bab ii. klasifikasi-baru.ppt

II. KLASIFIKASI

1

1759 Carl Linnaeus: Animalia dan Plantae. 1866 Ernst Heinrich Haeckel mengusulkan 3

domain yaitu hewan, tumbuhan dan protista1969 Robert Whittaker mengusulkan 5 kingdom,

Monera (Prokaryote), Protista, Fungi, Plantae, Animalia1978 Carl Woese menyampaikan 3 kingdom yaitu

Eucarya, Eubacteria dan Archaea : dasar filogeni

1. Komposisi dinding sel, 2. lipid membran,

3. sequens RNA, 4. sintesis protein, 5. Sensitivitas terhadap antibiotik.

2

1

2

5

3

4

moneraprotista

hewan

fungitanaman

eukariotprokariot

Sistim Klasifikasi 5 Kingdom (Whittaker)

3

KLASIFIKASI 3 KINGDOM (Carl Woese)

4

Perbandingan antara karakter bakteri, Archaea dan Eukarya

Eubacteria Archaea Eukarya

Ukuran 0,3-2μm 0,3-2μm 5-50 μm

Membran inti Tidak ada Tidak ada Ada

Dinding sel Ada peptidoglikan

Tidak ada peptidoglikan

Tidak ada peptidoglikan

Struktur sitoplasma

Mitokondria Tidak ada Tidak ada Ada

Khloroplas Tidak ada Tidak ada Pada tumbuhan

Sitoskeleton Tidak ada Tidak ada Ada

5

6

Beberapa mikroorganisme tidak termasuk klasifikasi di atas karena aseluler, yaitu:Virus: masa genetik berupa DNA atau RNA saja yang diselubungi oleh protein., bersifat obligat parasit.

Prion: molekul protein spesifik yang infeksius. contoh prion, yaitu penyebab penyakit sapi gila (cow mad disease atau bovine spongiform encephalophaty, BSE)

Viroid: jasad yang terdiri atas RNA saja. Viroid merupakan molekul sederhana yang mengandung materi pengkode reproduksinya. Genome RNA-nya kecil dan dalam sel inang viroid mampu memulai replikasi dirinya. Replikasi viroid kadangkala ditunjukkan sebagai gejala-gejala (symptom) penyakit, a.l. penyakit umbi kentang dan penyakit eksokortis pada tanaman jeruk.

7

JAMUR/FUNGI

8

Ciri-ciri Umum Jamur/Fungi

• Fungi heterotrofik, dengan cara absorpsi nutrien dari lingkungannya, sebagian lainnya parasit.

• Fungi memiliki berbagai tipe sel.• Fungi dapat uniselular atau multiselular.• Aerob atau fakultatif anaerob• Fungi dinding selnya mengandung khitin yang

merupakan polimer glukosa yang membentuk mikrofibril. Masing-masing molekul glukosa mengikat gugus amino

• Fungi masuk ke jaringan daun melalui stomata, sejumlah fungi merupakan patogen tumbuhan.

• Cadangan makanan berupa glikogen9

CIRI KARAKTERISTIK FUNGI

1. Yeast/Khamir Fungi uniseluler, tidak membentuk filamen/hifa, bentuk oval atau

membulat. Reproduksinya umumnya dengan mitosis.

– Yeast membelah diri: membelah diri sama besar (Schizosaccharomyces).

– Yeast bertunas: membelah secara tidak sama besar sehingga seperti bertunas (Saccharomyces).

– Yeast bertunas dapat membentuk pseudohifa, suatu rantai pendek mirip hifa, contoh Candida albicans (menginfeksi jaringan dengan pseudohifa)

Yeast anaerob fakultatif, memungkinkannya tumbuh beragam kondisi lingkungan (aerob/anaerob)

– Pada lingkungan cukup oksigen, melangsungkan respirasi aerob.

– Pada kondisi anaerob melakukan fermentasi karbohidrat dan menghasilkan alkohol dan karbondioksida.

