1. PENGAMATAN VIRUS PADA BAKTERI DENGAN METODE PLAQUEOleh :Nama: Swastika OktaviaNIM : B1J007013Rombongan :IKelompok:4Asisten : Nur Fariza LAPORAN PRAKTIKUM VIROLOGI KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO2010 2. I. PENDAHULUAN Virus adalah parasit intraseluler obligat dan ukurannya 20-200 nm, bentukdan komposisi kimianya bervariasi, tetapi hanya mengandung 1 jenis asam nukleatyaitu RNA atau DNA saja. Partikelnya secara utuh disebut virion. Virion terdiri daricapsid yang dibungkus oleh sebuah glikoprotein atau membran lipid. Virus biasanyaresisten terhadap antibiotik (Rahma, 2007). Virus selama hidupnya di dalam organisme inang mengalami dua macamdaur hidup, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Daur hidup litik terdiri dari faseadsorbsi (penempelan), fase infeksi (penetrasi), fase replikasi (sintesis), faseperakitan dan fase lisis (pembebasan virus baru). Sedangkan daur hidup lisogenikterdiri dari fase adsorbsi (penempelan), fase infeksi (penetrasi), fase pengabungandan fase pembelahan (Pelczar dan Chan, 2008). Virologi merupakan salah satu cabang ilmu yang relatif mudahdibandingkan dengan ilmu kedokteran lain dan masih belum banyak diminati olehilmuwan di Indonesia. Pada sisi lain, virus sebagai jasad paling sederhana ternyatabanyak sekali menimbulkan masalah kesehatan. Masalah kesehatan yang berkaitandengan virus saat ini tidak hanya dikaitkan dengan penyakit infeksi viral yangkonvensional tetapi juga dengan berbagai penyakit lain seperti keganasan, penyakitotoimun, penyakit degeneratif, serta keterkaitannya dengan industri bahan danpelayanan kesehatan. Masalah kesehatan tersebut diatas tidak hanya terjadi di negaraberkembang, tetapi juga pada banyak negara maju. Selain itu, jika ditelaah lebihdalam ternyata hampir semua organisma dapat mengandung virus atau komponenvirus dalam dirinya (Sjahrurachman, 2001). Metode plaque merupakan salah satumetode yang paling mudah dan murah untuk mengidentifikasi virus yangmenginfeksi organisme. Tujuan praktikum Pengamatan Virus pada Bakteri dengan Metode Plaqueadalah untuk mengetahui ada tidaknya virus pada sampel yang melisiskan sel bakteri. 3. II. MATERI DAN METODEA. Materi Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah media NAcawan, cutton bud steril, pembakar spirtus, alkohol, korek api, wrapping, pipet ukur1 ml, filler, botol steril, tabung reaksi, sumbat, inkubator, air sampel, dan isolat E.coli cair.B. Metode1. Sampel air yang diduga mengandung virus di masukkan ke dalam botol sampel.2. Media pertumbuhan bakteri (NA) disiapkan.3. Diambil cutton bud steril dan dicelupkan pada E. coli cair secara aseptis.4. Dilawnkan secara aseptis cutton bud yang telah dicelupkan E. coli pada mediaNA Cawan.5. Sampel air diinokulasikan secara aseptis ke dalam medium NA yang telahdisiapkan.6. Kemudian diinkubasi selama 2-4 x 24 jam.7. Diamati pembentukan plaque yang terjadi apabila terbentuk plaque pada kolonipertumbuhan bakteri maka diduga terdapat virus yang melisiskan bakteri. 4. III. HASIL DAN PEMBAHASANA.HasilTabel Hasil Praktikum Pengamatan Virus pada Bakteri dengan Metode Plaque KelompokCawan ICawan II 1-- 2 + + 3 + + 4-- 5 + + Gambar 1. Hasil NegatifGambar 2. Hasil Positif 5. B. Pembahasan Virus merupakan agensia infeksi non-seluler dan hanya dapat melakukanmultiplikasi dalam sel inang. Virus berukuran sangat kecil yaitu bervariasi dari 18 –200 nm, sehingga hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop elektron. Berbedadengan parasit intraseluler lainnya, virus menggunakan sel inang sepenuhnya untukreproduksinya karena virus tidak memiliki organela. Untuk dapat bertahan dilingkungan, virus harus mampu berpindah dari inang satu ke inang lainnya,menginfeksi dan replikasi pada inang yang sesuai (Suryati, 2007). Berdasarkan hasil praktikum diperoleh kelompok 1 dan 4 masing-masingdari air sampel limbah sapi dan limbah ikan memperoleh hasil negatif, sedangkankelompok 2, 3, 5 masing-masing dari air sampel limbah ayam, limbah ikan, danlimbah sapi menggenang memperoleh hasil positif. Hasil positif menunjukkan bahwavirus terdeteksi menginfeksibakteri karena adanya zona jernih yangmengindikasikan bahwa terdapat penghambatan pertumbuhan bakteri oleh virustersebut. Sebaliknya, tidak terdapatnya zona jernih pada media cawan menunjukkanbahwa air