Daur Litik dan Daur Lisogenik pada Replikasi Virus

Sebagaimana yang telah dibahas pada artikel sebelumnya, virus memiliki beberapa ciri utama, salah satunya adalah tidak dapat hidup mandiri. Virus tidak dapat berkembang biak tanpa inang yang ditempatinya, mengapa bisa demikian? Pada dasarnya, virus berkembang biak dengan cara memanfaatkan sel dari organisme yang ditempatinya. Hal ini dilakukan dengan alasan virus memiliki struktur yang sangat sederhana sehingga untuk melengkapi bagian-bagian yang diperlukan dalam proses replikasinya, virus memanfaatkan bagian yang terdapat pada sel inangnya. Untuk dapat mereplikasi asam nukleat dan mensintesis protein selubungnya, virus membutuhkan protoplasma yang diambil dari sel inangnya, sebagai konsekuensinya, sel yang telah diambil protoplasmanya akan rusak. Setelah sel inangnya rusak dan berhasil mereplikasi dirinya, virus akan berpindah menuju sel yang lain, begitu seterusnya. Di luar sel inang, virus disebut sebagai partikel virus atau sering disebut sebagai virion.

Dalam proses replikasi virus, khususnya virus yang menyerang bakteri (disebut bakteriofage atau bacteriophage), terdapat beberapa tahapan yang dilalui. Tahapan-tahapan itu membentuk suatu siklus / daur yang kemudian dibedakan menjadi dua macam, yaitu daur litik dan daur lisogenik bakteriofage.

Apa itu daur litik bakteriofage dan bagaimana prosesnya?
Daur litik terjadi ketika sel (bakteri) yang digunakan virus sebagai media inkubasi terlisis (terurai atau pecah) pada masa pembebasan virus-virus baru. Hal ini menyebabkan virus-virus baru yang baru tereplikasi, akan terus mencari sel baru untuk melanjutkan replikasi mereka.

5 Tahap Dalam Daur Litik

Ada kurang lebih 5 tahap dalam daur litik, yaitu: ^[1][2][3]

1. Tahap penempelan (adsorbsi)
Pada tahap ini, virus akan menempel pada sel inang, dengan ikatan khusus antara kapsid protein virus dengan reseptor pada permukaan sel inang. Ikatan khusus ini membuat virus hanya dapat menempel pada inang tertentu, apabila tidak cocok maka virus tidak dapat menempel. Misalnya virus HIV hanya dapat menempel pada tipe leukosit tertentu, terutama CD4+. Pada kasus bakteriofage, virus mulai mengeluarkan enzim yang disebut lisozim yang digunakan untuk melubangi sel inang.

2. Tahap injeksi
Pada tahapan ini, virus mulai memasukkan DNA atau RNA yang terkandung didalamnya, sedangkan selubung protein dari asam nukleat yang disebut kapsid tetap berada diluar sel. Setelah semua sel genetik berhasil masuk ke dalam sel inang, maka kapsid akan terlepas dari sel karena sudah tidak berguna lagi bagi virus tersebut. Tahap ini menurut beberapa referensi sering dibedakan menjadi dua, yaitu: penetrasi dan pelepasan.

Penetrasi adalah tahap di mana virus berusaha melubangi membran plasma sel inang (dan dinding sel bila ada) menggunakan enzim seperti lisozim pada bakteriofage. Pelepasan adalah tahap di mana virus melepaskan sepenuhnya DNA atau RNA dari kapsidnya agar dapat menginfeksi inang.

3. Tahap sintesis (tahap pembentukan)
Setelah berhasil menginjeksi asam nukleat, bakteriofage tersebut menghasilkan enzim (yang dikodekan dalam genomnya) untuk menghentikan sintesis molekul bakteri (protein, RNA, DNA). Setelah sintesis protein dan asam nukleat dari sel inang berhenti, virus akan mengambil alih proses metabolisme sel inang. DNA dan RNA dari sel inang kemudian digunakan untuk menggandakan asam nukleat virus sebanyak mungkin. Selain itu, virus akan menggunakan protein yang terdapat pada sel inang untuk kemudian digunakan untuk menggandakan kapsid.

4. Tahap perakitan
Pada tahap perakitan, virus akan membentuk tubuh mereka. Pada tahapan ini, kapsid yang telah terbentuk pada tahap sintesis akan mulai diisi dengan asam nukleat yang telah tereplikasi sehingga menjadi virus yang utuh.

5. Tahap lisis
Setelah terbentuk virus-virus baru yang sempurna, maka induk virus akan mengeluarkan enzim lisozim untuk menghancurkan sel inang yang kemudian diikuti dengan pelepasan virus-virus baru. Virus-virus baru yang dilepaskan pada satu kali daur berkisar anatara 100 – 200 virus. Virus baru ini kemudian akan mencari sel lain untuk kemudian melanjutkan daur hidup mereka.

