MAKALAH MIKROBIOLOGI
PEMBIAKAN PADA VIRUS
OLEH:
FATMA
ZAHRA
SEKOLAH TINGGI FARMASI INDONESIA
(STIFI)
YAYASAN PERINTIS
PADANG
2015
KATA
PENGANTAR
Dengan menyebut
nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, kami panjatkan puja dan
puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan
inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul
“ Pembiakan Pada Virus”
Adapun
makalah ini telah kami usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan
berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar proses pembuatannya. Untuk itu,
tidak lupa kami sampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu kami dalam pembuatannya.
Namun tidak
lepas dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bahwa ada kekurangan baik dari
segi penyusun bahasa maupun dari segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang
dada dan tangan terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaca untuk
memberi saran dan kritik kepada sehingga
kami dapat memperbaiki makalah ini.
Akhirnya
penyusun mengharapkan semoga makalah yang berjudul “Pembiakan Pada Virus” dapat
diambil hikmah dan manfaatnya. Akhir kata penyusun ucapkan terima kasih.
Padang,
November 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI iii
BAB I : PENDAHULUAN
A. LATAR
BELAKANG 1
B. RUMUSAN
MASALAH 2
C. TUJUAN
PENULISAN 2
D. MANFAAT
PENULISAN 2
BAB II : ISI
A. VIRUS 3
B. PEMBIAKAN
VIRUS 4
BAB III : PENUTUP
A. KESIMPULAN
13
B. SARAN 13
DAFTAR PUSTAKA 14
BAB I
PENDAHULUAN
A.
LATAR
BELAKANG MASALAH
Virus
adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis.
Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan
memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular
untuk bereproduksi sendiri. Dalam sel inang, virus merupakan parasit obligat
dan di luar inangnya menjadi tak berdaya. Biasanya virus mengandung sejumlah
kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi
semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau
kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk
memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.(wikipedia)
Pembiakan
virus ada 3, yaitu pembiakan virus dengan hewan percobaan (in vivo), pembiakan
virus dengan kultur jaringan ( in vitro) dan pembiakan virus dalam telur
berembrio (in ovo).
Pembiakan
virus dengan hewan percobaan digunakan untuk isolasi primer tertentu, untuk
penelitian- penelitian pathogenesis virus dan onkogenesis virus. Pada pembiakan
ini, jumlah hewan percobaan, umur, jenis kelamin serta cara penyuntikan berbeda
tergantung jenis virus. Pada in vivo, biakan yang digunkan adalah biakan
primer dan biakan sel yang dapat hidup[
terus meneus. Biakan sel primer adalah
biakan yag diambil dalam keadaan segar
dari binatang biakan yang berasal dari dari embrio ayam yang berasal
dari sel jenis fibrolast.
Pada pembiakan in ovo, Telur dijadikan tempat
perbenihan virus yang sudah steril dan embrio telur yang tumbuh di dalamnya
tidak mebentuk zat anti yang dapat mengganggu pertumbuhan virus. Karena telur
merupakan sumber sel hidup yang relatif murah untuk isolasi virus, maka
cara in ovo ini
sering digunakan dalam laboratorium.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka sebagai
mahasiswa perlu mempelajari bagaimana cara
pembiakan virus melalui hewan percobaan, kultur jaringan dan dalam telur
berembrio. Oleh karena itu, pada makalah ini akan dibahas mengenai cara pembiakan
pada virus.
B.
RUMUSAN
MASALAH
Berdasarkan
latar belakang diatas, maka rumusan masalahnya adalah:
1. Apa
itu virus?
2. Bagaimana
pembiakan dari virus?
C. TUJUAN
PENULISAN
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah
untuk mengetahui pembiakan virus secara in vitro, in vivo dan in ovo.
D. MANFAAT
PENULISAN
Manfaat dari penulisan makalah ini
adalah:
1.