10

Sel YeastBudding

11

2. Jamur benang Multiseluler, membentuk filamen. Diidentifikasi bedasar ciri fisik, ciri koloni, dan spora

reproduksinya.– Talus: massa yang dibentuk oleh fungus.– Hifae (Sing: Hifa): Filamen panjang berupa sel-sel

yang menyatu. Hifae bersepta: sel-sel dipisahkan oleh dinding

pemisah (septa). Hifae senositik (aseptat) : panjang, tidak

bersepta Hifa vegetatif: bagian hifa yang berperan dalam

mendapatkan nutrien. Hifa reproduktif/aerial: bagian hifa yang

menghasilkan spora.– Miselium: masa hifae, dapat dilihat mata tanpa alat

bantu12

Karakteristik hifae fungus:Bersepta dan Senositik (Coenocytic)

13

Miselium: besar, merupakan massa hifae yang dapat dilihat

Miselium Rhizopus sp.14

SIKLUS HIDUP FUNGI

Reproduksi aseksual: fragmentasi hifae, pembelahan diri, budding/tunas.

Spora jamur diproduksi dari hifae aerial dan digunakan untuk reproduksi seksual dan aseksual.1. Spora aseksual: dibentuk oleh hifae aerial pada

satu organisma, organisma baru akan identik dengan induk.

Contoh:

Konidiospora: spora uniseler atau multiseluler yang tidak dilindungi saccus/kantung

15

Chlamydospore: spora berdinding tebal dibentuk

dalam segmen hifa.

Sporangiospora: spora aseksual yang dibentuk dalam saccus (sporangium).

2.Spora seksual: dibentuk melalui penggabungan nuklei dari dua spora berbeda kelamin dari spesies yang sama. Individu baru mewarisi sifat dari kedua induk.

16

ReproduksiSecara umum mengikuti alur: hifae haploid → tahap dikaryotik → zygote

diploid– Selama reproduksi seksual, hifae haploid

dari 2”jenis kelamin” yang berbeda berfusi.

– Jika nuklei tidak berfusi segera, maka yang dihasilkan adalah hifa dikaryotik (2n).

– Pada beberapa spesies, nuklei sepasang tetapi tidak akan berfusi untuk jangka aktu tertentu bahkan lama.

– Nuklei tetap membelah, sehingga tiap sel memiliki salah satu dari nuklei tersebut.

17

– Ketika nuklei berfusi, zigot yang dihasilkan melakukan pembelahan meiotik dan membentuk spora.

– Spora berkecambah langsung menjadi hifae haploid tanpa perkembangan embriologi.

– Spora merupakan bentuk adaptasi kehidupan di tanah dan menjamin bahwa spesies tersebut dapat tersebar luas.

– Suatu spora merupakan sel reproduksi yang dapat tumbuh langsung menjadi organisma baru.

– Fungi menghasilkan spora baik selama reproduksi sexual dan asexual.

– Meskipun bersifat nonmotile, spora dengan mudah disebarkan oleh angin. 18

– Reproduksi aseksual dapat berlangsung secara :

– Produksi spora oleh suatu miselium merupakan mekanisma yang paling umum.

– Fragmentasi berlangsung ketika sebagian fragmen miselium terpisah dan tumbuh menjadi individu baru.

– Tunas tipikal pada yeast; sel membentuk sel anakan yang akan lepas dari sel induk ketika telah tumbuh mencapai ukuran penuh.

19

Klasifikasi Fungi• Fungi nonfotosintetik, beberapa

uniseluler, multiseluler dan makroskopik• Klasifikasi fungi berdasarkan atas kriteria

:– Karakteristik dari spora seksual dan tubuh

buah selama tahap seksual di siklus hidupnya– Keadaan alami dari siklus hidup– Karakterisitk morfologi dari miselia atau sel

vegetatifnya

• Fungi terdapat tahap seksual dikenal : Fungi Perfekti

tidak terdapat tahap seksual : Fungi Imperfekti 20

• Fungi imperfekti klasifikasinya berubah menjadi Kelas yang disebut Deuteromycetes

• Beberapa contoh reklasifikasi fungi imperfekti (Tabel 10.1)

• Para Mikologist membagi kingdom Fungi menjadi 3 kelompok besar :

1. Slime Molds

2. Flagellated lower fungi

3. Terrestrial fungi

21

1. Slime Molds• Slime Molds tipe: tidak seperti fungi, juga tidak seperti protozoa• Dalam tahap pertumbuhannya, terdapat tahap seperti protozoa

dinding sel sangat sedikit• Dalam tahap propagasi, terdapat tahap seperti fungi

membentuk tubuh buah dan sporangia • Slime Molds terbagi dua kelompok : Cellular Slime Molds dan

