio-, coxsachie-, dan echouirusmenginfeksi mamalia (manusia, woodcltuchs, dan tupai serta virus-virus yang tidak tergolongkan), rinovirus (lebihtanah) dan lainnya yang menginfeksi bebek (Lihat Bal> dari 100 serotipe yang menyebabkan selesma), dan35). hepatovirus (hepatitis A). Rinovirus labil dalam asam danF. HERPESvIRUS mempunyai densitas tinggi; enterovirus stabil dalam asam dan mempunyai densitas yang lebih rendah. PicornavirusFamili virus yang besar dengan diameter 150-200 nm. menginfeksi hewan dengan manifestasi penyakit kaki danNukleokapsid berdiameter 100 nm, dengan simetri kubik mulut pada sapi dan ensefalomiokarditis pada hewan pengerat (Lihat Bab 36).dan 162 kapsomer, dikelilingi oleh selubung yangmengandung lipid. Genomnya merupakan DNA beruntai B. ASTRoVIRUSganda, linear, dengan ukuran 125 kbp sampai lebih dari Ukurannya sama seperti picornavirus (28-30 nm), tetapi240 kbp. Adanya sekuens pengulangan internal dan partikel memperlihatkan skema berbentuk bintang yangterminal menghasilkan beberapa bentuk isomerik pada jelas pada permukaannya. Genomnya merupakan RNADNA genomik. Virion mengandung lebih dari 30 protein. beruntai tunggal, positiue+ense, linear, ukuran 7,2-7,9 kb.Infeksi laten dapat berlangsung sepanjang hidup pejamu, Agen-agen tersebut dapat menyebabkan gastroenteritisbiasanya dalam sel gangiia atau limfoblastoid. Herpesvirus pada manusia dan hewan (Lihat Bab 37).manusia antara lain herpes simpleks jenis 1 dan 2 (lesi C. CALtctvtRUsorai dan genital), virus varisela-zoster (cacar air dan herpes Sama seperti picornavirus tetapi sedikit lebih besar (27-zoster), sitomegalovirus, virus Epstein-Barr (mononukleosis 40 nrn). Partikel tampak mempunyai cekungan berbentukinfetr<siosa dan menyebabkan neoplasma pada manusia), mangkuk pada permukaannya. Genomnya merupakan RNA beruntai tunggal, positiue-sense, berukuran 7,4-7,7herpesvirus manusia 6 dan 7 (limfotropik T), dan kb; virion tidak mempunyai selubung. Patogen manusia yang penting adalah virus Norwalk, penyebab gastroenteritisherpesvirus manusia 8 (menyebabkan sarkoma Kaposi). akut epidemik. Agen-agen lain menginfeksi kucing danHerpesvirus lain terdapat pada banyak hewan (Lihat Bab singa laut serta primata (Lihat Bab 37).33 dan 43). D. REOVIRUSG. POXvIRUS Virus-virus bersifat resistan terhadap eter, tidakVirus besar berbentuk ovoid atau batu bata yang berselubung, berukuran sedang (60-80 nm) yangmempunyai panjang 220-450 nm x lebar 140-260 nm xtebal 140-250 nm. Struktur partikel kompleks, dengan mempunyai simetri ikosahedral. Partikel mempunyai duaselubung yang mengandung lipid. Genomnya merupakanDNA beruntai ganda, tertutup secara kovalen, iinear, atau tiga selubung protein dengan saluran yang membentang dari permukaan ke inti; duri pendekdengan ukuran 130-375 kbp.Partikel poxvirus membentang dari permukaan virion. Genomnya merupakan RNA bersegmen, beruntai ganda, linearmengandung sekitar 100 protein, termasuk beberapa yang dengan total ukuran 1.6-27 kbp. Setiap segmen RNAdengan aktivitas enzimatik, seperti polimerase RNA yang mempunyai ukuran berkisar dari 680 sampai 3900 bp.bergantung DNA (Dll,4 -dependent RNA polymerase). Rcplikasi terjadi dalam sitoplasma; penyusunan kembali segmen genom terjadi dengan mudah. Reovirus manusiaReplikasi seluruhnya terjadi dalam sitoplasma sel. Semua mencakup rotavirus, yang mernpunyai gambaranpoxvirus cenderung menimbulkan lesi kuiit. Beberapa berbentuk seperti roda dan menyebabkan gastroenteritis.bersifat patogenik terhadap manusia (cacar, vaksinia, Reovirus yang serupa secara antigen menginfeksi banyakmoluskum kontagiosum); beberapa yang patogenik hewan. Genus Cohiuirus melipuri virtss Colorado tich feuerlainnya bagi hewan dapat menginfeksi manusia (cacar pada manusia (Lihat Bab 37).sapi, cacar monyet) (Lihat Bab 34).

382 BAB 29E. ARBOvIRUS tersebut memerlukan keadaan isolasi maksimum dalam laboratorium (Lihat Bab 38).Pengelompokkan ekologi (bukan famili virus) virus yangmempunyai sifat fisis dan kimiawi yang beragam. Semua l. CoRoNAvrRUsvirus tersebut (terdapat lebih dari 350) mempunyai siklusyang kompleks yang melibatkan artropoda sebagai vektor Partikel berselubung dengan ukuran 80 sampai 220 nmyang membawa virus ke pejamu vertebrata melalui gigitan. yang mengandung genom tak bersegmen RNA untai-Replikasi virus tampaknya tidak membahayakan artropoda tunggal, positiue-sense, berukuran 20-30 kb; nukleokapsidyang terinfeksi. Arbovirus menginfeksi manusia, mamalia, mempunyai diameter 10-20 nm, dan berbentuk heliks.burung, dan ular serta menggunakan nyamuk sertasengkenit sebagai vektor. Patogen manusia adalah virus Coronavirus menyerupai orthomyxovirus tetapidengue, virus demam kuning, virus ensefalitis, dan lain-lain. Arbovirus termasuk dalam beberapa famili virus, mempunyai tonjolan permukaan berbentuk daun bungatermasuk togavirus, flavivirus, bunyavirus, rabdovirus,arenavirus, dan reovirus (Lihat Bab 38). yang tersusun di pinggir, seperti korona matahari.F. ToGAVIRUS Nukleokapsid coronavirus berkembang dalam sitoplasma dan matang melalui proses budding ke dalam vesikelBanyak arbovirus yang merupakan patogen manusiautama, disebut alfavirus-serta virus rubela-masuk sitoplasma. Virus-virus tersebut mempunyai rentangdalam kelompok ini. Virus-virus tersebut mempunyai pejamu yang sempit. Kebanyakan coronavirus manusiaselubung yang mengandung lipid dan bersifat sensirif erer,serta genomnya merupakan RNA positiue-sense, beruntai menyebabkan penyakit saluran pernapasan atas akut yangtunggal, dengan ukuran.9,7-11,8 kb. Virion mempunyai ringan*-\"{lu\"--tetapi coronavirus baru yang diidentifi kasiselubung dan berukuran 50-70 nm. Pematangan partikel pada tahun 2003 menyebabkan sindrom respirasi akutvirus melalui budding dari membran sel pejamu. yang berat (SARS). Torovirus, yang menyebabkanContohnya adalah virus ensefalitis kuda timur. Virus gastroenteritis, membentuk genus yang berbeda. Coronavirus hewan menyebabkan infeksi persisten danrubela tidak mempunyai vektor artropoda (Lihat Bab 38 meliputi virus hepatitis tikus serta virus bronkitisdan 40). infeksius. burung (Lihat Bab 41).G. FLAvIVIRUS J. RETRovIRUSVirus berselubung, berdiameter 40-60 nm, mengandung Virus sferis berselubung (diameter 80-100 nm) yangRNA positiue-sense beruntai tunggal. Ukuran genom memiliki genom yang mengandung salinan duplikat RNAbervariasi dari 9,5 kb (hepatitis C) sampai 10,7 kb untai-tunggal, positiue-sense, linear dengan polaritas yang(flavivirus) sampai I2,5 kb (pestivirus). Virion matangberkumpul dalam sisterna retikulum endoplasma. sama seperti mRNA virus. Masing-masing RNAKelompok arbovirus ini adalah virus demam kuning dan monomer berukuran 7-11 kb. Partikel mengandungvirus dengue. Kebanyakan anggotanya ditularkan melalui nukleokapsid heliks dalam kapsid ikosahedral. Replikasiartropoda pengisap-darah. Virus hepatitis C tidak bersifat unik; virion mengandung enzim reaersemempunyai vektor yang dikenal (Lihat Bab 35 dan 38). nanscriptase yang menghasilkan salinan DNA pada genomH. ARENAvIRUS RNA. DNA tersebut menjadi bentuk sirkular danVirus berselubung, pleomorfik yang mempunyai ukuran berintegrasi menjadi DNA kromosom pejamu. Kemudianberkisar dari 50 sampai 300 nm. Genomnya merupakanRNA yang bersegmen, sirkular, untai-tunggal yang bersifat virus bereplikasi dari salinan DNA \"provirus\" yangnegatiue-sense dan ambisense, total ukuran 10-14 kb.Replikasi terjadi dalam sitopiasma yang perakitannya terintegrasi. Perakitan virion terjadi melalui proses buddingmelalui budding pada membran plasma. Virion menyaru pada membran plasma. Pejamu tetap terinfeksi secaradengan ribosom sel pejamu selama pematangan, yang kronis. Retrovirus tersebar luas; juga terdapat provirusmenyebabkan partikel mempunyai gambaran \"seperti endogen yang disebabkan oleh infeksi terdahulu pada sel-pasir\". Kebanyakan anggota famili tersebut bersifat unik sel germinal yang ditransmisikan sebagai gen-gen yangbagi daerah Amerika tropis (yaitu, kompleks Tacaribe). diwariskan pada sebagian besar spesies. Termasuk dalamSemua arenavirus yang patogen terhadap manusia kelompok tersebut adalah virus leukemia dan sarkomamenyebabkan infelsi kronik pada hewan pengerat. Satu pada hewan dan manusia (lihat Bab 43), virus busa padacontohnya adalah virus demam Lassa di Afrika. Virus primata, dan lentivirus (virus imunodefisiensi manusia; visna pada domba) (lihat Bab 42 dan 44). Retrovirus menyebabkan sindrom imunodefisiensi didapat (AIDS) (lihat Bab 44) dan memungkinkan identifikasi onkogen selular (lihat Bab 43). K, ORTHoMYxoVIRUS Virus berselubung 80-120 nm dengan ukuran sedang mempunyai simetri helifts. Partikel berbentuk bundar atau

