BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Ilmu genetika mendefinisikan dan menganalisis keturunan atau
konstansi dan perubahan pengaturan dari berbagai fungsi fisiologis yang
membentuk karakter organisme. Unit keturunan disebut gen yang merupakan suatu
segmen DNA yang nukleotidanya membawa informasi karakter biokimia atau
fisiologis tertentu. Pendekatan tradisional pada genetika telah
mengidentifikasikan gen sebagai dasar kontribusi karakter fenotip atau karakter
dari keseluruhan stuktural dan fisiologis dari suatu sel atau organisme,
karakter fenotif seperti
warna mata pada manusia atau resistensi terhadap antibiotik pada bakteri, pada
umumnya di amati pada tingkat organisme. Dasar kimia untuk variasi dalam fenotif atau
perubahan urutan DNA dalam suatu gen atau dalam organisasi gen.
Penelaahan tentang genetika pertama kali dilakukan oleh seorang ahli botani
bangsa Austria, Gregor Mendel
pada tanaman kacang polongnya. Pada tahun 1860-an ia menyilangkan galur-galur
kacang polong dan mempelajari akibat-akibatnya. Hasilnya antara lain terjadi
perubahan-perubahan pada warna,bentuk, ukuran, dan sifat-sifat
lain dari kacang polong tersebut. Penelitian
inilah ia mengembangkan hukum-hukum dasar kebakaan. Hukum kebakaan berlaku umum
bagi semua bentuk kehidupan. Hukum-hukum mendel berlaku manusia dan juga
organisme percobaan dahulu amat populer dalam genetika, yakni lalat buah Drosophila.
Namun sekarang, percobaan-percobaan ilmu kebakaan dengan menggunakan bakteri Escherichia
coli. Bakteri ini dipilih karena paling mudah dipelajari pada taraf
molekuler sehingga merupakan organisme pilihan bagi banyak ahli genetika. Hal
ini membantu perkembangan bidang genetika mikroba. Jasad renik yang di pelajari
dalam bidang genetika mikroba meliputi bakteri, khamir, kapang, dan virus.
Genetika mikroba tradisional terutama berdasarkan pada pengamatan atau
observasi perkembangan secara luas. Variasi fenotif telah diamati berdasar
kemampuan gen untuk tumbuh dibawah kondisi terseleksi, misalnya bakteri yang
mengandung satu gen yang resisten terhadap ampisilin dapat dibedakan dari
bakteri kekurangan gen selama pertumbuhannya dalam lingkungan yang mengandung
antibiotik sebagai suatu bahan penyeleksi. Catatan bahwa
seleksi gen memerlukan ekspresinya dibawah kondisi yang tepat dapat diamati
pada tingkat fenotif. Genetika bakteri mendasari perkembangan rekayasa
genetika, suatu teknologi yang bertanggung jawab terhadap perkembangan di
bidang kedokteran.
B.
Rumusan
Masalah
Adapun
rumusan masalah yang akan dibahas adalah sebagai berikut :
1. Apa
virus serta bagaimana struktur tubuh dan siklus reproduktif dari virus?
2. Apa
susunan tubuh pada bakteri?
3. Bagaimana
bakteri berkembang biak?
C.
Tujuan
Penulisan
Penulisan makalah ini adalah bertujuan untuk
mengetahui arti dari genetika mikroba, serta mencakup pada berbagai materi
genetik pada virus dan bakteri. Genetika merupakan bagian terpenting dalam
suatu kehidupan bakteri dan virus.
Adapun tujuan pembahasan materi genetika mikroba ini
adalah :
1. Untuk
dapat mengetahui struktur tubuh bakteri dan virus serta materi genetiknya.
2. Mendapatkan
pengetahuan tentang genetika mikroba secara signifikan.
3. Mengetahui
siklus reproduktif virus dan bakteri.
D.
Metode
Penulisan
Dalam penulisan materi genetika mikroba, kami
menggunakan media pustaka sebagai sumber materi yang akan disajikan, serta
media internet untuk menambah suatu kekurngan dalam penyusunan makalah ini.
Semua ini adalah untuk dijadikan sebuah acuan dalam penyusunan makalah yang
kami susun.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Struktur
Tubuh Virus
Partikel
virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda.
Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus
tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut
diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat
(sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.
Untuk virus
berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid)
terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap
protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang
sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut
nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan
lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh
virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam
pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.