Bagi
Penulis mengetahui lebih dalam
tentang pembiakan virus secara in vitro,
in vivo dan in ovo.
2. Bagi mahasiswa umunya adalah sebagai materi
tambahan dalam perkuliahan serta penerapannya terutama dalam bidang penelitian.
BAB
II
ISI
A.
VIRUS
Virus adalah parasit mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal
tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan
memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular
untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA,
tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang
terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan menjadi baik protein yang
digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur
hidupnya.(Wikipedia)
Susunan kimia pada
virus:
1. Protein Virus Protein yang membentuk capsid sebuah virus berfungsi untuk
: perlindungan, alat penempelan virus dan penentu sifat antigenik. Secara
khusus protein ini fungsinya berbeda-beda pada masingmasing virus.
2. Asam Nukleat Virus Virus hanya mengandung satu jenis asam nukleat ( RNA
atau DNA saja ). Familia virus RNA binatang kebanyakan memiliki genom RNA
rantai tunggal. Sebaliknya familia virus DNA binatang memiliki genom DNA rantai
ganda. Jenis asam nukleat dapat ditentukan dengan cara pemeriksaan dibawah
mikroskop fluoresensi dengan pewarnaan.
3. Lipida Virus Ada sejumlah virus yang mengandung lipid pada struktur
pembungkusnya (walaupun sebagian besar pembungkus terdiri dari protein). Virus
yang memiliki struktur lipid pada pembungkusnya ini peka terhadap eter 2
4. Karbohidrat Virus Pembungkus virus ada yang mengandung sejumlah
karbohidrat yang berarti, biasanya glikoprotein. Glikoprotein ini merupakan
antigen yang penting, karena posisinya pada permukaan luar dari virus.
Glikoprotein ini sering merupakan protein yang terlibat dalam interaksi virus dengan
antibodi yang menetralkannya.
B.
PEMBIAKAN VIRUS
Virus adalah parasit obligat
intrasel, karenanya virus tidak dapat berkembang biak di dalam medium mati. Ada
tiga cara mengembangbiakan virus, yaitu pembiakan virus dengan hewan percobaan (in vivo), pembiakan
virus dengan kultur jaringan ( in vitro) dan pembiakan virus dalam telur
berembrio (in ovo).
a.
Pembiakan Virus dengan Hewan
Percobaan ( In Vivo)
Merupakan salah satu cara tertua
untuk membiakkan virus. Hewan percobaan Pada
biakan ini menggunakan hewan percobaan sebagai media untuk menanam virus. Jenis
hewan percobaan, umur, jenis kelamin, serta cara penyuntikan tergantung dari
jenis virus yang akan dibiakan. Misal, :
1.
Virus Polio
Hewan yang digunakan adalah kera, cara penyuntikan intra cerebral/intra spinal/intra
nasal/ intra muskular. Dalam waktu 2 minggu setelah penyuntikan maka kera akan
lumpuh. Berarti didalam tubuh kera ada dan berkembang virus polio dan didalam
tinja kera dapat ditemukan virus polio.
2.
Virus Rabies
Hewan yang digunakan tikus putih dewasa yang disuntik secara intra cerebral. 1
– 2 minggu kemudian tikus akan sakit, bulunya rontok dan mati c. Virus Dengue
Digunakan hewan percobaan bayi tikus putih umur 1 – 3 hari, disuntikan secara
intra cerebral. Setelah 7 – 10 hari tikus akan mengalami kejang-kejang atau
lemas lalu mati. Maka darah tikus tadi mengandung virus 2. Telur berembrio
Telor yang dapat dipergunakan adalah telor ayam negri, ayam kampung tau telur
bebek, yang semuanya harus berembrio. Jika akan digunakan telur tersebut tidak
boleh dicuci, sebab pada bagian luar telur terdapat zat seperti lilin yang
berfungsi melindungi agar kuman tidak dapat menembus cangkang telur. Sebelum
digunakan telur harus berada dalam incubator
3.