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS 383filamentosa, dengan tonjolan permukaan yang mengandung dari membran sel. Kisaran pejamu virus luas. Virus rabiesaktivitas neuraminidase atau hemaglutinin. Genomnyamerup akan RNA untai - tu nggal, n egatiu e - s e ns e, berse gmen, merupakan anggota dari kelompok ini. (Lihat Bab 42)linear, dengan total ukuran 10-13,6 kb. Setiap segmen O, PARAMYxOVIRUSberkisar dari 900 sampai 2350 nukleotida. Heliksnukleoprotein interna berukuran 9-15 nm. Selama Serupa dengan orthomlxovirus tetapi lebih besar (150-replikasi, nukleokapsid dirakit dalam nukleus, sedangkan 300 nm). Partikelnya bersifat pleomorf. Nukleokapsidhemaglutinin dan neuraminidase berkumpul di dalam interna berukuran 13-18 nm, dan berat molekul RNAsitoplasma. Pematangan virus melalui budding pada y^ng negatiu e-sens e, rrdak bersegmen, untai-tunggal, danmembran sel. Semua orthomyxovirus adalah virusinfluenza yang menginfeksi manusia atau hewan. Sifat linear adalah 16-20 kb. Nukleokapsid maupunbersegmen genom virus menyebabkan penyusunankembali genetik dengan cepat saat dua virus influenza hemaglutinin terbentuk dalam sitoplasma. Virus yangmenginfeksi sel yang sama, kemungkinan yang membantuberkembangnya angka variasi alami yang tinggi pada virus menginfeksi manusia adalah parotitis, campak,influenza. Transmisi dari spesies iain dianggap menjelaskantimbulnya strain pandemi manusia baru pada virus parainfluenza, dan virus sinsitial pernapasan. Kisaraninfluenza A (Lihat Bab 39). pejamu virus ini sempit. Kebalikan dengan virus influenza, paramlxovirus secara genetis stabil (lihat Bab 40).L. BUNYAvIRUS P. FILovIRUSPartikel berselubung 80-i20 nm, berbentuk sferis ataupleomorfik. Genom tersusun atas RNA ambisense atau Virus pleomorfik berselubung yang dapat tampak sangat panjang dan seperti benang. Khas mempunyai lebar 80negatiue-sense, untai-tunggai, sirkular, bersegmen rangkap nm dan panjang sekitar 1000 nm. Selubung mengandungtiga, dengan ukuran keseluruhan 11-21 kb. Partikel virion peplomer besar. Genomnya merupakan RNA untai-mengandung tiga nukleokapsid simetrik heliks, sirkular, tunggal, negatiue-sense, linear, mempunyai ukuran i9,1berdiameter sekitar 2,5 nm dan panjang 200-3000 nm. kb. Virus Marburg dan Eboia menyebabkan demamReplikasi terjadi dalam sitoplasma, dan selubung diperoleh berdarah berat di Afrika. Penanganan virus inimeialui budding ke dalam Golgi. Kebanyakan virus memerlukan kondisi isolasi maksimum (Keamanan hayatitersebut ditransmisikan ke vertebrata melalui artropoda Tingkat 4) (lihat Bab 38).(arbovirus). Hantavirus ditransmisikan tidak melaluiartropoda t€tapi melalui hewan pengerat yang terinfeksi O. VIRUS_vIRUs LAINpersisten, melalui aerosol ekskreta yang terkontamiasi. Informasi tidak cukup untuk membuat klasifikasi.Virus tersebut menyebabkan demam berdarah dan Kelompok virus ini adalah adalah virus hepatitis E (lihatnefropati serta sindrom pulmonal berat (lihat Bab 38). Bab 35), beberapa virus gastroenteritis (lihat Bab 37),M. BoRNAvIRUs dan agen-agen yang menyebabkan beberapa penyakit virusVirus berbentuk sferis (80-125 nm) dan berselubung. \"lambat\" atau tidak konvensional, termasuk gangguanGenomnya merupakan RNA negative-sense, tidak neurologi degeneratif seperti penyakit kuru ataubersegmen, untai-tunggai, linear, dan berukuran 8,5-10,5 Creutzfeldt-Jakob atau scra?ie pada domba (lihat Bab 42).kb. Virus ini bersifat unik di antara virus-virus RNA R, VIROIDnegatiue-sense, tidak bersegmen, replikasi dan transkripsigenom virus terjadi dalam nukleus. Virus penyakit borna Berbagai agen infeksius kecil yang menyebabkan penyakitbersifat neurotropik pada hewan; postulat hubungan pada tanaman. Viroid adalah agen-agen yang tidak sesuaipenyakit ini dengan gangguan neuropsikiatri manusia dengan definisi virus klasik. Virus ini adalah molekul asam nukleat (BM 70.000-120.000) tanpa selubungtidak terbukti (lihat Bab 42). protein. Viroid tanaman merupakan molekul RNA untai-N. RABDOvIRUS tunggal berbentuk sirkular tertutup secara kovalen' yang terdiri dari sekitar 360 nukleotida dan dengan strukturVirus berselubung yang menyerupai peluru, berbentuk seperti batang berpasangan basa tinggi. Viroid bereplikasipipih pada satu ujung dan bulat pada ujung lain, berukuran dengan mekanisme baru secara keseluruhan. RNA viroid tidak menyandikan produk protein apa pun; mekanismesekitar 75 X 180 nm. Selubung mempunyai duri penyakit tanaman yang berat yang disebabkan oleh viroid tidak diketahui. Sampai saat ini, viroid terdetelai hanyaberukuran 10 nm. Genomnya merupakan RNA negatiue- pada tanaman; tidak satu pun terdapat pada hewan atausense, tidak bersegmen, untai-tunggal, linear, denganukuran 13-16 kb. Partikeinya dibentuk melalui budding ,manusia. s. PRroN Partikel infeksius hanya terdiri dari protein tanpa asam nukleat yang dapat dideteksi. Sangat resistan terhadap

BAB 29inaktivasi oleh panas, formaldehid, dan sinar ultraviolet Jenis Simetri Partikel-parti kel Virusyang menginaktifkan virus. Protein prion disandikan olehgen selular tunggal. Penyakit prion, disebut \"ensefalopati Mikroskop elektron, mikroskop elektron-beku, danspongiformis yang dapat disebarkan,\" termasuk snapie teknik-teknik difralai sinar X memungkinkan terlihatnyapada domba, penyakit sapi gila, dan penyakit kuru serta perbedaan-perbedaan kecil pada morfologi dasar virus.Creutzfeldt-Jakob pada manusia. Prion tidak tampak Studi simetri virus dengan mikroskop elektron standarseperti virus (lihat Bab 42). memerlukan pewarnaan logam berat (misal, kalium fosfotungstat) untuk memperjelas struktur permukaan.PRINSIP STRUKTUR VIRUS Logam berat menutupi partikel virus seperti awan dan memperlihatkan struktur permukaan virus berdasarkanVirus mempunyai banyak bentuk dan ukuran. Informasi atas \"pewarnaan negatif\". Tingkat resolusi tipikal adalah 3-4 nm (Ukuran heliks ganda DNA adalah 2 nm). Namun,struktural diperlukan untuk klasifikasi virus danmenentukan hubungan fungsi-struktur protein virus. metode konvensional preparat sa-mpel sering menyebabkanGambaran struktural tertentu sedap famili virus ditentukan distorsi dan perubahan morfologi partikel. Mikroskopoleh fungsi virion: morfogenesis dan pelepasan dari sel- elektron-beku menggunakan sampel virus beku cepat padasel terinfeksi; transmisi ke pejamu baru; dan pelekatan, es vitreosa; gambaran struktur yang kecil dipertahankan,penetrasi, dan pelepasan seiubung pada sel-sel yang baru dan penggunaan pewarnaan negatif dihindari. Informasiterinfeksi. Pengetahuan mengenai struktur virus akan stiuktur tiga dimensi dapat diperoleh dengan menggunakan prosedur proses pencitraan komputer.meningkatkan pemahaman kita terhadap mekanismeproses tertentu seperti interaksi partikel virus dengan Kristalografi sinar X dapat memberikan informasi resolusi atomik, umumnya pada tingkat 0,2-0,3 nm.reseptor permukaan sel dan antibodi penetral. Hal tersebutjuga dapat menghasilkan rancangan rasional obat-obatan Spesimen harus kristalin, dan hanya tercapai oleh virusantivirus yang mampu menghambat pelekatan virus, kecil dan tidak berselubung. Namun, data struktur resolusipelepasan selubung, atau perakitan pada sel-sel yang tinggi mungkin diperoleh pada substruktur jelas yangrentan. disiapkan dari virus yang iebih komplela. vPmffi VPO 7 --.^VP4 \\ {/fe tll/ Vr\:rW,'VP2 -.,u F\ ) \Jver \\\L'.:.\ ',1 bd VP3Gambar 29-2. A: Tinjauan kumpulan subunit pada picornavirus. Protein terpisah dari prekursor, seperti yang terlihat.VP1-VP3 digambarkan dengan blok berbentuk baji (domain B-barel kapsid virus) dengan ekstensi terminal aminodan karboksil. Ekstensi terminal amino saling mengait membentuk kerangka internal. Sebagai akibatnya, VP4 adalahbagian dari ekstensi terminal amino VP0. Pada poliovirus dan rinovirus, GH yang menonjol pada lengkung VP1 terletakmenyilang VP2 dan VP3 seperti yang terlihat. Suatu pandangan \"letusan\" satu protomer diperlihatkan di kanan. B:Pandangan permukaan poliovirus dengan orientasi yang sama seperti pada (A). (Direproduksi seizin Harrison 5C, Skehel i.i,Wiley DC:Vlrus structure. ln. FieldsVirology,3rd ed. Fields BN et al leditorsl. Lippincott-Raven, 1996).

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS / 385 Sistem pengoperasian berbagai proses di dalam l:adan simetri ikosahedral, dicapai dengan subtriangulasi masing-organik genetik memerlukan struktur virus yang terbuatdari berbagai molekul satu atau sedikit protein yang masing wajah ikosahedron. Tinjauan pengemasan subunitidentik. Arsitektur virus dapat dikelompokkan menjaditiga jenis berdasarkan pada penyusunan subunit pada picornavirus ditampilkan dalam Gambar 29-2.morfologi: (1) simetri kubik, misai, adenovirus; (2)simetri heliks, misal orthomyxovirus; dan (3) struktur Kebanyakan virus yang mempunyai simetri ikosahedralkompleks, misal, poxvirus. tidak mempunyai bentuk ikosahedral-agaknya,A. SIMETRI KUBIK gambaran fisik partikel sferis.Semua simetri kubik yang diobservasi .bersama virushewan memiliki pola ikosahedral, penyusunan subunit Asam nukleat virus terkondensasi dalam partikelpaling efisien dalam selubung yang tertutup. Ikosahedronmempunyai 20 walah (masing-masing segitiga sama sisi), isometrik; protein inti yang disandikan virus-atau pada12 puncak, dan aksis simetri rotasi lima kali lipat, tigakali lipat, dan dua kali lipat. Unit puncak mempunyai kasus poliomavirus dan papilomavirus, histon-histonlima tetangga (pentavalen), dan yang lain mempunyai selular-berperan dalam kondensasi asam nuk-leat menjadienam (heksavalen). suatu bentuk yang sesuai untuk pengemasan. t'Ututan Ada tepat 60 subunit identik pada permukaan pengemasan\" pada asam nukleat virus terlibat dalamikosahedron. Selubung virus terdiri dari beberapa 60 unit perakitan menjadi partikel virus. Ada batasan ukuranstruktural agar ukuran partikel cukup untuk enkapsidasigenom virus,. Penggunaan sejumlah besar subunit protein pada molekul asam nukleat yang dapat dikemas menjadiyang secara kimiawi identik, sementara mempertahankan kapsid ikosahedral tertentu. Kapsid ikosahedral terbentuk 0 100 nm secara terpisah dari asam nukleat. Kebanyakan preParatGambar 29-3. Gambaran skematik virus mosaik virus isomerik akan mengandung beberapa partikeltembakau. Seperti yang dapat dilihat dengan potonganlancip ke belakang, heliks RNA dihubungkan dengan \"kosong\" tanpa asam nukleat virus. Golongan virus DNAmolekul protein dalam rasio tiga nukleotida per molekulprotein. (Direproduksi seizin Mattern CFT: Structure. ln Medical dan RNA menunjukkan contoh-contoh simetri kubik. Microbiology.Baron 5 [editor].Addison-Wesley. 1986. Dimodifikasi dari B. SIMETRI HELIKSCaspar DLD: Adv Protein Chem 1963;18:37). Pada kasus simetri heliks, subunit protein terikat secara berkala ke asam nukleat virus, melilitkannya menjadi suatu heliks. Kompleks protein-asam nukleat virus filamentosa (nukleokapsid) kemudian bergulung ke dalam selubung yang mengandung lipid. Oleh karena itu' tidak seperti kasus struktur ikosahedral, terdapat ir.rteraksi berkala yang reguler antara protein kapsid dan asam nukleat virus bersimetri heliks. Partikel heliks \"kosong\" tidak mungkin terbentuk. Contoh simetri heliks ditunjukkan pada Gambar 29- 3. Virus mosaik tembakau, virus tanaman, berupa batang kaku. Semua contoh yang dikenal pada virus hewan bersimetri heliks mengandung genom RNA dan, dengan pengecualian rabdovirus, mempunyai r-rukleokapsid fleksibel yang dililit menjadi suatu bola di dalam selubung (Gambar 29-lB dan 29-4). C. STRUKTUR KoMPLEKS Beberapa partikel virus tidak memperlihatkan simetri kubik sederhana atau heliks tetapi memperlihatkan struktur yang lebih rumit. Misal, poxvirus berbentuk batu bata, dengan tonjolan pada permukaan luar dan sebuah inti serta badan lateral di bagian dalam (Gambat 29-1t dan 34-1). Menentukan Ukuran virus Ukuran yang kecil dan mampu melewati filter yang dapat menyaring bakteri adalah sifat klasik virus. Namun, karena beberapa bakteri berukuran lebih kecil daripada virus terbesar, kemampuan melewati penyaring tidak lagi dipandang sebagai ciri unik virus.