Acellular Slime Molds (Tabel 10.2)

22

1.1. Cellular Slime Molds• Selama tahap pertumbuhan vegetatif selnya tersusun menyerupai

susunan sel protozoa (amoeba); Bergerak dengan pseudopodia (kaki “palsu”)

• Hidup di perairan tawar,tanah lembab dan log kayu yang lapuk• Pada lingkungan yang tidak mendukung beragregasi membentuk

Pseudoplasmodia (Gambar 10.1)

23

1.2. Acellular Slime Molds (Myxomycetes)

• Inti (nuklei) tidak dipisahkan oleh suatu membran membentuk massa protoplasma dengan banyak inti

• Mengambil nutrisi dengan cara fagositosis

• Siklus hidup (Gambar 10.2)

24

2. Flagellated Lower Fungi• Pada beberapa tahap siklus hidupnya sel membentuk

flagella• Mengambil nutrisi dengan secara absorptif• Reproduksi aseksual zoospora

Reproduksi seksual berbagai bentuk• Dibagi menjadi 4 kelompok besar (Tabel 10.3) :

Chytridiomycetes, Hyphocythridiomycetes, Plasmodiophoromycetes, dan Oomycetes

25

2.1. Chytridiomycetes

• Memproduksi sel yang bersifat motil mempunyai flagella (whiplash dan tinsel flagella)

• Hidup parasit dan saprofit di dalam air dan tanah

• Beberapa uniselluler• Mempunyai thallus dan

beberapa memproduksi rhizomycelium (sistem percabangan hifa yang muncul dari posterior thallus Gmbr.10.3)

26

• 2.2. Hyphochytridiomycetes– Hidup sebagai saprofit atau parasit di dalam air dan tanah– Motil dengan menggunakan flagella yang berada di anterior

sel (tipe tinsel flagella)– Reproduksi aseksual zoospora (dari zoosporangium) – zoospora mampu berenang ke inang baru

• 2.3. Plasmodiophoromycetes– heterotrofik dan parasit obligat– perkembang di dalam vaskular tanaman, alga dan beberapa

fungi menyebabkan pembesaran abnormal sel inangnya, disebut Hypertrophy

– Menyebakan multiplikasi abnormal sel inangnya Hyperplasia

– Reproduksi zoospora– Contoh:

Plasmodiophora brassicae penyakit pada kubis Spongospora subterranea penyakit pada kentang

27

2.4. Oomycetes

• Membentuk filamen yang terdiri dari seonositik miselium

• Bersifat parasit atau saprofit

• Genus Saprolegnia terkenal menyebabakan water moldberpengaruh pada ikan dan telurnya

• Siklus hidup Saprolegnia (Gmbr.10.4)

28

3. Terrestrial Fungi• Merupakan kelompok fungi yang umumnya telah dikenal,

contoh : yeast, mildews, puffballs, jamur tiram dll.• Sama sekali tidak memiliki sel yang bersifat motil• Reproduksi seksual : zygospora, ascospora, basidiospora• Reproduksi aseksual : tunas, fragmentasi, sporangiospora atau

konidia• Dibagi menjadi 4 kelompok besar : Zygomycetes,

Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes (Tabel 10.4)

29

3.1. Zygomycetes• Menghasilkan

zygospora (reproduksi seksual)

• Reproduksi aseksual sporangiospora (dibentuk di dalam sporangia) Gmbr 10.5

• Contoh : Rhizopus stolonifer

• Beberapa hidup sebagai saprofit, beberapa parasit, dan beberapa bernilai komersil : saus kedelai, steroid bagi kontasepsi, anti peradangan dll.

30

3.2. Ascomycetes• Disebut sebagai fungi tingkat

tinggi karena strukturnya yang lebih kompleks

• Memiliki banyak jenis dan mempunyai nilai ekonomi tinggi (Contoh: truffle dll.)

