KultivasiVirus bersifat parasit intraseluler obligat / hanya bisa hidup pada media yang hidup.Berkaitan dengan sifatnya tersebut, virus hanya dapat dibiakan pada sel hidup.Pemilihan media yang digunakan tergantung dari jenis virusnya dan organ target dari virus tersebut.

Untuk menumbuhkan virus dapat dilakukan secara :1. in ovo 2. in vivo 3. in vitro

Telur Berembrio=Telur Embrio Tunas

Penting !dapat ditemukan bermacam-macam tipe sel yang mampu ditumbuhi/menjadi media tumbuhnya berbagai jenis virus.

Macam-macam sel tersebut adalah :1.Sel epitel khorion yang berada pada membran khorion2.Sel epitel alantois yang merupakan sel penyusun pada membran khorioalantaois.3.Sel epitel amnion yang melapisi ruang amnion4.sel pada kantong kuning telur ( Yolk sac)dan sel endotel pada pembuluh darah5.Sel dari embrionya itu sendiri yang umumnya adalah sel fibroblast.

Figure 13.7Growing VirusesAnimal viruses may be grown in living animals or in embryonated eggs

Virus-induced pocks on the chorioallantoicmembrane of a chick embryo. From Buxton and Fraser (1977) Animal Microbiology, Volume 2, Blackwell Scientific Publications. Reproduced by permission of the publisher.

Keberhasilan isolasi dan propagasi viruspada telur dipengaruhi oleh :Rute inokulasiRute inokulasi yang dapat dilakukan antara lain adalah kedalam ruang amnion(amnionic cavity), ruang alantois (allantoiccavity), membran khorio alantois, kantong kuning telur (yolk sac), intravena(pembuluh darah ) & kedalam otak embrio.

Umur embrio pada telurumur telur juga harus diperhatikan,sebab pada umur tertentu, pada daerah tertentu kondisinya optimal. Bila akan menginokulasi kedaerah ruang amnion , pembuluh darah (intra vena) dan kantong kuning telur sebaiknya digunakan telur yang berumur 5-7 hari karena pada umur tersebut embrio masih muda dan kecil sehingga kuning telur masih cukup besar ukurannya demikian juga ruang amnionnya.

Untuk menginokulasi ke daerah ruang alantois dilakukan pada tekur yang berumur 9-12 hari karena pada saat itu luas ruang alantois yang optimal dan bila akan menginokulasi ke membran khorioalantois sebaiknya pada telur yang berumur 12-14 hari sebab pada umurtersebut mambran cukup kuat untuk ditarikdan dibuat kantung udara buatan. contoh pemanfaatan TET misanya untuk memperbanyak virus ND ataupun Pox.

Temperatur/suhu inkubasiLamanya waktu inkubasi setelah inokulasiVolume dan pengenceran inokulum yangdigunakanStatus kekebalan flok dari induk tempat telur berasal

Kultur jaringan sel hewan monolayerKerusakan sel dapat dilokalisasi jika sel yang terinfeksi ditutup dengan lapisan agar yang mengandung mengandung virus, area tersebut disebut plaque Pertumbuhan virus tidak selalu menghasilkan lisisnya sel dalam bentuk plaque, pengaruh degeneratif mikroskopis/makroskopis sekali waktu dapat nampak , hal itu berkaitan dg pengaruh cytopathic

BACTERIOPHAGEBacteriophage pada umumnya dikultivasi dalam kultur cairan kaldu atau agar; kultur cairan biasanya jernih, plaque dalam kultur agar

Figure 13.6Growing VirusesVirus harus hidup dalam sel hidupBacteriophage form plaques on a lawn of bacteria

Plaques formed by a phage in a bacterial lawn. The control plate on the left was inoculated with only thebacterial host. The plate on the right was inoculated with phage and bacterial host. Photograph courtesy of PhilipOGrady.

Plaque assayPlaque merupakan bercak-bercak terbatas (terlokalisasi) dari infeksi yang ditunjukkan dengan zona lisis atau efek sitopatik (CPE) di dalam sel monolayer di antara sel-sel yang sehat pada kultur jariangan. Masing-masing plaque berasal dari satu infeksi virion, sehingga hal ini memungkinkan untuk menghitung titer virus

Figure 13.8Growing VirusesAnimal and plant viruses may be grown in cell cultureContinuous cell lines may be maintained indefinitely

Virus tanaman dapat dikultivasiJaringan tanamanBagian sel tanamanKeseluruhan tanaman yang nekrotik lokal atau gejala infeksi secara umum Kultur protoplas tanaman

lesi daun hasil inokulasi dengan potato virus Y.