386 BAB 29 Metode berikut digunakan untuk menentukan ukuran pelekatan partikel virus ke sel yang peka, dan memberikanvirus dan komponen-komponennya. simetri struktural pada partikel virus.A. OBSERVASI LANGSUNG MENGGUNAKAN Protein menentukan ciri antigenik virus. Respons imun pelindung pejamu ditujukan untuk melawan determinanMIKRoSKoP ELEKTRoN antigenik protein atau glikoprotein yang terpajan pada permukaan partikel virus. Beberapa protein permukaanJika dibandingkan dengan mikroskop cahaya, mikroskop juga dapat memper'lihatkan aktivitas spesifik; misal,elektron menggunakan elektron bukan gelombang cahaya hemaglutinin virus influenza menyebabkan aglutinasi seldan lensa elektromagnetik bukan lensa kaca. Sinar elektronmempunyai panjang gelombang lebih pendek daripada darah merah.sinar cahaya sehingga objek yang lebih kecil daripada Beberapa virus membawa enzim-enzim (merupakanpanjang gelombang cahaya yang terlihat atau sinar protein) dalam virion. Enzim terdapat dalam jumlah sangatultravioler dapat tampak. Virus dapat terlihat dalam sedikit dan mungkin tidak penting daiam struktur partikel virus; namun, penting untuk inisiasi siklus replikatif virussediaan dari ekstrak jaringan dan potongan sangat tipis bila virion memasuki sei pejamu. Contohnya antara lain,sel-sei yang terinfeksi. Mikroskop elektron adalah metode RNA polimerase yang dibawa oleh virus yang memilikiyang paling sering digunakan untuk memperkirakanukuran partikel. genom RNA negatiue-sense (misal, orthomyxovirus, rhabdovirus) yang diperlukan untuk menyalin mRNAB. SEDII.{ENTASI ULTRASENTRIFUGASI pertama, dan reuerse rranscriptase, suatu enzim pada retrovirus yang membuat salinan DNA dari RNA virus,Jika partikel disuspensikan ke dalam suatu zat cair,partikel akan mengendap dengan kecepatan yang suatu langkah penting dalam replikasi dan transformasi.sebanding dengan ukurannya. Pada ultrasentrifugasi, Contoh virus yang el.strem untuk hal ini adalah poxvirus,kekuatan lebih dari 100.000 kali gaya gravitasi dapat yang intinya mengandung sistem transkripsional; banyakdigunakan untuk mendorong partikel ke dasar tabung. enzim yang berbeda dikemas dalam partikel poxvirus.Hubungan antara ukuran dan bentuk suatu partik€l dan Asam Nukleat Viruslaju sedimentasi memungkinkan penentuan ukuranpartikel. Namun, struktur fisik virus akan memengaiuhi Virus mengandung satu jenis asam nukleat-DNA atauperkiraan ukuran yang diperoleh. RNA-yang menyandikan informasi genetik yang penting bagi replikasi virus. Genom dapat untai-tunggal atauC, PENGUKuRAN PERBANDINGAN (TABEL 29-I) ganda, sirkular atau iinear, dan bersegmen atau tidak bersegmen. Jenis asam nukleat, untai, dan ukurannyaUntuk tujuan rujukan, data berikut sebaiknya diingat: adalah ciri utama yang digunakan untuk menggolongkan(1) Stafilokokus memiliki diameter sekitar 1.000 nm. virus menjadi famili-famili (Thbel 29-1).(2) Ukuran virus bakterial (bakteriofag) bervariasi (10-100 nm). Beberapa berbentuk sferis atau heksagonal dan Ukuran genom DNA virus berkisar dari 3,2 kbpmempunyai ekor pendek atau panjang. (3) Molekulprotein representatif mempunyai kisaran diameter dari (hepadnavirus) sampai 375 kbp (poxvirus). Ukuran genomalbumin serum (5 nm) dan globulin (7 nm) sampaihemosianin tertentu (23 nm). RNA virus berkisar dari sekitar 7 kb (beberapa Ukuran relatif dan morfologi berbagai famili virus picornavirus dan astrovirus) sampai 30 kb (coronavirus).diperlihatkan pada Gambar 29-4. Partikel dengan Semua kelompok utama vlrus DNA dalam Tabel 29-perbedaan diameter dua kali lipat mempunyai perbedaanvolume sebesar delapan kali lipat. Oleh karena itu, massa I mempunyai genom yang merupakan molekul tunggalpoxvirus adalah sekitar 1.000 kali lebih besar daripada DNA dan mempunyai konfigurasi linear atau sirkular.partikel poliovirus, dan massa bakteri kecil adalah 50.000 RNA virus ada dalam beberapa bentuk. RNA dapatkali lebih besar. berupa molekul linear tunggal (misal, picornavirus). UntukKOMPOSISI KIMIAWI VIRUS virus iain (misal, orthomyxovirus), genom terdiri dari beberapa segmen RNA yang mungkin terikat longgar diProtein Virus dalam virion. RNA yang diisolasi dari virus denganProtein struktural virus mempunyai beberapa fungsi genom positiue-sense (yaittt, picornavirus, togavirus)penting. Tujuan utamanya adalah mempermudah transferasam nukleat virus dari satu sel pejamu ke sel pejamu bersifat infeksius, dan molekul berfungsi sebagai mRNAlainnya. Protein tersebut berfungsi untuk melindungigenom virus terhadap inaktivasi oleh nukiease, membantu di dalam sel yang terinfeksi. RNA yang diisolasi dari virus RNA negatiue-sen r/, seperti rabdovirus dan orthomlD(ovirus, tidak bersifat infeksius. Untuk famili virus ini, virion membawa RNA polimerase yang mentranskripsi molekul RNA genom ke dalam beberapa molekul RNA komplementer di daiam sel, masing-masing dapat berperan sebagai mRNA.

/SIFAT-sIFAT UMUM VIRUS 387 Virus DNA @ Parvoviidae @ Circoviidaes Virus RNAReoviidae MffissRNA (-) #ffiOfthomyxoviidae %eF Paramyxoviidaes ssRNA (+) S Filoviidae ABirnaviidae Seperti HE s Astroviidaelrl,l ffiV\"ScSf.fiB& Caliciviidae (rc),//_7\-\\ 100 nm rY- Coronaviidae Togaviidae ':r.'r>--1::;-1 rr::':t]rr:r1dr,t,,l'.t-b-:'_.' ql:.a ArleiviidaeGambar 294, Bentuk dan ukuran relatif virus\"virus hewan dari famili yang menginfeksi vertebrata. Pada beberapadiagram, struktur internal partikel tertentu digambarkan. Hanya famili-famili yang merupakan patogen manusiayang dicantumkan dalam Tabel 29-1 dan dijelaskan dalam teks. (Direproduksi seizin van Regenmortel MHV et al leditors]: Virustaxonomy: Classif icatlon and nomenclature of viruses. Seventh report of the lnternational Committee 0n Tax0n0my of Viruses. Academic Press, 2000.)

388 BAB 29 Sekuens dan komposisi nukleotida masing-masing pejamu, glikoprotein merupakan selublrng yangasam nukleat virus bersifat khusus. Banyak genom virus disandikan virus. Namun, karbohicirat yang ditambahkantelah disekuensi. Sekuens dapat memperliha*an hubungan pada glikoprotein virus sering kali menunjukkan selgenetik di antara isolat, termasuk hubungan tak jelas pejamu tempat tumbuhnya virus.hntara virus yang dianggap tidak terkait erat. Jumlah gen Glikoprotein permukaan pada virus berselubungdaiam virus dapat diperkirakan dari frame bacaan terbukayang dideduksi dari sekuens asam nukleat. melekatkan partikel virus ke sel target dengan cara Asam nukleat virr,rs dapat ditandai dengan isi G + C- berinteraksi dengan reseptor seiular. Glikoprotein tersebutnya. Genom virus DNA dapat dianalisis dan dibandingkan juga sering terlibat dalam langkah fusi membran padamenggunakan endonuklease restriksi, enzim yang infeksi. Glikoprotein juga merupakan antigen virus yangmemecah DNA pada sekuens nukleotida tertentu. penting. Karena posisinya di permukaan iuar virion,Masing-masing g.tto* akan menghasilkan berbagai polafragmen DNA yang khas setelah pemecahan dengan glikoprotein sering kali terlibat dalam interaksi partikel virus dengan antibodi penetralisir. Glikosilasi yang luasenzim tertentu. Dengan menggunakan salinan DNA yang dapat mencegah neutralisasi efektif partikel virus olehdiklon secara molekular dari RNA, peta restriksi juga antibodi spesifik. Struktur tiga dimensi dari regio yang menonjol keluar pada kedua glikoprotein membran virusdapat dibuar untuk genom virus RNA. Uji reaksi rantai influenza (hemaglutinin, neuraminidase) berhasil diperolehpolimerase dan teknik hibridisasi molekular (DNA ke dengan kristalografi sinar-x (lihat Gambar 39-2). StudiDNA, DNA ke RNA, atau RNA ke RNA) memungkinkan seperti ini rnemberikan gambaran mengenai strukturstudi transkripsi genom virus di dalam sel yang terinfeksiserta perbandingan keterkaitan virus-virus yang berbeda. antigenik dan aktivitas fungsional glikoprotein virus.Selubung Lipid Virus PEMBIAKAN & UJI VIRUSSejumlah virus yang berbeda mempunyai selubung lipid Pembiakan Virussebagai bagian strukturnya (misal, virus Sindbis; Gambar Banyak virus dapat ditumbuhkan dalam biakan sei atau29-5). Lipid diperoleh ketika nukleokapsid virr-rs telur fertil dalam keadaan yang sangat terkendali.melakukan proses budding melalui membran selular pada Pertumbuhan virus pada hewan masih digunakan untukproses maturasi. Budding terjadi hanya di tempat proteinspesifik virus telah dimasukkan ke dalam membran sel Gambar 29-5. Partikel virus Sindbis. Nukleokapsid ikosahedral dikelilingi oleh lapisan ganda lipid yangpejamu. Proses budding sangat bervariasi bergantr.ing pada mengandung duri heterodimer (berbentuk buah pir) yangcara replikasi virus dan struktur nukleokapsid. Dua tersusun seperti trimer pada permukaan virus pada kisi- kisi ikosahedral. (Sumbangan S Harrison; direproduksi dariSchlesingermekanisme berbeda dibandingkan pada Gambar 29-6. Komposisi fosfolipid yang khusus dari suatu selubung 5, Sch lesinger MJ:Togaviridae:The viruses and their replication. ln'. Fields Virology,3rd ed. Fields BN et al leditors]. LippincottRaven, l996).virion ditentukan oleh jenis khusus membran sel yangterlibat dalam proses budding. Misal, herpesvirus bertunasmelalui membran inti sel pejamu, dan komposisifosfolipid virus yang dimurnikan menunjukkan adanyalipid pada membran inti. Perolehan suatu membran yangmengandung lipid merupakan langkah integral dalammorfogenesis virion pada beberapa golongan virus (lihatReplikasi Virus, di bawah). Selalu terdapat protein virus yang mengalami glikosilasiyang menonjol dari selubung dan terpajan di permukaanluar partikel virus. Ada protein yang tidak terglikosilasiberasal dari virus di bawah selubung yang menyatukan partikel. Virus yang mengandung lipid sensitif terhadappengobatan dengan eter dan pelarut organik lain (Tabel29-l), yangmenun.iukkan bahwa gangguan atau hiiangnyalipid menyebabkan hilangnya kemampuan menginfeksi.Virus yang tidak mengandung lipid umumnya resistanterhadap eter.Glikoprotein virusSelubung virus mengandung glikoprotein. Kebalikandengan lipid pada membran virus, berasal dari sel

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS I 389isolasi primer virus tertentu dan studi patogenesis penyakit berubah dan mempunyai jumlah kromosom yang tidakvirus serta onkogenesis virus. Laboratorium diagnostik beraturan. Jenis biakan sel yang digunakan untukmencoba mengembangbiakkan virus dari sampel klinis pembiakan virus bergantung pada sensitivitas sel terhadap virus yang bersangkutan.untuk menentukan penyebab penyakit (lihat Bab 47).La6oratorium riset mengembangbiakkan virus sebagai A. DETEKSI SEL YANG TERINFEKSI VIRUSdasar untuk analisis rinci terhadap ekspresi dan replikasi Multiplikasi virus dapat dipantau dengan berbagai cara:vi rus. 1. Terjadinya efek sitopatik, yaitu, perubahan Adanya sel-sel biakan in uitro mempermudah morfoiogi sel-sel. Jenis efek sitopati akibat virus meliputi lisis atau nekrosis sel, pembentukan inklusi, pembentukanidentifikasi dan pembiakan virus yang baru diisolasi dan sel raksasa, dan vakuolisasi sitoplasma (Gambar 29-7A, B, dan C). Kebanyakan virus menimbulkan efek sitopatikkarakterisasi virus-virus fang sebelumnya telah dikenal. yang nyata pada sel-sel terinfeksi yang umumnyaTerdapat tiga jenis dasar biakan sel. Biakan primer dibuat merupakan ciri khas golongan virus.dengan cara memisahkan sel (biasanya dengan tripsin) 2. Gambaran protein yang disandi oleh virus, sepertidari jaringan pejamu yang baru saja diambil. Secara hemaglutinin virus influenza. Antiserum spesifik dapatumum, virus tidak dapat tumbuh dalam biakan selama digunakan untuk mendeteksi sintesis protein virus pada sel-sei yang terinfeksi.lebih dari beberapa masa pertumbuhan sel. Lapisan seldiploid adalah biakan sekunder yang telah mengalami 3. Adsorpsi eritrosit pada sel-sel yang terinfeksi, disebutperubahan yang memungkinkan mencapai batas hemadsorpsi, disebabkan oleh adanya hemaglutinin yangbiakannya (sampai 50 masa pertumbuhan) tetapi tetap disandi virus (parainfluenza, influenza) dalam membranmempertahankan pola kromosom normal. Lapisan selkontinu adalah biakan yang mampu tumbuh lebih lama-mungkin tak dapat ditentukan-yang berasal dari lapisansel diploid atau jaringan maligna. Lapisan sel ini telah @---@^.. ,I E t, je8o^\"8q$ / RNP M IGambar 29-6. Dua mekanisme yang berbeda pada proses b uddingvirusyang berselubung. A: Biosintesis dan perakitanvirus sindbis. Protein struktur virus disintesis sebagai poliprotein dari satu pesan. Protein inti terlepas dari prekursorpada stadium dini, dan polisom kemudian bergabung dengan membran untuk menyelesaikan sintesis glikoprotein,yang dikirim kg permukaan sel. Protein inti dan RNA membentuk nukleokapsid, yang berhubungan dengan patchglikoprotein dan memulai budding.B= Eudding virus influenza. Protein nukleokapsid (NP), protein matriks (lM), danglikoprotein (HA, NA) disintesis dari pesan bebas. Glikoprotein sampai di permukaan sel, dan pertunasan merupakancoassembly pada permukaan sel glikoprotein dengan segmen M dan RNP. Segmen RNP terdiri dari RNA virus, proteinNP, dan protein polimerase. Protein sel pejamu dikeluarkan (panah). (Direproduksi seizin Harrison SC, Skehel JJ,Wiley DC:VirusStructure. ln: Fields Virology,3rd ed. Fields BN et al leditorsl. Lippincott-Raven, 1996).