Kapsid virus
sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan
dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari
ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang
tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk
membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t
protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240
protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian
jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein
kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.
Partikel
lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen,
sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme
penginfeksian sel inang.
B.
Virus
Hanya Dapat Bereproduksi di Dalam Sel Inang
Virus merupakan parasit intraseluler
obligat, mereka hanya dapat bereproduksi di dalam sel inang. Virus yang
terisolasi tidak dapat bereproduksi atau melakukan hal-hal yang lainnya yang
berhubungan dengan reproduksi, kecuali menginfeksi sel inang yang cocok. Virus
tidak memiliki enzim untuk untuk melakukan metabolisme dan tidak memiliki
ribosom atau peralatan lainnya untuk membuat protein sendiri. Maka, virus yang
terisolasi hanya merupakan paket-paket yang berisi sekumpulan gen yang
berpindah-pindah dari sel inang satu ke sel inang yang lainnya.
Setip tipe virus hanya dapat menginfeksi
dan memparasiti beberapa jenis sel inang tertentu. Jenis-jenis sel inang yang
dapat diinfeksi dan diparasiti oleh virus ini disebut kisaran inang. Virus mengidentifikasi sel inangnya dengan menggunakan
kesesuaian “lock-and-key” atau
“lubang-dan-kunci” antara protein di bagian luar virus tersebut dengan
molekul-molekul reseptor spesifik pada permukaan sel. Beberapa virus memiliki
kisaran inang yang cukup luas, sehingga dapat melingkupi beberapa spesies.
Infeksi virus dimulai ketika genom dari
virus mulai memasuki suatu sel inang. Mekanisme yang digunakan asam nukleat ini
untuk masuk ke dalam sel berbeda-beda, tergantung tipe pada virusnya. Misalnya,
faga T-genap menggunakan ekornya yang rumit untuk menginjeksikan DNA ke dalam
bakteri. Begitu ada di dalam, genom virus dapat memerintah inangnya untuk
memprogram ulang sel tersebut untuk membuat salinan asam nukleat virus tersebut
dan menghasilkan protein virus. Kebanyakan virus menggunakan DNA polimerase
dari sel inang untuk mensintesis genom-genom baru yang cetakannya berasal dari
DNA virus. Namun, untuk mereplikasi genomnya, virus RNA harus menggunakan
polimerase khusus yang dikode oleh virus, yaitu polimerase yang menggunakan RNA
sebagai cetakan.
C.
Faga
Bereproduksi Menggunakan Siklus Litik atau Sklus Lisogenik
Faga adalah jenis virus yang paling
dipahami dibandingkan dengan semua jenis virus lainnya, walaupun beberapa di
antaranya juga merupakan virus yang paling kompleks. Penelitian terhadap faga
menghasilkan penemuan bahwa beberapa DNA untai ganda dapat bereproduksi dengan
menggunakan dua mekanisme alternatif yaitu siklus litik dan siklus isogenik.
Siklus litik merupakan siklur reproduksi
yang akhirnya akan menyebabkan kematian sel inangnya. Istilah ini mengacu pada
tahap akhir dari infeksi, yaitu pada saat bakteri lisis (lyse pecah terbuka) dan melepaskan faga yang dihasilkan di dalam
sel. Masing-masing faga ini kemudian dapat menginfeksi sel yang masih sehat,
dan beberapa siklus litik yang berturut-turut dapat menghancurkan seluruh
koloni bakteri hanya dalam hitungan jam. Virus yang hanya dapat bereproduksi
dengan siklus litik disebut virus
virulen.
Bakteri memiliki pertahanan dalam
tubuhnya, sehingga faga tidak dapat menghancurkan semua bakteri. Karena seleksi
alam lebih berpihak pada mutan-mutan bakteri yang memiliki tempat reseptor yang
tidak lagi dikenali oleh tipe faga tertentu. Dan ketika DNA faga berhasil masuk
ke dalam bakteri, berbagai maam enzim degradatif bisa menghancurkannya.
Sedangkan siklus lisogenik yaitu
merupakan siklus reproduksi virus yang mereplikasi genom tanpa menghacurkan
inangnya. Virus yang dapat melakukan kedua cara bereproduksi tersebut di dalam
suatu bakteri ini disebut virus temperat.
