PERILAKU REPRODUKSI PADA HEWAN
A. PENYEBAB MUNCULNYA AKTIFITAS REPRODUKSI HEWAN
B. PENYEBAB TERJADINYA REPRODUKSI HEWAN
C. TEKNIK ATAU LANGKAH – LANGKAH SEBELUM MENGAMATI REPRODUKSI HEWAN
BAB I
PENDAHULUAN
Pengumpulan sampel dilapangan merupakan langkah dasar dalam rangka pemahaman biologi hidupan liar . secara sederhana kegiatan penelitian dilapangan merupakan observasi secara langsung dari hidupan liar di alam aslinya. Tetapi beberapa jenis mamalia sangat bersifat tertutup dan baru aktif keluar dimalam hari.sehingga seringkali pengamatan langsung sulit untuk dilaksanakan,selain itu pengamatan biologi seringkali tidak dapat dilakukan hanya melalui pengamatan sederhana dan sesekali saja. Oleh sebab itu, penangkapan satwa liar kadangkala merupakan suatu bagian yang tidak terpisahkan dari rangkaian proses penelitian reproduksi .untuk itu perlu ada rambu-rambu dalam proses penangkapan satwa liar ini baik untuk tujuan koleksi spesimen permanen atau koleksi sesaat untuk kemudian dilepas kembali.
BAB II
PEMBAHASAN
A. KELAS PISCES :
PERILAKU SEBELUM REPRODUKSI PADA PISCES
Salah satu segi terpenting pada makhluk hidup adalah kemampuannya mengembangbiak (reproduksi). Reproduksi makhluk hidup merupakan suatu proses dalam usaha mempertahanka beradaan jenisnya di alam. Ada dua cara beda pada makhluk hidup dalam membentuk keturunan, yaitu reproduksi secara seksual dan secara aseksual. Reproduksi secara seksual terjadi karena karena bertemunya gamet (sperma) dengan gamet betina (ovum) sedangkan pada reproduksi aseksual, keturunan yang terbentuk tanpa proses pembuahan (KIMBALL 1994).
Ikan merupakan salah satu makhluk yang secara umum bereproduksi secara seksual, dalam proses reproduksinya, ikan mempunyai tingkah laku dan tata cara yang berbeda-beda, mulai dari tingkah laku meminang dan kawin, memijah, sampai penjagaan terhadap anak-anaknya. Pada tulisan ini, diuraikan mengenai tingkah laku reproduksi ikan tersebut. Pola Reproduksi pada Ikan , jantan dan betina merupakan individu yang terpisah, untuk kemudian mereka harus bertemu atau bersama-sama pada masa kawin (reproduksi) . Reproduksi seksual pada ikan dibedakan menjadi dua macam, yaitu reproduksi secara internal dan reproduksi secara eksternal.
Tingkah Laku Meminang dan Kawin pada Ikan
Ikan mempunyai cara yang berbeda-bedadalam tingkah laku meminang (courrship) dan tingkah laku kawinnya (Mating). Dalam tingkah laku tersebut, ikan jantan dan betina dewasa sama-sama melepaskan sperma dan telur melalui bermacam cara agar terjadi pembuahan dengan tingkat keberhasilan yang tinggi. Selain dapat memberikan ketepatan waktu dalam pelepasan sperma dan telur agar pembuahan dapat berhasil baik, tingkah laku meminang juga dapat menjamin dua individu yang berpasangan tersebut berasal dari jenis yang sama. Individu jantan dari setiap jenis ikan mempunyai tanda-tanda atau sinyal tersendiri yang hanya dimengerti oleh betina dari jenisnya. Begitu pula ikan betina mempunyai sinyal-sinyal khusus yang hanya dimengerti oleh individu jantannya (PATENT 1976).
Di alam sangat jarang terjadi perkawinan antar dua jenis ikan yang berbeda (Crossbreed). Andai pun terjadi, embrio yang dihasilkan biasanyatidak berkembang dengan baik. Walaupun dapat tumbuh hingga dewasa, individu tersebut biasanya menjadi individu steril (mandul) dan tidak dapat oduksi. Apabila seekor individu ikan membuat kesalahan dengan melakukan perkawinan dengan individu dari jenis lain,spemanya hanya akan terbuang percuma. Oleh karena itu, jenis-jenisyang hidup bersama di dalam lingkup yang sama, mempunyai tingkah laku inang dan tingkah laku kawin yang berbeda-beda, sehingga mereka hanya dapat melakukan perkawinan dengan pasangan dari yang sama (PATENT 1976). Biasanya individu jantan berperan aktif dalam tahap pinangan daripada individu betina. jantan harus dapat meyakinkan iduk betina untuk dapat berpasangan dengannya, agar betina tersebut dapat bekerja hingga proses pembuahan dapat berhasil. Pada ikan-ikan karang, ikan jantan umunmya mempunyai warna yang mencolok dan lebih cerah daripada ikan betina. Selain untuk menarik perhatian ikan betina, warna yang cerah pada ikan-ikan betina juga dapat memberikan kesempatan ikan jantan tersebut untuk mengenalinya, karna umumnya ikan-ikan betina memiliki warna yang kusam dan corak tubuh kurang menarik (PATENT 1976). Ikanjantan juga biasanya bergerak aktif dan jantan seperti menari di sekitar ikan betina dapat menarik perhatiannya.umumnya ikan-ikan jantan dari Pomacanthidae memiliki tingkah laku, dengan cara berenang ke arah permukaan lalu turun kembali sambil melakukan gerakan-gerakan tertentu untu menarik perhatian ikan betinanya.Semasa musim kawin, ikan-ikan jantan biasanya memrubah dirinya dengan warna yang lebih terang seperti merah,atau hitam (PATENT 1976). Tingkah laku ini dapat memberikan pesan-pesan tertentu, antara lain adalah memberi tanda- tanda pada betina bahwa jantan tersebut telah siap untuk kawin. Hal ini menandakan pula pada ikan jantan lain bahwa ikan jantan tersebut telah siap untuk mempertahankan wilayahnya , karena umumnya ikan-ikan jantan tersebut mulai membuat sarang pada musim kawin. Biasanya ikan-ikan yang bergerak lincah mempunyai warna tubuh yang cerah. Sedangkan ikan-ikan yang cenderung diam, atau pun yang berbentuk menakutkan, mempunyai warna yang cenderung pucat. Selain warna, pada jenis ikan lain yang siap kawin mempunyai tanda-tanda khusus, seperti bagian perut yang membengkak pada ikan betina karena penuh berisi telur, yang juga dapat menarik minat ikan jantan. Jantan dan betina kadang juga mempunyai bentuk yang berbeda. Selain itu, tingkah laku ikan juga dapat membedakan jenis kelamin dan tingkat kedewasaannya. Ikan betina yang siap kawin mempunyai tingkah laku yang berbeda dengan ikan jantan ataupun ikan betina yang belum dewasa. Sebagai contoh adalah tingkah laku menggerak-gerakan sirip yang dapat menunjukkan’selera~ikan tersebut. Pada ikan - ikan yang bergerak lincah, ketika musim kawin cenderung untuk membentangkan sirip mereka lebar-lebar, sebagai cara untuk berkomunikasi dengan yang lainnya (PATENT 1976). Tingkah laku meminang dan penjagaan wilayah secara detail berbeda-beda dari tiap jenis ikan teleosteik. Tapi secam umum mempunyai cara yang sama, ,yaitu umummya ikan jantan menentukan wilayah tertentu sebagai sarang dan daerah kekuasaannya selama masa reproduksi. Fungsi sarang tersebut antara lain adalah mempermudah ikan betinanya menemukan pasangannya dengan mendatangi daerah kekuasan ikan jantan tersebut. Daerah kekuasaan ikan merupakan tempat perlindungan yang aman bagi betina untuk meletakkan telur-telurya dan juga untuk membesarkan anak-anaknya . Di daerah kekuasaan tersebut, jantan cenderung mempertahankannya dari ikan jantan lain atau pun jenis yang lain. Apabila ada ikan jantan lain berenang mendekat, maka ikan tersebut akan menyerangnya. Ada yang menggunakan lengan menghampiri ikan yang selagi dengan mulut yang terbuka lebar sambil membentangkan sirip-siripnya ber tujuan untuk menakut-nakutinya. Biasanya ikan pendatang akan pergi, tetapi apabila tidak maka akan berkelahian baik dengan menggunakan tamparan sirip-siripnya, atau pun menggunakan ekornya. Umum nya jantan yang menjaga sarangnya selalu dalam perkelahian, sehingga proses perkawinan dapat berlangsung tanpa ada gangguan. Ikan-ikan yang hidup di daerah karang, biasanya memiliki wilayah untuk bereproduksi dan mengembang biak . Sebagai contoh adalah ikan-ikan (Amphiprion spp.) dan ikan Sersan (A budefdf sp.). Ikan Anemon atau jiru merupakan ikan yang hidup bersimbiosis dengan anemon. Mereka gunakan ananon sebagi tempat untuk hidup dan berkembang biak. Satu anemone kadang dijadikan sebagai tempat bagi hanya sepasang ikan anemon.
Pada ikan Sersan mayor , selama kawin mereka bergerak keluar batas karang. Di sana mereka berenang ketepian terumbu karang dengan arah yang berlawanan. ikan-ikan jantan bertugas mencari gua dan celah karang, untuk kemudian memisahkan diri dari gerombolannya. Apabila jantan telahh menemukan tempat yang untuk dijadikan sarangnya, mereka menetap hingga musim kawin selesai. Secara berangsur-angsur, beberapa ikan jantan akan berkoloni di dalam gua karang kemudian membuat sarang masing-masing. Mereka bekerja menggali dan membersihkan sarangnya untuk kemudian berdiam menunggu rombongan ikan dari jenisnya lewat. Ketika gerombolan ikan Sersan mayor melintasi sarangnya, ikan-ikan jantan tersebut bergerak aktif untuk menarik perhatian betina. Beberapa betina kemudian mengikuti si jantan ke sarangnya, untuk kemudian meletakkan telur-telurya d i sana. Setelah rnelepaskan telur-telurnya, ikan betina akan pergi meninggalkan sarang, sedangkan ikan jantan, setelah membuahi telur-telur tersebut, tetap berada di sarang untuk menjaga telur-telur hingga menetass (Gambar 2). Ikan jantan akan pergi meninggalkan sarangnya setelah telur- telur menetas dan membiarkan larva-larva ikan untuk bertahan hidup sendiri (PATENT 1976).
Meskipun tingkah laku secara visual merupakan ha1 yang paling penting dalam proses pinangan, beberapa jenis ikan juga mempunyai tingkah laku lain yang khas, seperti mengeluarkan bunyi-bunyian tertentu. Bunyi yang dikeluarkan oleh ikan jantan biasanya merupakan tanda peringatan bagi jantan lain yang memasuki wilayahnya, ataupun untuk menarik perhatian ikan betina.
Masa Memijah Proses memijah pada ikan berbeda- beda antar kelompok ikan. Umumnya ikan- ikan betina meletakkan telur-telurnya di dasar perairan untuk kemudian dibuahi oleh ikan jantan sementara ikan betina menungguinya. Pada jenis ikan lain, ada yang memijah dengan cara berenang berdekatan secara besama-sama, dan ada pula yang memodifikasi sirip ekorya (pada ikan jantan) untuk dilingkarkan pada tubuh betina, untuk kemudian keduanya secara bersama-sama melepaskan sperma dan telurr (PATENT 1976).
Gambar 2. Tingkah, laku meminang dan kawin pada ikan Sersan Mayor (Abudef&f sp.)
Banyak jenis ikan terutama yang hidup daerah tropis, bereproduksi sepanjang masa. Tetapi, kebanyakan jenis ikan mempunyai waktu” memijabnya sendiri-sendiri.
yang biasa memiijabnya pada bulan punama, la pula yang memijah ketika terjadi di air bahwa memijah pada ikan karang tropis, ,pyge inferruptus adalah berkisar pada Mei dan Oktober, dengan suhu dan matahari sebagai faktor pembatasnya tersebut tidak akan memijah pada suhu 22’C. Ikan-ikan dari suku Pomacanthidae pada saat 10 menit sebelum sampai 5 sesudah terbenamnya matahari. Faktor lingkungan yang lain mengalami terjadinya pemijahan adalah :
1. Pada daerah subtropis, pemijahan terjadi pada musim semi dan awal panas, ketika itu makanan berlimpah tersedia waktu yang cukup bagi larva untuk tumbuh lebih kuat sebelum dating masa dingin ” (PATENT 1976). Induk Ikan sebagai salah satu hewan perairan mempunyai cara yang sangat beragam dan kadang kala melakukan hal- ha1 yang unik melindungi telurr-telurnya. Beberapa yang hidup di perairan dangkal, menghasilkan telur yang lebih sedikit, tetapi akan cenderung melindungi telur-telur akan dari bahaya atau pun perubahan suhu. Telur ada yang diletakkan pada tumbuhan air. Hal ini membuat telur tersebut tahan terhadap hempasan api mempermudah bagi pemangsa untukpermukan telur-telur tersebut. Penjagaan terhadap telur-telur tersebut indah yang mencegah mereka menjadi santapan yang lain. Menurut KIMBALL (1994), sangat sulit hewan akuatik yang memelihara telur- telumya setelah dibuahi. Beberapa ikan karang ada yang menjaga telur-telurya hingga menetas, dan tetap melindungi anaknya yang masih muda hingga mereka mampu hidup mandiri di perairan. Pada beberapa jenis ikan kedua induk baik induk betina maupun jantan menjaga telur dan anak anaknya yang masih muda. Sedangkan pada ikan-ikan gobi (suk” Gobiidae), hanya ikan jantan yang menjaga sarangnya yang berisi telur dari pemangsa. Ikan pari duri jantan membuat sarang dan menjaga serta memberi pada telur yang diletakkan di dalamnya. Secara khas jenis ini menghasilkan telur dalam jumlah yang tidak begitu banyak (KIMBALL 1994).
Beberapa jenis ikan sembilang betina bertingkah seperti mengerami telur-telurnya, mereka menutupi telur-telur tersebut dengan penutupnya hingga menetas. Sedangkan cara berbeda dilakukan ikan salmon yang bermigrasi ke perairan tawar (sungai) dengan kencang, dimana terdapat sedikit pemangsa yang hidup disana, untuk kemudian menguburkan telur-telumya di dasar pasir sebagai tindakan penjagaan (PATENT 1976).