Virus cacar dapat digoreskan pada kulit atau
cornea kelinci. Jaringan otak anjing rabies yang disuntikkan intraserebral pada
mencit atau kelinci akan menyebabkan terjadinya ensefalitis.
Pada pembiakan dengan hewan
percobaan ini, pertumbuhan virus pada binatang dapat diketahui dengan
melihat gejala-gejala penyakit, adanya
kelainan-kelainan yang tampak dan kematian binatang tersebut. Kadang-kadang adanya kekebalan pada binatang percobaan mengganggu pertumbuhan virus yang
disuntikkan. Pada binatang percobaan dapat pula dtselidiki
patogenesis, respons kekebalan dan epidemiologi
penyakit virus.
b.
Pembiakan Virus dengan Kultur
Jaringan ( In Vitro)
Virus dapat diperbanyak dengan melakukan kultur sel yaitu
menumbuhkan sel yang terinfeksi virus secara invitro. Kultur jaringan
merupakan suatu metode untuk memperbanyak jaringan/sel yang berasal atau yang
didapat dari jaringan orisinal tumbuhan atau hewan setelah terlebih dahulu
mengalami pemisahan (disagregasi) secara mekanis, atau
kimiawi (enzimatis) secara in vitro (dalam tabung
kaca).
Kultur sel yang didapat dari jaringan secara
langsung disebut kultur sel primer, sedangkan kultur sel yang telah mengalami
penanaman berulang-kali (passage) disebut kultur cell
line atau sel strain.
In vitro pada sel yang ditumbuhkan
dalam bentuk potongan organ (biakan organ), potongan kecil jaringan (biakan
jaringan), sel-sel yang telah dilepaskan dari pengikatnya (biakan sel). Biakan
organ dan biakan jaringan hanya dapat bertahan dalam beberapa hari sampai
beberapa minggu saja. Sedangkan biakan sel dapat bertahan beberapa hari sampai
beberapa waktu yang tak terbatas, tergantung pada jenis biakan.
Virus ditumbuhkan di dalam kultur bertujuan untuk mendapatkan stock
virus. Virus yang telah diremajakan disimpan pada suhu -700C dan disebut
sebagai master-stock, sub master stock, dst., tergantung pada jumlah
peremajaannya.
Virus stock ditumbuhkan dengan menginfeksikan sel pada multiplicity of
infection (m.o.i) yang rendah, kira-kira 0,1-0,01 unit infeksi per sel. Virus
melekat pada sel dan mengalami beberapa kali replikasi di dalam kultur sel.
Setelah beberapa hari, virus dipanen dan media ekstraseluler di sekitar kultur
sel atau dari sel itu sendiri yang telah lisis karena pembekuan dan pencarian
(freezing and thawing) atau dilisis menggunakan cawan ultrasonik. Virus
kemudian dihitung dengan infectivity assay.
Jika diperlukan virus dengan jumlah yang banyak, misalnya pada pemurnian
virus. Kultur sel diinfeksi dengan m.o.i yang tinggi, seperti 10 unit infeksi
per sel. Hal ini menjamin bahwa semua sel akan terinfeksi secara bersamaan dan
replikasi terjadi hanya satu kali dan virus segera dipanen pada akhir siklus
replikasi. Sel yang terinfeksi menghasilkan progeni virus dengan kisaran
10-10.000 partikel virus per sel.
