Virion Membawa Genom dan Struktur Pelindung
Virion tidak dapat memperbanyak diri sendiri. Virion tidak memiliki ribosom dan tidak dapat menghasilkan energi, sehingga sel inang menyalin genom virus dan membangun selubung protein di sekeliling genom.
Bagian Utama Virion
Saat ada orang sakit flu, kita sering berkata "tertular virus". Virus adalah partikel aseluler, artinya tidak tersusun sebagai sel lengkap. Bakteri, sebaliknya, merupakan sel.
Satu partikel virus utuh disebut virion. Virion membawa genom, yaitu materi genetik berupa DNA atau RNA. Genom itu dibungkus oleh kapsid, selubung protein yang tersusun dari subunit kecil bernama kapsomer. Sebagian virus juga memiliki selubung lipid di luar kapsid, yaitu lapisan mirip membran yang berasal dari sel inang.
Klasifikasi virus membandingkan jenis genom, struktur kapsid, keberadaan selubung, strategi ekspresi gen, rentang inang, dan hubungan antarsekuens.
Setiap Bagian Virion Memiliki Fungsi
Virus dapat dibandingkan berdasarkan susunan, struktur, klasifikasi, dan pengaruh pada inang. Tabel berikut membandingkan bagian utama yang dimiliki banyak virus.
| Bagian virion | Fungsi | Variasi antarvirus |
|---|---|---|
| Genom | Membawa instruksi genetik | Dapat berupa DNA atau RNA, tergantung jenis virus |
| Kapsid | Melindungi genom | Unit-unit protein bergabung membentuk lapisan pelindung ini |
| Selubung lipid | Membawa protein virus dalam lapisan lipid | Hanya dimiliki oleh jenis virus tertentu |
| Protein permukaan | Mengikat molekul yang sesuai pada sel target | Bentuk protein dan molekul sasaran berbeda antarjenis virus |
Virion membawa informasi genetik dan struktur pelindung. Pembuatan protein, penyediaan energi, dan proses replikasi lainnya bergantung pada sel inang.
Kapsid adalah selubung protein yang melindungi genom saat virus berada di luar sel inang.
- Bagian yang diamati
- Bidang-bidang pada model menunjukkan banyak kapsomer yang bergabung menjadi satu kapsid.
- Makna biologis
- Tanpa kapsid, genom virus mudah rusak sebelum mencapai sel yang cocok.
Model berikut menunjukkan permukaan SARS-CoV-2 secara lebih rinci daripada diagram umum di atas. Tomografi elektron kriogenik pada virion utuh menemukan lapisan ganda lipid dengan trimer protein spike yang menonjol. Protein spike mengikat reseptor ACE2 dan membantu virus masuk ke sel target yang sesuai. Model ini menunjukkan salah satu bentuk virus berselubung. Virus lain dapat memiliki bentuk dan bagian yang berbeda.
SARS-CoV-2 tampak sebagai virion berselubung dengan permukaan kasar dan banyak tonjolan protein.
- Bagian yang diamati
- Perhatikan bentuk keseluruhannya: bagian luar membulat, sedangkan tonjolan permukaannya tersebar di banyak titik.
- Makna biologis
- Protein spike SARS-CoV-2 dapat mengikat ACE2 pada sel yang sesuai dan membantu virus masuk ke dalam sel.
Replikasi Virus Memakai Sel Inang
Sel hidup biasanya memiliki membran sel, sitoplasma, ribosom, dan reaksi metabolisme. Metabolisme adalah rangkaian reaksi kimia yang digunakan sel untuk memperoleh energi dan membangun bagian sel. Virus tidak memiliki ribosom atau sistem metabolisme yang lengkap.
Virus tidak dapat membuat protein atau memperoleh energi yang diperlukan untuk bereplikasi tanpa bantuan sel. Setelah genom virus masuk ke sel inang yang sesuai, virus memakai ribosom dan energi sel inang. Ribosom sel inang membuat protein virus, lalu komponen baru dirakit menjadi virion.
Di luar sel inang, virion dapat bertahan sementara, menempel pada sel yang sesuai, lalu memasukkan genom. Replikasi dimulai setelah virus dapat memakai ribosom dan energi sel inang serta enzim yang diperlukan untuk menyalin genom.
Aktivitas Virus di Dalam dan di Luar Sel
Di luar sel, virion tidak menjalankan metabolisme, membuat protein, atau menyalin genom. Di dalam sel yang sesuai, genom virus dapat mengarahkan pembuatan protein virus dan salinan genom baru. Karena itu, virus hanya dapat memperbanyak diri di dalam sel inang yang sesuai.
Susunan Kapsid dan Selubung Menentukan Bentuk Virus
Ukuran virus sangat beragam. Banyak virion berukuran puluhan sampai ratusan nanometer, sedangkan virus raksasa dapat berukuran lebih besar. Satu nanometer sama dengan seperseribu mikrometer. Karena banyak virion lebih kecil daripada batas yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa, ilmuwan mempelajari strukturnya dengan alat seperti mikroskop elektron.
Bentuk virus berbeda-beda karena susunan kapsomer dan lapisan luar virus berbeda. Ada bentuk heliks seperti gulungan, polihedral seperti bangun berbidang, bulat berselubung, dan bentuk kompleks seperti bakteriofag yang menyerang bakteri. Bentuk virus memengaruhi cara virus melindungi genom, menempel pada sel, dan masuk ke dalam sel.
Kapsid heliks menyusun protein berulang mengelilingi genom, kapsid polihedral membentuk bidang-bidang, virus berselubung menambahkan lapisan lipid yang dapat memiliki tonjolan, dan virus kompleks dapat memiliki kepala serta ekor.
- Bagian yang diamati
- Perhatikan apakah genom dibungkus oleh kapsid berulang, kapsid berbidang, selubung lipid, atau alat penempel khusus.
- Makna biologis
- Kapsid dan selubung melindungi genom, sedangkan protein permukaan mengikat molekul yang sesuai pada sel target.
Kecocokan dengan sel juga penting. Pada banyak virus, protein permukaan atau bagian kapsid harus menempel pada molekul tertentu di permukaan sel inang. Molekul itu dapat berupa protein, rantai gula yang disebut glikan, atau gabungan gula dan lemak yang disebut glikolipid. Molekul tersebut membantu virus menempel atau masuk ke sel. Virus dapat memakai lebih dari satu ikatan molekuler untuk masuk.
Protein Permukaan dan Masuknya Virus ke Sel Inang
Genom membawa informasi genetik untuk membuat komponen virus. Kapsid melindungi genom tersebut. Kekhususan ikatan protein permukaan ikut menentukan sel yang dapat dimasuki virus.
Reproduksi virus mengikuti urutan ini. Genom virus lebih dahulu masuk ke sel yang sesuai. Enzim dari virus, sel inang, atau keduanya menyalin genom virus. Ribosom sel inang membuat protein virus, lalu protein itu dikemas bersama genom menjadi virion baru.