Selama siklus litik, gen-gen virus dengan cepat mengubah sel inang menjadi
semacam pabrik yang memproduksi λ, dan sel tersebut segera lisis dan melepaskan
produk virusnya. Genom virus berperilaku berbeda-beda selama siklus lisogenik.
Molekul DNA λ dimasukan melalui rekombinasi genetik (pindah silang) ke dalam
suatu tempat spesifik di kromosom dan sel inang. Vrus ini dikenal dengan nama
profaga. Satu gen profaga mengkode suatu protein yang menekan (menghambat)
ekspresi sebagian besar gen-gen profaga yang lain. Dengan demikian, genom faga
lebih banyak diam sewaktu di dalam bakteri. Mekanisme ini membuat virus dapat
berpropagasi tanpa membunuh sel inang dimana mereka bergantung.
Istilah lisogenik mengimplikasikan bahwa
profaga pada kondisi tertentu, dapat menghasilkan faga aktif yang melisis sel
inangnya. Hal ini terjadi ketika genom λ keluar dari kromosom bakteri. Pada
saat ini, genom λ memerintahkan sel inang untuk membuat faga yang utuh dan
kemudian menghancurkan dirinya sendiri, melepaskan partikel faga yang dapat
menginfeksi. Yang mengubah virus dari menggunakan cara lisogenik menjadi cara
litik adalah pemacu dari lingkungan, seperti radiasi atau adanya beberapa zat
kimiawi tertentu.
D.
Viroid
dan Prion
Viroid
adalah molekul-molekul kecil dari RNA sirkular telanjang yang menginfeksi tanaman.
Viroid hanya beberapa ratus nukleotida panjangnya, tidak mengkode protein
tetapi dapat mereplikasi di dalam sel tanaman inang, dengan menggunakan enzim
seluler. Dengan suatu cara, RNA ini dapat mengganggu metabolisme sel tanaman
dan menghambat pertumbuhan keseluruhan tanaman tersebut. Viroid menyebabkan
kesalahan pada sistem pengatur yang mengontrol pertumbuhan tanaman, penyakit
yang ditimbulkannya adalah perkembangan yang abnormal dan pertumbuhan yang
terhambat. Hal yang bisa dipelajari dari viroid adalah bahwa sebuah molekul
bisa menjadi agen infeksi yang menyebarkan penyakit. Tetapi viroid merupakan
asam nukleat, yang kemampuan bereplikasinya telah diketahui.
Prion
merupakan versi salah lipat dari protein otak yang normal. Ketika suatu prion
mengalami kontak dengan kembarannya yang normal, ia dapat menginduksi protein
normal tersebut sehingga menjadi abnormal. Reaksi berantai yang dihasilkan
dapat berlanjut terus sampai prion berakumulasi pada jumlah yang membahayakan,
menyebabkan malfungsi seluler dan pada akhirnya menyebabkan terjadinya
degenerasi otak. Protein ini adalah merupakan penyebab beberapa penyakit
degeneratif otak, termasuk scrapie pada domba, “penyakit sapi gila” dan
penyakit Creutzfeldt Jakob yang menyerang manusia.
Virus
RNA yang memiliki siklus reproduktif paling rumit adalah retrovirus. Retro
berarti mundur, mengacu pada arah alir informasi genetik yang terbalik untuk
virus. Retrovirus dilengkapi dengan suatu enzim yang disebut transkriptase
balik (reverse transkriptase), yang mentranskripsi DNA dari cetakan RNA,
memberikan aliran informasi RNA ke DNA. DNA yang baru dibentuk kemudian
berintegrasi sebagai provirus ke dalam kromosom di dalam nukleus sel hewan. RNA
polimerase inang mentranskripsi DNA virus menjadi molekul RNA, yang dapat
berfungsi sebagai mRNA untuk sintesis protein virus maupun sebagai genom untuk
partikel virus baru yang dilepaskan dari sel. Satu tetrovirus yang dipandang
penting adalah HIV (Human Immunno-deficiency Virus), virus penyebab AIDS
(Acquired Immunideficiency Cyndrom).
Siklus hidup virus HIV, yaitu genom
masuk ke dalam sel inang ketika virus bergabung dengan membran plasma dan
protein kapsid dilepaskan seara enzimatik. Transkiptase balik mengkatalisis
sintesis untai DNA yang berkomplementer dengan cetakan RNA yang disediakan oleh
genom virus dan kemudian sintesis dari dua untai DNA komplementer. DNA untai
ganda yang dihasilkan dimasukan sebagai provirus ke dalam genom sel inang.