Ada pula yang melakukan penjagaan terhadap telur dan anak-anaknya yang masih muda dengan menyimpan di dalamm mulutya (Mouth-bvxxfers). Ikan induk, biasanya betina, meletakkan telur-telurya di dalam mulut sampai saat menetas dan tetap menjaganya. Walaupun telah menetas, ikan- ikan kecil tersebut tetap menjadikan mulut induknya sebagai tempat perlindungan sampai mereka cukup kuat dan mampu mempertahankan diri sendiri. Contoh ikan dengan tingkah laku seperti ini terdapat pada ikan-ikan suku Apogonidae dan beberapa jenis ikan karang yang biasa hidup di lubang –lubang atau” gua karang. Selain sebagai tempat perlindungan telur atau anak-anak ikan dari musuh-musuhnya, mulut induk ikan juga berperan sebagai wadah inkubasi yang baik bagi telur- telur ikan.
B. KELAS AMPHIBI
PERILAKU SEBELUM REPRODUKSI PADA PISCES
Ternyata hal tersebut juga benar dan berlaku di dunia hewan khususnya amfibi.
Para peneliti menemukan bahwa amfibi di seluruh muka bumi melakukan pesta kawin pada saat bulan purnama. Walaupun belum banyak diketahui, tetapi fenomena ini terjadi secara global. Semua spesies amfibi seperti katak, kodok, dan salamander melakukan aktivitas perkawinannya selama periode itu.
Pergerakan bulan yang tengah berada pada fase penuh umum dimanfaatkan hewan. Amfibi pun menggunakan siklus ini untuk mengumpulkan spesies katak jantan dan betina dalam waktu yang sama. Dengan demikian, potensi kesuksesan pembuahan telur dapat dimaksimalkan. 3 fase hidup pada amfibi yang dipengaruhi perputaran bulan, yakni fase pembiakan (breeding site), fase perkawinan (mating site), dan fase bertelur (spawning site). Spesies katak biasa Bufo bufo melakukan ketiga fase ini selama masa bulan purnama. Begitu pula dengan spesies katak Jawa Bufo melanostictus, yang melakukan fase perkawinannya dalam periode bulan purnama, di mana katak betina melakukan ovulasi pada saat berdekatan atau di waktu yang sama. Sementara spesies katak Rana temporaria melakukan fase bertelur pada bulan purnama. Perkawinan kadal juga dipengaruhi siklus bulan walaupun hasil yang ditunjukkannya tidak sejelas pada katak.
C. KELAS REPTIL
PERILAKU REPRODUKSI PADA REPTIL ( KADAL )
Musim kawin terjadi antara bulan Mei dan Agustus, dan telur komodo diletakkan pada bulan September. Selama periode ini, komodo jantan bertempur untuk mempertahankan betina dan teritorinya dengan cara "bergulat" dengan jantan lainnya sambil berdiri di atas kaki belakangnya. Komodo yang kalah akan terjatuh dan "terkunci" ke tanah. Kedua komodo jantan itu dapat muntah atau buang air besar ketika bersiap untuk bertempur. Pemenang pertarungan akan menjentikkan lidah panjangnya pada tubuh si betina untuk melihat penerimaan sang betina. Komodo betina bersifat antagonis dan melawan dengan gigi dan cakar mereka selama awal fase berpasangan. Selanjutnya, jantan harus sepenuhnya mengendalikan betina selama bersetubuh agar tidak terluka. Perilaku lain yang diperlihatkan selama proses ini adalah jantan menggosokkan dagu mereka pada si betina, garukan keras di atas punggung dan menjilat. Kopulasi terjadi ketika jantan memasukan salah satu hemipenisnya ke kloaka betina. Komodo dapat bersifat monogamus dan membentuk "pasangan," suatu sifat yang langka untuk kadal.
Betina akan meletakkan telurnya di lubang tanah, mengorek tebing bukit atau gundukan sarang burung gosong berkaki-jingga yang telah ditinggalkan. Komodo lebih suka menyimpan telur-telurnya di sarang yang telah ditinggalkan. Sebuah sarang komodo rata-rata berisi 20 telur yang akan menetas setelah 7–8 bulan. Betina berbaring di atas telur-telur itu untuk mengerami dan melindunginya sampai menetas di sekitar bulan April, pada akhir musim hujan ketika terdapat sangat banyak serangga.Di samping proses reproduksi yang normal, terdapat beberapa contoh kasus komodo betina menghasilkan anak tanpa kehadiran pejantan (partenogenesis), fenomena yang juga diketahui muncul pada beberapa spesies reptil lainnya seperti pada Cnemidophorus.
Diduga bahwa adaptasi reproduktif semacam ini memungkinkan seekor hewan betina memasuki sebuah relung ekologi yang terisolasi (seperti halnya pulau) dan dengan cara partenogenesis kemudian menghasilkan keturunan jantan. Melalui perkawinan dengan anaknya itu di saat yang berikutnya hewan-hewan ini dapat membentuk populasi yang bereproduksi secara seksual, karena dapat menghasilkan keturunan jantan dan betina. Meskipun adaptasi ini bersifat menguntungkan, kebun binatang perlu waspada kerena partenogenesis mungkin dapat mengurangi keragaman genetika.
D. KELAS MAMALIA
PERILAKU REPRODUKSI PADA MAMALIA
Ciri dan aktifitas organ seksual jantan umumnya di tampilkna dalam bentuk pembesaran testes, timbulnya perilaku seksual yang sangat khas, perubahan warna rambut atau bau badan, serta penammpak assesori anggota tubuh yang snagat khas. Ukuran testes panjang x lebar sertaa kebeeradaan spermatozoa yang dapat membuahi merupakan indicator yang paling akurat untuk aspek kematangan organ seksual. Dalam penentuan ukuran testes, kondisi pengukuran yang umum di lakukan adalah lingkaran skrotum.
Pada satwa hidup, testes yang besar,konsistensi padat , menggelembung, dalam skrotum mudah terlihatdan cauda epididirmis yang terlihat melingkar menunjukkan satwa tersebut dalam posisi aktif secara reproduksi. Sedangkan testes yang berukuran relative lebih kecil dari normal, konsistensi lembek dan kadangkala testes berada di dalam abdominal, tidak seperti seharusnya, menanndakan satwa sedang tidak dalam keadaan aktif reproduksi. Testes pada kelelawar yang sedang tidak aktif beroproduksi terlihat menyusut atau naik keatas abdomen. Untuk mengetahui kualitas sperma suatu jenis satwa yang masih dalam keadaan hidup,koleksi sperma secara paksa diperlukan. Metode koleksi sperma dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain,melalui penggunaan vagina buatan. Masase atau elektroejakulator. Tapi pada stwa yang telah mati pengamatan secara seksama namun hasilnya terbatas dapat dilakukan dengan cara membelah jaringan testes berupa pemotongan secara longitudinal yterhadap cauda epidydymis dan melakukan koleksi sperma yang masih tersisa di alat reproduksi lewat cara pembilasan atau pun lewat cara penajajahan jaringan.alternatif lainnya adalah melalui pengamatan secara histology. Sebelumnnya dapat dilakukan dengan pengukuran marfometri terhadap semua organ dan kalenjer reproduksi. Guna kepentingan analisis hormone, cara yang paling akurat dan umum di lakukan adalah melalui pengumpulan sampel darah. Cara lain secara tidak langsung adalah lewat pengumpulan urin dan fesesuntuk kemudian di analisismetabolit steroid dari hormone reproduksi.
PERILAKU REPRODUKSI PADA BABI
Pubertas adalah periode saat organ-organ reproduksi babi pertama kali berfungsi dan menghasilkan telur atau sperma dewasa. Umur saat pubertas dicapai bertlainan antara bangsa-bangsa ternak dan juga antara anak babi sekelahiran. Factor-faktor hormonal yang bekecimpung untuk merangsang pubertas pada babi jantan dan babi betina belum banyak diketahui. Prgan utama yang mengontrol munculnya pubertas adalah kelenjar pituitary yang letaknya di dasar otak. Kelenjar ini menghasilkan dua hormone, yaitu FSH dan LH yang merangsang testis dan ovarium.
Faktor Makanan.- kurang makan yang ekstrem dapat menunda munculnya pubertas. Pembatasan makanan yang sedang atau moderat tidak akan menunda pubertas atau mempengaruhi fertilitas, tetapi bobot babi betina tersebut lebih rendah daripada yang diberi makan cukup.
Faktor Genetis.- Babi betina Landrace mencapai pubertas lebuh dini daripada babi betina Hampshire, Yorkshire dan Duroc yang diamati dari banyaknya yang berahi pada umur 6 bulan. Babi betina hasil persilangan juga mencapai pubertas yang lebih dini daripada babi betina murni.
Faktor Cahaya.- Babi betina yang dipelihara terkurung dengan kegelapan yang komplet memperpanjang umur mencapai pubertas. Babi betina yang dipilih untuk bibit seharusnya memperoleh cahaya 18 jam per hari.
Faktor Perkandangan.- Babi betina yang dipelihara terkurung lebih lambat mencapai pubertas dari yang dipelihara bebas. Babi betina yang dikandangkan atau ditambat individual juga menunda pubertas dan menekan tanda-tanda berahi.
Faktor Stres.- Stres tertentu, seperti transportasi, mencampur atau introduksi ke lingkungan yang baru dapat merangsang babi betina mengalami berahi.
Pengaruh Pejantan.- Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa introduksi pejantan ke sekelompok babi betina yang sebelumnya tidak berkontak dengan pejantan, merangsang dan menyebabkan sebagian babi betina tersebut berahi pada umur 4 bulan.
Betina yang berahi biasanya adalah agrsor pencari pejantan. Bila mereka bertemu, tingkah laku kawin dan bercumbu sampai kopulasi, terlihat perilaku kopulasi sbb:
1) Kontak cungur ke cungur.
2) Pejantan mencium alat kelamin betina (vulva).
3) Betina mencium alat kelamin jantan (penis).
4) Kontak kepala ke kepala, lagu bercanda, pejantan menggerut dan mulut berbuih dan kencing secara ritmk.
5) Pejantan berusaha menaiki betina tetapi betina menolak.
6) Pejantan berusaha meraih betina, mencungur legok dan bawah perut disrtai lagu bercanda.
7) Betina memperlihatkan respons tak bergerak (immobilitas).
8) Pejantan naik dan berkopulasi, perkawinan berlangsung 10 – 20 menit.
Peranan pejantan merangsang sikap mau kawin dari betina sangat penting. Sekitar 50% betina berahi biasanya akan berespons terhadap “uji naik” oleh pemelihara. Respons ini meningkat melampaui 90% bila pejantan hadir, atau bau pejantan tercium ataupun kehadiran pejantan terdengar oleh betina berahi. Ludah pejantan mengandung senyawa berbau yang merangsang betina berahi untuk menunjukkan sikap sedia kawin.
Ejakulasi betina biasanya didepositkan melalui corong serviks uterus yang sedang relax. Pada saat perkawinan kelenjar pituitary betina mengeluarkan hormone oksitoksin yang menimbulkan kontraksi ritmik uterus. Kontraksi ini membantu transportasi sel-sel sperma ke tuba fallopi untuk menunggu pengeluaran ovum dari folikel yang masak.
Setelah mencapai pubertas, biasanya babi betina menunjukkan berahi, atau estrus, setiap 18- 22 hari ( rata-rata 21 hari) kecuali siklus ini disela oleh kebuntingan atau kelainan reproduksi. Ada 4 fase yang jelas pada siklus berahi:
Proestrus
Proestrus adalah 3- 4 hari mendahului munculnya estrus. Kelenjar-kelenjar pituitary menghasilkan FSH yang menyebabkan folikel bertumbuh. Selagi folikel bertumbuh, meningkat juga produksi hormone lain, yakni estrogen. Estrogen ini menghambat produksi FSH selanjutnya dan mencegah perkembangan tambahan telur.
Estrogen juga menimbulkan sejumlah perubahan tingkah laku betina pada akhir fase proestrus. Perubahan-perubahan ini meliputi suka mengganggu pejantan, kegelisahan meningkat, menaiki betina-betina lain dan nafsu makan menurun. Selama periode ini babi betina mengeluarka suara khas merengut yang ritmik. Perubahan struktur yang disebabkan oleh level estrogen yang tinggi mencakup vulva yang membengkak dan memerah disertai penebalan dinding uterus.
Estrus
Estrus berlangsung selama 2-3 hari dan pada periode tersebut betina memiliki seksual reseptif terhadap jantan. Periode ini biasanya lebuh pendek pada babi betina dibandingkan babi induk. Telah diketahui bahwa lebuh banyak telur yang dilepas dari ovarium dalam 30-36 jam setelah mulai berahi dari waktu selebihnya dalam masa berahi. Banyak telur yangf di ovulassikan biasanya berkisar antara 14-25 butir. Laju ovulasi dipengaruhi oleh beberapa factor:
Faktor Pubertas.- Laju ovulasi seekor babi betina akan meningkat hingga siklus berahinya (estrus) yang ketiga.
Faktor Umur Induk.- Laju ovulasi meningkat terus hingga induk melahirkan anak yang ketujuh kalinya.
“Flushing”.- Konsumsi ransom seekor Babi betina yang ditingkatkan selama 10- 14 hari sebelum kawin akan meningkatkan jumlah telur yang di ovulasikan, tetapi berlaku hanya bila konsumsi makannya sangat dibatasi selama fase pertumbuhannya. Peningkatan laju ovulasi biasanya diimbangi oleh kematian embrio yang tinggi sehingga tidak nampak manfaatnya dalam banyak anak per kelahiran di saat melahirkan.
Tanda-tanda berahi yang diperlihatkan selama bagian akhir proestrus semakin nampak dalam fase estrus. Sekitar 12 jam setelah berahi mulai, betina memperlihatkan suatu sikap khas mau kawin, yaitu hanya dengan suatu tekanan ringan saja dilakukan pada punggungnya. Semua kaki kaku, punggung sedikit melengkung, telinga tegang mengarah kepala dan bai betina tersebut sangat susar digerakkan. Sikap respons tak mau bergerak ini disebut juga “ Lordosis Effect” berlangsung sekitar 3 hari sangat berarti benar bagi pemelihara untuk menentukan waktu yang tepat untuk mengawinkan atau melekukan inseminasi buatan.