Infeksi dan Penyebaran Virus

Infeksi virus dimulai ketika genom (kumpulan gen) virus memasuki sel inang . Mekanisme yang digunakan tergantung tipe virusContoh:Faga T genap menggunakan ekornya untuk menginjeksikan DNA ke dalam bakteri.Setelah masuk genom memerintahkan inangnya untuk memprogram ulang sel tersebut untuk membuat salinan asam nukleat virus dan menghasilkan protein virus.Virus DNA menggunakan DNA polimerase dari sel inang untuk mensintesis genom-genom baru yang cetakannya dari DNA virus

Virus RNA menggunakan polimerase khusus yang dikode oleh virus yaitu polimerase yang menggunakan RNA sebagai cetakan

Inang menyediakan:Nukleotida nukleotida untuk mensintesis asam nukleatRibosomt RNAAsam aminoATP dan komponen lain yang dibutuhkan untuk membuat protein virus yang diarahkan oleh m RNA yang ditranskripsi oleh gen-gen virus.

Masuk ,kontak dan replikasiLangkah pertama proses infeksi adalah penempelan dan masuknya virus ke dalam inang yang rentan dan sel inang.Masuknya kedalam inang melalui satu dari permukaan tubuh (kulit, sistem respirasi, sistem gastrointestinal, urogenital )Beberapa virus lain masuk ke dalam inang melalui jarum suntik, tranfusi darah dan transplantasi organ ataupun melalui vektor insektaBeberapa virus berreplikasi pada tempat dimana masuk, dan menyebabkan sakit di tempat yang sama ( infeksi saluran pernapasan, saluran gastrointestinal)

Virus yang lain menyebar jauh dari tempat virus masuk, dan berreplikasi di tempat tersebut. Contoh : Enterovirus masuk melalui saluran gastrointestinal tetapi menyebabkan penyakit di dalam sistem saraf pusat

Sel tidak lisis? Bakteri mempunyai reseptor yang tidak dikenal oleh faga. Faga masuk dan DNA dipotong oleh enzim restriksi nuklease

Dasar proses Infeksi virus diekspresikan pada replikasi di dalam sel inang. langkah-langkah tersebut meliputi:Masuk ke inangKontak dan masuk ke dalam sel yang rentanReplikasi di dalam selPenyebaran ke dalam sel yang berdekatanMenyebabkan kerusakan selMenyebabkan respon immun dari inangDapat bebas dari inang, tetap menginfeksi atau mematikan inangKembali ke lingkungan

Transmisi Virus

Transmisi virus

Penggolongan Virus manusia berdasar rute transmisi

Grup virusMekanisme transmisiEntericFecal oral routeEnterovirus (polio)Rotavirus (diare)RespiratoryRespiratory or salivary routeInfluenza, measles, rhinovirus (cold)zoonoticVector such as arthropodaAnimal to human directlyDengue

Rabies, cowpoxSexually transmittedSexual contactHerpes simplex virus 2 (genital virus), HIV

Mumps, Measles, Influenza, and Poliomyelitis

Bagaimana virus masuk tanaman dan menimbulkan gejala?Virus masuk melalui luka yang terjadi secara mekanis maupun melalui serangga vektor (insekta, nematode) jadi tidak dapat menerobos secara aktif. Sebagai tanda penyerangannya ialah adanya becak becak nekrotik di sekitar luka primer.Setelah masuk dalam inang, mantel protein dilepaskan dan mereplikasi asam nukleat. Virus dan asam nukleat menyebar dari sel ke sel lain.

Beberapa virus hanya menyebabkan lesion local, namun sebagian besar adalah sitemik

Bagaimana Virus menyebabkan gejala?Virus menyebabkan bermacam-macam gejala, tergantung virus ataupun inangnya. Beberapa virus menyebabkan satu tipe gejala di suatu inang tetapi menimbulkan gejala pada inang yang lain. Biasanya tidak mematikan sel inangnya.

Gejala penyakit virus tumbuhanGejala lokalGejala sistemik : klorosis, nekrosis, stunting1 2

Stunting

Soybean mosaic Bean (Phaseolus vulgaris) terinfeksi virus mosaik kuning kacang (BYMV )

Leaf lesions resulting from infection with potato virus Y. The leaf on the right is a control inoculated with sterile buffer. Copyright INRA, France/Didier Spire; reproduced with permission.

Strains of TMV infect tomato and cause poor yield, distorted fruits, delayed fruit ripening and various fruit discoloration problems that affect market values

Necrosis Tissue Deformation

From Carrington et al. (1996) Plant CellVol. 8 (10):1669-1681

Didalam tanaman virus harus melalui tiga tahap untuk menginfeksi tanaman yang rentan

Infection iof single cellCell-to-cellmovement

Long-distancemovement

ReplicationReplicationMovement to adjacent cells

ReplicationMovement to adjacent cellsMovement to cells throughout the plant

Penyebaran Virus dapat dilakukan oleh 1.Insekta :Aphids, leafhoppers, planthoppers, beetles, thrips, whiteflies, etc.