• Reproduksi seksual : ascospora• Terdapat 8 ascospora di dalam

setiap ascus• Ascus terdapat didalam tubuh

buah yang dinamakan ascocarp (Gmbr 10.6)

• Reproduksi aseksual: konidia• Berdasarkan jenisnya, konidia

dapat dihasilkan di dalam tubuh buah aseksual, seperti pycnidium (Gmbr 10.7A) atau acervulus (Gmbr 10.7B) 31

• Beberapa ascomycetes membentuk hubungan benefisial : mycorrhizal ( fungi dan akar tanaman)

• Claviceps purpurea : memproduksi halusinogenik alkaloid (LSD)

• Neurospora siklus hidup (Gmbr 10.8) dijadikan penelitian di bidang genetik

• Beberapa jenis Neurospora digunakan didalam industri fermentasi

32

• Salah satu kelompok ascomycetes lainnya yang terkenal dengan pertunasannya:Saccharomyces cerevisiae

• S.cerevisiae : digunakan dalam industri fermentasiminuman beralkohol

• S.cerevisiae Bentuk sel (Gmbr 10.9) dan siklus hidupnya (Gmbr 10.10)

33

3.3. Basidiomycetes• Spesiesnya >25.000

jenis• Siklus hidup

basidiomycetes secara umum (Gmbr 10.11)

• Memiiki basidium (jamak, basidia)merupakan struktur reproduksi seksual, tempat terjadinya meiosis dan karyogami

34

• Setiap basidium menghasilkan 4 basidiospora yang haploid (hasil meiosis)

• Basidium berada di dalam tubuh buah yang dinamakan basidiokarp

• Pada mushroom dan puffball, basidiokarp dapat dilihat langsung (Gmbr 10.12). Contoh : Agaricus campestris

• Puccinia graminis (Gmbr 10.13) parasit bagi tanaman padi-padian

35

3.4. Deuteromycetes• Menghasilkan spora

aseksual atau konidia, yang dibangun di dalam miselium bersepta

• Reproduksi seksual : belum diketahui

• Contoh spesies: Penicillium (Gmbr 10.14) dan Aspergillus (Gmbr 10.15), Candida albicanspatogen, penyebab peradangan pada mulut, vagina, hati (endocarditis), otak (meningitis) (Gmbr 10.16)

36

BAKTERI

37

• Bakteria dan ArchaeaPerbedaan dasar dari

kedua kelompok :

Komponen Sel Bakteria Archaea

Dinding sel Tersusun dari peptidoglikan

Tersusun dari protein atau polisakarida

Phospolipid pada Membran sitoplasmik

asam lemak rantai panjang

asam lemak rantai panjang dan phytanols (alkohol rantai panjang

Sintesis Protein (asam amino yang dipakai pertama u/ membentuk rantai protein)

formilmethionin methionin

38

Bakteria• Analisis RNA dari ribosom, bakteria dipisahkan menjadi sebelas

kelompok yaitu:

1. Thermotoga2. Green non-sulfur bacteria3. Deinococci and relatives4. Spirochetes5. Green sulfur bacteria6. Bacteriodes-Flavobacteria7. Planctomyces and relatives8. Chlamydiae9. Gram-positive bacteria10. Cyanobacteria11. Purple bacteria

• Analisis berdasar ada tidaknya dinding sel dan pewarnaan gram bakteria dipisahkan menjadi bakteri gram positif, bakteri gram negatif, dan mycoplasma

39

Bakteria• Bakteria Gram-Positif

1. Coccus Terdapat beberapa sub kelompok:- Aerobik coccus genus Micrococcus- Red-pigment coccus genus

Deinococcus- Fakultatif coccus genus

Staphylococcus, Streptococcus (Gmbr 9.26)

- Anaerobik coccus genus Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus

40

2. Bakteri Pembentuk Endospora Resisten dari kekeringan,

pewarnaan , desinfektan,panas dan radiasi

Bentuk endospora umumnya batang, kecuali Sporosarcina (coccoid) Gmbr 9.27

Contoh : Genus Bacillus dan Sporosarcina

(aerobik)Gmbr 9.27) Genus Clostridium dan

Desulfotomaculum Gmbr 9.27 Beberapa saprofit yang tidak

berbahaya,namun beberapa mampu menyebabkan penyakit Bacillus anthracis

41

3. Regularly Shaped Rods Tidak membentuk spora aerob, fakultatif dan anaerob Contoh:

genus Lactobacillus Listeria monocytogenes :

terdapat pada susu yang tidak dipasteurisasi sempurna

4. Irregularly Shaped Rods Tidak membentuk spora Genus (tidak umum) yang

aerob dan hidup di tanah Arthrobacter : tumbuh dengan bentuk yang tidak beraturan