Tanda-tanda virus dapat tumbuh dalam media jaringan dapat diketahui
dengan melihat adanya :
a. Adanya CPE
b. Adanya
penghambatan dalam metabolisme sel
c. Pembentukan antigen dalam jaringan
d. Terjadinya
hemadsorbsi
e. Adanya
interferensi Dalam biakan jaringan virus akan dipengaruhi oleh Suhu, PH , cara
menyimpan biakan dan jenis biakan
Biakan sel pada kultur jaringan terbagi
atas:
1. Biakan sel primer
Sel diambil
dalam keadaan segar dari binatang. Sel demikian mampu secara terbatas membelah
dan selanjutnya mati, misalnya biakan primer berasal dari ginjal monyet, embrio
ayam, dll. Proses pembuatan biakan sel dimulai dengan pelepasan sel-sel dari
alat-alat tubuh dengan mengocok sepotong jaringan dengan larutan tripsin. Sel-sel yang didapatkan dalam
suspensi ini kemudian dibiakan dalam larutan pembenihan tertentu. Sel-sel akan
tumbuh melekat pada dinding tabung sampai mebentuk selapis jaringan yang siap
digunakan untuk pembiakan virus. Sel-sel ini dapat dipindahbiakan dengan
membuat suspensi baru dan disebarkan dalam tabung-tabung lain sehingga didapat
biakan sekunder. Tergantung pada asal sel, di dalam biakan jaringan akan
didapatkan sel-sel jenis tertentu. Misalnya biakan sel-sel jaringan yang
berasal dari ginjal monyet akan menghasilkan sel-sel jenis epitel. Biakan yang
berasal dari embrio ayam akan menghasilkan sel jenis fibroblas. Jenis sel
tertentu diperlukan untuk pembiakan virus-virus tertentu.
Virus yang dibiakan di dalam sel biakan jaringan dapat menimbulkan ESP (Efek
Sitopatogenik), seperti perubahan bentuk sel menjadi lebih bulat, perubahan
pada inti sel, kemungkinan pembentukkan jisim atau sel sinsitia dan juga
sel-sel akan melepas dari dinding tabung.infeksi selanjutnya akan menyerang
sel-sel disekitarnya dan bila pada tepat itu sudah ada banyak sel yang
terlepas, maka akan tampak sebagai tempat yang berlubang dan tempat ini
disebut plaque. Tiap virion infektif dalam biakan sel dapat
membentuk plaque dan ini dapat dipakai untuk titrasi virus, sama
halnya dengan pembentukkan koloni oleh kuman pada permukaan perbenihan padat.
2. Biakan sel haploid
Yaitu kumpulan satu jenis sel yang mampu
membelah kira-kira 100 kali sebelum mati.
3. Biakan sel letusan (continous cell lines culture)
Yaitu sel yang mampu membelah tak terbatas.
Kromosomnya sudah bersifat poliploid atau aneuploid. Dapat berasal dari sel tumor
ganas ataupun sel diploid yang telah mengalami transformasi. Diantaranya adalah
sel Hela, Hep-2, KB yang berasal dari manusia, BHK-21 yang berasal dari
binatang hamster, sel LLC-MK dari ginjal monyet, J-III dari leukemia manusia
dan sebagainya.
Cara pembiakan in vitro bermanfaat
untuk:
1.
Isolasi primer virus dari bahan klinis. Untuk itu, dipilih sel yang
mempunyai kepekaan tinggi, mudah dan cepat menimbulkan ESP
2.
Pembuatan vaksin. Untuk itu, dipilih sel yang mampu menghasilkan virus
dalam jumlah besar
3.
Penyelidikan biokimiawi, biasanya dipilih biakan sel terusan dalam bentuk
suspensi
Kelebihan biakan in vitro menurut menurut Bedetti & Cantafora (1990) adalah:
1. Pengambilan kesimpulan
relatif lebih mudah dengan menggunakan populasi sel yang homogen.
2. Kultur sel primer
tetap memiliki integritas morfologi dan biokimiawi dalam jangka waktu lama,
dengan demikian memungkinkan melakukan penelitian ulang (reproducible) dan terkontrol.
3. Kultur sel tidak
terdapat pengaruh sistemik.
Sedangkan kekurangan dari biakan in vitro
adalah:
1.
Dalam kasus kultur sel telah mengalami perubahan sifat aslinya,
maka hasil pengamatan yang diperoleh akan menyimpang.
2. Tidak ada pengaruh
sistemik dan kerjasama antar-sel yang berbeda dalam suatu jaringan yang
kemungkinan memegang peran penting dalam aktivitas fisiologis.
c.
