
Virion (virus ekstraseluler) tidak melakukan aktivitas fisiologis apa pun, sehingga mereka tidak memerlukan sintesis protein atau menggunakan energi; Mereka adalah struktur lembam. Dengan demikian, asam nukleat virus bereplikasi dengan mengorbankan mesin dan energi sel yang terinfeksi.
Inang yang Berbeda dan Virusnya
Virus seringkali sangat spesifik mengenai inang mana dan sel mana di dalam inang yang akan terinfeksi. Sifat virus ini membuatnya spesifik untuk satu atau beberapa spesies kehidupan di bumi. Ada begitu banyak jenis virus yang berbeda sehingga hampir setiap organisme hidup memiliki serangkaian virus sendiri yang mencoba menginfeksi selnya. Bahkan sel terkecil dan paling sederhana, bakteri prokariotik, dapat diserang oleh jenis virus tertentu.
Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi bakteri. Bakteriofag mungkin memiliki siklus litik atau siklus lisogenik, dan beberapa virus mampu melakukan keduanya. Ketika infeksi sel oleh bakteriofag menghasilkan produksi virion baru, infeksi dikatakan produktif.
Ada dua sistem replikasi virus, siklus litik dan siklus lisogenik. Penjelasan dari siklus ini disebut dengan yang diberikan pada virus bakteriofag:
Apa itu Siklus Litik
Dinamai siklus litik karena sel yang terinfeksi mati karena pecah ketika salinan virus baru dilepaskan.
Dengan fag litik, sel bakteri dipecah terbuka (dilisiskan) dan dihancurkan setelah replikasi virion segera. Begitu sel dihancurkan, keturunan fag dapat menemukan inang baru untuk menginfeksi. Contoh bakteriofag litik adalah T4, yang menginfeksi E. coli yang ditemukan di saluran usus manusia. Fag litik lebih cocok untuk terapi fag.
Beberapa fag litik mengalami fenomena yang dikenal sebagai penghambatan lisis, di mana progeni fag yang lengkap tidak akan segera keluar dari sel jika konsentrasi fag ekstraseluler tinggi.
Tahapan Siklus litik
Siklus litik terdiri dari tahapan berikut:
- Fase Adsorpsi atau fiksasi: Virus berikatan dengan sel inang secara stabil. Ikatan ini spesifik karena virus mengenali kompleks molekul protein, lipoprotein atau glikoprotein, yang ada dalam membran sel.
- Fase penetrasi atau injeksi: asam nukleat virus memasuki sel melalui perforasi yang dilakukan oleh virus di dinding bakteri.
- Fase gerhana: dalam fase ini tidak ada salinan virus yang diamati dalam sel, tetapi sintesis RNA diperlukan, diperlukan untuk menghasilkan salinan protein kapsid. Pembentukan terus menerus dari asam nukleat virus dan enzim perusak DNA bakteri juga terjadi.
- Fase perakitan: dalam fase ini penyatuan kapsomer berlangsung untuk membentuk kapsid dan pengemasan asam nukleat virus di dalamnya.
- Fase lisis atau ruptur: menyebabkan kematian sel. Virion meninggalkan sel, dengan pemecahan dinding bakteri secara enzimatik. Virus-virus baru ini berada dalam posisi untuk menginfeksi sel baru.
Apa itu Siklus lisogenik
Sebaliknya, siklus lisogenik tidak menghasilkan lisis langsung pada sel inang. Fag-fag yang mampu menjalani lisogeni dikenal sebagai fag temperate. Genom virus mereka akan berintegrasi dengan DNA inang dan bereplikasi bersama dengannya tanpa membahayakan, atau bahkan menjadi mapan sebagai plasmid. Virus tetap tidak aktif sampai kondisi inang memburuk, mungkin karena penipisan nutrisi; kemudian, fag endogen (dikenal sebagai profag) menjadi aktif. Pada titik ini mereka memulai siklus reproduksi, menghasilkan lisis sel inang. Karena siklus lisogenik memungkinkan sel inang untuk terus bertahan hidup dan bereproduksi, virus direproduksi di semua keturunan sel. Contoh bakteriofag yang diketahui mengikuti siklus lisogenik dan siklus litik adalah fag lambda dari E. coli.