Contoh lain : Corneybacterium diphtheriae (Gmbr 9.29)

42

5. MycobacteriaHanya terdapat satu genus : MycobacteriumKarakteristik unik : acid-fastProses pewarnaannya : sukar membutuhkan pewarna

kuat seperti carbolfuchsin (Gmbr 9.30)Contoh : M.tuberculosis dan M.leprae

43

6. Aktinomiset

karakteristik : membentuk miselium dan filamen yang disebut hifa

Contoh : Nocardia (Gmbr 9.31)

Frankia Beberapa spesies

bereproduksi dengan membentuk spora (sporangiospore dan conidiospore)

Umumnya tidak berbahaya

44

Bakteria

• Bakteria Gram-Negatif1. Spiroket

bentuk heliks, motil

hidup di air, lumpur

beberapa patogen bagi manusia, contoh : Borrelia reccurentis (penyebab demam terus menerus) Gmbr 9.2

2. Aerobik atau mikroaerofilik Curved Bakteri

bentuk heliks, vibrio,cincin,motil dengan polar flagela dan beberapa nonmotil

Contoh : Aquaspirillum magnetotacticum (Gmbr 9.1) :memiliki komponen magnetik

Figure 9.1

45

Contoh :

- Aquaspirillum sp (Gmbr 9.3)

- Azospirillum brasilense (Gmbr 9.4)

- Bdellovibrio (Gmbr 9.5) : aman bagi makhluk hidup kecuali bakteri, karena justru menyerang dan menghancurkan sel bakteri

46

3. Aerobic Rods and Cocci terdapat dalam air dan tanah Contoh :• genus Pseudomonas

(Gmbr.9.7): mampu memecah senyawa organik kompleks dan digunakan sumber energi

• genus Zoogloea (Gmbr 9.8) melekat pada matriks gelatinmembentuk slimy mengoksidasi substansi organik

• Agrobacterium tumefaciens (Gmbr 9.9)

• Lampropedia hyalina (Gmbr 9.10)

47

4. Facultative Rods mampu hidup pada keadaan

aerob atau anaerob

Contoh : • famili Enterobacteriaceae

(hidup dalam usus manusia) :

Escherichia coli (Gmbr 9.12 A)

• Salmonella typhi (Gmbr 9.12.B)

• Vibrio cholerae

48

5. Anaerob Dibagi 2:

- Anaerob yang membutuhkan sulfat atau elemen sulfur

- Anaerob yang tidak membutuhkan keduanya

Contoh : Bacteroides fragilis (Gmbr.9.14)

6. Rikettsia dan Chlamydia Keduanya merupakan parasit

obligat Contoh:

Rickettsia akari:menginfeksi sel tikus (Gmbr. 9.15)

Spesies Chlamydia : siklus hidup(Gmbr 9.16)

49

7. Anoxygenic Photrophic Bacteria Memiliki persamaan dengan

tumbuhan hijau mengubah energi cahaya menjadi energi kimia

Perbedaanya: tidak menghasilkan O2

Memiliki tipe klorofil bakterioklorofil Memiliki karotenoid,berdasarkan

jenisnya dibagi 2: “purple”bakteri (orange to purple-red) Green bakteri (green to brown)

Beberapa bereproduksi dengan budding (tunas). Contoh :Rhodomicrobium (Gmbr 9.17)

50

8.Oxygenic Phototrophic Bacteria Mengandung klorofil Melibatkan O2 (tidak seperti

Anoxygenic Phototrophic) Mengandung pigmen protein yang

larut dalam air, yaitu pikobilin (mampu menyerap cahaya dan mengubahnya menjadi energi pada klorofil)

Umumnya dikenal sebagai Cyanobacteria (bakteri biru) (Gmbr 9.18)

51

9. Gliding Bacteria Terdapat 2 jenis Gliding

Bacteria: dapat memproduksi spora

(strukturnya disebut fruiting bodies)

Tidak memproduksi spora

Mampu bergerak memutar (gliding) pada permukaan lembab sehingga sering disebut myxobacters (slime bacteria)