Fase berikut dari estrus adalah pembengkakan vulva yang memerah mulai berkurang dan lender keruh yang mengental muncul. Keaadaan ini berubah menjadi pucat, lendir menggantung pada akhir fase estrus dan besar vulva berkurang dan kembali ke warnanya yang normal.
E. KELAS AVES
Faktor atau penyebab terjadinya aktifitas reproduksi
Suhu dan waktu reproduksi – Banyak jenis burung mereproduksi awal musim semi tahun dengan temperatur tinggi, tetapi sedikit yang diketahui tentang pengaruh kausal suhu. Temperatur mungkin memiliki dampak langsung terhadap waktu reproduksi, tetapi korelasi mungkin juga tidak langsung, misalnya melalui fenologi makanan. Seperti perubahan iklim telah menyebabkan perubahan besar dalam waktu, adalah penting untuk memahami hubungan kausal untuk memprediksi masa depan dampak perubahan iklim. Visser et al. (2009) menguji efek langsung dari suhu pada tanggal petelur di Great Tits (Parus major) menggunakan climatized aviaries dalam tahun percobaan 6. pola Suhu dari dua tahun tertentu di mana populasi baik liar meletakkan awal (‘hangat’ perlakuan) atau akhir (‘dingin’ perlakuan) yang menirukan. Pemasangan tanggal dipengaruhi oleh suhu secara langsung. Karena suhu yang relevan mulai periode tiga minggu sebelum tanggal peletakan mean, dengan rentang hanya 4 ° C antara hangat dan perlakuan dingin, dan karena burung-burung itu diberi makan ad libitum, kemungkinan bahwa suhu bertindak sebagai isyarat yang agak dari mengangkat sebuah kendala energik pada awal produksi telur. Visser et al. (2009) juga menemukan korelasi tinggi antara tanggal peletakan mereproduksi individu baik dalam aviaries dan dalam, investigasi liar memvalidasi reproduksi burung liar di penangkaran. Hasil ini menunjukkan suhu yang memiliki efek langsung pada waktu pembiakan, merupakan langkah penting menuju menilai implikasi perubahan iklim terhadap waktu musiman.
Dewasa kelamin pada Burung Cendrawasih Kuning Kecil kurang lebih umur setahun. Tingkah laku kelamin didahului oleh mekanisme percumbuan. Pada proses percumbuan, burung jantan memperagakan tariannya di depan burung betina.
Pada proses perkawinan ini diakhiri dengan kopulasi. Pada saat kopulasi burung jantan menaiki punggung burung betina dan lamanya proses kopulasi kurang lebih 20 detik. Burung Cendrawasih Kuning Kecil bersifat poligami, burung jantan akan meninggalkan burung betina setelah perkawinan untuk mencari betina yang lain. Burung Cendrawasih Kuning Kecil membuat sarang pada tempat yang tinggi, yaitu di atas pohon yang besar. Sarangnya berbentuk mangkuk terbuat dari ranting-ranting
pohon yang ditutupi oleh daun dan akar yanq .kering. Pembpatan sarang umumnya dilakukan olh burung betina sendiri. Telurnya berjumlah satu sampai dua buah.
Anak juga dilakukan sendiri oleh burung betina.
Harus Jantan
Perkutut yang rajin berbunyi dan manggung dengan baik hanyalah yang jantan. Di alam bebas, anggungan burung jantan diperdengarkan untuk memikat calon pasangan betinanya.
Perbedaan kelamin jantan-betina pada perkutut muda, bisa diketahui dengan merabah supitnya (tulang yang terletak di bawah dubur dan di antara pangkal paha). Caranya, tubuh burung dipegang dengan tangan kiri, lalu diraba tulang supitnya dengan telunjuk kanan atau ibu jari. Kalau bagian supit itu terasa sempit dan keras, tak diragukan lagi, pasti burung jantan kalau terasa renggang dan empuk, pasti burung betina. Selain itu bentuk kepala burung jantan umumnya agak besar, lonjong memanjang, dan betinanya kecil agak membulat. Mendapatkan burung jantan saja belum cukup. Untuk mendapatkan calon penyanyi yang baik masih diperlukan sejumlah persyaratan, antara lain ciri-ciri berdasarkan katuranggan dan ciri mathi. Umumnya bakalan perkutut belum berbunyi yang bisa diharapkan jadi burung penyanyi, tanda-tandanya sebagai berikut:
Kepala
Bentuk agak lonjong memanjang (oval melancip seperti buah pinang muda) matanya bersinar ceriah, terang (warna biru muda atau coklat muda), titik hitam pada bola mata besar, bening. Paruh tebal, kukuh, tidak terlalu panjang. Lubang hidungnya menonjol tinggi ke atas,lubang hidungnya yang lebar tertutup/terlindungi sayap hidung, bersih.
Leher
Bentuk leher panjang, bagus, tegak lurus dengan posisi kepala yang terangkat seperti dongaknya ular kobra. pangkal leher mengembang, yang merupakan kantong suara.
Badan
Dada bidang, punggung agak bungkuk, dan warna lorek-lorek pada bulu badan lembut kulit ketiak lemas, tidak tegang. bulu sayap panjang. Bulu sayap yang pertama besar-besar tiap sayap terdiri dari 21 sampai 25 lembar bulu. Perkutut yang sudah bunyi sayapnya nglengsreh (turun ke bawah)., bodi badan singset.
Kaki
Sikap berdirinya sangat kokoh, mantap, dengan capit udang (tulang paha)kanan kiri merapat. Jari kaki panjang, sisik kaki kasar, tersusun rapih di bawah dan pada sisik akhir ditutup dengan sebuah sisik besar. Warna sisik agak kemerahan, kehitaman, pada telapak kaki bertitik putih.
Ekor
Bulu ekor panjang dan mengumpul, makin ke ujung makin mengecil. Tombol ekor alias brutu besar, tinggi meruncing dan mendongak ke depan. Burung bakalan dengan tanda-tanda seperti di atas, besar harapannya menjadi burung yang rajin manggung nantinya, kalau betul-betul dirawat dengan baik. Lebih bagus lagi kalau bakalan yang akan dibeli itu adalah burung yang telah cukup lama dipelihara orang, dan sudah berbunyi. karena yang paling tepat dalam memilih perkutut adalah dengan mendengarkan bunyi suaranya.
Dari pengamatan yang ada hanya ada beberapa saja yang mampu untuk menghasilkan jenis baru yang lebih ungul baik dari segi bentuk dan suaranya, inipun jarang sekali untuk dapat mempertahankan sampai keturunan berikutnya banyak sekali faktor yang sangat mempengaruhi keduanya. Sedang di Indonesia sendiri untuk menghasilkan jenis yang baru ini hanya sebatas ujicoba tidak seperti yang dilakukan oleh orang – orang eropa yang dapat mengasilkan jenis baru dan mempertahankan jenis tersebut sampai keturunan berikutnya.
Agar suatu perkawinan berhasil dengan baik, burung kenari betina haruslah menemukan burung kenari jantan jodohnya, untuk kemudian membuat sarang, bertelur dan memelihara anak anaknya. Ini semua terjadi dengan suatu pola yang dapat kita perhatikan sangat berurutan, bagi para peternak yang sudah lama akan sangat memperhatikan kejadian ini. Perkawinan silang ini juga sangat dipengaruhi oleh keadaan sekitarnya terutama sinar matahari dari luar, ini juga dapat dikatakan sebagai pemicu birahinya pejantan kenari, mengapa demikian karena sinar matahari dapat meningkatkan produksi hormon reproduksi bagi pejantan kenari ini sangat terbukti sekali apabila pejantan kenari kurang mendapatkan sinar matahari maka produksi telur yang dihasilkan tidak semuanya akan dibuahi. Gerakan dan nyayian pejantan ini akan merangsang burung betina sehingga akan meyebabkan burung betika segera membangun sarangya, disaat itu juga indung telur dalam burung betina akan berkembang dengan cepat dan bulu pada dada betina juga akan mengalami kerontokan sebagai akibat dari hormon sekunder yang ada dalam metabolisme tubuhnya. Kalau sarang selesai burung betinapun akan kawin dengan pasanganya, kegiatan perkawinan ini akan berlangsung berkali kali tergantung dari kedua burung itu, jika pasangan burung kenari ini cocok akan sangat cepat proses perkawinanya. Pembuatan sarang akan emncapai tahap akhir jika burung betika melapisi sarangya dengan bulu – bulu halus, biasanya diambil dari anakan kenari yang masih muda. Semua proses perkawinan silang ini terjadi dengan pola yang sama terus menerus, jika anda peternak kenari pasti anda akan tau.
Langkah- langkah sebelum mengamati aktifitas reproduksi
Pertama kali yang harus dilakukan ketika kita akan melakukan proses penangkaran burung kenari adalah memilih calon indukan. Calon indukan inilah yang akan menentukan kualitas dari anakannya nanti. Apabila kualitas dari kedua indukannya tidak bagus maka anakan yang dihasilkannya pun tidak akan berbeda jauh dari indukannya.
Dalam memilih calon indukan sebaiknya pilihlah indukan Jantan yang memiliki beberapa kriteria seperti : Berbadan besar dan panjang, volume keras, irama yang dilantunkannya enak di dengar, memiliki variasi lagu, serta memiliki mental yang baik. Sementara untuk calon indukan betina carilah yang berbodi besar, panjang, volume keras, serta bermental baik. Lebih baik lagi apabila kualitas pejantan sudah terbukti di lapangan ini akan berpengaruh pada kualitas mental, lagu anakannya nanti.
Untuk menjodohkan sepasang kenari hal pertama yang perlu dilakukan adalah ; dekatkan kandang kenari betina dengan kenari jantan dalam beberapa hari. Atau bila kenari betina ketika didekatkan langsung menunjukkan sifat birahinya yaitu biasanya ditandai dengan ngriwik serta badannya sedikit turun (ngeper) maka kenari jantan bias langsung dimasukkan ke kandan kenari betina. Tetapi apabila kenari betina belum birahi maka harus ditunggu sampai benar-benar siap dan ini akan memakan waktu 2 – 3 hari paling cepat atau 1 – 2 minggu paling lama.
Bila keduanya sudah jodoh dan kenari jantan mau mengawini betina maka jarak 3 hari setelah kedua burung tersebut kawin, kenari betina akan segera bertelur. Persiapan yang harus dilakukan sebelum kenari betina bertelur adalah dengan menempatkan daun cemara angina yang sudah kering, bisa juga dengan sabuk kelapa pada kandang tersebut agar kenari betina segera menyusun sarang dan biasanya dibantu dengan kenari jantan. Namun agar mempermudah dalam proses pembuatan sarangnya harus kita bantu sedikit yaitu dengan menyediakan tempat sarang yang sudah banyak tersedia di kios-kios burung, atau dengan membuat sendiri kotak dari kardus atau tripleks. Pada kotak tersebut kita masukkan sedikit daun cemara kering atau sabuk kelapa agar kenari betina segera terpancing untuk membuat sarangnya.
Kenari betina akan bertelur sebanyak 3 atau 4 bahkan bisa juga lebih dari itu tergantung dari kualitas burung itu sendiri. Namun pada umumnya maksimal jumlah telur burung kenari adalah 3. Pemberian makanan seperti, telur puyuh rebus dan sayuran harus diberikan setiap hari ketika burung kenari jantan dan kenari betina dijodohkan dan masa kawin.
Setelah habis masa bertelur biasanya kenari betina langsung mengeram. Masa pengeraman biasanya berlangsung selama lebih kurang 14 hari (2 minggu). Pada masa-masa itu indukan betina jarang sekali makan atau minum. Oleh karena itu berilah secara rutin vitamin khusus untuk stamina burung yang banyak tersedia di toko/kios burung, agar stamina burung kenari betina tetap terjaga serta usahkan makanan selalu tersedia. Hal ini bertujuan agar pada saat telurnya nanti menetas indukan betina akan senantiasa meloloh anakannya dengan baik.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Salah satu segi terpenting pada makhluk hidup adalah kemampuannya mengembangbiak (reproduksi). Reproduksi makhluk hidup merupakan suatu proses dalam usaha mempertahanka beradaan jenisnya di alam. Ada dua cara beda pada makhluk hidup dalam membentuk keturunan, yaitu reproduksi secara seksual dan secara aseksual. Setiap kelahs pada hewan vertebrata memiliki perilaku yang berbeda-beda, salah satu contohnya adalah pada amfibi para peneliti menemukan bahwa amfibi di seluruh muka bumi melakukan pesta kawin pada saat bulan purnama. Mamalia,aves,reptilia,dan pisces memiliki perilaku yang berbeda-beda disaat atau sebelum melakukan reproduksi. Serta teknik atau langkah-langkah yang harus dikuasai sebelum mengamati aktifitas repduksi, sehingga mudah didalam mengamati aktifitas-aktifitas hewan ketika melakukan reproduksi. Serta faktor-faktor yang menyebabkan hewan bereproduksi, dengan begitu kita mengetahui apa-apa saja yang mempengaruhi munculnya aktifitas reproduksi pada hewan.
SARAN
1. Cintailah alam sekitar yang telah dianugerahi oleh Allah Swt, dengan mempelajari perilaku dari berbagai kelas vertebrata kita akan semakin dekat dengaNya.
2. Mulailah peka terhadap segala tingkah laku hewan, dengan begitu kita dapat memahami dan mendalami ilmu ethologic.
biologi lengkap
Minggu, 20 Maret 2011
pengertian virus
DARI BUKU ESSENTIAL MICROBIOLOGY
Virus
VIRUS merupakan parasit intraseluler obligat, mereka menghuni no-bertuan tanah antara yang hidup dan dunia non-hidup, dan memiliki karakteristik keduanya. dikenal sangat berbeda dari organisme yang benar sederhana, bakteri, di sejumlah hal:
• Virus tidak dapat diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya
• Virus tidak memiliki struktur selular internal
• Mengandung DNA atau RNA tetapi bukan keduanya
• Virus tidak mampu replikasi kecuali menempati host hidup yang sesuai sel
• Virus tidak mampu metabolisme
• Individu tidak menunjukkan peningkatan ukuran.
Ketika di dalam sel inang, virus menunjukkan beberapa fitur dari organisme hidup, seperti sebagai kemampuan untuk mereplikasi dirinya sendiri, tetapi di luar sel mereka hanya inert kimia. Beberapa titik penting dalam sejarah ilmu pengetahuan virus
Ahli yang menemukan Tahun Penyakit
Iwanowsky
1898 Proposal yang TMD adalah karena jenis novel agen menular.
Beijerinck
- Demonstrasi pertama penyakit virus pada hewan (kaki dan mulut).
