Pengkristalan Virus, Kunci Hadapi Penyakit Infeksi

Kristalisasi virus merupakan salah satu pendekatan dalam dunia virologi yang bertujuan untuk menggali struktur terdalam dari mikroorganisme ini. Ketahui informasi lebih lanjut mengenai pengkristalan virus dalam pembahasan di bawah ini.

Apa yang dimaksud dengan pengkristalan virus?

Pengkristalan virus adalah proses saat partikel virus diubah ke dalam bentuk kristal padat. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari struktur virus secara detail.

Proses kristalisasi virus punya peran penting untuk studi virologi sejak pertengahan abad ke-20.

Virologi sendiri merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari kehidupan virus, di antaranya struktur dan penyakit infeksi yang ditimbulkannya.

Sejarah pengkristalan virus dimulai pada 1935, saat ahli kimia bernama Wendell Stanley berhasil mengkristalkan virus mosaik tembakau atau tobacco mosaic virus (TMV).

Sejak itu, kristalisasi virus menjadi sebuah tahapan penting untuk memahami struktur dan cara kerja virus, terutama dalam pengembangan obat dan vaksin.

Dengan mempelajari struktur kristal virus, ilmuwan bisa mengidentifikasi bagian dari virus yang akan dijadikan sebagai target terapi.

Kontribusi pengkristalan virus terhadap virologi modern

proses pengkristalan partikel virus

Salah satu alasan virus dapat dikristalkan adalah karena strukturnya yang simetris dan teratur.

Karena memiliki komponen-komponen yang susunannya teratur, virus dapat membentuk pola kristal yang serupa dengan garam atau gula.

Hasilnya, virus dalam bentuk kristal bisa dipelajari dengan lebih mudah menggunakan teknik khusus, seperti kristalografi sinar-X yang memperlihatkan bagian virus hingga ke tingkat molekul.

Kontribusi pengkristalan virus sangat besar terhadap studi virologi modern. Dengan memahami struktur kristal virus, ilmuwan dapat mengidentifikasi bagian virus.

Salah satu contohnya adalah dalam pengenalan protein spike, yaitu bagian virus yang dapat menjadi target untuk obat atau vaksin.

Kristalisasi untuk studi virologi akan membantu mempercepat pengembangan obat antivirus. Itu sebabnya, hal ini menjadi fondasi penting dalam melawan penyakit akibat infeksi virus.

Bisakah virus berubah ke dalam bentuk kristal di tubuh manusia?

Pengkristalan virus tidak terjadi di dalam tubuh. Namun, virus akan tetap berada dalam bentuk utuh dan sangat stabil di dalam tubuh manusia dalam kondisi tidur atau dorman. Virus dorman bisa aktif dan memicu infeksi kembali saat kondisi sistem kekebalan tubuh melemah.

Contoh virus yang berhasil dikristalisasi

Virus mosaik tembakau atau tobacco mosaic virus (TMV) merupakan jenis virus pertama yang berhasil dikristalkan oleh Wendell Stanley pada tahun 1935.

Seiring dengan perkembangan teknologi, semakin banyak virus yang berhasil dikristalkan untuk tujuan penelitian. Berikut ini adalah beberapa di antaranya.

1. Adenovirus

virus menyebabkan diabetes

Adenovirus adalah jenis virus yang dapat menyebabkan infeksi pada saluran pernapasan atas.

Struktur kristal adenovirus menunjukkan bentuk ikosahedral atau 20 sisi mirip bola. Ini membantu ilmuwan mengetahui cara virus menempel dan masuk ke dalam sel inang.

Karena hal ini pula, banyak vaksin menggunakan adenovirus sebagai vektor untuk mengirimkan materi genetik dari virus lain ke dalam tubuh.

2. Virus dengue

Virus dengue yang menjadi penyebab demam berdarah dengue (DBD) juga sudah dikristalkan.

Pengkristalan virus dengue dilakukan pada enzim NS2B–NS3. Enzim protease ini punya peran penting dalam proses replikasi virus di dalam tubuh.

Replikasi virus terjadi saat virus menghasilkan salinan dirinya sendiri di dalam sel inang. Hal ini memungkinkan virus untuk berkembang biak dan menyebabkan infeksi.

3. HIV

Human immunodeficiency virus (HIV) memiliki struktur yang rumit sehingga proses pengkristalan virus secara utuh cenderung sulit untuk dilakukan.

Meski demikian, artikel di dalam jurnal Biopolymers (2010) menyebutkan bahwa bagian penting dari virus, yaitu HIV-1 protease, sudah berhasil dikristalkan pada 1989.

Studi pada struktur kristal virus HIV ini memungkinkan pengembangan obat antiretroviral (ARV), seperti protease inhibitor, untuk menghambat perkembangan virus HIV di dalam tubuh.

Dengan memahami struktur virus lewat bentuk kristalnya, para ilmuwan dapat mengembangkan obat dan vaksin yang lebih tepat sasaran.

Teknik pengkristalan virus juga meningkatkan kesiapan dalam menghadapi penyakit menular di masa depan, termasuk yang mungkin belum pernah ditemukan sebelumnya.

Kesimpulan

Pengkristalan virus membantu ilmuwan memahami struktur virus secara rinci.
Teknik ini menjadi fondasi penting untuk studi virologi modern, terutama dalam mendukung pengembangan obat dan vaksin untuk menangani penyakit akibat infeksi virus.
Beberapa virus yang sudah berhasil dikristalkan antara lain tobacco mosaic virus (TMV), human immunodeficiency virus (HIV), adenovirus, dan virus dengue.

Catatan

Hello Sehat tidak menyediakan saran medis, diagnosis, atau perawatan. Selalu konsultasikan dengan ahli kesehatan profesional untuk mendapatkan jawaban dan penanganan masalah kesehatan Anda.

Viruses: What they are & how they work. (2023). Cleveland Clinic. Retrieved June 9, 2025, from https://my.clevelandclinic.org/health/body/24861-virus

Virus. (2023). National Human Genome Research Institute. Retrieved June 9, 2025, from https://www.genome.gov/genetics-glossary/Virus

Virology. (2025). Microbiology Immunology & Molecular Genetics – University of California. Retrieved June 9, 2025, from https://mimg.ucla.edu/research/virology

Virology. (n.d.). Encyclopedia Britannica. Retrieved June 9, 2025, from https://www.britannica.com/science/virology

Reddy, V., Natchiar, S., Gritton, L., Mullen, T., Stewart, P., & Nemerow, G. (2010). Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of human adenovirus. Virology, 402(1), 209-214. https://doi.org/10.1016/j.virol.2010.03.028

Miller M. (2010). The early years of retroviral protease crystal structures. Biopolymers, 94(4), 521–529. https://doi.org/10.1002/bip.21387

D’Arcy, A., Chaillet, M., Schiering, N., Villard, F., Lim, S. P., Lefeuvre, P., & Erbel, P. (2006). Purification and crystallization of dengue and West Nile virus NS2B-NS3 complexes. Acta crystallographica. Section F, Structural biology and crystallization communications, 62(Pt 2), 157–162. https://doi.org/10.1107/S1744309106001199

Kay, L. E. (1986). W. M. Stanley’s crystallization of the tobacco mosaic virus, 1930-1940. Isis, 77(3), 450-472. https://doi.org/10.1086/354205

Versi Terbaru

16/06/2025

Ditulis oleh Satria Aji Purwoko

Ditinjau secara medis oleh dr. Nurul Fajriah Afiatunnisa

Diperbarui oleh: Diah Ayu Lestari