390 BAB 29sel. Reaksi tersebut menjadi positif sebeium terlihat adanya terjadinya hemaglutinin dalam cairan embrional atauperubahan sitopatik dan pada beberapa kasus terjadi tanpa jaringan (misal, influenza), atau timbulnya virus yangefek sitopatik (Gambar 29-7D). infektif (misal, poliovirus tipe 2), 4. Deteksi asam nukleat spesifik virus. Uji berdasarkan B, PEMBENTUKAN BADAN INKLUSImolekular seperti reaksi rantai polimerase memberikanrnetode deteksi yang cepat, sensitif, dan spesifik. Selama multiplikasi virus dalam sel, struktur spesifik virus yang disebut badan inklusi dapat terbentuk. Struktur 5. Perrumbuhan virus pada embrio telur ayam dapat tersebut menjadi jauh lebih besar daripada partikel virusmenyebabkan kematian embrio (misal, virus ensefalitis), dan sering mempunyai afinitas untuk pewarnaan asamtinrbulnya bercak pudh (poch) atau plak pada membran (misai, eosin). Badan inklusi tersebut terletak dalamkorioalantois (misal, herpes, cacar arr, vaksinia) , nukleus (herpesvirus; lihat Gambar 33-3), dalamGambar 29-7. Efek sitopatik dihasilkan pada lapisantunggal sel yang dibiakkan dari virus-virus yang berbeda. sitoplasma (poxvirus), atau keduanya (virus campak; lihatBiakan tampak normal seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 40-5). Pada banyak infeksi virus, badan inklusiiaboratorium, tidak terf iksasi dan tidak terwarnai (60X). merupakan tempat perkembangan virion (pabrik virus).A: Enterovirus-putaran sel secara cepat menimbulkan Variasi gambaran bahan inklusi sangat bergantung padakerusakan sel lengkap. B: Herpesvirus-area fokal sel- fiksatif jaringan yang digunakan.sel bulat yang membengkak. C: Paramyxovirus-areafokal sel-sel yang mengalami fusi (sinsitia). D; Hemad- Adanya badan inklusi dapat menjadi alat bantusorpsi. Eritrosit menempel pada sel-sel tersebut pada diagnostik. Inklusi intrasitoplasma pada sel-sel saraf-lapis tunggal yang terinfeksi oleh virus yang menye- badan Negri-patognomonik untuk rabies.babkan hemaglutinin masuk ke dalam membran plasma.Banyak virus berselubung yang matang melalui proses Penghitungan Virusbuciding dari membran sitoplasma menimbulkan A. METoDE FISIShemadsorpsi. (5umbangan lJack; direproCuksi dariWhite D0, Fenner Uji berbasis asam nukleat kuantitatif .seperti reaksi rantaiFJ: Medical Virology,3'd eci. Aradernic Press, 1 986). poiimerase dapat menentukan jumlah salinan genom virus daiam suatu sampe 1. Genom infeksius maupun noninfetraius dapat dideteksi. Variasi sekuens virus dapat mengurangi deteksi dan penghitungan virus dengan metode tersebut. Sejumlah uji serologi seperti radioimrnunoassay (RIA) dan enzyme-linhed. irnmunosorbent assalt (ELISA; lihat Bab 47) dapat distandardisasi untuk menghitung jumlah virus dalam suatu sampel. Uji-uji tersebut tidak membedakan partikel infei<si us den gan non infelsius dan kadan g-kadan g mendeteksi protein virus yang tidak dibentuk menjadi partikel. Virus-virus terten ru mengandung protein (hemagludnin) yang mampu mengaglutinasi sel darah merah manusia atau beberapa hewan. Uji hemaglutinasi adalah metode yang mudah dan cepat untuk menghiung jenis virus ini (lihat Bab 47). Partlkel infektif maupun noninfektif menghasilkan reaksi tersebut; oleh karena itu, hemaglutinasi mengukur kuantitas total virus yang ada. Partikel virus dapat dihitung secara langsung pada mikroskop elektron dengan membandingkan suspensi standar partikel lateks dengan ukuran kecil yang sama. Namun, sediaan virus yang relatif terkonsentrasi diperlukan untuk prosedur tersebut, dan partikel virus infelaius tidak dapat dibedakan dengan yang noninfel<sius. B. METoDE BIoloGI Tujuan akhir uji biologi bergantung pada pengukuran kematian hewan, infeksi hewan, atau efek sitopadk pada

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS / 391biakan jaringan pada serangkaian dilusi virus yang sedang pada kecepatan yang ditentukan terutama oleh ukuran dan berat parrikel virus.diuji. Titer diekspresikan sebagai 50% dosis infeksius(IDr), yang berbanding terbalik dengan*dilusi virus yang Virus juga dapat dimurnikan dengan sentrifugasimenimbulkan efek pada 50% sel-sel atau hewan-hewan kecepatan tinggi pada gradien densitas sesium klorida,yang diinokulasi. Uji yang tepat perlu menggunakansubjek uji yang banyak. kalium tartrat, kalium sitrat, atau sukrosa. Bahan gradien Uji yang paling sering digunakan untuk virus infeksius pilihan adalah bahan yang kurang toksik terhadap virus.adalah uji plak. Lapisan tunggal sei pejamu diinokulasi Partikel virus bermigrasi ke posisi setimbang yang densitasdengan pengenceran virus'yang cocok dan setelah adsorpsi larutannya setara dengan densitasnya ringan dandi tambahkan medium yang mengandung agar ar^tr membentuk pita yang dapat dilihat.karboksimetilselulosa untuk mencegah penyebaran virus Metode tambahan pemurnian didasarkan pada sifatdi seluruh biakan. Setelah beberapa hari, sei yang padaawalnya terinfeksi menghasilkan virus yang hanya kimiawi permukaan virus. Pada kromatografi kolom,menyebar ke sel-sel sekitar, menimbulkan area kecil virus terikat pada suatu zat seperti dietilaminoetil atauinfeksi, atau plak. Dalam keadaan terkontrol, plak tunggal fosfoselulosa dan kemudian dielusi dengan merubahdapat berasal dari satu partikel virqs yang infelaius, disebut konsentrasi garam atau pH. Elektroforesis zonaunit pembentuk plak (PFU). Efek sitopatik sel-sel yang memungkinkan pemisahan partikel virus dari kontaminanterinfeksi dalam plak dapat dibedakan dengan sel yangtidak terinfeksi pada lapis tunggal dengan atau tanpa berdasarkan muatan. Antiserum spesifik juga dapatpewarnaan yang sesuai, dan plak biasanya'dapat dihitung digunakan untuk memindahkan paftikel virus dari bahan-secara makroskopis. Rasio jumlah partikel infeksiusterhadap jumlah total partikel sangat bervariasi, dari yang bahan pejamu.mendekati satu sampai kurang dari satu per 1000. Virus-virus ikosahedral lebih mudah dimurnikan Virus-virus tertentu, misal, herpes dan vaksinia, daripada virus berselubung. Populasi virus bersifatmembentuk bercak bila diinokulasi ke dalam membran heterogen pada ukuran dan densitasnya karena viruskorioalantois embrio telur. Virus-virus tersebut dapat berselubung biasanya mengandung jumlah selubungdihitung dengan menghubungkan jumlah bercak yang berbeda-beda per partikel.dihitung dengan dilusi virus yang diinokulasi. Sangat sulit untuk mendapatkan virus yang benar-PEMURNIAN & IDENTIFIKASI VIRUS benar murni. Sedikit bahan selular cenderung menempel pada partikel dan ikut termurnikan. Kriteria minimalPemurnian Partikel Virus untuk kemurnian adalah gambaran homogen pada mikrograf eiektron.dan kegagalan prosedur pemurnianVirus murni harus tersedia agar dapat dilakukan studi- tambahan untuk membuang \"kontaminan\" tanpa men guran gi i nfekrivi tas.studi yang bermakna mengenai sifat dan biologi molekularagen yang diperilaa. Untuk melakukan pemurnian, bahan ldentifikasi Suatu Partikel sebagai Virusawal biasanya merupakan medium biakan jaringan dalam Bila sifat-sifat fisis partikel yang khas telah diperoleh,volume yang besar, cairan tubuh, atau sel-sel yang kriteria berikut harus dipenuhi sebelum diidentifikasiterinfelai. Langkah pertama sering meliputi konsentrasi sebagai partikel virus:pardkel virus melalui presipitasi dengan amonium sulfat, (1) Partikel dapat diperoleh hanya dari sel atau jaringanetanol, atau polietilen glikol atau dengan ultrafiltrasi. yang terinfeksi.Hemaglutinasi dan elusi dapat digunakan untuk (2) Partikel yang diperoleh dari berbagai sumbermemekatkan orthomyxovirus (lihat Bab 39). Setelahpemekatan, virus dapat dipisahkan dari bahan pejamu identik tanpa memandang asal sel tempat virus rumbuh.dengan sentrifugasi diferensial, sentrifugasi gradien (3) Tingkat aktivitas infektif dari sediaan bervariasidensitas, kromatografi kolom, dan elektroforesis. sebanding jumlah partikel yang ada. Lebih dari satu langkah biasanya diperlukan untuk (4) Destruksi partikel fisik yang disebabkan olehmencapai pemurnian yang adekuat. Pemurnian awal akanmembuang sebagian besar bahan nonvirus. Langkah tindakan fisis atau kimiawi disertai hilangnya aktivitaspertama tersebut dapat meliputi sentrifugasi; langkahpemurnian akhir hampir selalu memakai senrrifugasi vi rus .gradien densitas. Pada sentrifugasi rate-zonal, suatusampel virus yang ciipekatkan dilapis pada gradien densitas (5) Sifat tertentu partikel dan infektivitas harus terbuktilinear yang telah dibuat dari sukrosa atau gliserol, danselama sentrifugasi, virus mengendap sebagai suatu pita identik, misal, perilaku sedimentasinya pada uluasenuifugasi dan kurva stabilitas pHnya. (6) Spektrum absorpsi paftikel fisik yang dimurnikan pada rentang ultraviolet harus bertepatan dengan spektrum inaktivasi ultraviolet virus. (7) Antiserum yang disediakan terhadap virus infeksius harus bereaksi dengan partikel yang dimaksudkan dan sebaliknya. Observasi langsung virus yang tidak dikenal dapat dilakukan dengan pemeriksaan mikroskop elektron