Gen-gen provirus ditranskripsi menjadi molekul-molekul mRNA yang ditranslasi di
dalam sitoplasma menjadi protein HIV. RNA yang ditranskripsi dari provirus juga
berfungsi sebagai genom untuk generasi selanjutnya dari virus. Penyusun kapsid
disekitar genom diikuti oleh pertunasan virus-virus baru dari sel inang.
E.
Bakteri
Bakteri adalah kelompok
organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Organisme ini termasuk ke dalam
domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki
peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai
agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan
manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. Struktur sel bakteri relatif
sederhana tapa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti
mitokondria dan kloroplas.
Bakteri dapat ditemukan
di hampir semua tempat, seperti di tananh, air, udara, dalam simbiosis dengan
organisme lain maupun sebagai agen parasit (patogen), bahkan dalam tubuh
manusia. Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 µm, tetapi ada bakteri tertentu
yang dapat berdiameter sehingga 700 µm, yaitu Thiomargarita. Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel
tumbuhan dan jamur, tetapi dengan bahan pembentuk sangat berbeda
(peptidoglikan). Beberapa bakteri bersifat motil (mampu bergerak) dan
mobilitasnya ini disebabkan oleh flagel.
Berikut struktur tubuh
bakteri :
Struktur tubuh bakteri
terbagi menjadi dua, yaitu :
1. Struktur
dasar (dimiliki oleh hampir seluruh bakteri)
a. Dinding
sel tersusun dari petidoglikan, yaitu gabungan protein dan polisakarida.
b. Membran
plasma, yaitu membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan
fospollipid dan protein.
c. Sitoplasma,
yaitu cairan sel.
d. Ribosom,
yaitu organel yang tersebar di dalam sitoplasma yang tersusun atas protein dan
RNA.
e. Granula
penyimpanan, yaitu tempat penyimpanan cadangan makanan pada bakteri.
2. Struktur
tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
a. Kapsul
atau lapisan lendir, yaitu lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri
tertentu, bila lapisannya tebal disebut dengan kapsul, namun bila lapisannya
tipis disebut lendir. Kapsul dan lapisan lendir ini tersusun atas polisakarida
dan air.
b. Flagelum
atau bulu cambuk, yaitu berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding
sel.
c. Pilus
dan fimbria, yaitu struktur yang berbentuk seperti rambut halus dari dinding
sel, pisul mirip seperti flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter
lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram
negatif. Sedangkan fibrian adalah struktur sejenis pilus, tetapi lebih pendek
dari pada pilus.
d. Klorosom,
yaitu struktur yang tepat berada di bawah membran plasma dan mengandung pigmen
khlorofil dan figmen lainnya untuk fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada
bakteri yang melakukan fotosintesis.
e. Vakuola
gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.
f. Endospora
adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan
terbentuk di dalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan
bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik dan ribosom.
Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora
tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika
kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri
baru.
F.
Komponen
Penyusun Bakteri
Komponen
utama genom bakteri adalah senuah molekul DNA sirkular untai ganda. Walaupun
disebut struktur ini sebagai bakteri, struktur ini sangat berbeda dengan
kromosom eukariotik, yang memiliki molekul DNA linear yang berasosiasi dengan
sejumlah besar protein. Pada kasus bakteri pencernaan E. coli yang telah dipahami dengan baik, DNA kromosom ini terdiri
dari kurang lebih 4,6 juta pasangan nukleotida, merepresentasikan sekitar 4.300
gen. Jumlah ini 100 kali lebih banyak dari DNA yang ditemukan pada virus biasa,
tetapi hanya perseribu dari DNA yang terdapat pada sel eukariotik biasa. Hal
ini merupakan jumlah DNA yang sangat banyak untuk dibungkus di dalam tempat
yang begitu kecil. Daerah DNA yang padat ini, yang disebut nukleotid, tidak
dibungkus oleh membran seperti nukleus sel eukariutik. Selain kromosom, banyak
juga bakteri yang memiliki plasmid, lingkaran-lingkaran DNA yang jauh lebih
kecil lagi. Setiap plasmid hanya memiliki satu gen, berkisar dari beberapa gen
sampai beberapa lusin gen.
Sel
bakteri membelah diri dengan pembelaha biner, yang didahului oleh replikasi
kromosom bakteri. Dari satu titik awal replikasi, penggandaan DNA berlangsung
dalam dua arah di sekeliling kromosom sirkular.