Pembiakan virus dalam telur
berembrio (in ovo).
Telur
merupakan perbenihan virus yang sudah steril dan embrio telur yang tumbuh di dalamnya
tidak mebentuk zat anti yang dapat mengganggu pertumbuhan virus. Karena telur
merupakan sumber sel hidup yang relatif murah untuk isolasi virus, maka
cara in ovo ini sering digunakan dalam laboratorium. Embrio
berada dalam kantung amnion yang berisi cairan amnion yang berwarna putih
jernih. Telur berembrio yang biasa digunakan adalah telur ayam negeri, telur
ayam kampung, atau telur bebek. Umur dari telur, cara penyuntikan, suhu
pengeraman dan lamanya pengeraman tergantung dari jenis virus yang akan
disuntikan.
Pembiakan dalam
telur berembrio ini lebih baik dari penyuntikan pada binatang percobaan karena:
1.
Telur bertunas
bersih dan steril, bebas dari bakteri.
2.
Tidak memiliki
mekanisme kekebalan seperti pada binatang percobaan yang dapat menghalangi perkembangbiakan virus.
3.
Tidak memerlukan pemberian makanan dan sangkar.
Cara pembiakan virus pada telur berembrio adalah:
a.
Cara pertama: dengan mempergunakan
lapisan luar (lapisan ektoderm) selaput korioalantois telur berembrio 10 hari.
Cara penanaman ini berguna untuk isolasi virus yang menyebabkan kelainan pada
kulit yang dulu digolongkan sebagai virus dermatotrofik seperti virus variola,
virus vaccinia, dan virus herpes. Tiap virion yang infektif akan meyerang
sel-sel di sekitarnya dan menibulkan reaksi inflamasi yang dapat dilihat
sebagai bercak putih yang disebut pock. Pock ini
berlainan ukurannya dan bersifat bergantung pada virus yang menyebabkannya.
Cara penanaman pada selaput korioalantois juga berguna untuk titrasi virus dan
titrasi antibodi terhadap virus dengan teknik menghitung jumlah pock.
b.
Cara kedua: dengan menyuntikkan
bahan ke dalam ruang anion terlur berembrio yang berumur 10-15 hari. Cara ini
terutama untuk isolasi virus influenza dan virus parotitis karena virus ini
tumbuh di dalam sel epitel paru-paru embrio yang sedang berkembang. Adanya
perkembangan virus dikenal dengan adanya reaksi hemaglutinasi.
c.
Cara ketiga, menyuntikkan virus pada
kantung kuning telur berembrio 9-12 hari . teknik penanaman ini menggunakan
penyuntikan langsung melalui lubang kecil pada kulit telur kedalam kantung
telur.
Beberapa contoh penggunaan telur
berembrio untuk membiakan virus adalah :
a.
Virus Variola
Digunakan telur berembrio umur 10 – 13 hari disuntikan virus dengan meneteskan
pada bagian CAM ( Chorio Alantois Membrane), kemudian dieramkan pada sushu 35 –
36 derajat selama 3 x 24 jam, kemudian diperiksa.
b.
Virus Influenza
Digunakan telur berembrio umur 10 – 14 hari disuntikan intra amnion, dieramkan
pada suhu 37 derajat selama 2-3 hari, kemudian cairan amnion yang penuh virus
diambil.
c.
Virus Herpes
Simpleks Umur telur 12 hari, disuntikan dengan meneteskan pada CAM, eramkan
pada suhu 37 derajat selama 5 hari kemudian periksa
Cara penetesan dan penyuntikan pada
CAM
Caranya
adalah ambil telur berembrio, lalu periksa dikamar gelap. Lihat ruang udaranya
lalu diberi tanda, kemudian lihat bagian yang gelap, ini adalah embrio, lihat
pula pembuluh darah besar maupun kecil. Pilihlah tempat yang tidak
ada pembuluh darahnya.Selanjutnya di tempat yang telah ditandai
tadi, dibersihkan dengan kapas
dan alcohol. Pada bagian ruang
udara tusuklah dengan alat bor yang steril sampai menusuk selaput kulit telur.