392 BAB 29dari agregat yang terbentuk dari campuran antiserum dan Virus dapat diawetkan dengan menyimpan pada suhususpensi virus kasar. di bawah titik beku, dan beberapa dapat tahan terhadap (8) Partikel harus mampu menyebabkan penyakit yang Iipofilisasi sehingga dapat diawetkan dalam keadaan kering pada suhu 4 ')C atau bahkan pada suhu ruangan.[has secara in uiuo (jika percobaan seperti ini mudah Virus yang tahan terhadap lipofilisasi lebih resistan terhadap panas bila dipanaskan dalam keadaan kering.d i kerjakan). Virus berselubung cenderung kehilangan infektivitas (9) Masuknya partikel dalam biakan jaringan harus setelah penyimpanan yang lama pada suhu -90 0C dan terutama sensitif terhadap pembekuan dan pencairanmenyebabkan produksi progeni dengan sifat biologi dan berulang.antigenik virus. Stabilisasi Virus dengan Garam KEAMANAN LABORATORIUM Banyak virus dapat distabilkan dengan garam pada Banyak virus merupakan patogen bagi manusia, dan infeksi yang didapat dalam laboratorim dapat terjadi. konsentrasi I mol/l; yaitu, virus tidak diinaktifi<an Prosedur laboratorium sering membahayakan jika tidak walaupun dengan pemanasan pada suhu 50 0C selama I mengikud prosedur y*ng ,.f\"r. Di antara bahan-bahan jam. Mekanisme garam menstabilkan sediaan virus tidak dikerahui. Virus-virus terutama distabilkan dengan garam- berbahaya yang lazim yang mungkin memajankan perugas gararn tertentu. MgClr, I mol/I, menstabilkan picornavirus dan reovirus; MgSOr, 1 mol/l mensmbilkan orthomyxovirus'-\"terhadap risiko infeksi adalah sebagai berikut: (l) dan paramyxovirus; dan NarSOo, 1 mol/l menstabilkan herpesvirus. aerosol-dihasilkan akibat homogenisasi jaringan yang Stabilitas virus penting dalam pembuatan vaksin. ierinfeksi, sentrifugasi, vibrasi ultrasonik, peralatan dari Vaksin polio oral yang tidak distabilkan harus disimpan kaca yang pecah; (2) ingesti-akibat memakai mulut saat pada temperatur beku untuk menjaga potensinya. Namun, dengan penambahan garam untuk stabilisasi virus, potensi menggunakan pipet, makan, atau merokok dalam dapat dipertahankan selama berminggu-minggu pada laboratorium, pencucian tangan yang tidak bersih; (3) temperatur ambien bahkan pada temperatur tinggi di penetrasi kulit-akibat tusukan jarum, peralatan dari daerah tropis. kaca yang pecah, kontaminasi tangan oieh wddah yang pH bocor, penanganan jaringan yang terinfeksi, gigitan binatang; dan (4) percikan ke dalam mata. Virus biasanya stabil antara pH 5,0 dan 9,0. BeberaPa Praktik keamanan hayati yang baik meliputi hal virus (misal, enterovirus) resistan terhadap keadaan asam. berikut ini: (1) Pelatihan dan penggunaan teknik-teknik Semua virus dihancurkan dengan keadaan basa. Pada aseptik; (2) larangan menyedot dengan pipet; (3) tidak reaksi hemaglutinasi, variasi kurang dari satu satuan pH dapat memengaruhi hasil. . makan, minum, atau merokok dalam laboratorium; (4) menggunakan peralatan pelindung diri (pakaian, sarung Radiasi tangan, masker, dll.) yang tidak digunakan di iuar Ultraviolet, sinar X, dan partikel berenergi tinggi laboratorium; (5) sterilisasi bahan-bahan buangan percobaan; (6) penggunaan helm biosafety; dan (7) menginaktifkan virus. Dosis bervariasi untuk virus-virus imunisasi jika tersedia vaksin yang sesuai. Peringatan berbeda. Infektivitas merupakan sifat paling radiosensitif karena replikasi memerlukan ekspresi kandungan genetik tambahan dan fasilitas penahan khusus (Keamanan hayati keseluruhan. Partikel iradiasi yang tidak mampu tingkat 4) diperlukan bila petugas bekerja dengan agen- agen yang berisiko tinggi seperti filovirus (lihat Bab 38) bereplikasi masih mampu menunjukkan beberapa fungsi spesifik pada sel pejamu. dan virus rabies. lnaktivasi fotodinamikREAKSI TERHADAP AGEN.AGENKtMrAWl & FISIS Virus dapat dipenetrasi sampai beberapa tingkat oleh zatPanas & Dingin warna vital seperti toluidin biru, merah netral, dan proflavin. Pewarnaan ini berikatan dengan asam nukleatVirus-virus yang berbeda memiliki stabilitas yang berbeda- virus sehingga virus menjadi rentan terhadap inaktivasi oleh cahaya yang dapat dilihat. Merah netral seringbeda terhadap panas. Virus ikosahedral cenderung stabil, digunakan untuk mewarnai uji plak sehingga plak terlihatkehilangan sedikit infektivitasnya setelah beberapa jampada suhu 37 0C. Virus berselubung lebih labil terhadappanas, secara cepat titernya turun pada 37 0C. Infektivitasvirus umumnya dihancurkan dengan pemanasan pada 50-60 0C selama 30 menit, meskipun terdapat beberapapengecualian yang perlu diingat (misal, virus hepatitis B,poliomavirus, ^gen scrapie).

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS I 393dengan mudah. Lempeng pengujian harus dilindungi dari Steriiisasi dapat dikerjakan dengan uap (steam) dalamcahaya terang setelah ditambahkan merah netral;meskipun demikian, terdapat risiko virus progeni akan tekanan, panas kering, etilen oksida, dan radiasi gama.menjadi inaktif dan perkembangan plak akan terhenti. Disinfektan permukaan meliputi natrium hipoklorit,Kerentanan Eter glutaraldehid, formaldehid, dan asam Perasetat.Kerentanan ter.hadap eter dapat digunakan untukmembedakan virus-virus yang memiliki selubung dengan i)irinf.kt\"n kulit meliputi klorheksidin, 70o/o etanol, danyang tidak berselubung. Sensitivitas eter kelompok virus iodofor. Pembuatan vaksin dapat mpseolipraultei nPe+nggraudniaaasniberbeda diperlihatkan dalam Tabel 29-1. formaldehid, B-propiolakton, ultraviolet, atau detergen (vaksin subunit) untukDetergen menginaktifkan virus vaksin.Detergen nonionik-misal, Nonidet P40 dan Tiiton X-l00-melarutkan kandungan lipid pada membran virus. REPLIKASI VIRUS: TINJAUANProtein virus dalam selubung dilepaskan (undenatured).Detergen anionik, misal, sodium dodeksil sulfat, juga Virus memperbanyak diri hanya di dalam sel yang hidup.melarutkan selubung virus; selain itu, detergen Sel pejamu harus menyediakan energi dan mesin sintetikmengganggu kapsid menjadi polipeptida terpisah. serta prekursor dengan berat molekul rendah untuk sintesis protein virus dan asam nukleat. Asam nukleatFormaldehid virus membawa spesifisitas genetik untuk menyandikan semua makromolekul spesifik virus der.rgan sangatFormaldehid menghancurkan infektivitas virus denganbereaksi dengan asam nukleat. Virus dengan genom untai- terorganisir.runggal lebih mudah diinaktifkan daripada virus dengan Agar virus bereplikasi, protein virus harus disintesisgenom untai-ganda. Formaldehid mempunyai efeksamping yang minimal terhadap antigenisitas protein dan dengan mesin penyintesis protein sel pejamu. Oleh karenaoleh karena itu sering digunakan dalam pembuatan vaksin itu, genom virus harus mampu menghasilkan mRNA yangvirus yang tidak diaktifkan. dapat digunakan. Berbagai mekanisme telah diidentifikasiAntibiotik & Agen Antibakteri Lain sehingga memungkinkan RNA virus berhasil berkompetisi dengan mRNA seluiar untuk menghasilkan sejumiahAntibiotik antibakterial dan sulfonamid tidak mempunyaiefek pada virus. Namun, telah tersedia beberapa obat protein virus yang adekuat.antivirus (lihat Bab 30). Gambaran khas muitiplikasi virus adalah, segera Pada umumnya, senyawa amonium emPat gugus ddak setelah berinteraksi dengan sel pejamu, virion penyebabefektif melawan virus. Senyawa yodium organik juga infeksi pecah dan infektivitas yang dapat diukur hilang.tidak efektif. Konsentrasi klorin yang lebih besar Fase siklus pertumbuhan ini disebut periode eklips;diperlukan untuk menghancurkan virus daripada untuk lamanya bervariasi bergantung pada virus t€rtentu mauPunmembunuh bakteri, terutama bila ada protein asing.Misal, penanganan klorin pada tinja yang adekuat untuk sel pejamu, dan diikuti dengan interval penumpukan cepat partikel virus progeni yang infeksius. Periode eklipsmenginaktifkan basil tifoid tidak adekuat untuk sebenarnya adalah salah satu aktivitas sintesis yang giat karena sel dituntun untuk memenuhi kebutuhan virusmenghancurkan virus poliomielitis yang ada dalam tinja. \"pembajak'. Pada beberapa kasus, segera setelah asamAlkohol, seperti isopropanol dan etanol, relatif tidak efektifmelawan virus-virus tertentu, terutama picornavirus. nukleat virus meniasuki sel pejamu, metabolisme selular dialihkan semata-mata untuk sintesis partikel virus baruMetode Umum untuk Menginaktifkan Virusuntuk Berbagai Tujuan dan sel akan dihancurkan. Pada kasus lain, proses metabolik sel pejamu tidak berubah secara signifikan, Virus-virus dapat diinaktifkan untuk berbagai alasan: meskipun sel menyintesiq protein dan asam nukleat virus,untuk mensterilisasi peralatan dan perlengkapanlaboratorium, disinfeksi permukaan atau kulit, membuat serta sel tidak dimatikan.keamanan air minum, dan membuat vaksin virus yang Setelah sintesis asam nukleat virus dan protein virus,diinaktifkan. Berbagai Metode dan kimiawi digunakan komponen membenruk virion infeksius baru. Hasil virus untuk tujuan tersebut. infeLsius per sel mempunyai rentang yang luas, dari jumlah yang paling ringan sampai lebih dari 100.000 partikel. Durasi siklus replikasi virus juga sangat tervariasi, dari 6-8 jam (picornavirus) sampai lebih dari 4A jam (beberapa herpesvirus). 'lldak semua infeksi menimbulkan virus progeni baru. Infeksi produktif terjadi pada sel permisif dan menyebabkan produksi virus yang infeksius' Infeksi aboriif gagal menghasilkan progeni infeksius, karena sel mungkin bersifat tidak permisif dan tidak mampu

394 BAB 29 Sitoplasma 1 ADSORPSI Nukleus ,=,-JJo.o* &K $ ,=*=1r*., ]@pr_einsn^reenI artrn/.r.u-.f.--_-./I \=-,r\ / II DDNNAvAiruvs irus Protein dini ,--:;.,iI';::]: I- ' ItrGtr l- pELEpAsAN \'^/v mRNA virus I \SELUBUNG I ;;;;\"\" | (wpI /,f-fi=V\^-''.-n-DuNlndvrgruus 5 €G:\./ IKAaapspicsi rvoiruvsrrus Pt.ro\"t,e\"in,vniruus.u\" | )\"\"\" () Ribosomg A Transfer protein \__-/ I I k^qrppsJi,du ^kes ,n,uuk^le,Eusu. I TRANSKRIPSI^o\"olrror, \ protein I sintesis K:lainrytauetspi(spsrroot)ein dinisintesis protein ,r-a\ mRNAdini t\"n=piro\"l!ipm\"e'tiroars.ern) i/ffffii:\f_fi:l *^,'*>A A\4;*sintesisDNAvirus \ \W/ dan mRNA lanjut \ LANJUT('WTW ,, DNr SINTESIS DNA DAN TRANSKRIPSIGambar 29-8. Contoh siklus pertumbuhan virus. Diperlihatkan siklus pertumbuhan adenovirus, virus DNA tidakberselubung. (Direproduksi seizin Levlnson W Jawetz E: Medical Microbiology & lmmunology Examination & Board Review 6th ed. N4ccraw-Hill,2000. Dimodifikasi dari Jawetz E, Melnlck JL, Adelberg EA: Review of Medical Microbiology,l6h ed. McGraw-Hill, 1984).menunjang ekspresi s€mua gen virus atau karena virus A. PELEKATAN, PENETRASI, DANpenginfelsi dapat bersifat defektif, kekurangan beberapagen virus fungsional. Infeksi laten dapat terjadi, dengan PELEPASAN SELUBUNGmenetapnya genom virus, ekspresi sedikit atau tidak adagen virus, dan kesintasan sel yang terinfelai. Langkah pertama pada infeksi virus adalah pelekatan,'Langkah-Langkah Umum pada Siklus interaksi virion dengan tempat reseptor tertentu diRqplikasiVirus permukaan sel. Molekul reseptor berbeda untuk virusVirus yang berbeda mengembangkan berbagai srrategi yang berbeda, tetapi umumnya merupakan glikoprotein.untuk berkembang pada sel-sel pejamu yang ditumpangi. Pada beberapa kasus, virus mengikat sekuens proteinMeskipun rinciannya bervariasi untuk mesing-masing (misal, picornavirus) dan pada kasus yang lain oligoproteinkelompok, garis besar umum siklus replikasi sama. Siklus (misal, orthomiksovirus dan paramyxovirus). Pengikatan reseptor dianggap menunjukkan homologi konfigurasionalpertumbuhan virus DNA dibuatkan diagram pada yang terjadi kebetulan antara struktur permukaan virionGambar 29-8. Uraian rinci dimasukkan dalam bab dan komponen permukaan sel. Misalnya, virusberikut yang menerangkan kelompok virus spesifik. imunodefisiensi manusia berikatan dengan reseptor CD4 pada sel sistem imun, rinovirus mengikat ICAM-1, dan virus Epstein-Barr mengenali reseptor CD21 pada sel B.