Loeffler & Frosch
1901 Demonstrasi penyakit virus pertama manusia (kuning demam). Alang-alang
Twort,d'Herelle 1915/1917 Penemuan virus bakteri (bakteriofag).
- 1918 Pandemi influenza Spanyol
Stanley
1935 TMV adalah virus pertama yang mengkristal.
1937 Pemisahan TMV menjadi asam nukleat protein dan fraksi.
Bawden & Pirie
1939 terlihat di bawah mikroskop elektron Kausche, Pfankuch Virus
& Ruska
_ 1955 spontan reassembly dari TMV dari protein dan RNA komponen.
Fraenkel-Conrat
& Williams 1971 Penemuan viroid. Diener
Frank
1980 Sekuensing genom virus pertama lengkap (CaMV)
_ 1982 Sekuensing genom RNA pertama (TMV) Vaksin Hepatitis B rekombinan
Penemuan prion Prusiner
Montaigner dan Gallo1990
1983 Penemuan HIV, yang diduga menjadi agen penyebab AIDS Retrovirus digunakan sebagai vektor dalam gen manusia pertama terapi pengadilan.
Anderson 2001 wabah BSE di Inggris
¬_
2003 Wabah penyakit virus baru manusia (SARS) di SE
Asia TMV, Tembakau virus mosaik; CaMV, caulimovirus Kubis bunga mosaik.
Virus tertentu memiliki kisaran inang yang terbatas, yaitu hanya dapat menginfeksi sel tertentu jenis.
Stuktur virus
Pada tahun 1935 Wendel Stanley menyusun Demonstrasi mosaik tembakau virus bisa mengkristal indikasi dari homogenitas kimia relatif virus, dan berarti bahwa mereka tidak bisa dianggap dalam kondisi yang sama dalam hal hidup nya. Dibandingkan dengan organisme selular yang paling primitif, virus memiliki Struktur sederhana .
Sebuah partikel virus utuh, atau virion, yang pada dasarnya hanya
dua komponen: inti asam nukleat, dikelilingi dan dilindungi oleh mantel protein.
Tiga mekanisme utama telah diusulkan untuk evolusi virus:
Teori 'gen Lolos': Virus berasal dari normal asam nukleat seluler dan 'Kemandirian' dari sel. DNA virus bisa datang dari plasmid atau transposabel elemen (sedangkan RNA virus bisa berasal dari mRNA.
Regresif teori: Degenerasi bertahap prokariot hidupnya parasit di sel eukariotik. Menyelimuti bentuk seperti poxvirus yang paling mungkin telah terbentuk dengan cara ini.
Koevolusi teori: evolusi Independen bersama bentuk selular dari purba sup.
Beberapa ilmuwan menganggap tidak mungkin bahwa mekanisme yang sama dapat menjelaskan keragaman virus yang kita lihat sekarang, dan karenanya mengusulkan bahwa virus harus memiliki berevolusi berkali-kali. semua virus berbagi nenek moyang yang sama dan bahkan mungkin telah berkembang sebelum selular bentuk-bentuk kehidupan. Kapsid, kombinasi dari kedua dikenal sebagai nukleokapsid ini. Dalam virus tertentu jenis, nukleokapsid ini selanjutnya dikelilingi oleh membran amplop, sebagian berasal dari bahan sel inang. Kebanyakan virus lebih kecil daripada sel bakteri terkecil; menunjukkan ukuran beberapa virus dibandingkan bakteri dan khas sel eukariotik.
Genom virus
Bahan genetik virus dapat berupa RNA atau DNA, dan salah satu dari ini mungkin beruntai tunggal atau double-stranded. Seperti ditunjukkan dalam genom mungkin selanjutnya sirkuler atau linier. Sebuah variasi tambahan dalam genom virus RNA / DNA Protein mantel (Kapsid)
Viral struktur. Virus terdiri dari genom asam nukleat dikelilingi oleh coat protein (kapsid). Kedua bentuk telanjang dan menyelimuti ditampilkan.
VIRUS
Escherichia coli Ribosom
Gambar 10.2 Virus jauh lebih kecil dari sel. Virus ditampilkan diambil untuk skala dan dibandingkan dengan sel E. coli dan sel hati manusia. Sebagai panduan, sel E. coli sekitar 2 pM panjangnya. Dari Black, JG: Mikrobiologi: Prinsip dann Explorations, edisi 4, John Wiley & Sons Inc, 1999. Direproduksi dengan izin dari penerbit
Gambar 10.3 Keragaman genom virus
Gambar 10.4 genom virus. genom virus mungkin sirkuler atau linier. Beberapa RNA virus memiliki genom mereka dipecah menjadi segmen, masing-masing pengkodean protein terpisah (a) Linear untai tunggal, (b) untai tunggal Edaran; (c) linier untai ganda; (d) Linear tersegmentasi; (E) Edaran double stranded. Dari Hardy, SP: Taylor Manusia, Mikrobiologi dan Francis, 2002. Direproduksi dengan izin dari Thomson Layanan
Dilihat pada RNA virus tertentu, seperti virus influenza, di sini, bukan yang ada sebagai molekul tunggal, itu tersegmentasi, ada beberapa potong, masing-masing yang mungkin menyandi protein yang terpisah. Dalam beberapa virus tanaman, segmen mungkin berada di dalam terpisah partikel, sehingga dalam rangka untuk replikasi terjadi, sejumlah virion perlu co-menginfeksi sel, sehingga masing-masing melengkapi (genom multipartite) lain. Ukuran genom sangat bervariasi, ini mungkin berisi sedikitnya empat gen atau sebanyak 200 seperti di atas Gen ini mungkin kode untuk baik struktural dan non-struktural protein, yang terakhir termasuk enzim seperti RNA / DNA polimerase yang diperlukan untuk virus replikasi. Single-stranded RNA genom virus dapat dibagi menjadi dua jenis, yang dikenal sebagai () akal dan (-) pengertian RNA. Yang pertama dapat bertindak sebagai mRNA, ribosom dan melekat menjadi diterjemahkan ke dalam protein yang relevan di dalam sel inang. Dengan demikian, itu adalah sangat menular dalam dirinya sendiri. Minus (-) rasa RNA, di sisi lain, hanya menular di Kehadiran protein kapsid memiliki aktivitas polymerase RNA. Hal ini diperlukan untuk mengkonversi (-) RNA menjadi pelengkap () untai, yang kemudian bertindak sebagai template untuk produksi protein.
Beberapa virus namun menggunakan bentangan sama DNA untuk lebih dari satu gen. Dengan dimulai pada waktu yang berbeda poin dan menggunakan frame pembacaan yang berbeda, kode yang sama dapat memiliki yang berbeda artinya! Gen ini tumpang tindih, yang juga ditemukan di beberapa bakteri, memberikan solusi cerdas untuk masalah tersebut memiliki ukuran genom yang kecil.
Struktur kapsid
Bentuk karakteristik partikel virus ditentukan oleh mantel protein atau kapsid. Dalam virus non-menyelimuti, kapsid mewakili lapisan paling luar, dan memainkan peran di melampirkan virus ke permukaan sel inang. Hal ini juga bertindak untuk melindungi asam nukleat terhadap faktor lingkungan berbahaya seperti sinar UV dan pengeringan, serta asam dan enzim degradatif ditemui di saluran pencernaan.
apsid ini terdiri dari sejumlah subunit yang disebut capsomers dan mungkin terdiri dari beberapa jenis protein yang berbeda atau hanya satu. Jumlah capsomers adalahK konstan untuk jenis virus tertentu. Konstruksi ini subunit berulang-ulang diharuskan oleh sejumlah kecil protein-encoding RNA / DNA dalam genom virus
KLASIFIKASI VIRUS
Pusat untuk unsur asam nukleat, yang cocok menjadi alur di dalam. Diameter dari helix ditentukan oleh sifat protein (s) yang membentuk capsomersnya panjang tergantung pada ukuran dari inti asam nukleat. Amplop virus Amplop jauh lebih umum pada virus hewan dibandingkan pada mereka tanaman. lipid ini bilayer meliputi virus menyelimuti berasal dari membran nukleus atau sitoplasma dari tuan rumah sebelumnya. bagaimanapun protein (biasanya glikoprotein) disandikan oleh genom virus itu sendiri. Ini mungkin proyek dari permukaan virion sebagai spike, yang mungkin penting dalam memungkinkan virus untuk mengikat atau menembus inangnya sel
Amplop ini lebih rentan daripada kapsid untuk lingkungan tekanan, dan virus perlu tetap lembab untuk bertahan hidup. Akibatnya, seperti virus ditularkan melalui cairan tubuh seperti darah (misalnya virus hepatitis B) atau sekresi pernafasan (misalnya virus influenza).
Klasifikasi virus
Seperti yang kita lihat di awal bab ini, virus tidak dianggap secara ketat hidup, dan klasifikasi mereka adalah masalah yang kompleks. Seperti organisme benar kita harus spesies, marga, keluarga dan perintah dari virus, tapi tidak ada pengelompokan yang lebih tinggi (kelas, filum, kerajaan). binomial Latin (misalnya Homo sapiens, Escherichia coli), akrab RNA / DNA Amplop Paku Protein mantel (Kapsid)
Faktor-faktor yang diperhitungkan dalam klasifikasi virus termasuk:
• Range host (vertebrata / invertebrata, tanaman, alga /
jamur, bakteri)
• Morfologi (simetri kapsid, diselimuti / nonenveloped,
capsomer angka)
• Genom jenis / cara replikasi
Pada tahun 1971, David Baltimore mengusulkan skema yang perintah virus sehubungan dengan strategi yang digunakan untuk mRNA produksi. Hal ini mengakibatkan tujuh kelompok besar. Siklus replikasii virus yang sama dengan organisme hidup yang lain adalah kebutuhan untuk memperbanyak diri Sebagaimana telah kita lihat, semua virus adalah parasit obligat intraseluler, dan dalam rangka untuk mereplikasi, sebuah sel inang harus berhasil dimasukkan.
Mayor pengelompokan virus berdasarkan sistem Baltimore
• Kelompok I dsDNA virus
• Kelompok II ssDNA virus
• Kelompok III dsRNA virus
• Kelompok IV () akal virus ssRNA
• Kelompok V (-) pengertian virus ssRNA
• Group VI Single-stranded () akal RNA dengan DNA intermediate
• Kelompok VII Double-stranded DNA dengan RNA intermediate
Gambar 10.7 Utama tahapan dalam siklus replikasi virus. Siklus replikasi dari semua virus adalah berdasarkan pola umum yang memberikan banyak 'mesin' yang diperlukan untuk replikasi virus.
Semua pertumbuhan virus siklus mengikuti urutan umum yang sama peristiwa dengan beberapa perbedaan dari satu jenis ke yang lain, ditentukan oleh struktur virus dan sifat sel inang. Replikasi siklus di bakteriofag Virus yang menginfeksi sel-sel bakteri disebut bakteriofag (fag untuk pendek), yang berarti, secara harfiah, 'bakteri pemakan'. Mungkin yang terbaik mengerti dari semua replikasi virus
siklus adalah mereka dari kelas bakteriofag yang menginfeksi E. coli, yang dikenal sebagai T-bahkan fag. Ini adalah besar, virus yang kompleks, dengan kepala karakteristik dan struktur ekor
(Gambar 10.8). Genom, DNA untai ganda linear berisi lebih dari 100 gen, dan
terkandung dalam kepala icosahedral. Siklus pertumbuhan dikatakan litik, karena
itu berpuncak pada lysis (= penuh) dari sel inang.
1. Adsorpsi (lampiran): Tempat menempel dengan cara spesifik protein serat ekor pada reseptor komplementer pada permukaan sel inang. Sifat ini reseptor adalah salah satu faktor utama dalam menentukan
virus kekhususan
2. Penetrasi: Enzim lisozim, yang hadir dalam ekor fag tersebut, melemahkan dinding sel pada titik lampiran, dan kontraksi ekor selubung
dari fag penyebab inti yang akan ditekan ke dalam sel, melepaskan DNA virus ke pedalaman bakteri. kapsid tetap sepenuhnya luar sel, seperti yang elegan ditunjukkan dalam percobaan yang terkenal dengan Hershey danChase
3. Replikasi: fag gen menyebabkan host protein dan nukleat
sintesis asam untuk dimatikan, sehingga semua
mesin metabolisme menjadi tuan rumah berdedikasi untuk sintesis DNA fag dan protein. Host asam nukleat yang terdegradasi oleh fag-encode enzim, sehingga memberikan pasokan nukleotida blok bangunan. Host enzim bekerja untuk meniru fag DNA, yang kemudian ditranskripsi ke mRNA dan diterjemahkan menjadi protein.
4. Majelis: Setelah disintesis dalam jumlah yang cukup,kapsid dan DNA merakit komponen secara spontan menjadi partikel virus. Daerah kepala dan ekor disintesis secara terpisah, maka kepala diisi dengan genom DNA, dan bergabung ke ekor.
5. Release: lisozim fag-encoded melemahkan dinding sel, dan menyebabkan lisis sel dan pelepasan partikel virus; ini mampu menginfeksi sel inang baru, dan dengan demikian memulai kembali siklus. Selama fase awal infeksi, sel inang berisi komponen fag, tetapi tidak ada partikel lengkap. Periode ini dikenal sebagai gerhana periode. Waktu yang berlalu antara lampiran dari partikel fag ke sel permukaan dan pelepasan fag yang baru disintesis adalah masa laten (kadang-kadang dikenal sebagai waktu meledak), karena Tempat dalam kondisi yang optimal, ini adalah sekitar 22 menit
Gambar 10.10 Kurva pertumbuhan satu langkah. Selama periode gerhana sel inang tidak lengkap mengandung partikel fag. Setelah sintesis partikel baru, mereka dilepaskan, menandakan akhir periode laten. Kurva sebelah kiri menunjukkan jumlah fag partikel, sedangkan jumlah bebas (ekstraselular) partikel ditunjukkan dengan kurva sebelah kanan
Replikasi lisogenik siklus
Replikasi lisogenik siklusmerupakan tempat yang menyebabkan kematian sel virus disebut fag virulen. fag Beriklim, selain untuk mengikuti siklus litik seperti diuraikan di atas, dapat menjalani alternatif bentuk siklus pertumbuhan. Di sini, DNA fag benar-benar menjadi dimasukkan ke genom host sebagai profag Dalam kondisi lysogeny, sel inang menderita tidak membahayakan. Hal ini karena tindakan protein represor, dikodekan oleh fag tersebut, mencegah sebagian besar gen fag lain yang ditranskrip. Ini gen Namun, direplikasi bersama dengan kromosom bakteri, sehingga semua bakteri keturunan berisi profag dimasukkan. Negara lisogenik berakhir ketika kelangsungan hidup sel inang terancam, biasanya oleh faktor lingkungan seperti UV cahaya atau mutagen kimia. Inaktivasi protein represor memungkinkan DNA fag akan dipotong, dan mengadopsi bentuk melingkar di sitoplasma. Dalam bentuk ini, memulai siklus litik, mengakibatkan kerusakan sel inang. Contoh dari fag beriklim adalah bakteriofag λ (Lambda), yang menginfeksi strain tertentu dari E. coli. Bakteri strain yang dapat menggabungkan DNA fag dengan cara ini disebut lysogens.