Tahapan Siklus lisogenik
Siklus lisogenik dapat dibagi menjadi tiga tahap, seperti yang ditunjukkan pada Gambar di atas:
- Perpaduan Bahan Genetik. Lisogen dicirikan oleh penggabungan asam nukleat virus dengan sel inang.
- Replikasi. Profag yang baru terintegrasi dapat diteruskan ke sel anak selama setiap pembelahan sel. Sel-sel yang mengandung ramalan dapat bereplikasi berkali-kali.
- Profag meninggalkan DNA inang. Pada titik selanjutnya, ramalan tersebut mungkin terlepas dari DNA inang. Akibatnya, virus telah memasuki siklus litik dan partikel virus dibuat oleh sel inang. Hasil dari virus yang menginfeksi sel manusia dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.
Dua fase pertama dari siklus ini sama dengan yang dijelaskan dalam siklus sebelumnya. Pada fase gerhana, asam nukleat virus dalam bentuk DNA untai ganda bergabung kembali dengan DNA bakteri, memasukkannya sebagai gen lain. Bentuk virus ini disebut profag, atau virus yang dilemahkan, sedangkan sel yang terinfeksi disebut sel lisogenik.
Dalam keadaan ini profag dapat dipertahankan untuk waktu yang tidak ditentukan, dan sel bahkan dapat bereproduksi, menghasilkan sel anak lisogenik baru. Profag akan tetap tidak aktif sampai ada perubahan dalam lingkungan seluler yang menyebabkan perubahan seluler, misalnya, dengan variasi suhu, atau pengeringan yang mendadak, atau penurunan konsentrasi oksigen. Perubahan ini menginduksi pelepasan profag, menjadi virus aktif yang melanjutkan siklus infeksi sampai kematian sel terjadi dan pelepasan virus baru.
Perbedaan
Siklus litik dan Lisisogenik adalah metode multiplikasi virus. Siklus litik, yang relatif lebih umum, adalah metode multiplikasi virus di mana virus menginfeksi sel inang dan menggunakan metabolisme untuk menggandakan dan kemudian menghancurkan sel inang sepenuhnya. Siklus lisogenik, metode reproduksi virus yang lebih jarang, sangat tergantung pada siklus litik. Dalam metode ini, virus mengintegrasikan informasi genetiknya dengan informasi inang dan menjadi tidak aktif dan memungkinkan inang berkembang biak dan melanjutkan aktivitas normalnya. Meskipun kadang-kadang sama, memahami perbedaan antara siklus litik dan siklus lisogenik adalah penting.
Perbedaan Siklus lisogenik dan siklus litik:
Siklus Litik | Siklus Lisogenik |
DNA virus tidak berintegrasi ke dalam DNA inang | DNA virus berintegrasi ke dalam DNA inang |
Host DNA dihidrolisis | DNA inang tidak dihidrolisis |
Tidak adanya tahap profage | Kehadiran tahap profag |
Replikasi DNA virus terjadi secara independen dari replikasi DNA inang | Replikasi DNA virus terjadi bersamaan dengan replikasi DNA inang |
Terjadi dalam waktu singkat | Butuh waktu |
Gejala replikasi virus terlihat jelas | Gejala replikasi virus tidak jelas |
Rekombinasi genetik dalam bakteri inang tidak diizinkan | Rekombinasi genetik pada bakteri inang diizinkan |
Mekanisme seluler sel inang sepenuhnya diambil alih oleh genom virus | Mekanisme seluler sel inang sedikit terganggu oleh genom virus |