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS / 395Tabet 29-2, Jalur transkripsi asam nukleat untuk berbagai golongan virus.+ds DNA +MRNA Kebanyakan virus DNA (misal, herpesvirus, adenovirus)+ss DNA tds DNA +mRNA Parvovirus Virion mengandung RNA polimerase yang Tidak ada +mRNA Reovirus mentranskripsi setiap segmen ke mRNA*ds RNA+ss RNA +ds RNA +mRNA Picornavirus,togavirus, flavivirus Asam nukleat virus infeksius dan bekerja sebagai mRNA. Untuk togavirus, +mRNA lebih kecil juga terbentuk untuk protein tertentu.-ss RNA Tidak ada +mRNA Rabdovirus, paramyxovirus, Asam nukleat Virus tidak infeksius; virion .. orthomyxovirus menganciung RNA polimerase yang membentuk +mRNA yang lebih kecil daripada genom. Untuk orthomiksovirus, +mRNA ditranslasi dari setiap segmen.+ss RNA -DNA, IDNA +mRNA Retrovirus Virion mengandung reverse trancriptase; RNA virus tidak infeksius, tetapi DNA komplementer dari sel yang mengalami transformasi infeksius.dr *rt t\"', S-d4- rt = ,\"t\"i tunggal; -menunjukkan untai negatif; + menunjukkan untai positif; * menun,iukkan heliks yang mengandung untai positif dannegatil.Ada atau tidak adanya reseptor mempunyai peran penring Pelepasan selubung mungkin memerlukan pH asam dalam endosom. Infektivitas virus parental hilang pada tahapyang menentukan tropisme sel dan patogenesis virus. pelepasan selubung. Virus adalah satu-satunya agen infeksius yang harus mengalami pelarutan agen penyebabTidak semua sel pada pejamu yang rentan akan infeksi dalam jalur replikatif.mengekspresikan reseptor yang diperlukan; misalnya, B, EKSPRESI GENOM VIRUS DANpoliovirus hanya mampu menempel pada sel di sistemsaraf pusat dan saluran cerna primata. Setiap sel yang SINTESIS KOMPONEN VIRUSrentan dapat mengandung sampai 100.000 temPat Fase sintetik siklus replikatifvirus terjadi setelah pelepasanreieptor untuk virus tertentu. Langkah pelekatan dapat selubung genom virus. Bagian penting'dalam replikasimemulai perubahan struktural irreuersible dalam virion. virus adalah bahwa mRNA spesifik harus ditranskripsikan dari asam nukleat virus untuk keberhasilan ekspresi dan Setelah pengikatan, partikel virus masuk ke daiam duplikasi informasi genetik. Se telah selesai, virussel. Langkah tersebut disebut penetrasi atau penelanan. menggunakan komponen sel untuk mentranslasikan mRNA. Berbagai golongan viru.i menggunakan jalurPada beberapa sistem, peristiwa tersebut dilakukan dengan berbeda untuk menyintesis mRNA yang bergantung padaendositosis diperantarai reseptor, dengan pengambilan struktur asam nukleat vir.us. Tabel 29-2 meringkaskan berbagai jalur translripsi (tetapi bukan yang penting padapartikel virus yang teringesti di dalam endosom. Juga replikasi) asam nukleat berbagai golongan virus yang berbeda. Beberapa virus (misal, rabdovirus) membawaterdapat contoh penetrasi langsung partikel virus yang RNA polimerase untuk mensintesis mRNA. Virus RNAmelewati m€mbran plasma. Pada kasus lain, terdapat fusi jenis ini disebut virus untai-negatif (negatiue-sense), karenaselubung virion dengan membran plasma sel. Sistem- genom RNA untai tunggalnya komplementer terhadap-sistem tersebut meliputi interaksi protein fusi virusdengan reseptor selular kedua atau \"koreseptor\" (misal, *RNA, yang secara konvensional disebut untai positifreseptor kemokin untuk virus imunodefisiensi manusia)' Qtositiue-sense). Virus untai negatif harus menggunakan Pelepasan selubung (uncoating) terjadi bersamaan RNA polimerase sendiri, karena sel eukariot kekurangan enzim yang marnpu mensintesis mRNA tem?late RNA.dengan atau segera setelah penetrasi. Pelepasan selubungadalah pemisahan fisis asam nukleat virus dari komponenstruktural luar virion sehingga asam nukleat virus dapatberfungsi. Genom dapat dilepaskan sebagai asam nukleatbebas (picornavirus) atau sebagai nukleokapsid (reovirus).Nukleokapsid biasanya mengandung polimerase.

396 BAB 29Tabel 29-3. Perbandingan strategi replikasi beberapa famili virus RNA penting. : ,: .:- ,: :.- '''Vifus .tiril r.r' Untal .:: t, Virug,,...',,,.' ,.,, Untai 'i.,,.', Gando \"-, , tNegatif: ' .:.,.',, Ciri khag l Picomaviridie,,ri-:': bgarliildie. r::',.. pltroviridis,r \":rlr''r.r'Ofthomyxoviridai Paramyxo.dan' Reoviridte 'l RhabdoviridaeStruktur RNA genomik ds s5sense RNA genomik Positif Positif Positi{ Negatif NegatifGenom bersegmen 02RNA genomik infeksiusRNA genomik bekerja sebagai pembawa pesanPolimerase terkait virion +3Pesan subgenomikPrekursor poliproteinrSingkatan yang digunakan; ss = untai tunggal; ds = untai ganda; positif = sensasi yang sama seperti mRNA; negatif - komplementer terhadap mRNA; += menunjukkan sifat yang dimiliki famili virus tersebut; 0 = sifat yang tidak dimiliki famili virus tersebut. genom3'?RReettrroovviirruuss mengandung reverse diploid (dua salinan RNA genomik tidak bersegmen) mengandung franscfllotase (polimerase DNA dependen-RNA) Pada perjalanan replikasi virus, semua makromolekul sekuens yang dipisahkan oleh sekuens tak bersandi padakhusus virus disintesis. pada sekuens yang sangat terarur.Pada beberapa infeksi virus, terutama yang melibatkan cetakan yang terlepas pada saat transkripsi.virus yang mengandung DNA untai ganda, protein virusdini disintesis segera setelah infeksi dan protein lanjut Variasi paling luas dalam strategi ekspresi gendibuat hanya pada infeksi lanjut, setelah sintesis DNA ditemukan pada virus yang mengandung RNA (Thbel 29-virus. Gen-gen awal dapat atau tidak dapat dihentikanbila produk akhir dihasilkan. Sebaliknya, sebagian besar 3). Beberapa virion membawa polimerase (ortl.romiksovirus,informasi genetik virus yang mengandung RNA reovirus); beberapa sistem menggunakan pesandiekspresikan pada waktu yang sama. Selain pengendalian subgenomik, kadang-kadang dihasilkan melalui proses splicing (orthomyxovirus, retrovirus); dan beberapa virussementara ini, pengendalian kuantitatif juga ada, karena menyintesis prekursor poliprotein besar yang diprosestidak semua protein virus dibuat dalam jumlah yang sama. dan dipecah untuk menghasilkan produk gen akhirProtein spesifik virus dapat mengatur luasnya transkripsi (picornavirus, retrovirus). Protease virus dari virusgenom atau translasi mRNA virus. imunodefisiensi manusia adalah enzim yang dihambat Virus hewan kecil dan bakteriofag adalah contoh yang oleh golongan obat yang disebut inhibitor protease.baik untuk studi ekspresi gen. Pengurutan nukleotida total Tingkat keterlibatan enzim spesifik virus pada prosespada banyak virus telah dilakukan. Keadaan tersebut menye-babkan ditemukannya gen-gen yang tumpang tindih yang ini bervariasi dari satu golongan dengan kelompok lain.beberapa sekuens pada DNA-nya digunakan untuk sinresis Virus DNA yang bereplikasi dalam nukleus umunnyadua polipeptida yang berbeda, masing-masing dengan menggunakan polimerase RNA dan DNA sel pejamu dan e nzim-enzim pengolah. Virus yang le bih besarmenggunakan dua pola pembacaan berbeda atau duamolekul mRNA yang menggunakan pola pembacaan yang (herpesvirus, poxvirus) lebih tidak bergantung pada fungsisama tetapi titik awalnya berbeda. Sistem virus (adenovirus)pertama kali menunjukl<an fenomena pengolahan mRNA selular dibandingkan virus-virus yang lebih kecil. Keadaanyang disebut \" splicin/'; pada proses tersebut sekuens mRNAyang menyandikan unruk protein t€rtentu dihasilkan dari tersebut merupakan salah satu alasan mengapa virus yang lebih besar lebih rentan terhadap kemoterapi antivirus (lihat Bab 30)-karena lebih banyak proses yang spesifik virus dapat menjadi target bagi kerja obat. Tempat intraselular yang merupakan tempat terjadinya peristiwa replikasi virus yang berbeda-beda bervariasi dari

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS 397Tahel 29-4. Ringkasan siklus replikasi famili-famili virus utama.Virus-virus DNA ParvoviridaePolyomaviridae 48AdenoviridaeHepadnaviridae M-EHerpesviridae 15-72Poxviridae 20Virus-virus RNA 6-8 PicornavirusReoviridae 15_ Jo_g:u':9u: M-P 10-24 Flaviviridae M-ERetroviridae M.PBunyaviridae M-G 24Orthomyxoviridae M.P 1 5-30Paramyxoviridae M-P 10-48Rhabdoviridae M.P 6-1 0lTingkatanyangdigunakan: C=sitoplasma;N=nukleus;M=membran;M-G=membranGolgi; M-P=membranplasma; M-E = membran retikulum endoplasma.25intesis protein virus selalu terjadi dalam sitoplasma.3Nilai-nilai yang diperlihatkan untuk durasi siklus multiplikasi adalah suatu perkiraan; kisaran menunjukkan bahwaberbagai anggota dalam famili tertentu bereplikasi dengan kinetika berbeda. Jenis-jenis sel pejamu yang berbedajuga memengaruhi kinetika replikasi virus.satu kelompok dengan kelompok yang lain (Tabel 29-4). mekanisme khusus untuk pelepasan virus-virus takBeberapa keadaan umum mungkin terjadi. Protein virusdisintesis dalam sitoplasma pada poliribosom yang terdiri berselubung; sel-sel yang terinfeksi akhirnya mengalamidari mRNA spesifik virus dan ribosom sel pejamu. Banyak lisis dan rnelepaskan partikel virus.protein virus mengalami modifikasi (glikosilasi, asilasi,pemecahan, dll.). DNA virus biasanya direplikasi di Virus-virus berselubung mengalami pematangandalam nukleus. Genom RNA virus umumnya digandakan melalui proses buddizg Glikoprotein selubung spesifik virus dimasukkan ke daiam membran sel; nukleokapsiddi dalam sitoplasma sel, meskipun terdapat beberapa virus kemudian bertunas melalui membran pada tempat yang dimodifikasi ini sehingga mendapatkan selubung.pengecualian. Budding sering terjadi di membran plasma tetapi dapatC, MORFoGENESIS DAN PELEPASAN mengenai membran sel lain. Virus-virus berselubung tidakGenom virus yang baru saja disintesis dan polipeptida infeksius sampai mendapatkan selubungnya. Oleh karenakapsid bergabung membentuk virus-virus progeni. Kapsidikosahedral dapat memadat pada keadaan ranpa asam itu, virion progeni yang infeksius secara khas tidaknukleat, sedangkan nukleokapsid virus dengan simetri berkumpul di dalam sel yang terinfeksi.heliks tidak dapat terbentuk tanpa RNA virus. Tidak ada Maturasi virus kadang-kadang merupakan proses yang tidak efisien. Jumlah komponen virus yang berlebih dapat menumpuk dan terlibat dalam pembentukan badan inklusi