Pada beberapa jenis virus, pematangan (pendewasaan) terjadi setelah virus dilepaskan dari sel inang. Beberapa jenis virus juga dapat menjalani siklus litik tanpa melalui tahap lisis (tanpa meledak keluar), tetapi dengan mengambil sebagian porsi membran sel inang, lalu keluar dengan budding (tunas). Virus yang memiliki kemampuan ini biasanya merupakan virus tipe berselubung, seperti: HIV dan Influenza.

Apa itu daur lisogenik bakteriofage dan bagaimana prosesnya?
Daur lisogenik dikenal juga dengan daur tenang. Pada fase lisogenik, virus akan membaur dengan sel inang (bakteri) dengan membentuk profage sehingga sel inang tidak terlisis (rusak) setelah akhir masa inkubasi virus. Dengan kata lain, replikasi virus akan mengikuti pembelahan (reproduksi) bakteri. Namun tidak jarang pula setelah beberapa kali menjalani daur lisogenik, daur lisogenik dapat berubah menjadi daur litik dan menjalani tahap lisis yang merusak. Dalam daur lisogenik, tahapan-tahapan yang dilalui virus lebih banyak bila dibanding dengan daur litik sebab pada daur lisogenik sempurna, akan melibatkan daur litik.

8 Tahap Dalam Daur Lisogenik

Ada kurang lebih 8 tahap dalam daur lisogenik sempurna, yaitu: ^[4][5]

1. Tahap adsorbsi
Pada tahapan ini, sama dengan yang terjadi pada daur litik. Virus akan menempel pada sel inang dan melubanginya dengan enzim lisozim.

2. Tahap injeksi
Tahap injeksi juga sama seperti yang terjadi pada daur litik, dimana virus mulai memasukkan asam nukleat ke dalam sel inang dan melepaskan kapsid sudah tidak digunakan.

3. Tahap penggabungan
Pada tahap penggabungan, virus akan memutus ikatan asam nukleat yang dimiliki sel inang dan masuk kedalamnya untuk menghubungkan rantai itu lagi. Jadi pada tahapan ini, virus tidak mengambil alih asam nukleat sel inang, melainkan membaur untuk membentuk satu kesatuan yang disebut profage.

4. Tahap pembelahan
Pada tahapan ini, asam nukleat virus yang telah tergabung dengan DNA sel inang menjadi profage. Profage hanya akan bereplikasi ketika asam nukleat sel inang bersintesis dan melakukan pembelahan. Profage ikut membelah ketika DNA bereplikasi, sehingga jumlah profage akan sama dengan jumlah DNA hasil replikasi sel inang.

Dengan cara ini, tentu saja virus tidak merusak sel inang, melainkan membaur menjadi satu dan mensubtitusi beberapa bagian asam nukleat sel inang. Reproduksi virus dilakukan bersamaan dengan reproduksi sel inang dimana sel inang akan mewariskan asam nukleat (materi genetik) virus pada proses reproduksi sel inang. Pada tahap ini virus dapat terus membelah mengikuti sel inang, atau memasuki daur litik.

5. Tahap pemisahan (memasuki daur litik)
Pada saat kondisi lingkungan buruk, profage yang semula tenang dan tidak merusak akan menjadi aktif. Hal ini biasanya dipengaruhi oleh kedaaan lingkungan sekitar seperti radiasi ultraviolet misalnya. Profage yang aktif akan mulai memisahkan diri dari DNA sel inangnya, kemudian mulai mengambil alih perananan DNA dalam hal sintesis protein.

6. Tahap sintesis
Sama seperti daur litik, pada daur lisogenik DNA dan RNA dari sel inang kemudian digunakan untuk menggandakan asam nukleat virus sebanyak mungkin. Selain itu, virus akan menggunakan protein yang terdapat pada sel inang untuk kemudian digunakan untuk menggandakan kapsid.

7. Tahap perakitan
Sama seperti daur litik, pada daur lisogenik virus akan mulai merakit tubuh mereka. Selain itu virus juga akan mulai memasukkan asam nukleat (DNA atau RNA) ke dalam kapsid yang telah terbentuk. Setelah proses ini selesai, maka terbentuklah virus baru yang telah sempurna.

8. Tahap lisis
Tahap lisis merupakan tahap akhir dari daur lisogenik sempurna, dimana virus-virus mulai dibebaskan dari sel inangnya secara eksplosif dengan menggunakan enzim lisozim yang digunakan untuk menghancurkan sel inang.