G.
Reproduksi
Bakteri
Bakteri
melakukan reproduksi secara vegetatif atau tak kawin, dengan membelah diri.
Pembelahan sel pada bakteri disebut dengan pembelahan biner, yaitu setiap sel
membelah menjadi dua atau disebut juga dengan pembelahan amitosis. Mekanisme-mekanisme
yang berhubungan dengan transfer gen antara bakteri adalah tranformasi,
transduksi, dan konjugasi. Hal ini dapat dikatakan sebagai reproduksi bateri
dengan cara seksual.
Rekombinasi
merupakan pertukaran materi genetik atau DNA. Pada transformasi, DNA telanjang
masuk ke dalam sel melalui lingkungan sekitarnya. Trnsformasi ini terjadi
ketika sel nonpatogenik hidup mengambil potongan DNA yang kebetulan mengandung
alel untuk patogenesis (gen untuk suatu lapisan sel yang melindungi bakteri dari
sistem imun inang). Alel asing tersebut kemudian dimasukkan ke dalam kromosom
bakteri, menggantikan alel aslinya. Proses ini merupakan rekombinasi genetik
pertukaran segmen DNA dengan cara pidah silang (crossing over). Sel yang
ditransformasi ini sekarang memiliki satu kromosom yang mengandung DNA yang
berasal dari dua sel yang berbeda.
Pada
transduksi, DNA bakteri dibawa dari satu sel ke sel lain oleh faga. Terdapat
dua bentuk transduksi, yaitu tranduksi umum dan tranduksi khusus. Keduanya
dihasilkan dari penyimpangan pada siklus reproduktif faga. Faga kadangkala
membawa gen-gen bakteri dari satu sel ke sel lainnya. Pada transduksi umum,
potongan-potongan yang acak dari kromosom inang dibungkus di dalam kapsid faga.
Sedangkan pada transduksi khusus, profaga keluar dari kromosom dengan cara yang
sedemikian rupa sehingga ia membawa serta gen-gen bakteri di dekatnya. Pada
kedua tipe transduksi ini, DNA yang ditrasfer dapat berkombinasi dengan genom
sel inang yang baru.
Pada
konjugasi, sel jantan yang mengandung faktor F mentransfer DNA ke sel F-.
Sel F+ hanya mentrasfer plasmid F saja. Konjugasi ini merupakan
transfer langsung materi genetik antara dua sel bakteri yang berhubungan
sementara. Transfer DNA adalah transfer satu arah, yaitu satu sel mendonasi
DNA, dan pasangannya menerima gen. Donor DNA, disebut juga jantan, menggunakan
alat yang disebut pili seks untuk menempel pada resipien DNA, disebut juga
sebagai betina. Kemudian sebuah jembatan sitoplasmik sementara akan terbentuk
di antara kedua sel tersebut, yang menyediakan untuk transfer DNA. Pada
sebagian besar kasus, kejantanan, yaitu kemampuan untuk membentuk pili seks dan
menyumbangkan DNA selama konjugasi, disebabkan adanya potongan DNA khusus yang
disebut faktor F (F untuk fertilisasi).
Faktor
F dari sel Hfr, yang terintegrasi di dalam kromosom bakteri, membawa DNA
kromosom ketika ia berpindah ke sel F-. Plasmid R menghasilkan
resistensi terhadap berbagai macam antibiotik. Transfer plasmid R di antara
sel-sel bakteri bisa menimbulkan masalah kesehatan. Trasposon, segmen DNA yang
dapat memasuki banyak tempat di dalam DNA sel, juga memiliki kontribusi
terhadap terjadinya perubahan genetik pada bakteri dan eukariota. Urutan
insersi, transposon bakteri yang paling sederhana, dapat mempengaruhi fungsi
gen dimana ia bergerak. Urutan insersi terdiri dari pengulangan dalam arah yang
terbalik DNA yang mengapit gen untuk transporsase. Transposon gabungan memiliki
gen-gen tambahan, seperti gen-gen untuk resistensi antibiotik.
H.