Jika ada pecahan kulit telur, bersihkan tapi jangan ditiup untuk menghindarkan
komintaminasi.
Pada tanda
yang tidak ada pembuluh darahnya, ditusuk lagi tapi jangan sampai menusuk
selaput kulit telur. Kemudian teteskan buffer steril dengan pengisap karet.
Bila tetesan buffer terus masuk, ini menandakan CAM telur turun. Kemudian ambil
pena steril, tusukkan tegak lurus kemudian miringkan diantara selaput lendir
telur dan kulit telur. Jika ada perdarahan berati CAM tertusuk.
Pada
lubang ruang udara masukkan pengisap karet, isaplah semua udara yang ada
sampai habis, sehingga akan didapatkan ruang
udara buatan. Setelah diperiksa lagi dikamar gelap dan CAM telah
berhasil diturunkan, lalu ambil virus yang akan diperiksa dengan spuit steril
sebanyak 0,1-0,2 mL, lalu tusukkan pada lubang bagian CAM. Setelah Itu
lubang-lubang ditutup dengan solatip. Telur harus selalu dala keadaan
terbaring, lalu digoyangkan perlahan-lahan, kemudian dieramkan pada suhu 37°C
selama 2-3 x 24 jam. Setelah itu baru diperiksa.
Faktor
yang mempengaruhi keberhasilan inokulasi pada telur ayam adalah:
a.
Umur dan status imun.
b.
Embrio
yang berumur sekitar 7-9 hari mempunyai bagian organ yang sempurna dan
mempunyai sistem imun yang baik, sehingga saat infeksi virus akan mudah
diamati.
c.
Dosis
virus yang diinokulasikan
Semakin banyak volume virus yang diinokulasikan, maka
semakin banyak sel yang terinfeksi sehingga makin cepat proses kematiannaya.
d. Jarak dan waktu inkubasi
e. Faktor insternal, yaitu temperature,
rute pemberian terhadap bagian telur, kemampuan penyerapan bahan oleh embrio,
dan struktur farmakologi dari bahan itu sendiri.
Kelemahan pembiakan pada cara ini adalah:
1.
Telur dapat
tercemar mikoplasma dan virus unggas laten yang dapat mengganggupertumbuhan virus lain.
2.
Embrio ayam hanya peka
terhadap beberapa jenis virus saja.
3.
Pencemaran
sedikit saja pada bahan pemeriksaan akan mematikan embrio.
BAB III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
2. Pembiakan dari virus terbagi atas 3, yaitu pembiakan virus dengan hewan
percobaan (in vivo), pembiakan virus dengan kultur jaringan ( in vitro) dan
pembiakan virus dalam telur berembrio (in ovo).
B.
SARAN
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, baik
karena kurangnya buku pegangan yang kami miliki maupun keterbatasan kemampuan
kami dalam memahami materi yang berkaitan dengan materi ini. Oleh kerena itu
kritik dan saran yang membangun dari pembaca sangat kami butuhkan demi
penulisan yang lebih baik untuk kedepannya.
DAFTAR PUSTAKA
Arif, P 2011. Biologi Virus. Yudistira : Jakarta
https://id.wikipedia.org/wiki/Virus diakses tanggal 10 november 2015
http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031-KUSNADI/BAb_V_I__R_U_S.OK.pdf. Diakses tangga 10 November 2015
Pelezar, M.J And Chan.1986. Dasar-Dasar
Mikrobiologi :UI Press
Pratiwi, DA . dkk .2007. Biologi Untuk SMA Kelas X Semester 1.
Jakarta : Erlangga
Syamsuri . 2007 Biologi Untuk Sma Kelas X Semester 1
Jakarta : Erlangga