Memproduksi myxospores (Gmbr 9.19) yang dorman dan resisten terhadap desikasi 52

- Myxospores berada didalam sporangioles. Contoh Gmbr 9.20 :

53

10. Sheathed Bacteria Diselubingi oleh substansi organik Hidup di air tawar dan lingkungan laut Contoh :

Sphaerotilus natans (Gmbr 9.22)

54

11. Budding and/or Appendaged Bacteria

Beberapa aerob, mikroaerofilik atau fakultatif

Beberapa memproduksi prosthecae

Contoh :Caulobacter (Gmbr

9.23)

55

12. Kemolitotrof Menyimpan energi dengan mengoksidasi

komponen anorganik Berdasarkan komponen anorganik yang

dioksidasi, dibagi menjadi 4 :

Genus yang diberi awalan nitro-, menyimpan energi dengan mengoksidasi nitrit menjadi nitra. Contoh Nitrobacter dan Nitrococcus (Gmbr 9.25)

Genus yang diberi awalan nitroso-, menyimpan energi dengan mengoksidasi amonia menjadi nitrit (Gmbr 9.25)

Genus yang diberi awalan thio-, menyimpan enrgi dengan mengoksidasi elemen sulfur atau mereduksi sulfur, seperti thiosulfate dan sulfit. Contoh: Thiospira dan Thiobacillus

Genus yang diberi awalan sidero-, menyimpan besi atau manganase oxides di dalam kapsul. Contoh : Siderococcus

56

Ringkasan Kelompok Besar Bacteria Gram-Negatif

57

Bakteria• Mycoplasma Karakteristik unik: tidak mampu

membentuk dinding sel hanya memiliki membran sitoplasme sebagai pembatas luas

Dari karakteristik unik tersebut, terdapat komponen yang tidak dijumpai pada eubakteria lainnya, yaitu :

1. Sel bersifat seperti plastik dan mampu membentuk berbagai bentuk (Gmbr 9.33)

2. Sifatnya plasticity mampu menerobos pori-pori membran filter

3. Bila berada di dalam air, sel dapat menggembung dan pecah

4. Tidak dapat di-inhibisi oleh penisilin (bahkan dalam konsentrasi tinggi)

Contoh : Ureaplasma urealyticum

(penyebab ureritis) Spiroplasme 58

Archaea1. Methanogen Anaerobik Mampu memproduksi methan (CH4) Contoh : Methanobacterium (Gram positif) dan

Methanospirillum (Gram negatif) Gmbr.9.342. Extreme Halophile Disebut Halobacteria Membutuhkan lingkungan hidup dengan kodar

garam 17-23% Beberapa memiliki pigmen unik

bacterorhodopsin3. Extreme Thermophiles (Sulfur-

Dependent Archaebacteria) Tumbuh pada suhu 500C – 870C Menyukai lingkungan pH rendah Genus Sulfolobus :menyimpan energi dengan

mengoksidasi elemen sulfur, atau gula dan asam amino

4. Thermoplasma Tidak memiliki dinding sel (seperti

mikoplasma) Tumbuh optimum pada 55-590C, pH 2

59

VIRUS

60

AGEN INFEKSI NON-ORGANISMA

• Klasifikasi filogenetik organisma menunjukkan 3 domain organisma tetapi virus, viroid dan prion tetap tidak dapat digolongkan sebagai organisma

• Organisma memiliki satuan atau unit fungsional terkecil yang disebut sebagai SEL

61

Prion, Viroid dan Virus

Prion: molekul protein spesifik yang infektif. Prion memiliki informasi yang mengkode replikasinya, a.l. penyebab penyakit sapi gila (cow mad disease atau bovine spongiform encephalophaty, BSE), dan CJD (Creutz-Jakob disease) pada manusia.

Viroid merupakan jasad yang terdiri dari RNA saja yang menjadi materi pengkode reproduksinya. Genome RNA-nya kecil, dalam sel inang viroid mampu memulai replikasi dirinya. Replikasi kadangkala ditunjukkan sebagai symptom penyakit dalam hewan inangnya. Contoh penyakit umbi kentang dan penyakit eksokortis pada tanaman jeruk.