Siklus replikasi pada virus hewan
Virus yang menginfeksi organisme multiseluler seperti binatang mungkin tertentu tidak hanya untukn organisme tertentu, tetapi juga ke sel tertentu atau jenis jaringan. Hal ini dikenal sebagai tropisme jaringan dari virus, dan karena fakta bahwa lampiran terjadi melalui spesifik reseptor pada permukaan sel inang. siklus pertumbuhan virus hewan memiliki tahap utama yang sama seperti yang dijelaskan untuk bakteriofag, tetapi mungkin berbeda banyak baik dalam beberapa detail. Sebagian besar variasi ini adalah refleksi dari perbedaan dalam struktur antara bakteri dan hewan host sel.
Adsorpsi dan penetrasi
Hewan virus tidak memiliki struktur kepala dan ekor fag, sehingga berarti bahwa lampiran metode mereka berbeda. Interaksi spesifik dengan reseptor host dilakukan melalui beberapa komponen dari kapsid, atau, dalam kasus virus diselimuti, oleh khusus struktur seperti paku (peplomers). situs lampiran virus sering dapat diblokir oleh molekul antibodi tuan rumah, namun beberapa virus (misalnya rhinoviruses) telah berhasil mengatasi ini dengan memiliki situs mereka terletak di depresi yang mendalam, tidak dapat diakses oleh antibodi.
Sedangkan bakteriofag menyuntikkan komponen asam nukleat mereka dari luar, proses virus hewan lebih kompleks, sebuah kenyataan yang tercermin dalam waktu yang dibutuhkan untuk penyelesaian proses. Hewan virus tidak harus mengatasi dinding sel tebal, dan dalam kasus seperti ini banyak virion seluruh diinternalisasikan. Hal ini memerlukan langkah tambahan uncoating, proses yang dilakukan oleh enzim tuan rumah. Banyak virus hewan memiliki amplop; virus tersebut dibawa ke dalam sel baik oleh fusi dengan membran sel, atau oleh endositosis Sementara beberapa jenis non-menyelimuti rilis mereka hanya nukleat komponen ke dalam sitoplasma, yang lain memerlukan tambahan bahwa virus-dikodekan enzim diperkenalkan untuk memastikan replikasi sukses.
Replikasi (DNA virus)
DNA dari sel-sel hewan, tidak seperti bakteri, adalah terkompartementalisasi dalam inti, dan di sini bahwa replikasi dan transkripsi viralDNAgenerally terjadi. Kurir RNA kemudian lolos ke ribosom dalam sitoplasma untuk terjemahan. Dalam kasus virus dengan genom DNA, double-stranded menengah terbentuk, yang berfungsi sebagai template untuk sintesis mRNA. Majelis Terjemahan produk akhirnya kembali ke inti untuk dirakit menjadi virus baru partikel.
Poxvirus
adalah pengecualian. Baik replikasi dan perakitan terjadi di sitoplasma.
virus masuk ke dalam sel inang melalui fusi atau endositosis.
• Fusion antara amplop virus dan hasil tuan rumah membran dalam pelepasan nukleokapsid ke dalam sel. Fusion tergantung pada interaksi antara paku dalam amplop dan reseptor permukaan tertentu.
• Virus partikel terikat pada membran plasma diinternalisasi oleh endositosis. Pengasaman dalam endosome memungkinkan pelepasan nukleokapsid ke sel
Gambar 10.13 Replikasi di DNA virus. Replikasi DNA dan transkripsi virus untuk mRNA mengambil tempat dalam inti sel inang. MRNA kemudian melewati keluar ke sitoplasma, di mana sintesis protein terjadi pada ribosom. Protein kapsid sehingga dihasilkan kembali ke inti untuk dirakit menjadi partikel virus baru. Baru disintesis DNA polimerase juga kembali ke inti, untuk replikasi DNA lebih lanjut. Dari Hardy, SP: Manusia Mikrobiologi, Taylor dan Francis, 2002. Direproduksi dengan izin dari Thomson Publishing Layanan
Pelepasan
Virus umumnya dirilis oleh lisis sel inang. Dalam hal bentuk menyelimuti, rilis lebih bertahap. Tuan rumah membran plasma dimodifikasi oleh penyisipan protein virus-dikodekan, sebelum menelan partikel virus dan melepaskannya oleh proses tunas.
Replikasi RNA virus
Siklus pertumbuhan hewan fag dan virus yang telah kami jelaskan sejauh ini semua yang terlibat double-stranded DNA genom. Seperti yang akan Anda ingat dari awal bab ini, Namun, banyak mengandung virus RNA, bukan DNA sebagai material genetik mereka, dan kami sekarang perlu mempertimbangkan secara singkat bagaimana siklus replikasi virus lengkap mereka. Replikasi virus RNA terjadi pada sitoplasma tuan rumah; tergantung pada apakah RNA tunggal atau double-stranded, dan () atau (-) akal, rincian berbeda. Genom dari (rasa) fungsi beruntai tunggal RNA virus langsung sebagai mRNA molekul, menghasilkan polyprotein raksasa, yang kemudian dibelah ke berbagai struktural dan fungsional protein dari virus.
Gambar 10.14 Replikasi di virus RNA () akal beruntai tunggal. Memasuki sel, dengan () pengertian genom ssRNA mampu bertindak langsung sebagai mRNA, mengarahkan sintesis kapsid protein dan RNA polimerase. Selain itu, ulangan itu sendiri, yang dikonversi terlebih dahulu menjadi (-) Rasa ssRNA menengah. Semua langkah mengambil tempat diluar inti.
Retrovirus
Virus ini, yang meliputi beberapa patogen penting manusia, memiliki genom yang ada sebagai RNA dan DNA pada bagian yang berbeda dari siklus replikasi mereka. Retrovirus memiliki sebuah rasa ss ()-genom RNA yang unik di antara virus dalam yang diploid. Kedua salinan genom berfungsi sebagai template untuk reverse transcriptase enzim untuk menghasilkan
Gambar 10.15 Replikasi di (-) untai tunggal RNA virus akal. Sebelum dapat berfungsi sebagai mRNA, yang (-) ssRNA rasa harus dikonversi untuk melengkapi urutan nya () akal. Ini berfungsi baik sebagai mRNA dan sebagai template untuk produksi baru - ssRNA akal () genom.
Pada tahun 1970 ditermukan sebuah enzim yang bisa mengubah template RNA ke dalam DNA menyebabkan kejutan besar di dunia ilmiah. Tindakan ini reverse transcriptase atau DNA polimerase RNA-dependent adalah pengecualian mengejutkan dengan 'dogma sentral' biologi molekular, bahwa arus informasi genetik satu arah, dari DNA untuk RNA ke protein Ini dalam bentuk revisi yang dapat diwakili: DNA RNA Protein (Panah melingkar ke kiri DNA menunjukkan kemampuan untuk direplikasi, yang bertitik arrow merupakan aksi reverse transcriptase.)
Hepadnaviruses
Dalam dua keluarga virus (hepadnaviruses dan caulimoviruses), DNA dan RNA fase lagi alternatif, tapi urutannya penampilan dibalik, sehingga genom dsDNA diproduksi. Hal ini dimungkinkan oleh reverse transcriptase yang terjadi pada tahap berikutnya, selama pematangan partikel virus.
Replikasi siklus dalam virus tanaman
Infeksi virus tanaman dapat ditularkan melalui salah satu dari dua jalur utama. Horisontal transmisi adalah pengenalan virus dari luar, dan biasanya melibatkan serangga vektor, yang menggunakan mulut mereka untuk menembus dinding sel dan memperkenalkan virus. Bentuk penularan juga dapat terjadi melalui benda mati seperti taman alat. Dalam penularan vertikal, virus dilewatkan dari tanaman untuk keturunannya, baik oleh perbanyakan aseksual atau melalui benih yang terinfeksi. Mayoritas virus tanaman ditemukan sejauh ini memiliki genom RNA, meskipun DNA bentuk seperti caulimoviruses (lihat di atas) juga dikenal. Replikasi serupa dengan virus hewan, tergantung pada sifat dari genom virus. Infeksi hanya menjadi signifikan jika itu menyebar ke seluruh tanaman (infeksi sistemik).
Gambar 10.16 Replikasi di retrovirus. Reverse transcriptase membuat salinan DNA genom RNA beruntai tunggal retroviral. Ini terintegrasi ke dalam genom inang dan ditranskripsi oleh mesin selular. Messenger RNA lolos keluar ke ribosom, dimana terjemahan ke protein mantel virus dan reverse transcriptase lebih terjadi. Retrovirus kemasan terjadi di luar inti. Partikel ini bergerak melalui plasmodesmata, secara alami terjadi sitoplasmik untai menghubungkan sel-sel tumbuhan yang berdekatan
Viroid
Viroid adalah patogen tanaman yang terdiri hanya ssRNA dan tidak kode untuk sebuah produk protein. Pada tahun 1971, Theodor Diener mengusulkan nama viroid untuk menggambarkan patogen baru ditemukan kentang.
Viroid banyak kali lebih kecil daripada virus terkecil, dan hanya terdiri dari sebuah lingkaran kecil yang berisi ssRNA beberapa basa nukleotida 300-400 dan tidak ada mantel protein. Enzim yang digunakan untuk meniru RNA, yang tidak tampak diterjemahkan menjadi protein. Cukup besar urutan homologi menunjukkan bahwa viroid muncul dari unsur unsur transposabel Segmen DNA yang mampu bergerak di dalam atau antara DNA molekul. Sampai saat ini, viroid hanya ditemukan pada tumbuhan, di mana mereka menyebabkan suatu varietas penyakit.
Prion
A prion (proteinaceous = partikel menular) adalah replikasi diri protein bertanggung jawab untuk suatu rentang dari neurodegeneratif gangguan pada manusia dan mamalia.
Satu dekade setelah penemuan viroid, Stanley Prusiner membuat pernyataan mengejutkan bahwa scrapie, sebuah fungsi syaraf penyakit domba, disebabkan oleh replikasi diri agen hanya terdiri dari protein. Ia menyebut jenis entitas prion, dan di tahun-tahun yang mengikuti, yang lain, terkait, penyakit manusia dan hewan yang ditampilkan untuk memiliki penyebab yang sama. Ini termasuk spongiform sapi encephalopathy (BSE, 'penyakit sapi gila') dan manusia setara, Creutzfeldt-Jakob penyakit.
Budidaya virus
Sementara pertumbuhan bakteri di laboratorium umumnya hanya permintaan pasokan nutrisi relevan dan kondisi lingkungan yang sesuai, menjaga virus menyajikan tantangan khusus. Pikirkan kembali ke awal bab ini, dan Anda akan menyadari mengapa demikian, semua virus adalah parasit intraseluler obligat, dan karena itu perlu sel inang yang sesuai jika mereka meniru. Misalnya bakteriofag yang tumbuh dalam budaya bakteri . Saham budaya fag disusun dengan memungkinkan mereka untuk menginfeksi kultur cair yang sesuai bakteri. Sukses propagasi hasil fag dalam kliring budaya's kekeruhan; sentrifugasi menghilangkan bakteri yang tersisa, meninggalkan partikel fag di supernatan. Ukuran kuantitatif dari fag, yang dikenal sebagai titer tersebut, dapat diperoleh dengan mencampur mereka dengan jumlah yang sangat besar bakteri dan immobilising mereka dalam agar.
Hewan virus digunakan untuk diperbanyak pada hewan tuan rumah; jelas ada keterbatasan untuk ini, paling tidak ketika tuan rumah itu adalah manusia! Salah satu terobosan besar di bidang budidaya virus dibuat pada tahun 1931 ketika ditunjukkan oleh Alice Woodruff dan Ernest Goodpasture bahwa telur ayam dibuahi's bisa berfungsi sebagai tuan rumah untuk sejumlah hewan seperti yang yang menyebabkan rabies dan influenza. Telah dikatakan bahwa embrio ayam lakukan untuk budaya virus apa agar-agar lakukan untuk pertumbuhan bakteri. Tergantung pada virus yang bersangkutan, inokulasi dapat dibuat menjadi embrio berkembang sendiri atau ke salah satu dari berbagai membran dan rongga seperti membran chorioallantoicatau rongga allantoic. Viral propagasi ditunjukkan dengan kematian embrio, atau tampilan lesi pada membran.
Pada tahun 1950, sel teknik budaya maju, sebagian berkat ketersediaan luas antibiotik, membuat pengendalian pencemaran bakteri jauh lebih mudah dicapai. Sel biasanya ditanam sebagai monolayers dalam labu kultur jaringan yang mengandung cocok pertumbuhan media cair. Pengobatan dengan protease tripsin melarutkan ikat jaringan matriks antara sel-sel, yang memungkinkan mereka untuk dipanen, dan digunakan untuk benih baru budaya
Gambar 10.18 Budaya virus hewan dalam telur berembrio. Virus seperti influenza virus yang dibudidayakan lebih efektif dalam telur daripada di kultur sel. The chorioallantoic membran menyediakan sel epitel yang bertindak sebagai tuan rumah untuk virus
Perubahan morfologi sel, dikenal umum sebagai efek cytopathic, merupakan indikator infeksi virus, dan dapat digunakan diagnosa dalam identifikasi jenis virus tertentu. Plant virus perlu mengatasi penghalang yang disajikan oleh dinding sel selulosa dari tanaman; di alam ini sering dicapai oleh mulut menusuk dari vektor serangga atau dengan memasukkan bidang jaringan yang rusak. Eksperimen, virus dapat diperkenalkan ke host sesuai dengan menggosok permukaan daun dengan virus bersama dengan ringan kasar untuk membuat luka kecil.
