SIKLUS LITIK: FASE DAN CONTOH NYATA - BIOLOGI - 2025

The siklus litik adalah salah satu dari dua siklus hidup alternatif virus dalam sel inang, melalui mana virus yang memasuki sel mengambil alih mekanisme replikasi sel. Begitu masuk, DNA dan protein virus dibuat dan kemudian melisiskan (memecah) sel. Jadi, virus baru yang baru diproduksi dapat meninggalkan sel inang yang sekarang telah hancur, dan menginfeksi sel lain.

Metode replikasi ini kontras dengan siklus lisogenik, di mana virus yang telah menginfeksi sel memasukkan dirinya ke dalam DNA inang dan, bertindak sebagai segmen inert DNA, hanya mereplikasi ketika sel membelah.

Lambda fag: siklus litik dan siklus lisogenik

Siklus lisogenik tidak menyebabkan kerusakan pada sel inang, tetapi merupakan keadaan laten, sedangkan siklus litik mengakibatkan kerusakan sel yang terinfeksi.

Siklus litik umumnya dianggap sebagai metode utama replikasi virus, karena lebih umum. Selain itu, siklus lisogenik dapat bermuara pada siklus litik ketika ada peristiwa induksi, seperti paparan sinar ultraviolet, yang menyebabkan tahap laten ini memasuki siklus litik.

Melalui pemahaman yang lebih baik tentang siklus litik, para ilmuwan dapat lebih memahami bagaimana sistem kekebalan merespons untuk mengusir virus ini, dan bagaimana teknologi baru dapat dikembangkan untuk mengatasi penyakit virus.

Untuk mempelajari cara menghentikan replikasi virus dan mengatasi penyakit yang disebabkan oleh virus yang menyerang manusia, hewan, dan tanaman pertanian, banyak penelitian sedang dilakukan.

Para ilmuwan berharap suatu hari nanti dapat memahami bagaimana menghentikan pemicu yang memulai siklus litik destruktif pada virus yang mengganggu kesehatan.

Generalitas dari siklus litik

Reproduksi virus paling baik dipahami dengan mempelajari virus yang menginfeksi bakteri, yang dikenal sebagai bakteriofag (atau fag). Siklus litik dan siklus lisogenik adalah dua proses reproduksi mendasar yang telah diidentifikasi pada virus.

Berdasarkan studi dengan bakteriofag, siklus ini telah dijelaskan. Siklus litik melibatkan virus memasuki sel inang dan mengambil alih molekul yang mereplikasi DNA sel untuk menghasilkan DNA virus dan protein virus. Ini adalah dua kelas molekul yang secara struktural menyusun fag.

Ketika sel inang memiliki banyak partikel virus yang baru diproduksi di dalamnya, partikel ini mendorong kerusakan dinding sel dari dalam.

Melalui mekanisme molekuler fag, enzim tertentu diproduksi yang memiliki kemampuan untuk memutus ikatan yang menjaga dinding sel, yang memfasilitasi pelepasan virus baru.

Misalnya, bakteriofag lambda, setelah menginfeksi sel inang Escherichia coli, biasanya memasukkan informasi genetiknya ke dalam kromosom bakteri dan tetap dalam keadaan tidak aktif.

Namun, dalam kondisi stres tertentu, virus dapat mulai berkembang biak dan mengambil jalur litik. Dalam kasus ini, beberapa ratus fag diproduksi, di mana sel bakteri terlarut dan keturunannya dilepaskan.

Fag dari siklus litik: Contoh fag T4

Virus yang berkembang biak melalui siklus litik disebut virus mematikan karena membunuh sel. Phage T4 adalah contoh nyata yang paling banyak dipelajari untuk menjelaskan siklus litik, yang terdiri dari lima tahap.

Fiksasi / Adhesi ke sel

Fag T4 pertama kali menempel pada sel inang Escherichia coli. Pengikatan ini dilakukan oleh serat-serat ekor virus yang memiliki protein dengan afinitas tinggi terhadap dinding sel inang.

Tempat-tempat di mana virus menempel sendiri disebut situs reseptor, meskipun dapat juga dilampirkan dengan gaya mekanis sederhana.

Penetrasi / Masuknya virus

Untuk menginfeksi sel, virus pertama-tama harus memasuki sel melalui membran plasma dan dinding sel (jika ada). Kemudian melepaskan materi genetiknya (RNA atau DNA) ke dalam sel.

Dalam kasus fag T4, setelah mengikat ke sel inang, enzim dilepaskan yang melemahkan situs di dinding sel inang.

Virus kemudian menyuntikkan materi genetiknya yang mirip dengan jarum suntik, menekan sel melalui titik lemah di dinding sel.

Replikasi / Sintesis molekul virus

Asam nukleat virus menggunakan mesin sel inang untuk menghasilkan komponen virus dalam jumlah besar, baik materi genetik maupun protein virus yang menyusun bagian struktural virus.

Dalam kasus virus DNA, DNA mentranskripsi dirinya sendiri menjadi molekul messenger RNA (mRNA) yang kemudian digunakan untuk mengarahkan ribosom sel. Salah satu polipeptida virus (protein) pertama yang diproduksi memenuhi fungsi menghancurkan DNA sel yang terinfeksi.

Pada retrovirus (yang menyuntikkan untaian RNA), enzim unik yang disebut reverse transcriptase mentranskripsi RNA virus menjadi DNA, yang kemudian ditranskripsikan kembali ke mRNA.

Dalam kasus fag T4, DNA dari bakteri E. coli dinonaktifkan dan kemudian DNA dari genom virus mengambil alih, dan DNA virus membuat RNA dari nukleotida dalam sel inang menggunakan enzim sel inang.

Perakitan partikel virus

Setelah beberapa salinan komponen virus (asam nukleat dan protein) diproduksi, mereka berkumpul untuk membentuk virus utuh.

Dalam kasus fag T4, protein yang dikodekan oleh DNA fag bertindak sebagai enzim yang bekerja sama dalam pembentukan fag baru.

Semua metabolisme inang diarahkan ke produksi molekul virus, menghasilkan sel yang berisi virus baru dan tidak dapat mengontrol kembali.

Lisis sel yang terinfeksi

Setelah perakitan partikel virus baru, enzim diproduksi yang memecah dinding sel bakteri dari dalam dan memungkinkan masuknya cairan dari lingkungan ekstraseluler.

Sel akhirnya terisi dengan cairan dan semburan (lisis), itulah namanya. Virus baru yang dilepaskan mampu menginfeksi sel lain dan dengan demikian memulai prosesnya lagi.

Referensi

1. Brooker, R. (2011). Concepts of Genetics (edisi ke-1st). Pendidikan McGraw-Hill.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biology (2nd ed.) Pearson Education.
3. Engelkirk, P. & Duben-Engelkirk, J. (2010). Mikrobiologi Burton untuk Ilmu Kesehatan (edisi ke-9). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (edisi ke-8th). WH Freeman dan Perusahaan.
5. Malacinski, G. (2005). Essentials of Molecular Biology (edisi ke-4th). Jones & Bartlett Belajar.
6. Russell, P., Hertz, P. & McMillan, B. (2016). Biology: The Dynamic Science (edisi ke-4th). Pembelajaran Cengage.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (edisi ke-7) Cengage Learning.