Virus merupakan mikroba non seluler dan merupakan parasit obligat intraselluler. Untuk dapat bertahan di lingkungan virus harus mampu berpindah dari inang satu ke lainnya, menginfeksi dan replikasi pada inang yang sesuai. Suatu partikel virus didefinisikan sebagai struktur yang terlibat dalam transfer asam nukleat dari satu sel ke lainnya. Asam nukleat dapat berupa DNA atau RNA, dengan benang tunggal atau ganda, linear, bersegmen, atau mungkin sirkuler.

62

Grapevine yellow speckle

PENYAKIT VIROID

63

Avocado sunblotch

64

Edward Jenner (± 1798) Menggunakan prosedur vaksinasi untuk

melindungi individu dari infeksi virus cacar (smallpox)

65

“Virus” berasal dari bahasa Latin yang berarti racun

Istilah pertama kali digunakan oleh Pasteur untuk menjelaskan agen infeksi rabies.

Dimitri Ivanowski (1892), mendapatkan agensia yang dapat lolos filter (disebut: virus) pada tobacco mosaic disease (TMV)

Pada awal tahun 1900-an, virus dibedakan dengan bakteri karena virus merupakan “filterable agents”.

F. C. Bawden dan N. W. Pirie (1935) : TMV diisolasi dan dimurnikan. Mikroskop elektro digunakan untuk mengamati virus.

Pada tahun 1950-an sains virologi telah disiplin ilmu tersendiri. 66

• Sifat Infeksius– ditularkan secara horizontal• Intraseluler – memerlukan sel hidup• Genom berupa RNA atau DNA tetapi tidak

dua-duanya• Replikasi diarahkan oleh asam nukleat virus

di dalam sel inang• Umumnya memiliki selubung protein• Memiliki atau tidak memiliki amplop lipid• Inang luas atau spesifik• Replikasi dilakukan denganmemotong-

motong materi genetik dan menyusunnya kembali

• Menggunakan host factors (memanfaatkan/memanipulasi inang) untuk proses replikasi lengkap

Karakteristik Umum Virus:

67

Komponen Virus (satuan untuk virus partikel atau virion): Kapsid: selubung protein disusun oleh banyak

subunit protein (kapsomer), kapsomer yang dapat identik atau berbeda.

Materi genetik: RNA atau DNA, tidak kedua-duanya

Nukleokapsid = Kapsid + materi genetik

Komponen tambahan pada beberapa virus: Sampul (amplop, Envelope): terdiri dari protein,

glikoprotein, dan lipid. Virus telanjang (Naked viruses) tidak punya

sampul.

68

Virus mempunyai DNA atau RNA di dalam protein Kapsid (Nucleocapsid)

69

STRUKTUR VIRUS

1. Genom2. Kapsid/Kapsomer3. Amplop/Sampul

70

STRUKTUR VIRUS

71

72

Virus dalam sel tumbuhan dengan pembanding organisma uniseluler

73

Flint et al., 2004Principles of VirologyFig. 1.8

Sizes of microscopic and submicroscopic biological entities and their ability to be examined using various technologies

Perbandingan ukuran virus dan mikroorganismalainnya serta alat bantu yang digunakan untuk melihat

74

Sifat Inang mempengaruhi tipe virus

• Virus vertebrata memiliki beragam jenis• Virus tumbuhan umumnya virus RNA

kecil• Virus fungi umumnya berupa virus dsRNA• Virus organisma ber sel tunggal

umumnya berupa virus dsDNA

75

Variasi sifat virus• Ukuran genome 0,3 - 1200 kb; rata-rata

ukuran genome bervasriasi• Partikel isometrik bervariasi dari diameter

~24 nm hingga ~400 nm• Genom RNA atau DNA dapat bersifat single

stranded (ss) atau double-stranded (ds)• Bila ssRNA, mungkin bersifat sense + atau – • Dapat memiliki satu atau lebih partikel

protein• Dapat memiliki atau tanpa amplop lipid

76

Tipe virus berdasar komposisi asam nukleatnya

DNA RNA

ss ds ss ds

env naked env naked env naked env naked0 5 9 12 9 14 2 50 100 200 300 200 600 10 300

FamiliesSpecies

Host typeVertebrateInvertebratePlantFungusBacteria

- + ++ ++ ++ ++ - ++ - + ++ - ++ ++ - ++ - ++ - + + +++ - + - - - + + + + +++ - + + +++ - + + -