Karakterisitik
Umum Plasmid
Plasmid
adalah molekul DNA kecil, sirkular, dan dapat bereplikasi sendiri, yang
terpisah dari kromosom bakteri. Plasmid-plasmid tertentu, seperti plasmid F,
dapat melakukan penggabungan reversibel ke dalam kromosom sel. Elemen genetik
yang dapat bereplikasi baik sebagai plasmid ataupun sebagai bagian dari
kromosom bakteri disebut episom. Selain beberapa plasmid, virus-virus temperat,
seperti faga λ, juga tergolong dalam episom. Plasmid tidak seperti virus, tidak
memiliki lapisan protein dan dalam keadaan normal tidak terdapat di luar sel.
Plasmid pada umumnya menguntungkan sel bakteri, sedangkan virus merupakan
parasit yang bisa merugikan inangnya.
Plasmid
hanya memiliki sedikit gen, dan gen-gen
ini tidak diperlukan untuk pertahanan hidup dan reproduksi bakteri pada
keadaan normal. Walaupun demikian, gen-gen pada plasmid dapat memberikan
keuntungan bagi bakteri yang hidup di lingkungan yang banyak tekanan. Plasmid F
yang terdiri dari 25 gen, sebagian besar diperlukan untuk memproduksi pili
seks. Flasmid R yaitu gen-gen yang memberikan resistensi antibiotik pada
shigella dan bakteri patogenik lainnya. Beberapa dari gen-gen yang menimbulkan
resistensi tersebut, misalnya mengkode enzim yang secara spesifik menghancurkan
beberapa antibiotik tertentu, seperti tetrasiklin atau ampisilin.
I.
Bentuk
dan Alat Gerak Bakteri
Bentuk
dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil), dan spiral
(spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.
Bakteri memiliki alat gerak, yaitu
berupa flagellum atau bulu cambuk. Flagellum memungkinkan bakteri bergerak
untuk menuju kondisi lingkungan yang menguntungkan dan menghindari dari
lingkungan yang merugikan bagi kehidupannya. Dilihat dari jumlah flagellum dan
letaknya, pada bakteri adalah sebagai berikut :
1.
Monotrik : bila hanya berjumlah satu
2.
Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi
3.
Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung
4.
Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan
sel bakteri
BAB
III
PENUTUP
A. Simpulan
Virus merupakan organisme subselular yang karena
ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri. Karena itu pula, virus tidak
dapat disaring dengan penyaring bakteri.
Partikel
virus mengandung DNA atau RNA yang dapat berbentuk untai tunggal atau ganda.
Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus
tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal. Bahan genetik tersebut
diselubungi lapisan protein yang disebut kapsid. Kapsid bisa berbentuk bulat
(sferik) atau heliks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus.
Virus
merupakan parasit intraseluler obligat, mereka hanya dapat bereproduksi di
dalam sel inang. Virus yang terisolasi tidak dapat bereproduksi atau melakukan
hal-hal yang lainnya yang berhubungan dengan reproduksi, kecuali menginfeksi
sel inang yang cocok.
Dalam siklus litik, penginjeksian atau
genom faga kedalam sebuah bakteri akan memprogram penghancuran DNA inang,
pembuatan faga-faga baru, dan pencernaan dinding sel inang untuk melepaskan
protein faga. Dalam siklus lisogenik, faga temparat memasukan genomya ke dalam
kromosom bakteri sebagai profaga, yang kemudian akan diwariskan pada sel anak
inang sampai genom tersebut terstimulasi untuk meninggalkan kromosom dan menginisiasi
terjadinya siklus litik. Virus-virus ini sering memiliki sebuah selubung yang
di dapatkan dari membran sel inang, yang membuatnya dapat keluar masuk sel
inang. Retrovirus (seperti HIV) merupakan virus RNA yang menggunakan enzim
transkriptase balik untuk mensintesis DNA dari cetakan RNA-nya. DNA kemudian
dapat berintegrasi ke dalam genom inang sebagai provirus.
Bakteri adalah kelompok
organisme yang tidak memiliki membran inti sel. Organisme ini termasuk ke dalam
domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik), serta memiliki
peran besar dalam kehidupan di bumi. Beberapa kelompok bakteri dikenal sebagai
agen penyebab infeksi dan penyakit, sedangkan kelompok lainnya dapat memberikan
manfaat dibidang pangan, pengobatan, dan industri. Struktur sel bakteri relatif
sederhana tapa nukleus/inti sel, kerangka sel, dan organel-organel lain seperti
mitokondria dan kloroplas. Pada umumnya, bakteri berukuran 0,5-5 µm, tetapi ada
bakteri tertentu yang dapat berdiameter sehingga 700 µm, yaitu Thiomargarita. Mereka umumnya memiliki
dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan bahan pembentuk
sangat berbeda (peptidoglikan). Komponen utama genom bakteri adalah senuah
molekul DNA sirkular untai ganda. Walaupun disebut struktur ini sebagai bakteri,
struktur ini sangat berbeda dengan kromosom eukariotik, yang memiliki molekul
DNA linear yang berasosiasi dengan sejumlah besar protein. Sel bakteri membelah
diri dengan pembelaha biner, yang didahului oleh replikasi kromosom bakteri.