Virus penyakit pada manusia
Virus bertanggung jawab untuk menyebabkan beberapa penyakit menular paling serius untuk mempengaruhi manusia. Air borne penularan: influenza. Influenza adalah penyakit saluran pernafasan yang disebabkan oleh anggota Orthomyxoviridae. Transmisi terjadi sebagai akibat dari menghirup udara dari pernafasan tetesan individu yang terinfeksi. Infeksi oleh virus influenza hasil dalam kehancuran sel epitel saluran pernafasan, meninggalkan tuan rumah terbuka untuk infeksi sekunder dari bakteri seperti Haemophilus influenzae dan Staphylococcus aureus. Hal ini ini sekunder infeksi yang bertanggung jawab atas sebagian besar kematian disebabkan oleh influenza. Umumnya, penderita dari influenza sembuh sepenuhnya dalam waktu 10-14 hari, tetapi beberapa orang, terutama orang tua dan mereka yang memiliki masalah kesehatan kronis, dapat mengembangkan komplikasi seperti radang paru-paru.
Dua jenis spike protein, yang masing-masing memainkan peran penting dalam infektivitas virus:
1. Neuraminidase adalah enzim yang menghidrolisis asam sialic, sehingga membantu pelepasan partikel virus.
2. Hemaglutinin memungkinkan virus untuk melampirkan host sel dengan mengikat epitel sialic asam residu.
Beberapa virus penting dari manusia
1. Keluarga virus jenis Penyakit GenomeAdenovirus Adenoviridae infeksi pernapasan dsDNA
2. Ebola Virus Dengue Filoviridae demam (-) ssRNA
Epstein-Barr Virus Infectious Herpesviridae dsDNA
mononukleosi
3. Hepatovirus Sebuah Picornaviridae Hepatitis A () ssRN
4. Herpes simpleks tipe I Herpesviridae Dingin luka dsDN
5. Herpes simpleks tipe II Genital kutil Herpesviridae dsDNA
6. Human Immunodeficiency defisiensi imun Retroviridae Acquired () ssRNA
7. Virus (HIV) sindrom (AIDS
8. Manusia Kutil papillomavirus Papovaviridae dsDNA
9. Virus influenza Orthomyxoviridae Influenza (-) ssRNA
10. Virus Lassa Lassa Arenaviridae demam (-) ssRNA
PENYAKIT VIRUS PADA MANUSIA
Segmen RNA terikat dengan protein, membentuk nukleokapsid, dan dikelilingi oleh protein lebih lanjut. Kedua jenis spike membantu lampiran dan penetrasi virus ke dalam host-nya Transmisi oleh air atau makanan
Semua orang pasti harus mengenal dengan gejala-gejala Gastroenteritis - sakit, diare, sakit kepala dan demam. Penyebab gastroenteritis ini mungkin bakteri (Misalnya Salmonella) atau virus. Penyebab utama dari virus bentuk adalah rotavirus manusia
Rotavirus memiliki genom, tersegmentasi dsRNA, dan merupakan non-menyelimuti virus. Contoh terkenal laten infeksi virus yang luka dingin dan herpes zoster, baik yang disebabkan oleh anggota herpesvirus keluarga. Sebuah virus semacam ini akan tetap dengan seseorang sepanjang masa hidupnya. Sedangkan infeksi virus laten ditandai dengan peningkatan mendadak dalam produksi virus, di persisten (lambat) infeksi meningkatkan lebih bertahap
VIRUS
Beberapa tahun. infeksi seperti ini memiliki dampak serius pada sel target, dan biasanya fatal. Contohnya adalah virus campak, yang dapat kembali memanifestasikan dirinya setelah bertahun-tahun di kondisi langka yang disebut panencephalitis sclerosing subakut.
Virus dan kanker
Sejumlah agen kimia dan fisik diketahui memicu proliferasi tidak terkendali sel yang ciri kanker, tapi dalam dua dekade terakhir telah menjadi jelas bahwa setidaknya enam jenis kanker manusia dapat virally diinduksi.
Contoh. Sering muncul infeksi virus zoonosis berasal, yaitu, mereka ditransfer ke manusia dari hewan reservoir. HIV, misalnya, diperkirakan telah dikembangkan dari virus serupa yang ditemukan pada monyet.
Virus vaksin
Cacar, setelah bencana jutaan, adalah pada tahun 1979 penyakit menular pertama yang dinyatakan berhasil diberantas. Hal ini mengikuti kampanye di seluruh dunia vaksinasi oleh Organisasi Kesehatan Dunia selama dekade sebelumnya, dan telah dibuat layak oleh fakta bahwa manusia adalah satu-satunya reservoir untuk virus. Vaksinasi adalah pencegahan strategi yang bertujuan untuk merangsang sistem kekebalan tubuh host, dengan mengekspos ke menular agen di pertanyaan dalam bentuk yang dilemahkan atau tidak lengkap. Ada empat kelas utama vaksin virus:
1. Dilemahkan ('melemah' =) vaksin mengandung virus hidup, tetapi orang-orang yang patogenitas telah sangat berkurang. Tujuannya adalah untuk meniru infeksi untuk merangsang respon imun, tapi tanpa membawa tentang penyakit itu sendiri. Sebuah contoh yang terkenal jenis ini vaksin polio adalah vaksin yang dikembangkan oleh Albert Sabin pada tahun 1960. Virus cacar sapi oleh Edward Jenner digunakan dalam karya rintisannya vaksinasi di akhir abad ke-18 adalah versi dilemahkan alami dari virus cacar.
2. Vaksin mengandung virus yang telah terkena agen denaturing seperti formalin. Hal ini memiliki efek membuat mereka non-menular, sementara pada waktu yang sama mempertahankan kemampuan mereka untuk merangsang respon kekebalan tubuh. Vaksin diarahkan terhadap influenza adalah jenis ini.
3. Subunit vaksin tergantung pada stimulasi respon imun dengan hanya bagian dari virus. Sejak virus lengkap tidak diperkenalkan, tidak ada kesempatan infeksi, jadi vaksin jenis ini memiliki daya tarik yang sangat aman. vaksin sub-unit yang sering dibuat dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan (Bab 12); contoh pertama disetujui untuk digunakan oleh manusia adalah vaksin hepatitis B, yang terdiri dari bagian dari protein mantel virus yang dihasilkan dalam sel ragi khusus direkayasa.
4. Vaksin DNA juga produk modern teknik biologi molekular. DNA coding untuk antigen virus secara langsung disuntikkan ke dalam host, di mana dinyatakan dan memicu respon oleh sistem kekebalan tubuh. Vaksin jenis ini belum sejauh ini disetujui untuk digunakan pada manusia.
Virus
VIRUS merupakan parasit intraseluler obligat, mereka menghuni no-bertuan tanah antara yang hidup dan dunia non-hidup, dan memiliki karakteristik keduanya. dikenal sangat berbeda dari organisme yang benar sederhana, bakteri, di sejumlah hal:
• Virus tidak dapat diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya
• Virus tidak memiliki struktur selular internal
• Mengandung DNA atau RNA tetapi bukan keduanya
• Virus tidak mampu replikasi kecuali menempati host hidup yang sesuai sel
• Virus tidak mampu metabolisme
• Individu tidak menunjukkan peningkatan ukuran.
Ketika di dalam sel inang, virus menunjukkan beberapa fitur dari organisme hidup, seperti sebagai kemampuan untuk mereplikasi dirinya sendiri, tetapi di luar sel mereka hanya inert kimia. Beberapa titik penting dalam sejarah ilmu pengetahuan virus
Ahli yang menemukan Tahun Penyakit
Iwanowsky
1898 Proposal yang TMD adalah karena jenis novel agen menular.
Beijerinck
- Demonstrasi pertama penyakit virus pada hewan (kaki dan mulut).
Loeffler & Frosch
1901 Demonstrasi penyakit virus pertama manusia (kuning demam). Alang-alang
Twort,d'Herelle 1915/1917 Penemuan virus bakteri (bakteriofag).
- 1918 Pandemi influenza Spanyol
Stanley
1935 TMV adalah virus pertama yang mengkristal.
1937 Pemisahan TMV menjadi asam nukleat protein dan fraksi.
Bawden & Pirie
1939 terlihat di bawah mikroskop elektron Kausche, Pfankuch Virus
& Ruska
_ 1955 spontan reassembly dari TMV dari protein dan RNA komponen.
Fraenkel-Conrat
& Williams 1971 Penemuan viroid. Diener
Frank
1980 Sekuensing genom virus pertama lengkap (CaMV)
_ 1982 Sekuensing genom RNA pertama (TMV) Vaksin Hepatitis B rekombinan
Penemuan prion Prusiner
Montaigner dan Gallo1990
1983 Penemuan HIV, yang diduga menjadi agen penyebab AIDS Retrovirus digunakan sebagai vektor dalam gen manusia pertama terapi pengadilan.
Anderson 2001 wabah BSE di Inggris
¬_
2003 Wabah penyakit virus baru manusia (SARS) di SE
Asia TMV, Tembakau virus mosaik; CaMV, caulimovirus Kubis bunga mosaik.
Virus tertentu memiliki kisaran inang yang terbatas, yaitu hanya dapat menginfeksi sel tertentu jenis.
Stuktur virus
Pada tahun 1935 Wendel Stanley menyusun Demonstrasi mosaik tembakau virus bisa mengkristal indikasi dari homogenitas kimia relatif virus, dan berarti bahwa mereka tidak bisa dianggap dalam kondisi yang sama dalam hal hidup nya. Dibandingkan dengan organisme selular yang paling primitif, virus memiliki Struktur sederhana .
Sebuah partikel virus utuh, atau virion, yang pada dasarnya hanya
dua komponen: inti asam nukleat, dikelilingi dan dilindungi oleh mantel protein.
Tiga mekanisme utama telah diusulkan untuk evolusi virus:
Teori 'gen Lolos': Virus berasal dari normal asam nukleat seluler dan 'Kemandirian' dari sel. DNA virus bisa datang dari plasmid atau transposabel elemen (sedangkan RNA virus bisa berasal dari mRNA.
Regresif teori: Degenerasi bertahap prokariot hidupnya parasit di sel eukariotik. Menyelimuti bentuk seperti poxvirus yang paling mungkin telah terbentuk dengan cara ini.
Koevolusi teori: evolusi Independen bersama bentuk selular dari purba sup.
Beberapa ilmuwan menganggap tidak mungkin bahwa mekanisme yang sama dapat menjelaskan keragaman virus yang kita lihat sekarang, dan karenanya mengusulkan bahwa virus harus memiliki berevolusi berkali-kali. semua virus berbagi nenek moyang yang sama dan bahkan mungkin telah berkembang sebelum selular bentuk-bentuk kehidupan. Kapsid, kombinasi dari kedua dikenal sebagai nukleokapsid ini. Dalam virus tertentu jenis, nukleokapsid ini selanjutnya dikelilingi oleh membran amplop, sebagian berasal dari bahan sel inang. Kebanyakan virus lebih kecil daripada sel bakteri terkecil; menunjukkan ukuran beberapa virus dibandingkan bakteri dan khas sel eukariotik.
Genom virus
Bahan genetik virus dapat berupa RNA atau DNA, dan salah satu dari ini mungkin beruntai tunggal atau double-stranded. Seperti ditunjukkan dalam genom mungkin selanjutnya sirkuler atau linier. Sebuah variasi tambahan dalam genom virus RNA / DNA Protein mantel (Kapsid)
Viral struktur. Virus terdiri dari genom asam nukleat dikelilingi oleh coat protein (kapsid). Kedua bentuk telanjang dan menyelimuti ditampilkan.
VIRUS
Escherichia coli Ribosom
Gambar 10.2 Virus jauh lebih kecil dari sel. Virus ditampilkan diambil untuk skala dan dibandingkan dengan sel E. coli dan sel hati manusia. Sebagai panduan, sel E. coli sekitar 2 pM panjangnya. Dari Black, JG: Mikrobiologi: Prinsip dann Explorations, edisi 4, John Wiley & Sons Inc, 1999. Direproduksi dengan izin dari penerbit
Gambar 10.3 Keragaman genom virus
Gambar 10.4 genom virus. genom virus mungkin sirkuler atau linier. Beberapa RNA virus memiliki genom mereka dipecah menjadi segmen, masing-masing pengkodean protein terpisah (a) Linear untai tunggal, (b) untai tunggal Edaran; (c) linier untai ganda; (d) Linear tersegmentasi; (E) Edaran double stranded. Dari Hardy, SP: Taylor Manusia, Mikrobiologi dan Francis, 2002. Direproduksi dengan izin dari Thomson Layanan
Dilihat pada RNA virus tertentu, seperti virus influenza, di sini, bukan yang ada sebagai molekul tunggal, itu tersegmentasi, ada beberapa potong, masing-masing yang mungkin menyandi protein yang terpisah. Dalam beberapa virus tanaman, segmen mungkin berada di dalam terpisah partikel, sehingga dalam rangka untuk replikasi terjadi, sejumlah virion perlu co-menginfeksi sel, sehingga masing-masing melengkapi (genom multipartite) lain. Ukuran genom sangat bervariasi, ini mungkin berisi sedikitnya empat gen atau sebanyak 200 seperti di atas Gen ini mungkin kode untuk baik struktural dan non-struktural protein, yang terakhir termasuk enzim seperti RNA / DNA polimerase yang diperlukan untuk virus replikasi. Single-stranded RNA genom virus dapat dibagi menjadi dua jenis, yang dikenal sebagai () akal dan (-) pengertian RNA. Yang pertama dapat bertindak sebagai mRNA, ribosom dan melekat menjadi diterjemahkan ke dalam protein yang relevan di dalam sel inang. Dengan demikian, itu adalah sangat menular dalam dirinya sendiri. Minus (-) rasa RNA, di sisi lain, hanya menular di Kehadiran protein kapsid memiliki aktivitas polymerase RNA. Hal ini diperlukan untuk mengkonversi (-) RNA menjadi pelengkap () untai, yang kemudian bertindak sebagai template untuk produksi protein.
Beberapa virus namun menggunakan bentangan sama DNA untuk lebih dari satu gen. Dengan dimulai pada waktu yang berbeda poin dan menggunakan frame pembacaan yang berbeda, kode yang sama dapat memiliki yang berbeda artinya! Gen ini tumpang tindih, yang juga ditemukan di beberapa bakteri, memberikan solusi cerdas untuk masalah tersebut memiliki ukuran genom yang kecil.