77

Ringkasan Sifat Virus

• Animal– RNA – 5-30 kb– DNA: 5-350 kb

– Many enveloped– Range of complexity

– Range of morphologies– Some divided genomes• Prokaryote

– RNA – 5-8 kb– DNA – 10-200 kb– Few enveloped

– Range of complexity– Range of morphologies– Few divided genomes

• True Fungi– RNA – 2.5-28 kb

– DNA – none – Enveloped ones have no capsid

– Little genome complexity– Little morphological complexity

– Some divided genomes

• Plant– RNA – 0.3-28 kb– DNA – 3-10 kb – Few enveloped

– Little genome complexity– Little morphological complexity

– Many divided genomes

• Lower eukaryote– RNA – 5-10 kb

– DNA – 180-1200 kb– Internal envelope

– Range of complexity– Range of morphologies

– No divided genomes78

Virus diklasifikasi berdasarkan atas karakter sebagai berikut:

– Tipe materi genetik (RNA atau DNA)– Bentuk Capsid– Jumlah Capsomer– Ukuran Capsid– Ada tidaknya sampul (envelope)– Inang yang diinfeksi– Tipe penyakit yang ditimbulkan– Sel target– Sifat imunologis

79

Tipe materi genetik virus:Materi genetik dapat untai tunggal atau ganda:

– DNA untai tunggal (ssDNA): • Parvoviruses

– DNA untai ganda (dsDNA):• Herpesviruses• Adenoviruses• Poxviruses• Hepadnaviruses* (Partially double stranded)

– RNA untai tunggal (ssRNA): dapat plus (+) atau minus (-) sense:

• Picornaviruses (+)• Retroviruses (+) • Rhabdoviruses (-)

– RNA untai ganda (dsRNA): • Reoviruses

80

Morfologi Kapsid:

• Helical: protein mirip-pita membentuk spiral disekeliling asam nukleat. Dapat kaku atau fleksibel.– Tobacco mosaic virus– Ebola virus

• Polyhedral: banyak sisi. Bentuk umum adalah icosahedron, dengan 20 muka segitiga dan 12 sudut– Poliovirus– Herpesvirus

• Complex viruses: bentuk tidak teratur (umum)– Bacteriophages mempunyai serabut, lembaran, dan plat

yang terikat capsid– Poxviruses mempunyai beberapa selubung membungkus

asam nukleat. 81

Virus Tumbuhan

• Virus tumbuhan telah menyebabkan kerugian besar bagi petani karena kehilangan produksi dan atau penurunan kualitas

• Tumbuhan yang terinfeksi dapat menunjukkan sejumlah gejala, seperti: daun menguning seluruhnya, dengan pola

tertentu, bercak-bercak atau hanya sepanjang tulang daun

daun mengalami perubahan bentuk, misalnya mengeriting

pertumbuhan mengalami gangguan pertumbuhan terhambat/kerdil

abnormalitas pembentukan bungan dan buah.82

83

Beberapa gejala/ symptom infeksi virus

84

85

PICORNAVIRUSES SS +

CALICIVIRUS SS +

REOVIRUS DS (+/-)

TOGAVIRUS SS +

FLAVIVIRUS SS +

RHABDOVIRUS SS -

PARAMYXOVIRUS SS -

ORTHOMYXOVIRUS SS -

RETROVIRUS SS + (two identical)

FILOVIRUS SS -

ARENAVIRUS SS -

BUNYAVIRUS SS -

CORONAVIRUS SS +

RNA VIRUSES GENOME

86

Deteksi Virus Electron microscopy Immunologic Assays: mendeteksi protein khusus

virus atau antibodi mereka.– Western Blotting– ELISA

Biological Assays: mendeteksi pengaruh cytopathic (CPE) disebabkan oleh infeksi virus lewat sel.– Plaque assays untuk virus berlytic– Formasi fokus untuk transformasi virus beroncogenic

Hemagglutination Assay: Banyak virus menggumpalkan sel darah merah.

Molecular Assays: pemeriksaan untuk asam amino virus.– PCR (Polymerase chain reaction)– Southerns (DNA) or Northerns (RNA) 87

Jalur masuk virus ke dalam sel inang

Fusi Permukaan

Receptor-Mediated Endocytosis

Fusi dalam endosomaLisis dalam endosoma

88

Siklus Hidup

89

90