sampel tidak mengandung virus sehingga hasilnya negatif. Hal ini sesuaidengan pernyataan Pelczar dan Chan (2008) bahwa virus bakterial mudah diisolasidan dikultivasi pada biakan bakteri yang muda dan sedang tumbuh aktif dalam kalduatau cawan agar. Melisisnya bakteri dapat menyebabkan suatu biakan yang keruhmenjadi jernih pada biakan cair. Sedangkan pada biakan agar cawan, akan tampakdaerah-daerah jernih atau plak (plaque). Metode plak merupakan metode yang umum dalam melihat kuantitasinfeksi virus dan substansi antivirus. Infeksi partikel virus mengalami multiplikasipada area yang ditumbuhi bakteri, sel-sel yang terinfeksi menghasilkan zona jernihatau biasa disebut plak. Plak akan terlihat pada sel-sel yang mati atau rusak. Ujiplaque yang digunakan pada praktikum kali ini hampir mirip dengan uji plaque yangdigunakan oleh Matrosovich et al (2006), yang menumbuhkan bakteri pada mediabiakan dan memasukkan sampel virus ke dalam media biakan tersebut lalu hasilpositif menunjukkan adanya zona jernih atau plak. Bedanya hanya pada mediabiakan yang digunakan. Media biakan yang digunakan dalam praktikum merupakanmedia NA (Nutrient Agar) cawan, sedangkan media biakan yang digunakan olehMatrosovich et al (2006) adalah media Avicel yang merupakan suspensi koloid darimikropartikel selulosa yang dicampur dengan sodium karboksimetil selulosa dan air. 6. Media Avicel terbukti lebih murah, cepat dan lebih sensitif dari media agar untuk ujiplaque. Menurut Irianto (2007), virus tidak memiliki sistem enzim dan tidak dapatbermetabolisme, maka virus tidak dapat melakukan reproduksi sendiri. Virus akanmenginfeksi sel inang agar dapat berkembang biak. Inang virus berupa makhlukhidup yaitu bakteri, sel tumbuhan maupun sel hewan, bahkan seringkali menginfeksimanusia. Berdasarkan tahapannya, daur hidup virus dapat dibedakan menjadi daurlitik dan daur lisogenik. Daur hidup litik terdiri dari fase adsorbsi (penempelan), faseinfeksi (penetrasi), fase replikasi (sintesis), fase perakitan dan fase lisis (pembebasanvirus baru). Sedangkan daur hidup lisogenik terdiri dari fase adsorbsi (penempelan),fase infeksi (penetrasi), fase pengabungan dan fase pembelahan.Fase AdsorbsiVirus (bakteriofage) dalam fase ini mulai melekatkan diri dengan organismeinang (bakteri Escherichia coli) pada bagian permukaan sel bakteri. Alat yangdigunakan oleh virus untuk melakukan perlekatan adalah serabut ekor yang ada dibagian dekat struktur ekor. Virus harus mengenali reseptor virus pada permukaan selbakteri sebelum melakuan perlekatan.Fase Infeksi (Penetrasi)Fase infeksi merupakan fase yang melibatkan pemasukan materi genetik virus(asam nukleat) ke dalam sel organisme inang. Asam nukleat (molekul DNA atauRNA) dimasukkan ke dalam sel dan akan melakukan tugasnya sebagai blue printkehidupan virus. Setelah asam nukleat masuk ke dalam sitoplasma sel, tahapselanjutnya ditentukan apakah masuk ke dalam siklus litik atau siklus lisogenik.Apabila virus masuk ke dalam siklus litik maka tahapan selanjutnya berturut-turutadalah replikasi, perakitan dan lisis sel bakteri. Tetapi jika virus masuk ke dalamsiklus lisogenik maka tahapan selanjutnya adalah pengabungan kedua macam asamnukleat (miliki virus dan milik sel inang), dan fase pembelahan.Fase Replikasi (sintesis)Molekul DNA Virus dalam fase ini memulai fungsinya sebagai materigenetik, yaitu mensintesis protein yang berhubungan dengan struktur dan enzimvirus. Struktur virus pada fase ini mulai dibentuk, seperti struktur capsid, ekor danserabut ekor. 7. Fase PerakitanStruktur tubuh virus setelah disintesis mulai dirakit menjadi struktur virusyang utuh sebagai virus-virus baru. Setiap virus hasil perakitan memiliki strukturlengkap seperti virus pada umunya (memiliki capsid, ekor dan serabut ekor).Fase lisisVirus-virus baru yang telah matang dan telah sempurna bentuk danstrukturnya akan keluar dari sel inang. Proses keluarnya virus-virus baru dengan caramerusak struktur sel (lisis) sehingga sel innag pecah dan virus-virus dapat keluar darisel. virus-virus yang baru ini siap untuk menginfeksi sel inang lain.Fase PenggabunganFase penggabungan dapat dialami oleh virus ketika memasuki siklus hiduplisogenik. Setelah asam nukleat virus berhasil dimasukkan ke dalam oragnismeinang, selanjutnya asama nuklaet tersebut bergabung dengan DNA