Struktur kapsid
Bentuk karakteristik partikel virus ditentukan oleh mantel protein atau kapsid. Dalam virus non-menyelimuti, kapsid mewakili lapisan paling luar, dan memainkan peran di melampirkan virus ke permukaan sel inang. Hal ini juga bertindak untuk melindungi asam nukleat terhadap faktor lingkungan berbahaya seperti sinar UV dan pengeringan, serta asam dan enzim degradatif ditemui di saluran pencernaan.
apsid ini terdiri dari sejumlah subunit yang disebut capsomers dan mungkin terdiri dari beberapa jenis protein yang berbeda atau hanya satu. Jumlah capsomers adalahK konstan untuk jenis virus tertentu. Konstruksi ini subunit berulang-ulang diharuskan oleh sejumlah kecil protein-encoding RNA / DNA dalam genom virus
KLASIFIKASI VIRUS
Pusat untuk unsur asam nukleat, yang cocok menjadi alur di dalam. Diameter dari helix ditentukan oleh sifat protein (s) yang membentuk capsomersnya panjang tergantung pada ukuran dari inti asam nukleat. Amplop virus Amplop jauh lebih umum pada virus hewan dibandingkan pada mereka tanaman. lipid ini bilayer meliputi virus menyelimuti berasal dari membran nukleus atau sitoplasma dari tuan rumah sebelumnya. bagaimanapun protein (biasanya glikoprotein) disandikan oleh genom virus itu sendiri. Ini mungkin proyek dari permukaan virion sebagai spike, yang mungkin penting dalam memungkinkan virus untuk mengikat atau menembus inangnya sel
Amplop ini lebih rentan daripada kapsid untuk lingkungan tekanan, dan virus perlu tetap lembab untuk bertahan hidup. Akibatnya, seperti virus ditularkan melalui cairan tubuh seperti darah (misalnya virus hepatitis B) atau sekresi pernafasan (misalnya virus influenza).
Klasifikasi virus
Seperti yang kita lihat di awal bab ini, virus tidak dianggap secara ketat hidup, dan klasifikasi mereka adalah masalah yang kompleks. Seperti organisme benar kita harus spesies, marga, keluarga dan perintah dari virus, tapi tidak ada pengelompokan yang lebih tinggi (kelas, filum, kerajaan). binomial Latin (misalnya Homo sapiens, Escherichia coli), akrab RNA / DNA Amplop Paku Protein mantel (Kapsid)
Faktor-faktor yang diperhitungkan dalam klasifikasi virus termasuk:
• Range host (vertebrata / invertebrata, tanaman, alga /
jamur, bakteri)
• Morfologi (simetri kapsid, diselimuti / nonenveloped,
capsomer angka)
• Genom jenis / cara replikasi
Pada tahun 1971, David Baltimore mengusulkan skema yang perintah virus sehubungan dengan strategi yang digunakan untuk mRNA produksi. Hal ini mengakibatkan tujuh kelompok besar. Siklus replikasii virus yang sama dengan organisme hidup yang lain adalah kebutuhan untuk memperbanyak diri Sebagaimana telah kita lihat, semua virus adalah parasit obligat intraseluler, dan dalam rangka untuk mereplikasi, sebuah sel inang harus berhasil dimasukkan.
Mayor pengelompokan virus berdasarkan sistem Baltimore
• Kelompok I dsDNA virus
• Kelompok II ssDNA virus
• Kelompok III dsRNA virus
• Kelompok IV () akal virus ssRNA
• Kelompok V (-) pengertian virus ssRNA
• Group VI Single-stranded () akal RNA dengan DNA intermediate
• Kelompok VII Double-stranded DNA dengan RNA intermediate
Gambar 10.7 Utama tahapan dalam siklus replikasi virus. Siklus replikasi dari semua virus adalah berdasarkan pola umum yang memberikan banyak 'mesin' yang diperlukan untuk replikasi virus.
Semua pertumbuhan virus siklus mengikuti urutan umum yang sama peristiwa dengan beberapa perbedaan dari satu jenis ke yang lain, ditentukan oleh struktur virus dan sifat sel inang. Replikasi siklus di bakteriofag Virus yang menginfeksi sel-sel bakteri disebut bakteriofag (fag untuk pendek), yang berarti, secara harfiah, 'bakteri pemakan'. Mungkin yang terbaik mengerti dari semua replikasi virus
siklus adalah mereka dari kelas bakteriofag yang menginfeksi E. coli, yang dikenal sebagai T-bahkan fag. Ini adalah besar, virus yang kompleks, dengan kepala karakteristik dan struktur ekor
(Gambar 10.8). Genom, DNA untai ganda linear berisi lebih dari 100 gen, dan
terkandung dalam kepala icosahedral. Siklus pertumbuhan dikatakan litik, karena
itu berpuncak pada lysis (= penuh) dari sel inang.
1. Adsorpsi (lampiran): Tempat menempel dengan cara spesifik protein serat ekor pada reseptor komplementer pada permukaan sel inang. Sifat ini reseptor adalah salah satu faktor utama dalam menentukan
virus kekhususan
2. Penetrasi: Enzim lisozim, yang hadir dalam ekor fag tersebut, melemahkan dinding sel pada titik lampiran, dan kontraksi ekor selubung
dari fag penyebab inti yang akan ditekan ke dalam sel, melepaskan DNA virus ke pedalaman bakteri. kapsid tetap sepenuhnya luar sel, seperti yang elegan ditunjukkan dalam percobaan yang terkenal dengan Hershey danChase
3. Replikasi: fag gen menyebabkan host protein dan nukleat
sintesis asam untuk dimatikan, sehingga semua
mesin metabolisme menjadi tuan rumah berdedikasi untuk sintesis DNA fag dan protein. Host asam nukleat yang terdegradasi oleh fag-encode enzim, sehingga memberikan pasokan nukleotida blok bangunan. Host enzim bekerja untuk meniru fag DNA, yang kemudian ditranskripsi ke mRNA dan diterjemahkan menjadi protein.
4. Majelis: Setelah disintesis dalam jumlah yang cukup,kapsid dan DNA merakit komponen secara spontan menjadi partikel virus. Daerah kepala dan ekor disintesis secara terpisah, maka kepala diisi dengan genom DNA, dan bergabung ke ekor.
5. Release: lisozim fag-encoded melemahkan dinding sel, dan menyebabkan lisis sel dan pelepasan partikel virus; ini mampu menginfeksi sel inang baru, dan dengan demikian memulai kembali siklus. Selama fase awal infeksi, sel inang berisi komponen fag, tetapi tidak ada partikel lengkap. Periode ini dikenal sebagai gerhana periode. Waktu yang berlalu antara lampiran dari partikel fag ke sel permukaan dan pelepasan fag yang baru disintesis adalah masa laten (kadang-kadang dikenal sebagai waktu meledak), karena Tempat dalam kondisi yang optimal, ini adalah sekitar 22 menit
Gambar 10.10 Kurva pertumbuhan satu langkah. Selama periode gerhana sel inang tidak lengkap mengandung partikel fag. Setelah sintesis partikel baru, mereka dilepaskan, menandakan akhir periode laten. Kurva sebelah kiri menunjukkan jumlah fag partikel, sedangkan jumlah bebas (ekstraselular) partikel ditunjukkan dengan kurva sebelah kanan
Replikasi lisogenik siklus
Replikasi lisogenik siklusmerupakan tempat yang menyebabkan kematian sel virus disebut fag virulen. fag Beriklim, selain untuk mengikuti siklus litik seperti diuraikan di atas, dapat menjalani alternatif bentuk siklus pertumbuhan. Di sini, DNA fag benar-benar menjadi dimasukkan ke genom host sebagai profag Dalam kondisi lysogeny, sel inang menderita tidak membahayakan. Hal ini karena tindakan protein represor, dikodekan oleh fag tersebut, mencegah sebagian besar gen fag lain yang ditranskrip. Ini gen Namun, direplikasi bersama dengan kromosom bakteri, sehingga semua bakteri keturunan berisi profag dimasukkan. Negara lisogenik berakhir ketika kelangsungan hidup sel inang terancam, biasanya oleh faktor lingkungan seperti UV cahaya atau mutagen kimia. Inaktivasi protein represor memungkinkan DNA fag akan dipotong, dan mengadopsi bentuk melingkar di sitoplasma. Dalam bentuk ini, memulai siklus litik, mengakibatkan kerusakan sel inang. Contoh dari fag beriklim adalah bakteriofag λ (Lambda), yang menginfeksi strain tertentu dari E. coli. Bakteri strain yang dapat menggabungkan DNA fag dengan cara ini disebut lysogens.
Siklus replikasi pada virus hewan
Virus yang menginfeksi organisme multiseluler seperti binatang mungkin tertentu tidak hanya untukn organisme tertentu, tetapi juga ke sel tertentu atau jenis jaringan. Hal ini dikenal sebagai tropisme jaringan dari virus, dan karena fakta bahwa lampiran terjadi melalui spesifik reseptor pada permukaan sel inang. siklus pertumbuhan virus hewan memiliki tahap utama yang sama seperti yang dijelaskan untuk bakteriofag, tetapi mungkin berbeda banyak baik dalam beberapa detail. Sebagian besar variasi ini adalah refleksi dari perbedaan dalam struktur antara bakteri dan hewan host sel.
Adsorpsi dan penetrasi
Hewan virus tidak memiliki struktur kepala dan ekor fag, sehingga berarti bahwa lampiran metode mereka berbeda. Interaksi spesifik dengan reseptor host dilakukan melalui beberapa komponen dari kapsid, atau, dalam kasus virus diselimuti, oleh khusus struktur seperti paku (peplomers). situs lampiran virus sering dapat diblokir oleh molekul antibodi tuan rumah, namun beberapa virus (misalnya rhinoviruses) telah berhasil mengatasi ini dengan memiliki situs mereka terletak di depresi yang mendalam, tidak dapat diakses oleh antibodi.
Sedangkan bakteriofag menyuntikkan komponen asam nukleat mereka dari luar, proses virus hewan lebih kompleks, sebuah kenyataan yang tercermin dalam waktu yang dibutuhkan untuk penyelesaian proses. Hewan virus tidak harus mengatasi dinding sel tebal, dan dalam kasus seperti ini banyak virion seluruh diinternalisasikan. Hal ini memerlukan langkah tambahan uncoating, proses yang dilakukan oleh enzim tuan rumah. Banyak virus hewan memiliki amplop; virus tersebut dibawa ke dalam sel baik oleh fusi dengan membran sel, atau oleh endositosis Sementara beberapa jenis non-menyelimuti rilis mereka hanya nukleat komponen ke dalam sitoplasma, yang lain memerlukan tambahan bahwa virus-dikodekan enzim diperkenalkan untuk memastikan replikasi sukses.
Replikasi (DNA virus)
DNA dari sel-sel hewan, tidak seperti bakteri, adalah terkompartementalisasi dalam inti, dan di sini bahwa replikasi dan transkripsi viralDNAgenerally terjadi. Kurir RNA kemudian lolos ke ribosom dalam sitoplasma untuk terjemahan. Dalam kasus virus dengan genom DNA, double-stranded menengah terbentuk, yang berfungsi sebagai template untuk sintesis mRNA. Majelis Terjemahan produk akhirnya kembali ke inti untuk dirakit menjadi virus baru partikel.
Poxvirus
adalah pengecualian. Baik replikasi dan perakitan terjadi di sitoplasma.
virus masuk ke dalam sel inang melalui fusi atau endositosis.
• Fusion antara amplop virus dan hasil tuan rumah membran dalam pelepasan nukleokapsid ke dalam sel. Fusion tergantung pada interaksi antara paku dalam amplop dan reseptor permukaan tertentu.
• Virus partikel terikat pada membran plasma diinternalisasi oleh endositosis. Pengasaman dalam endosome memungkinkan pelepasan nukleokapsid ke sel
Gambar 10.13 Replikasi di DNA virus. Replikasi DNA dan transkripsi virus untuk mRNA mengambil tempat dalam inti sel inang. MRNA kemudian melewati keluar ke sitoplasma, di mana sintesis protein terjadi pada ribosom. Protein kapsid sehingga dihasilkan kembali ke inti untuk dirakit menjadi partikel virus baru. Baru disintesis DNA polimerase juga kembali ke inti, untuk replikasi DNA lebih lanjut. Dari Hardy, SP: Manusia Mikrobiologi, Taylor dan Francis, 2002. Direproduksi dengan izin dari Thomson Publishing Layanan
Pelepasan
Virus umumnya dirilis oleh lisis sel inang. Dalam hal bentuk menyelimuti, rilis lebih bertahap. Tuan rumah membran plasma dimodifikasi oleh penyisipan protein virus-dikodekan, sebelum menelan partikel virus dan melepaskannya oleh proses tunas.
Replikasi RNA virus
Siklus pertumbuhan hewan fag dan virus yang telah kami jelaskan sejauh ini semua yang terlibat double-stranded DNA genom. Seperti yang akan Anda ingat dari awal bab ini, Namun, banyak mengandung virus RNA, bukan DNA sebagai material genetik mereka, dan kami sekarang perlu mempertimbangkan secara singkat bagaimana siklus replikasi virus lengkap mereka. Replikasi virus RNA terjadi pada sitoplasma tuan rumah; tergantung pada apakah RNA tunggal atau double-stranded, dan () atau (-) akal, rincian berbeda. Genom dari (rasa) fungsi beruntai tunggal RNA virus langsung sebagai mRNA molekul, menghasilkan polyprotein raksasa, yang kemudian dibelah ke berbagai struktural dan fungsional protein dari virus.
Gambar 10.14 Replikasi di virus RNA () akal beruntai tunggal. Memasuki sel, dengan () pengertian genom ssRNA mampu bertindak langsung sebagai mRNA, mengarahkan sintesis kapsid protein dan RNA polimerase. Selain itu, ulangan itu sendiri, yang dikonversi terlebih dahulu menjadi (-) Rasa ssRNA menengah. Semua langkah mengambil tempat diluar inti.
