Regulasi Daur Litik dan Lisogenik Pada Virus Bakteriofaga

Daur Litik Dan Lisogenik Pada Reproduksi Virus Faga

Bacteriophage atau alih bahasa resminya, faga adalah virus yang menyerang bakteri. Faga ini umumnya dijadikan model untuk mempelajari regulasi daur litik dan lisogenik pada virus. Jenis faga yang sudah dipelajari mendalam mekanisme regulasi siklus litik dan lisogenik-nya adalah bakteriofaga lambda (Bacteriophage λ), sebuah faga temperat yang tidak selalu menyebabkan lisis pada inang bakterinya, namun dapat pula melakukan siklus lisogenik.

daur-litik-daur-lisogenik-faga-temperat

Pengertian Daur Litik dan Daur Lisogenik Pada Reproduksi

Pengertian Daur Litik Pada Reproduksi Virus adalah daur yang terjadi saat gen dari genom atau DNA virus yang bertanggung jawab dalam perakitan virus aktif hingga sel inang terus menerus memproduksi partikel komponen virus, merakitnya hingga terbentuk virus baru secara berulang.

Jumlah virus yang banyak dalam sel akan memicu pelepasan partikel virus baru dengan cara mengeluarkan enzim hidrolitik hingga sel mengalami lisis.

Sedangkan Pada Daur Lisogeni, DNA virus terintegrasi dalam genom sel inang dan gen-gen yang bertanggung jawab dalam pembentukan atau perakitan partikel virus baru serta melisiskan sel, diregulasi hingga sel terus terintegrasi dalam genom. DNA virus dalam daur ini disebut profaga.

Perbedaan Daur Litik dan Daur Lisogenik Pada Virus

Perbedaan replikasi virus secara litik dan lisogenik terpenting adalah pada daur litik, sel inang akan dipaksa membuat banyak partikel virus baru dan partikel virus baru tersebut dilepaskan dari sel inang via lisis.

Sedangkan pada daur lisogenik, DNA akan terintegrasi dan terus bereplikasi seiring reproduksi sel inang. DNA terintegrasi atau profaga tersebut akan aktif dan memasuki daur litik pada keadaan tertentu yang akan dijelaskan oleh artikel ini

Bacaan lanjutan  Mengenal Transposon (Transposable Element) Pada Bakteri

Dua Nasib Virus Bacteriophage:  Daur Litik dan Lisogenik

Komponen yang Menentukan Daur Litik dan Daur Lisogenik Virus Faga Temperat

Seperti yang Anda ketahui, bahwa saat menginfeksi inangnya, hanya materi genetiklah yang mampu masuk kedalam sel dan melaksanakan fungsinya sebagai virus, menempelkan diri dalam genom inang sebagai profaga saat memilih melaksanakan daur lisogeni, atau membuat sel inang menjadi budak yang meng-copy materi genetik virus sekaligus membuat zirah perang berupa kapsid, dan beramai-ramai keluar, dalam daur litik.
Jadi pertanyaannya adalah bagaimana cara virus faga menentukan akan menempuh daur litik atau daur lisogenik?
Virus faga memilih antara daur litik dan daur lisogeni dengan menggunakan lima protein regulator bernama CI, CII, protein Cro, Protein N dan protein Q. Fungsi-fungsi protein, gen penyandi protein protein tersebut kami sajikan dalam tabel berikut:
daur litik dan daur lisogenik virus
Penjelasan singkat dari masing-masing fungsi komponen-komponen diatas seperti ini,
Protein CI dan Cro adalah protein represor sedangkan CII adalah sebuah aktivator. Sedangkan protein N dan Q memiliki fungsi sebagai pendiktator sel inang agar RNA polimerase inang melakukan transkripsi sekuens transminasi pada genom virus yang terintegrasi dalam genom inangnya, dua protein ini sering disebut sebagai protein antiterminasi.

Proses Aktivasi Serta Regulasi Daur Litik dan Daur Lisogenik Pada Reproduksi Virus Faga

Pada bakteriofaga lambda, keputusan untuk memasuki daur litik atau daur lisogeni bergantung pada konsentrasi protein CII yang terkandung dalam bakteri inang virus faga tersebut.

Saat CII dalam kondisi konsentrasi tinggi dalam inang, maka CI akan ditekan produksinya dan virus faga tersebut akan memasuki daur litik. Hal yang berkebalikan terjadi, apabila protein CII dalam konsentrasi rendah, protein CI akan diproduksi dan virus tersebut masuk daur lisogenik.

Beberapa faktor yang diduga mempengaruhi pemilihan daur litik atau daur lisogenik virus faga tersebut antara lain suhu rendah, kadar nutrisi yang miskin pada media tumbuh bakteri atau tingginya jumlah faga yang terabsorbsi.

Tahapan Aktivasi Daur Litik dan Regulasi Daur Lisogenik Virus Faga

Proses lisis sel inang dalam daur litik virus faga diatur oleh serangkaian gen yang dilustrasikan dalam gambar 2 berikut.
 
Beberapa produk dari gen pada bagian pertama (tertulis immediate-early) dibutuhkan untuk melakukan proses transkripsi gen pada bagian kedua (tertulis delayed-early). Produk dari ekspresi gen bagian kedua tersebut digunakan untuk mentranskripsi gen-gen pada bagian terakhir rangkaian gen tersebut (late genes).
 