398 I BAB29di dalam sel. Sebagai akibat efek merusak yang berat Untuk virus-virus yang mudah diklon, analisis sekuens dan perbandingan dengan virus-virus yang dikenal dapatpada replikasi virus, akhirnya terjadi efek sitopatik selular digunakan sebagai pengganti pendekatan yang akandan sel-sel mati. Namun, terdapat keadaan yang sel-selnya diuraikan di bawah untuk pemetaan genom virus.gidak rusak oleh virus dan terjadi infeksi persisten yang Teknik-teknik pemetaan Penyusunan uiang telahlama (lihat Bab 30). Mekanisme yang diinduksi virusdapat mengatur apoptosis, kejadian yang terProgram digunakan bersama dengan virus influenza A, yangsecara genetis yang menyebabkan sel-sei mengaiamidestruksi sendiri. Beberapa infeksi virus mernperlarnbat mempunyai genom delapan segmen RNA, masing-masingapoptosis dini, yang memberikan banyak waktu untuk menyandikan untuk satu protein virus. Dalam keadaanmenghasiikan jumlah virus progeni yang dnggi. Selain yang sesuai, segmen'genom RNA dan polipeptida virus-itu, beberapa virus secara aktif menginduksi apoptosis virus influenza Ayang berbeda bermigrasi pada kecepatan yang berbeda dalam gel poliakrilamid sehingga strain-pada stadium lanjut yang akan mempermudah penyebaran strain dapat dibedakan. Dengan menganalisis rekombinanvirus progeni ke sel-sel baru. yang terbent uk (reass ortant) antara virus-virus infl uenza yang berbeda, segmen RNA yang menyandikan untukGENETTKA VIRUS HEWAN setiap protein ditentukan.Analisis genetika adalah pendekatan yang sangat berguna Endonukiease restriksi dapat digunakan untukuntuk memahami struktur dan fungsi genom virus, identifikasi strain-strain spesifik virus DNA. DNA virusproduk gennya, dan perannya pada infeksi dan penyakit' diisolasi dan diinkubasi dengan suatu endonuklease spesifik sanpai sekuens DNA yang peka terhadapVariasi sifat virus sangat pendng bagi kedokteran manusia. nuklease terputus. Fragmen-fragmen kemudian dipisahkanVirus-virus yang mempunyai antigen stabil padapermukaannya (poliovirus, virus campak) dapat berdasarkan pada ukuran dengan menggunakandikendalikan dengan vaksinasi. Virus-virus lain yangmemiliki banyak jenis antigen (rinovirus) atau sering elektroforesis gel. Fragmen yang besar paling tertahanberubah (virus influenza A) sulit dikontrol dengan oieh efek saringan gel sehingga hubungan terbalik antara ukuran dan migrasi terlihat. Posisi fragmen DNA dapatvaksinasi; genetik virus dapat membantu berkembangnya ditentukan berdasarkan radioautografi atau teknikvaksin agar lebih efektif. Beberapa jenis infeksi virus pewarnaan khusus. Teknik pemetaan fisis seperti inikambuh secara berulang (virus parainfluenza) atau sangat bermanfaat dalam membedakan jenis-jenis virusmenetap (retrovirus) pada keadaan adanya antibodi danlebih baik dikonuol oleh obat-obat antivirus. Analisis pada jenis virus yang tidak dapat dibiakkan (misal,genetik akan membantu mengidentifikasi Proses-Prosesspesifik virus yang mungkin merupakan target yang tepat papilomavirus). Peta fisik dapat dihubungkan dengan peta genetik jikauntuk perkembangan terapi antivirus. Istilah berikut adalah dasar untuk diskusi genetikar tersedia peta genetik. Keadaan tersebut memungkinkan produk gen virus dipetakan terhadap masing-masing regioGenotipe menunjukkan konstitusi genetik organisme. genom yang diuraikan oleh fragmen enzim restriksi.Fenotipe menunjukkan sifat yang dapat dilihat pada suatuorganisme, hasil interaksi antara genotipe dengan tanskripsi mRNA di sepanjang siklus replikasi dapat diberikan ke fragmen DNA spaifik. Dengan menggunakanlingkungan. Mutasi adalah perubahan pada genotipe yangdapat diturunkan. Genom adalah jumlah gen dalam suatu mutagen, fragmen-fragmen DNA virus yang diisolasi dapatorganisme. Virus jenis liar menunjukkan virus asal mutan diubah untuk memperoleh mutasi pada regio genom tertentu. Fragmen genom virus yang dihasilkan oleh reaksidan dengan mutan yang dibandingkan; istilah mungkin rantai polimerase dapat digunakan sebagai penggantitidak secara akurat menandakan virus karena diisoiasi fragmen enzim restriksi pada studi mutagenesis dandalam alam. Virus segar diisolasi dari pejamu alami yangdisebut sebagai isolat lapangan atau isolat primer. Pemetaan.Pemetaan Genom Virus Jenis Mutan VirusKemajuan akhir-akhir ini pada genetika virus hewan vang Studi genetik klasik yang bermakna dengan virus hewanmenggunakan teknik biologi molekular yang cePat dan memeriukan metode uji kuantitatif yang sensitif dantepat mempermudah identifikasi produk gen virus dan akurat, seperti uji plak untuk infektivitas virus, dan mutan yang baik (disebabkan oleh mutasi tunggai) yang secarapemetaan pada genom virus. Pemetaan biokimiawi dan muJah diberi nilai dan sangat stabil. Beberapa penanda yang sering digunakan meliputi morfologi plak, escape?'rsis \"biasanya dapat dilakukan jauh lebih cepat daripadapemetaan genetik yang menggunakan antibodi atau resistansi terhadap antisera yang teknik-teknik menetralisir, hilangnya protein virus, resistansi obat,genetika klasik. kisaran pejamu, dan ketidakmamPuan tumbuh pada temperatur yang rendah atau tinggi. Mutan dengan

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS I 399penanda t€rsebut diperoieh setelah mutasi spontan, setelah mengganggu multiplikasi virus homolog tersebut. Diduga partikei pengganggu yang cac^t dapat berperan untukpengobatan dengan mutagen, atau setelah perlakuan pada menimbulkan dan mempertahankan infeksi persisten.mutasi dengan menggunakan teknik-teknik molekular. Kategori lain virus cacat adalah dibutuhkannya virus Pembuatan klon DNA rekombinan pada sekuens virus kompeten yang tidak terkait replikasi sebagai pembantu.saat ini sering digunakan untuk analisis genetik moiekular. Contohnya antara lain virus-virus satelit terkait adenoVirus DNA untai-ganda paling mudah diklon, meskipunvirus yang lebih besar memerlukan kloning yang tepat dan virus hepatitis D (agen delta), yang hanya bereplikasipada fragmen-fragmen subgenom, Genom-genom virus bila terdapat adenovirus manusia atau virus hepatitis BRNA diklon sebagai salinan cDNA. Keadaan tersebutmemungkinkan analisis genetik pada virus-virus yang yang menginfeksi bersama-sama. Tidak pernah ditemukantidak dapat dibiakkan (papilomavirus) dan virus-virusRNA (karena metode biokimiawi dan genetik tidak isolat yang tidak cacat dari jenis virus cacat ini. Fungsitersedia untuk genom RNA) dan jaminan kemurniansekuens DNA sedang dipelajari-yang menghindari pembantu yang pentingyang diberikan oleh virus penolongperubahan yang mungkin terjadi pada virus parentalselama replikasi pada sel-sel yang dibiakkan. Saat ini, bervariasi, bergantung pada sistemnya.jenis mutasi yang berbeda secara teknik mungkin Pseudovirus, suatu jenis partikel cacat yang lainnya,dimasukkan ke dalam tempat yang tepat dalam DNAvirus yang diklon. Mutasi delesi, mutasi penghubung, mengandung DNA sel pejamu bukan genom virus. Selamadan mutasi titik berguna untuk analisis fungsional sekuens replikasi virus, kapsid kadang-kadang menyelubungipenyandi dan unsur cis-acting virus. potongan asam nukleat pejamu secara acak bukan asam nukleat virus. Partikel-partikel tersebut tampak seperti Mutan ietal-bersyatat adalah mutan yang bersifat letal partikei virus biasa bila diobservasi dengan mikroskop(yaitu tidak ada virus infeksius yang dihasilkan) dalam elektron, tetapi mereka tidak melakukan replikasi.suatu keadaan-disebut keadaan tak memungkinkan Pseudovirus secara teoretis mungkin mampu mengubah (transduce) asam nukleat selular dari satu sel ke sel lain.(tidak permisif)-tetapi menghasilkan progeni normalyang infeksius dalam keadaan lain-disebut keadaan Retrovirus yang melakukan transformasi biasanyapermisif. Mutan-mutan sensitif temperatur tumbuh pada cacat. Bagian genom virus telah dihilangkan dantemperarur rendah (permisif) tetapi tidak pada temperarur digantikan dengan sebuah DNA yang berasal dari sel yangyang tinggi (tidak permisif). Mutan kisaran-pejamu menyandikan protein untuk transformasi. Virus-virusmampu tumbuh dalam satu jenis sel (sel permisif), tersebut memungkinkan identifikasi onkogen selular (lihat Bab 43). Retrovirus lain diperlukan sebagai penolong agarsedangkan infeicsi abortif terjadi pada jenis lain (sel tidak virus yang melakukan transformasi dapat bereplikasi.permisif). Seteiah indui<si dan isolasi satu set mutan letalsesuai kondisi, studi infeksi campuran dengan pasangan lnteraksi antarvirusmutan dalam keadaan permisif dan tidak permisif dapatmemberikan informasi yang berkenaan dengan fungsi gen, Bila dua atau lebih partikei virus menginfeksi sel pejamusekuens gen (pemetaan genetik), dan mekanisme replikasi yang sama, mereka dapat berinteraksi dengan berbagaivirus pada tingkat molekular. cara. Partikel virus tersebut harus mempunyai hubunganVirus-Virus Cacat dekat, biasanya dalam famili virus yang sama, untuk sebagian besar jenis interaksi agar terjadi. InteraksiVirus cacat adalah virus yang tidak memiiiki satu atau genetik menghasilkan beberapa progeni yang secaralebih gen fungsional yang diperlukan untuk replikasi virus. genetis berbeda dari kedua induknya. Progeni yangVirus-virus cacat memerlukan aktivitas pembantu dari dihasilkan sebagai akibat interaksi nongenetik serupavirus lain untuk beberapa langkah replikasi atau maturasi. dengan virus parentalnya. Pada interalai genetik molekul Satu jenis virus cacat tidak memiliki sebagian asam nukleat sebenarnya berinteraicsi, sedangkan produk gen rerlibat pada interaksi nongenetik.genomnya (yaitu, mutan delesi). Tingkat kehilangan akibatdelesi dapat bervariasi dari sekuens basa yang pendek A. REKoMBINASIsampai sejumlah besar genom. Mutan delesi spontan dapatmengganggu replikasi virus yang homolog dan disebut Rekombinasi menghasilkan produk virus progenipartikel virus pengganggu yang cacat. Partikel pengganggu (rekombinan) yang membawa ciri-ciri yang tidakyang cacat kehilangan segmen-segmen genom esensial ditemukan pada kedua induknya. Mekanisme klasiknyatetapi mengandung protein kapsid normal; partikel adalah rantai asam nukleat terlepas, dan sebagian genom induk yang satu digabungkan ke sebagian genom induktersebut memerlukan virus homolog yang infeksius sebagaipembanil untuk replikasi, partikel pengganggu yang c c t kedua. Virus rekombinan secara genetis stabil, menghasilkan progeni seperti diri sendiri pada replikasi (lihat Bab 39). Frekuensi virus-virus yang mengalami rekombinasi sangat bervariasi. Pada kasus virus dengan genom-genom bersegmen, seperti virus influenza,

400 BAB 29pembentukan rekombinan disebabkan oleh penyusunan \"penyamaran fenotipik' atau transkapsidasi\". Pencampuranulang setiap fragmen genom bukan akibat ke.iadian pindah tersebut bukan suatu perubahan genetik yang stabil karena,silang, dan hal ini terjadi dengan mudah. setelah replikasi, induk yang memPunyai fenotipeB. REAKTIVASI GENETIK campuran akan menghasilkan progeni yang terbungkusFenomena ini merupakan kasus khusus rekombinasi. dalam kapsid yang homolog dengan genotiPe, Penyelamatan penanda terjadi antara genom suatu Pencampuran fenotipe biasanya terjadi antara anggotavirion aktif dan geno.m partikel virus yang mengalami berbeda pada famili virus yang sama; protein kapsid antar campuran harus mampu berinteraksi secara tepat untukinaktivasi dengan beberapa cara. Bagian genom virus yang membentuk kapsid yang intak secara struktural. Namun,tidak aktif melakukan rekombinasi dengan bagian genom pencampuran fenotipe juga dapat terjadi antar virus-virusinduk yang aktif sehingga penanda tertentu dari indukyang tidak aktif terselamatkan dan tampak pada progeni yang berselubung, dan pada kasus ini virus tidak harusyang hidup. Tidak ada progeni yang dihasilkan bersifat berhubungan dekat. Nukleokapsid satu virus menjadiidentik dengan induk yang tidak aktif. Progeni yang terbungkus dalam suatu selubung yang ditentukan oleh yang lain, suatu fenomena yang disebut \"pembentukanmembawa penanda yang terselamatkan pada induk yangtidak aktif secara genetis stabil. pseudotipe\". Ada banyak contoh pembentukan pseudotipe pada virus-virus tumor RNA (lihat Bab 43). Nukleokapsid Reaktivasi penggandaan terjadi ketika banyak partikel virus stomatitis vesikular, yaitu rabdovirus, mempunyaivirus yang tidak aktif berinteraksi di dalam sel yang sama kecenderungan tak lazim untuk terlibat dalam pembentukanuntuk menghasilkan virus yang hidup. Keadaan tersebut pseudotipe dengan bahan selubung virus lain yang takdapat terjadi bila sediaan virus yang sangat rusak berkerabat.digunakan untuk menginfeksi sel dengan penggandaaninfeksi tinggi. Rekombinasi terjadi antara asam nukleat E. INTERFERENSIinduk yang rusak, yang menghasilkan genom hidup yang Infelai pada biakan sel atau seluruh hewan dengan duadapat bereplikasi. Semakin besar kerusakan genom virus sering kali menyebabkan inhibisi penggandaan salahparental, semakin banyak jumlah partikel tidak aktif yangdiperlukan per sel untuk memastikan informasi genom satu virus, suatu efek yang disebut interferensi.yang hidup. Interferensi pada hewan berbeda dari imunitas spesifik.C. KoMPLEMENTASI Lebih lanjut lagi, interferensi tidak terjadi pada semuaKomplementasi menunjukkan interaksi produk gen virus kombinasi virus; dua virus dapat menginfeksi dandalam sel yang terinfeksi oleh dua virus, salah satu atau memperbanyak diri di dalam sel yang sama efektifnyakeduanya mungkin cacat. Keadaan tersebut menyebabkanreplikasi satu atau keduanya dalam keadaan yang biasanya dengan infeksi tunggal.tidak akan ter.iadi replikasi. Dasar untuk komplementasiadalah satu virus memberikan suatu produk gen kepada Beberapa mekanisme telah diielaskan sebagai penyebabvirus kedua y^ng cacat, yang memungkinkan virus keduatumbuh. Jenis genotipe kedua virus tetap tidak berubah. interferensi: (1) Satu virus dapat menghambat Jika kedua mutan defektif pada produk gen yang sama, kemampuan virus kedua untuk diadsorpsi ke sel, dengankeduanya tidak akan mampu melengkapi pertumbuhan menghambat reseptornya (retrovirus, enterovirus) atau dengan menghancurican reseptornya (orthomyxovirus)'satu sama lain. Oleh karena itu, uji tersebut secara rutin (2) Satu virus dapat bersaing dengan virus kedua untuk mendapatkan komponen aparatus replikasi (misal,digunakan untuk mengelompokkan mutan letal bersyarat polimerase, faktor inisiasi transiasi). (3) Virus Pertamasuatu virus sebagai awal analisis biokimiawi yang detail dapat menyebabkan sel-sel yang terinfeksi menghasilkanpada fungsi gen yang dimiliki oleh mutan tersebut. inhibitor (interferon; lihat Bab 30) yang mencegahD. CAMPURAN FENOTIPE replikasi virus kedua.Kasus khusus komplementasi adalah pencampuranfenotipe, atau gabungan antara genotipe dengan fenotipe Genom Virus sebagai Vektorheterolog. Keadaan tersebut terjadi bila genom satu virusbergabung secara acak dalam protein kapsid dengan virus A, DNA REKOMBINANberbeda atau kapsid yang terdiri dari komponen- Teknologi DNA rekombinan telah merevolusionerkankomponen kedua virus. Jika genom terbungkus dalam produksi bahan-bahan biologi, hoimon, vaksin, interferon,selubung protein yang benar-benar heterolog, contohekstrem pencampuran fenotipik tersebut dapat disebut dan produk-produk gen lain. Genom virus telah direkayasa agar dapat berperan sebagai vektor replikasi dan ekspresi untuk gen-gen virus dan selular. Hampir seluruh virus dapat dikonversi menjadi vektor jika cukup dikenal fungsi replikasi, kontrol transkripsi, dan sinyal pengemasannya cukup dikenal. Teknologi vektor virus didasarkan atas virus-virus DNA (SV40' parvovirus,