Kromosomorganisme inang, dalam hal ini DNA Kromosom bakteri. Penggabungan materigenetik ini bertujuan untuk menitipkan DNA atau RNA virus ke DNA Kromosomuntuk selanjutnya ikut digandakan saat proses pembelahan sel. DNA Kromosombakteri adalah DNA yang memiliki informasi genetik bakteri termasuk salah satunyaadalah informasi perintah untuk melakukan pembelahan sel.Fase pembelahanVirus pada fase ini akan memanfaatkan proses pembelahan sel bakteri untukpenggandaan materi genetiknya yang sudah bergabung dengan DNA Kromosom.Jika satu sel bakteri membelah menjadi dua bakteri (saat pembelahan biner), makaakan didapat dua sel bakteri yang masing-masing di dalamnya terdapat DNA virus.Begitu juga seterusnya, dari dua sel bakteri tersebut akan tersu mengalamipembelahan dan jumlah DNA virus yang dihasilkan adalah sebanding dengan jumlahsel bakteri hasil pembelahan. Jika jumlah DNA virus yang dibutuhkan sudah cukup,DNA virus akan memisahkan kembali dan virus akan masuk ke daur litik melaluifase sintesis (replikasi).Virus akan menginfeksi berbagai organisme untuk menjadikannya sebagaiinang. Virus yang masuk ke dalam inang akan menjadi aktif dan dapat berkembangbiak. Sampel-sampel air yang menjadi bahan praktikum kemungkinan banyakmengandung virus karena berasal dari air limbah yang mengandung banyak bakterisebagai inang virus. Kemungkinan virus yang terdapat pada air sampel limbah ikanadalah Epizootic haemotopoietic necrosis virus (EHNV), European Catfish Virus 8. (ECV), European Sheatfish Virus (ESV), Infectios Haemotopoietic Necrosis Virus(IHNV), Oncorhynchus Masau Virus (OMV) (alias Salmonid herpesvirus tipe-21),Spring Viraemia of carp virus (SUCV), Viral Haemorragic Septicaemia Virus(VHSV). Virus-virus ini akan menginfeksi ikan tersebut sehingga tubuh ikan akanberpenyakit seperti timbulnya kelainan pada insang dan organ internal seperti ginjal,limfa, jantung dan saluran pencernaan. Terjadi hipertropi pada insang, hiperlasia danfusi pada lamela sekunder insang (Suryati, 2007). Sedangkan pada sampel limbahsapi kemungkinan terdapat jenis virus Cow Pea Mosaic Virus (CPMV) (Ermolina etal., 2006), pada air sampel limbah kambing kemungkinan terdapat Caprine arthritis-encephalitis virus (CAEV) (Johnson et al., 1983), dan pada sampel limbah ayamkemungkinan terdapat virus Avian Influenza (AI) (Wibowo et al., 2006). Semuavirus yang menyerang organisme secara umum akan menurunkan sistem imun ataukekebalan karena pengrusakan sel-sel oleh virus tersebut. 9. IV. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa :1. Uji plaque dapat digunakan untuk mengetahui adanya virus pada sampel yang melisiskan sel bakteri.2. Hasil positif ditunjukkan dengan adanya zona jernih atau plaque dan hasil negatif ditunjukkan dengan tidak adanya plaque pada media NA cawan. B. Saran Praktikum Uji Plaque ini hendaknya digunakan virus yang telah dibiakkansebelumnya kemudian dimasukkan ke dalam air sampel, sehingga praktikan lebihmudah melihat zona jernih atau plaque yang muncul. 10. DAFTAR REFERENSIErmolina, I., J. Milner, dan H. Morgan. 2006. Dielectrophoretic investigation of plantvirus particles: Cow Pea Mosaic Virus and Tobacco Mosaic Virus.Electrophoresis 27 : 3030-3048.Irianto, K. 2007. Mikrobiologi : Menguak Dunia Mikroorganisme. CV. YramaWidya, Bandung.Johnson, G. C., A. F. Barbet, P. K. Anderson dan T. C. McGuire. 1983. PreferentialImmune Response to Virion Surface Glycoproteins by Caprine Arthritis-Encephalitis Virus-Infected Goats. Infection and Immunity 41 (2) : 657-665.Matrosovich, M., T. Matrosovich, W. Garten dan H. D. Klenk. 2006. New low-viscosity overlay medium for viral plaque assays. Virology Journal 3 (63):1-7.Pelczar, M. J. dan E. C. S. Chan. 2008. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI Press, Jakarta.Rahma. 2007. Virologi (Struktur dan Taksonomi Virus). http://rahma02.wordpress.com/2007/10/31/virologi/. Diakses tanggal 25 Mei 2010.Sjahrurachman, A. 2001. Fakta dan Tantangan dalam Virologi Kedokteran. Cermin Dunia Kedokteran 130 : 43-48.Suryati. 2007. Prosedur Diagnostik dengan Metode Klasik dan Metode Molekuler. ITB, Bogor.Wibowo, M. H., W. Asmara, dan C. R. Tabbu. 2006. Isolasi dan Identifikasi Serologis Virus Avian Influenza dari Sampel Unggas yang diperoleh di D.I. Yogyakarta dan Jawa Tengah. J. Sain. Vet 24 (1) : 77-83.