Umumnya, gen-gen yang bertanggung jawab dalam replikasi dan rekombinasi profaga virus diekspresikan lebih awal jika dibandingkan dengan gen yang bertanggung jawab merakit partikel virus dan membuat sel inang lisis. Regulasi dari kedua bagian gen-gen kunci tersebut diatur secara temporal oleh protein N dan protein Q.
 

Pada saat DNA faga memasuki sel inang, proses regulasi gen mulai dilaksanakan dengan kinerja RNA polimerase dari sel inang yang berperan menginisiasi transkripsi pada dua promoter yakni PR dan PL. Ekspresi gen pada tahapan pertama (early gene) dihambat oleh terminator transkripsi. Terminator transkripsi yang terlibat adalah:

  • tRl dan tR2 yang merepresi transkripsi gen yang dimulai dari promoter PR
  • tL merepresi transkripsi gen yang dimulai dari promoter PL

Untuk memahami dan mengingat represor dan promoter yang terlibat, gunakan arah. L pada PL dan TLadalah left, sedangkan R pada PR dan TR adalah right

Transkripsi yang di mulai dari arah PR termasuk gen Cro dan sekitar separuh dari proses tersebut dilanjutkan hingga tR1 termasuk gen CII. Sedangkan gen N termasuk pada transkripsi gen yang dimulai dari PL.

Protein N memicu fase kedua yakni ekspresi dari gen pada stage kedua yakni delayed-early genes. Pada jumlah yang mencukupi, Protein N berinteraksi dengan RNA polimerase dan memodifikasi enzim tersebut, dan membuat enzim tersebut men-skip ekspresi dari sinyal terminasi yakni tL, tR1, and tR2. Proses pengidahan ketiga gen tersebut mengakibatkan transkripsi berlanjut hingga gen Q dan beberapa gen yang bertanggung jawab dalam proses replikasi virus faga tersebut.

Proses ketiga dan terakhir dari jalur ekspresi gen daur litik adalah ekspresi late gene. Transkripsi gen pada area tersebut dimulai dari promoter yang berjarak tak jauh setelah gen Q. Protein Q juga berinteraksi dengan RNA polimerase untuk menginhibisi proses ekspresi gen penyandi terminator transkripsi pada sisi lain.
Pada late gene ini, disandikan protein-protein yang bertanggung jawab merakit partikel virus. Setelah partikel virus bakteriofaga ini rampung dirakit, sel inang akan mulai dilisis dan partikel virus baru membebaskan diri. 

Tahapan Aktivasi Daur Lisogenik dan Regulasi Daur Litik Virus Faga

Daur lisogenik pada virus faga diatur oleh protein hasil ekspresi gen intermediet early yang disebut CII. Protein ini adalah aktivator yang menstimulasi dua promotor  , PRE and Pint (Gambar. 3). , PRE menginisiasi gen cI yang mengkode protein CI, sebuah represor yang dalam konsentrasi optimum, dapat merepresi semua aktivitas ekspresi gen virus faga kecuali gen yang dimulai pada promoter PRM

Sedangkan promoter Pint menjadi start poin transkripsi beberapa gen termasuk gen yang dibutuhkan untuk mengintegrasikan DNA virus pada kromosom inang melalui rekombinasi spesifik (protein INT dan XIS). Setelah DNA virus faga terintegrasi (disebut profaga), ekspresi gen virus tersebut direpresi sepenuhnya oleh protein CI.

Sumber Pustaka dan Ilustrasi

Moat, Albert G., John W. Foster, and Michael P. Spector, eds. Microbial physiology. John Wiley & Sons, 2003.

http://phages.org/temperate-phages/
http://www.archaealviruses.org/terms/lytic_lysogeny_decision.html

Bacaan Lanjut Regulasi Daur Litik dan Lisogenik Virus Faga

http://www.bioinfo.org.cn/book/biochemistry/chapt27/bio6.htm

Maurice CF, Bouvier C, de Wit R, Bouvier T. Linking the lytic and lysogenic bacteriophage cycles to environmental conditions, host physiology and their variability in coastal lagoons. Environ Microbiol. 2013 Sep;15(9):2463-75. doi: 10.1111/1462-2920.12120

Incoming search terms:

  • Fage lamda akan mengalami daur lisogenik jika
  • gambar siklus lisogenik
  • replikasi virus bakteriofaga
  • siklus lisogenik
  • Apakah kapsid perlu di lepaskan
  • Contoh virus temperat
  • faktor yang mempengaruhi daur lisogenik menjadi daur litik
  • Gambar replikasi virus secara lisogenik
  • penjelasan virus faga t
  • Perbedaan lyt
Bacaan lanjutan  Adaptasi Prokariot yang Tidak Memiliki Dinding Sel Terhadap Stress Osmotik
author
Author: 
Laila Karomah yang lebih sering berpetualang di dunia maya sebagai evilgenius, merupakan mahasiswi Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Bidang yang digemari oleh pegiat IT otodidak ini adalah mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan, bioteknologi mikrob, dan enzimologi.
  1. Virus Tumbuhan Ini Bisa Bantu Obati Kanker - Master Mikrobiologi3 years ago

    […] dengan virus, bisa dipastikan Anda akan berpikir negatif tentang partikel replikatif yang memiliki daur lisogenik dan daur litik ini. Lalu tahukah Anda? Bahwa virus yang menyerang tumbuhan sejenis kacang-kacangan ini mampu […]

    Reply

Leave a reply "Regulasi Daur Litik dan Lisogenik Pada Virus Bakteriofaga"

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.