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS / 4O1papilomavirus sapi, adenovirus, herpesvirus, virus vaksin) transmisi dari satu pejamu ke pejamu berikutnya. Caramaupun virus-virus RNA (poliovirus, virus Sindbis, transmisi yang digunakan oleh virus tertentu bergantungretrovirus). Masing-masing sistem mempunyai keuntungan pada sifat interaksi antara virus dan peiamu.dan. kerugian yang berbeda. Virus-virus dapat ditransmisikan dengan cara-cara Vektor ekspresi eukariotik tipikal mempunyai unsur- berikut: (1) Transmisi langsung dari orang ke orang melalui kontak. Cara transmisi utama dapat melaluiunsur pengaturan virus (pencetus atau peningkat) yang droplet atau infeksi aerosol (misal, influenza, campak,mengendalikan transluipsi gen hasil klon yang diinginkanyang terletak berdekatan, sinyal untuk terminasi yang cacat); melalui jalur fekal-oral (misal, enterovirus,efisien dan poliadenilasi tianskripsi, dan sekuens intronik rotavirus, hepatitis A infbksius); melalui kontak seksualyang diikat oleh donor sambungan dan tempat akseptor. (misal, hepatitis B, herpes simpleks tipe 2' virusTerdapat sekuens yang meningkatkan translasi ataumemengaruhi ekspresi pada jenis sel tertentu. Prinsip imunodefisiensi manusia); melalui kontak tangan-mulut,teknologi DNA rekombinan diuraikan dan digambarkanpada Bab 7. Pendekatan tersebut memungkinkan produksi tangan-mata, atau mulut-mulut (misal, herpes simpleks,sejumlah besar antigen murni untuk tujuan vaksin. rinovirus, virus Epstein-Barr); atau dengan pertukaran darah yang terkontaminasi (misal, hepatitis B' virusB. TRANSFER GEN DIPERANTARAI GEN imunodefisiensi manusia). (2) Tiansmisi dari hewan ke hewan, dengan manusia merupakan pejamu yang tidakPADA SEL MAHALIA tetap. Penyebaran dapat melalui gigitan (rabies) atau infeksi droplet atau aerosol dari tempat tinggal yangJika secara stabil dapat dimasukkan ke daiam sel-sei terkontaminasi hewan Pengerat (misal, arenavirus,eukariotik, informasi genetik eksterna memungkinkan hantavirus). (3) Tiansmisi melalui vektor aruopoda (misal,perbaikan cacat genetik. Misalnya, galaktosemiakongenital dapat diperbaiki dengan memasukkan gen arbovirus, kini terutama digolongkan sebagai togavirus,galaktosidase ke dalam sel pasien. Terdapat hasil yangmemberikan harapan pada beberapa sistem percobaan, flavivirus, dan bunyavirus).dan berbagai penelitian yang ditujukan pada perbaikan Sedikitnya tiga pola transmisi berbeda telah dikenalgen manusia sedang dirintis. Berbagai upaya sedangdilakukan untuk menggunakan terapi gen untuk memani- pada virus-virus yang dibawa oleh artropoda:pulasi sel-sel pasien AIDS agar mereka menjadi resistanierhadap infeksi virus imunodefisiensi manusia.-Terapi (1) Siklus manusia-artropoda Connh: Demamgen juga sedang dikembangkan untuk pengobatan kanker. kuning perkotaan (urban yellow feuer), dengue. Tiansfer gen dengan bakteri dapat dilakukan dengantransformasi, transduksi faga, dan konjugasi (lihat Bab Artroooda Manusia7). Pada sel-sel eukariotik, transfer gen dilakukan dengantransformasi, mikroinjelsi, dan transfeksi fragmen DNA /\atau genom rekombinan. Satu pendekatan yang sedangdipelajari untuk terapi gen pada kelainan genedk manusia Manusiaadalah penggunaan vektor virus cacat yang membawa genpengganti yang diklon. Dengan menggunakan retrovirus \ onrooor, /atau sistem vektor lain, sulit untuk mengirimkan vektorke sel-sel target yang sesuai sehingga ekspresi gen yang (2) Siklus artropoda-vertebrata tingkat rendah dengandimasukkan tidak dapat diprediksi. Juga kemungkinan infeksi tangensial pada manusia: Contoh: Demam kuningterdapat masalah inkompatibilitas imunologi pada produk hutan, ensefalitis St. Louis. Manusia yang terinfeksigen baru, transfer gen yang tidak diinginkan bersamaandengan yang diinginkan, efek samping yang merusak adalah pejamu \"buntu'. Mekanisme transmisi ini palingdisebabkan oleh tempat integrasi vektor, dan perubahanregulasi ekspresi gen yang dapat merusak' sering terjadi.RIWAYAT ALAMI (EKOLOGI) & . Artroooda Vertebrata tingkat rendahCARA TRANSMISI VIRUS /\ Ekologi adalah studi mengenai interaksi antara organisme Vertebratia tingkat rendahyang hidup dan lingkungannya. Berbagai virus telah mengembangkan berbagai mekanisme yang cerdik dan \/ 'Artropoda '+ Manusia sering kali rumit untuk kelangsungan hidup di alam dan (3) Siklus artropoda-artropoda dengan infeksi manusia dan vertebrata tingkat rendah yang kadang terjadi: Contoh: demam sengkenit Colorado, ensefalitis LaCrosse. /i\Artroooda Manusia I Vertebrata L,.I tingfat rendah Artropoda I

BAB 29 Pada siklus tersebut, virus dapat ditransmisikan dari (sanitasi yang tidak adekuat dan tindakan pengendalian vektor, pembatasan program pencegahan, tidak adanyaartropoda dewasa ke anaknya melalui telur (melalui tenaga terlatih dalam jumlah yang memadai).ovarium); oleh karena itu, siklus dapat berlanjut dengan Contoh-contoh mutakhir timbulnya infeksi virus diatau tanpa intervensi pejamu vertebrata yang mengandung regio berbeda di dunia meliputi virus Lbola, penyakitvirus. paru hantavirus, infeksi HIV demam berdarah dengue, Pada vertebrata, invasi kebanyakan virus menimbulkan demam Lassa, dema^ Rrft Valley, dan ensefaiopatireaksi singkat yang hebat. Akibatnya bersifat menentukan. spongiformi.s sapi.Pejamu dapat mati atau hidup dengan menghasilkan Hal iain yang juga menjadi perhatian adalahantibodi yang menetralisir virus. Tanpa memandang hasil-akhir, persinggahan virus aktif biasanya singkat, meskipun kemungkinan penggunaan organ-organ hewan sebagaiinfeksi persisten atau laten yang berlangsung selama xenograf pada manusia. Karena jumlah organ donorbeberapa bulan sarnpai tahun dapat terjadi (hepatitis B, manusia yang tersedia tidak dapat memenuhi kebutuhanherpes simpleks, sitomegalovirus, retrovirus). Pada vektor semua pasien yang akan ditransplantasi, xenotransplantasiartropoda virus, hubungan biasanya sangat berbeda. Virus primata bukan manusia dan organ babi dipikirkan sebagaimenghasilkan sedikit atau tidak sama sekaii efek penyakit alternatif. Adanya perhatian mengenai kejadian yang tidakdan tetap aktif pada artropoda sepanjang hidup alaminya. diharapkan akibat pengenalan patogen virus baru dari spesies donor ke dalam manusia.Oleh karena itu, berbeda dengan vertebrata, artropoda llri*ki*b'rk-$',Fi il*ilbekerja seb4gai pejamu dan reservoir permanen. y.a*$-:ii,lg.l j.a:g$,uf at;Munculnya Penyakit VirusKarena perubahan pencapaian luas pada perilaku sosial,teknologi, dan lingkungan-ditambah penurunanefektivitas pendekatan sebelumnya terhadap kontrolpenyakit-spektrum penyakit infeksius meluas saar ini.Muncul agen-agen baru, dan insiden penyakit yangdianggap telah terkontrol meningkat seiring penyebarandan berkembangnya patogen. Istilah \"penyakit infeksiusyang muncul\" menunjukkan fenomena tersebut. Penyakit virus timbul setelah satu dari tiga pola umumberikut: pengenalan agen baru, peningkatan mendadakpenyakit yang disebabkan oleh agen endemik, dan invasipopulasi pejamu baru. I(ombinasi faktor-faktor memberi kontribusi padaterjadinya penyakit. Beberapa faktor meningkatkanpajanan manusia pada patogen yang tidak dikenai; yanglain untuk diseminasi infeksi lokalisata; dan yang lainmendorong perubahan sifat virus atau resDons pejamuterhadap infeksi. Faktor-faktornya adalah (1) perubahanlingkungan (penebangan hutan, pembendungan arauperubahan lain pada ekosistem air, banjir atau kemarau,kelaparan); (2) perilaku manusia (perilaku seksuai,penyalahgunaan obat, rekreasi di alam); (3) fenomenasosioekonomi dan demografi (perang, kemiskinan,pertumbuhan dan migrasi populasi, rusaknya kota); (4)lalu lintas dan perdagangan (jalan layang, lalu lintas udarainternasional); (5) produksi makanan (globalisasi suplaikiriman, perubahan metode pemprosesan dan pengemasanmakanan); (6) perawatan kesehatan (alat kedokteran baru,transfusi darah, transplantasi organ dan jaringan, obat-obat yang menyebabkan imunosupresi, penggunaanantibiotik yang luas); (7) adaptasi mikroba (perubahanvirulensi, perkembangan resistansi obat, kofaktor padapenyakit i<ronik); dan (B) tindakan kesehatan masy-arakar

SIFAT-SIFAT UMUM VIRUS I 4O3KEPUSTAKAANChiu W, Burnet?, RllI, Garcea RL (editors): StructuruL Biology ofViruses. Oxford Univ Press, 1997.Guideline for hand hygiene in health-care settings. Recommendations of lhe Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee and the HICPAC/SHEA/APIC/IDSA Hand Hygiene Task Force Society for Healthcare Epidemiology of America/Association for Professionals in Infection ControVlnfectious Diseases Society of Amenca. MMWR Recomm Rep 2002;51(RR-16):1.Knipe DM et al (edrtors): Fields Virology,4th ed. Lippincott Williams & Wilkins,2001.Nathanson N: The emergence ofinfectious diseases: Societal causes and consequences. ASM News 1997;63:83.Preventing emerging infectious diseases; a strateg-v for the 21st century. Overuiew of the updated CDC plan MMWR Morb Mortai Wkly Rep 1998;47(RR- 15):1.U.S. Public Health service guideline on infectious disease issues in xenotransplantation. Centers for Disease Control and Prevention' MMWR Recomm Rep 2001;50(RR-15):1'van Regenmortel MHV, et al (editors): Vims tuonomy: Classification and nomenclature of viruses. Seventh report of the International Committee on Taxonomy of Viruses Academic Press, 2000.