Retrovirus
Virus ini, yang meliputi beberapa patogen penting manusia, memiliki genom yang ada sebagai RNA dan DNA pada bagian yang berbeda dari siklus replikasi mereka. Retrovirus memiliki sebuah rasa ss ()-genom RNA yang unik di antara virus dalam yang diploid. Kedua salinan genom berfungsi sebagai template untuk reverse transcriptase enzim untuk menghasilkan
Gambar 10.15 Replikasi di (-) untai tunggal RNA virus akal. Sebelum dapat berfungsi sebagai mRNA, yang (-) ssRNA rasa harus dikonversi untuk melengkapi urutan nya () akal. Ini berfungsi baik sebagai mRNA dan sebagai template untuk produksi baru - ssRNA akal () genom.
Pada tahun 1970 ditermukan sebuah enzim yang bisa mengubah template RNA ke dalam DNA menyebabkan kejutan besar di dunia ilmiah. Tindakan ini reverse transcriptase atau DNA polimerase RNA-dependent adalah pengecualian mengejutkan dengan 'dogma sentral' biologi molekular, bahwa arus informasi genetik satu arah, dari DNA untuk RNA ke protein Ini dalam bentuk revisi yang dapat diwakili: DNA RNA Protein (Panah melingkar ke kiri DNA menunjukkan kemampuan untuk direplikasi, yang bertitik arrow merupakan aksi reverse transcriptase.)
Hepadnaviruses
Dalam dua keluarga virus (hepadnaviruses dan caulimoviruses), DNA dan RNA fase lagi alternatif, tapi urutannya penampilan dibalik, sehingga genom dsDNA diproduksi. Hal ini dimungkinkan oleh reverse transcriptase yang terjadi pada tahap berikutnya, selama pematangan partikel virus.
Replikasi siklus dalam virus tanaman
Infeksi virus tanaman dapat ditularkan melalui salah satu dari dua jalur utama. Horisontal transmisi adalah pengenalan virus dari luar, dan biasanya melibatkan serangga vektor, yang menggunakan mulut mereka untuk menembus dinding sel dan memperkenalkan virus. Bentuk penularan juga dapat terjadi melalui benda mati seperti taman alat. Dalam penularan vertikal, virus dilewatkan dari tanaman untuk keturunannya, baik oleh perbanyakan aseksual atau melalui benih yang terinfeksi. Mayoritas virus tanaman ditemukan sejauh ini memiliki genom RNA, meskipun DNA bentuk seperti caulimoviruses (lihat di atas) juga dikenal. Replikasi serupa dengan virus hewan, tergantung pada sifat dari genom virus. Infeksi hanya menjadi signifikan jika itu menyebar ke seluruh tanaman (infeksi sistemik).
Gambar 10.16 Replikasi di retrovirus. Reverse transcriptase membuat salinan DNA genom RNA beruntai tunggal retroviral. Ini terintegrasi ke dalam genom inang dan ditranskripsi oleh mesin selular. Messenger RNA lolos keluar ke ribosom, dimana terjemahan ke protein mantel virus dan reverse transcriptase lebih terjadi. Retrovirus kemasan terjadi di luar inti. Partikel ini bergerak melalui plasmodesmata, secara alami terjadi sitoplasmik untai menghubungkan sel-sel tumbuhan yang berdekatan
Viroid
Viroid adalah patogen tanaman yang terdiri hanya ssRNA dan tidak kode untuk sebuah produk protein. Pada tahun 1971, Theodor Diener mengusulkan nama viroid untuk menggambarkan patogen baru ditemukan kentang.
Viroid banyak kali lebih kecil daripada virus terkecil, dan hanya terdiri dari sebuah lingkaran kecil yang berisi ssRNA beberapa basa nukleotida 300-400 dan tidak ada mantel protein. Enzim yang digunakan untuk meniru RNA, yang tidak tampak diterjemahkan menjadi protein. Cukup besar urutan homologi menunjukkan bahwa viroid muncul dari unsur unsur transposabel Segmen DNA yang mampu bergerak di dalam atau antara DNA molekul. Sampai saat ini, viroid hanya ditemukan pada tumbuhan, di mana mereka menyebabkan suatu varietas penyakit.
Prion
A prion (proteinaceous = partikel menular) adalah replikasi diri protein bertanggung jawab untuk suatu rentang dari neurodegeneratif gangguan pada manusia dan mamalia.
Satu dekade setelah penemuan viroid, Stanley Prusiner membuat pernyataan mengejutkan bahwa scrapie, sebuah fungsi syaraf penyakit domba, disebabkan oleh replikasi diri agen hanya terdiri dari protein. Ia menyebut jenis entitas prion, dan di tahun-tahun yang mengikuti, yang lain, terkait, penyakit manusia dan hewan yang ditampilkan untuk memiliki penyebab yang sama. Ini termasuk spongiform sapi encephalopathy (BSE, 'penyakit sapi gila') dan manusia setara, Creutzfeldt-Jakob penyakit.
Budidaya virus
Sementara pertumbuhan bakteri di laboratorium umumnya hanya permintaan pasokan nutrisi relevan dan kondisi lingkungan yang sesuai, menjaga virus menyajikan tantangan khusus. Pikirkan kembali ke awal bab ini, dan Anda akan menyadari mengapa demikian, semua virus adalah parasit intraseluler obligat, dan karena itu perlu sel inang yang sesuai jika mereka meniru. Misalnya bakteriofag yang tumbuh dalam budaya bakteri . Saham budaya fag disusun dengan memungkinkan mereka untuk menginfeksi kultur cair yang sesuai bakteri. Sukses propagasi hasil fag dalam kliring budaya's kekeruhan; sentrifugasi menghilangkan bakteri yang tersisa, meninggalkan partikel fag di supernatan. Ukuran kuantitatif dari fag, yang dikenal sebagai titer tersebut, dapat diperoleh dengan mencampur mereka dengan jumlah yang sangat besar bakteri dan immobilising mereka dalam agar.
Hewan virus digunakan untuk diperbanyak pada hewan tuan rumah; jelas ada keterbatasan untuk ini, paling tidak ketika tuan rumah itu adalah manusia! Salah satu terobosan besar di bidang budidaya virus dibuat pada tahun 1931 ketika ditunjukkan oleh Alice Woodruff dan Ernest Goodpasture bahwa telur ayam dibuahi's bisa berfungsi sebagai tuan rumah untuk sejumlah hewan seperti yang yang menyebabkan rabies dan influenza. Telah dikatakan bahwa embrio ayam lakukan untuk budaya virus apa agar-agar lakukan untuk pertumbuhan bakteri. Tergantung pada virus yang bersangkutan, inokulasi dapat dibuat menjadi embrio berkembang sendiri atau ke salah satu dari berbagai membran dan rongga seperti membran chorioallantoicatau rongga allantoic. Viral propagasi ditunjukkan dengan kematian embrio, atau tampilan lesi pada membran.
Pada tahun 1950, sel teknik budaya maju, sebagian berkat ketersediaan luas antibiotik, membuat pengendalian pencemaran bakteri jauh lebih mudah dicapai. Sel biasanya ditanam sebagai monolayers dalam labu kultur jaringan yang mengandung cocok pertumbuhan media cair. Pengobatan dengan protease tripsin melarutkan ikat jaringan matriks antara sel-sel, yang memungkinkan mereka untuk dipanen, dan digunakan untuk benih baru budaya
Gambar 10.18 Budaya virus hewan dalam telur berembrio. Virus seperti influenza virus yang dibudidayakan lebih efektif dalam telur daripada di kultur sel. The chorioallantoic membran menyediakan sel epitel yang bertindak sebagai tuan rumah untuk virus
Perubahan morfologi sel, dikenal umum sebagai efek cytopathic, merupakan indikator infeksi virus, dan dapat digunakan diagnosa dalam identifikasi jenis virus tertentu. Plant virus perlu mengatasi penghalang yang disajikan oleh dinding sel selulosa dari tanaman; di alam ini sering dicapai oleh mulut menusuk dari vektor serangga atau dengan memasukkan bidang jaringan yang rusak. Eksperimen, virus dapat diperkenalkan ke host sesuai dengan menggosok permukaan daun dengan virus bersama dengan ringan kasar untuk membuat luka kecil.
Virus penyakit pada manusia
Virus bertanggung jawab untuk menyebabkan beberapa penyakit menular paling serius untuk mempengaruhi manusia. Air borne penularan: influenza. Influenza adalah penyakit saluran pernafasan yang disebabkan oleh anggota Orthomyxoviridae. Transmisi terjadi sebagai akibat dari menghirup udara dari pernafasan tetesan individu yang terinfeksi. Infeksi oleh virus influenza hasil dalam kehancuran sel epitel saluran pernafasan, meninggalkan tuan rumah terbuka untuk infeksi sekunder dari bakteri seperti Haemophilus influenzae dan Staphylococcus aureus. Hal ini ini sekunder infeksi yang bertanggung jawab atas sebagian besar kematian disebabkan oleh influenza. Umumnya, penderita dari influenza sembuh sepenuhnya dalam waktu 10-14 hari, tetapi beberapa orang, terutama orang tua dan mereka yang memiliki masalah kesehatan kronis, dapat mengembangkan komplikasi seperti radang paru-paru.
Dua jenis spike protein, yang masing-masing memainkan peran penting dalam infektivitas virus:
1. Neuraminidase adalah enzim yang menghidrolisis asam sialic, sehingga membantu pelepasan partikel virus.
2. Hemaglutinin memungkinkan virus untuk melampirkan host sel dengan mengikat epitel sialic asam residu.
Beberapa virus penting dari manusia
1. Keluarga virus jenis Penyakit GenomeAdenovirus Adenoviridae infeksi pernapasan dsDNA
2. Ebola Virus Dengue Filoviridae demam (-) ssRNA
Epstein-Barr Virus Infectious Herpesviridae dsDNA
mononukleosi
3. Hepatovirus Sebuah Picornaviridae Hepatitis A () ssRN
4. Herpes simpleks tipe I Herpesviridae Dingin luka dsDN
5. Herpes simpleks tipe II Genital kutil Herpesviridae dsDNA
6. Human Immunodeficiency defisiensi imun Retroviridae Acquired () ssRNA
7. Virus (HIV) sindrom (AIDS
8. Manusia Kutil papillomavirus Papovaviridae dsDNA
9. Virus influenza Orthomyxoviridae Influenza (-) ssRNA
10. Virus Lassa Lassa Arenaviridae demam (-) ssRNA
PENYAKIT VIRUS PADA MANUSIA
Segmen RNA terikat dengan protein, membentuk nukleokapsid, dan dikelilingi oleh protein lebih lanjut. Kedua jenis spike membantu lampiran dan penetrasi virus ke dalam host-nya Transmisi oleh air atau makanan
Semua orang pasti harus mengenal dengan gejala-gejala Gastroenteritis - sakit, diare, sakit kepala dan demam. Penyebab gastroenteritis ini mungkin bakteri (Misalnya Salmonella) atau virus. Penyebab utama dari virus bentuk adalah rotavirus manusia
Rotavirus memiliki genom, tersegmentasi dsRNA, dan merupakan non-menyelimuti virus. Contoh terkenal laten infeksi virus yang luka dingin dan herpes zoster, baik yang disebabkan oleh anggota herpesvirus keluarga. Sebuah virus semacam ini akan tetap dengan seseorang sepanjang masa hidupnya. Sedangkan infeksi virus laten ditandai dengan peningkatan mendadak dalam produksi virus, di persisten (lambat) infeksi meningkatkan lebih bertahap
VIRUS
Beberapa tahun. infeksi seperti ini memiliki dampak serius pada sel target, dan biasanya fatal. Contohnya adalah virus campak, yang dapat kembali memanifestasikan dirinya setelah bertahun-tahun di kondisi langka yang disebut panencephalitis sclerosing subakut.
Virus dan kanker
Sejumlah agen kimia dan fisik diketahui memicu proliferasi tidak terkendali sel yang ciri kanker, tapi dalam dua dekade terakhir telah menjadi jelas bahwa setidaknya enam jenis kanker manusia dapat virally diinduksi.
Contoh. Sering muncul infeksi virus zoonosis berasal, yaitu, mereka ditransfer ke manusia dari hewan reservoir. HIV, misalnya, diperkirakan telah dikembangkan dari virus serupa yang ditemukan pada monyet.
Virus vaksin
Cacar, setelah bencana jutaan, adalah pada tahun 1979 penyakit menular pertama yang dinyatakan berhasil diberantas. Hal ini mengikuti kampanye di seluruh dunia vaksinasi oleh Organisasi Kesehatan Dunia selama dekade sebelumnya, dan telah dibuat layak oleh fakta bahwa manusia adalah satu-satunya reservoir untuk virus. Vaksinasi adalah pencegahan strategi yang bertujuan untuk merangsang sistem kekebalan tubuh host, dengan mengekspos ke menular agen di pertanyaan dalam bentuk yang dilemahkan atau tidak lengkap. Ada empat kelas utama vaksin virus:
1. Dilemahkan ('melemah' =) vaksin mengandung virus hidup, tetapi orang-orang yang patogenitas telah sangat berkurang. Tujuannya adalah untuk meniru infeksi untuk merangsang respon imun, tapi tanpa membawa tentang penyakit itu sendiri. Sebuah contoh yang terkenal jenis ini vaksin polio adalah vaksin yang dikembangkan oleh Albert Sabin pada tahun 1960. Virus cacar sapi oleh Edward Jenner digunakan dalam karya rintisannya vaksinasi di akhir abad ke-18 adalah versi dilemahkan alami dari virus cacar.
2. Vaksin mengandung virus yang telah terkena agen denaturing seperti formalin. Hal ini memiliki efek membuat mereka non-menular, sementara pada waktu yang sama mempertahankan kemampuan mereka untuk merangsang respon kekebalan tubuh. Vaksin diarahkan terhadap influenza adalah jenis ini.
3. Subunit vaksin tergantung pada stimulasi respon imun dengan hanya bagian dari virus. Sejak virus lengkap tidak diperkenalkan, tidak ada kesempatan infeksi, jadi vaksin jenis ini memiliki daya tarik yang sangat aman. vaksin sub-unit yang sering dibuat dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan (Bab 12); contoh pertama disetujui untuk digunakan oleh manusia adalah vaksin hepatitis B, yang terdiri dari bagian dari protein mantel virus yang dihasilkan dalam sel ragi khusus direkayasa.
4. Vaksin DNA juga produk modern teknik biologi molekular. DNA coding untuk antigen virus secara langsung disuntikkan ke dalam host, di mana dinyatakan dan memicu respon oleh sistem kekebalan tubuh. Vaksin jenis ini belum sejauh ini disetujui untuk digunakan pada manusia.
Langganan:
Postingan (Atom)