Lalat putih (Whiteflies)

Thrips

LeafhopperPlant Hoppers

Hubungan Virus dengan VektorBanyak jenis virus yang memperbanyak diri terlebih dahulu di dalam tractus digestivus hewan-hewan vektornya. Setelah masa inkubasi tertentu dapat menyebabkan infeksi pada tumbuh-tumbuhan lagi. Virus semacam itu dikenal sebagai virus yang persisten Non-propagative-: tidak memperbanyak di dalam vektor Propagative : virus memperbanyak didalam vektor insekta

Virus yang nonpersisten dapat segera ditularkan dengan gigitan (sengatan) serangga

RelationshipsNon-persistent virus is simply a contaminant on the mouthparts of insect. It is transmitted immediately and for a fairly short time. Insect vectors = aphids, beetles, etc. Persistent insect can transmit the virus for a long time after acquisition. Non-propagative-: tidak memperbanyak di dalam vektor Propagative virus multiplies in the insect vectorCirculativeTransovarial

Occlusion bodies as vehicles for baculovirus transmission. Putrefaction of insects that have been killed by virus infection results in the deposit of occlusion bodies on leaves. Occlusion bodies ingested by insects are dissolved in the midgut, releasing virions. Photograph courtesy of Dr. Flavio Moscardi.

Perkembangbiakan vegetatifPenularan secara mekanik dengan sap tanaman sakitMelalui biji dan serbuk sariTanaman Cuscuta sp

Nematoda merupakan hewan tanah memindahkan virus dengan menembus sel akar. Tobraviruses (rod-shaped virions) dipindahkan oleh nematoda family Trichodoridae, Nepoviruses (isometric virions) dipindahkan oleh nematoda family Longidoridae.Beberapa fungi parasit tanaman dapat berperan sebagai vektor virus. Spongospora subterranea, menginfeksi kentang menyebabkan powdery scab disease,juga sebagai vektor virus kentang mop-top virus

Transmisi Virus tumbuhan dapat dibedakanTransmisi vertikal : biji terinfeksi yang diteruskan ke generasi berikutnya (embrio) nepoviruses tobravirusesTransmisi horizontal/artifisial : pemotongan tanaman

Siklus TMV

Viroid ?

Viroid Diseases

Potato spindle tuber viroid (PSTVd)Pertumbuhan terhambatViroid pertama yang diketahui karakterisi

Apple crinkle fruit viroid

Avocado sun blotch viroid

Citrus exocortis viroid

******Dapat dikultivasi*******Measles is a viral infection with an incubation period of 8-14 days. It is uncommon in the first year of life. Starts with running nose, reddened watery eyes, cough and rising temperature. White (Koplik) spots appear on inside of cheeks on 3rd-4th day. A blotchy red rash starts behind ears and spreads to face and body. Measles is a potentially serious illness, which can include high fever, and complications such as eye and middle ear infection, deafness, croup, pneumonia and, more rarely, brain damage. Call the doctor. Keep child cool. Give plenty of drinks, and a prescribed dose of paracetamol to reduce fever. Call doctor again if further symptoms develop.

Poliomyelitis and its symptoms: Poliomyelitis (polio) is a highly infectious disease caused by a virus. It invades the nervous system, and can cause total paralysis in a matter of hours. The virus enters the body through the mouth and multiplies in the intestine. Initial symptoms are fever, fatigue, headache, vomiting, stiffness in the neck and pain in the limbs. One in 200 infections leads to irreversible paralysis (usually in the legs). Among those paralysed, 5%10% die when their breathing muscles become immobilized. Persons at risk of polio: Polio mainly affects children under five years of age. In 1988, the forty-first World Health Assembly, consisting then of delegates from 166 Member States, launched a global initiative to eradicate polio by the end of the year 2000. This followed the certification of the eradication of smallpox in 1980, progress during the 1980s towards elimination of the poliovirus in the Americas, and Rotary Internationals commitment to raise funds to protect all children from the disease.Progress: Overall, in the 15 years since the Global Polio Eradication Initiative was launched, the number of cases has fallen by over 99%, from an estimated more than 350 000 cases in 1988 to 1919 reported cases in 2002 (as of 16 April 2003). In the same time period, the number of polio-infected countries was reduced from 125 to 7.In 1994, the World Health Organization (WHO) Region of the Americas (36 countries) was certified polio-free, followed by the WHO Western Pacific Region (37 countries and areas including China) in 2000 and the WHO European Region (51 countries) in June 2002. Widely endemic on five continents in 1988, polio is now found only in parts of Africa and south Asia.Progress from 2001 to 2002 includes a reduction in polio-endemic countries from ten to seven. Over 500 million children were immunized in 93 countries during 266 supplementary immunization activities (SIAs). Globally, polio surveillance improved in 2002, as reflected in an increase in acute flaccid paralysis (AFP) rates from 1.6 in 2001 to 1.9 in 2002, representing even better detection of AFP cases.Despite these achievements, the Polio Eradication Initiative faced an increase in global cases in 2002 over 2001. In 2002, 1919 cases were reported (as of 16 April 2003), compared to 483 in 2001. This increase can be attributed to an epidemic in India, and a further increase in cases in Nigeria.

*****