Dari satu titik awal replikasi, penggandaan DNA berlangsung dalam dua arah di
sekeliling kromosom sirkular.
Bakteri melakukan
reproduksi secara vegetatif atau tak kawin, dengan membelah diri. Pembelahan
sel pada bakteri disebut dengan pembelahan biner, yaitu setiap sel membelah
menjadi dua atau disebut juga dengan pembelahan amitosis. Mekanisme-mekanisme
yang berhubungan dengan transfer gen antara bakteri adalah tranformasi,
transduksi, dan konjugasi. Hal ini dapat dikatakan sebagai reproduksi bateri
dengan cara seksual. Rekombinasi merupakan pertukaran materi genetik atau DNA. Pada
transformasi, DNA telanjang masuk ke dalam sel melalui lingkungan sekitarnya. Pada
transduksi, DNA bakteri dibawa dari satu sel ke sel lain oleh faga. Pada
konjugasi, sel jantan yang mengandung faktor F mentransfer DNA ke sel F-.
Sel F+ hanya mentrasfer plasmid F saja. Plasmid adalah molekul DNA
kecil, sirkular, dan dapat bereplikasi sendiri, yang terpisah dari kromosom
bakteri. Plasmid-plasmid tertentu, seperti plasmid F, dapat melakukan penggabungan
reversibel ke dalam kromosom sel. Plasmid hanya memiliki sedikit gen, dan
gen-gen ini tidak diperlukan untuk
pertahanan hidup dan reproduksi bakteri pada keadaan normal.
Bentuk
dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil), dan spiral
(spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.
Berikut berbagai macam bentuk bakteri. Bakteri memiliki alat gerak, yaitu
berupa flagellum atau bulu cambuk. Dilihat dari jumlah flagellum dan letaknya,
pada bakteri adalah sebagai berikut :
Monotrik : bila hanya berjumlah satu
Lofotrik : bila banyak flagellum disatu sisi
Amfitrik : bila banyak flagellum dikedua ujung
Peritrik : bila tersebar diseluruh permukaan
sel bakteri
B. Saran
Genetika
mikroba adalah merupakan suatu kajian yang mempelajari tentang mikroorganisme.
Mikroorganisme artinya suatu hewan yang sangat kecil dan berukuran mikron yang
tidak dapat dilihat oleh mata telanjang.
Pembahasan
tentang genetika mikroba ini, yaitu pada virus dan bakteri. Virus merupakan
genom asam nukleat terkecil yang terbungkus di dalam susunan kapsid dan
terkadang di dalam selubung membran. Bakteri yaitu suatu mikroorganisme yang
tersusun atas molekul DNA sirkular dengan sejumlah protein yang terikat
padanya.
Dari
pembahasan di atas, mudah-mudahan dengan ini kita dapat mningkatkan ilmu
pengetahuan biologi khususnya dalam pembahasan genetika mikroba. Pembahasan di
atas akan mengantar kita untuk mengenal dunia mikroba baik itu virus maupun
bakteri. Muali dari struktur tubuh, bentuk tubuh, siklus reproduktif
kehidupannya bahkan alat pelengkap lainnya yang terdapat pada mikroba. Dengan
demikian, dengan pembahasan ini semua pengetahua yang belum kita ketahui, akan
bertambah walaupun pembahasan di atas bersifat sederhana.
DAFTAR
PUSTAKA
Campbell Reece-Mitchell. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Ciracas, Jakarta 13740. Penerbit
Erlangga
Guru ngeblog. (2008). Bakteri, struktur, perkembangbiakan, bentuk dan manfaatnya. From http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/17/bakteri-ciri-ciri-struktur-perkembangbiakan-bentuk-dan-manfaatnya/
Rumiatiinevolvariera. (2011). Virus dan karakternya. From http://rumiatiinevolvariera.blogspot.com/2011/12/virus.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar