Mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme, yaitu sekelompok organisme yang sangat kecil berupa sel tunggal, sel berkelompok, maupun non seluler seperti virus. Makhluk hidup seluler dibedakan menjadi prokariot dan eukariot. Eukariot mengandung inti sel (nukleus), sementara prokariot tidak. Mikroorganisme prokariot meliputi bakteria dan archaea, sedangkan eukariot meliputi algae, protozoa, fungi, dan slime molds.
Virus
Virus berbeda dengan makhluk hidup pada umumnya karena ia tidak bisa memperbanyak diri secara mandiri. Virus hanya bisa bereproduksi apabila masuk ke dalam sel yang spesifik (tropisme).
Partikel virus umumnya kecil (skala nanometer), tersusun atas molekul asam nukleat entah itu DNA atau RNA dan ditutupi oleh selubung protein/ kapsid (kadang-kadang envelop lemak, protein dan karbohidrat).
Protein -terutama glikoprotein yang menyusun kapsid atau yang sebagian ada di envelop virus, berperan penting menentukan spesifisitas interaksi virus dengan sel host-nya. Protein permukaannya memfasilitasi perlekatan dan peneterasi virus ke dalam sel host.
Saat berada di dalam sel, asam nukleat virus dapat memberikan instruksi pada mesin enzimatik hostnya sehingga virus dapat bereplikasi dan membentuk tubuh baru. Pada beberapa kasus, informasi genetik virus dapat masuk ke dalam kromosom host (provirus). Partikel virus baru mengalami maturasi lalu siap keluar dari sel menuju ruang ekstraseluler.
Beberapa penyakit pada tanaman disebabkan oleh partikel lain yang disebut viroid, yaitu molekul RNA rantai tunggal, sirkuler, dan kecil yang berbentuk seperti tongkat. Bentuk ekstraselulernya telanjang, tidak ada kapsid atau sejenisnya.
Prion
Prion merupakan protein infeksius yang dapat dikode oleh DNA kromosom host. Protein prion (PrP) normalnya disebut PrPc, berupa sialoglikoprotein dengan berat molekul 35-36 ribu Da. Perubahan pada PrPc menjadi bentuk infeksiusnya (PrPSc) dapat menyebabkan penyakit pada manusia, misalnya Kuru, Creutzfeldt-Jakob disease (CJD), Gerstmann-Straussler-Scheinker disese, dan fatal familial insomnia. Pada hewan penyakit prion contohnya bovine spongiform enephalopathy (BSE), scrapie, dan lain-lain.
Prokariot
Prokariot adalah mikroorganisme berukuran kecil (skala mikrometer) dan tidak memiliki membran nukleus. Kromosomnya haploid.
Prokariot memperoleh energi dengan cara bermacam-macam. Beberapa diantaranya mengubah energi cahaya menjadi energi metabolik dalam kondisi ketiadaan oksigen. Sebagian lain menggunakan oksigen tanpa adanya cahaya. Organisme aerobik memperoleh energi bergantung pada respirasi menggunakan oksigen, sementara anaerobik dapat menggunakan akseptor elektron atau fermentasi dari zat-zat kimia tertentu.
Prokariot dapat membentuk komunitas berupa koloni, yang terdiri dari sel serupa yang sangat banyak, gunanya untuk saling bertahan hidup. Beberapa bakteri berkomunikasi melalui mekanisme quorum sensing menggunakan molekul sinyal yang dapat berdifusi yakni autoinduser atau pheromone. Sistem ini mampu mengendalikan kepadatan populasi koloni bakteri dan membentuk biofilm.
Prokariot memiliki kemampuan menukar sebagian kecil informasi genetik yang dibawanya. Informasi ini dapat dibawa di dalam plasmid, elemen genetik khusus yang mampu bereplikasi secara mandiri.
Prokariot dapat dibagi menjadi dua subdivisi, yaitu bakteria dan archaea. Bakteria merupakan prokariot yang lebih utama dan banyak diteliti dibanding archaea.
Prostista
Protista adalah mikroorganisme eukariot uniseluler, memiliki membran organel, mikrotubulus, dan mikrofilamen. Beberapa protista juga memiliki organel penggerak yaitu flagella atau cilia.
Eukariot mewariskan informasi genetik melalui penggabungan gamet-gamet haploid membentuk sel diploid.
Protista terbagi menjadi 4 grup, yaitu: algae, protozoa, fungi, dan slime molds.
Algae adalah protista yang memproduksi oksigen melalui fotosintesis. Beberapa algae dapat memproduksi racun seperti saxitoxin dan gonyautoxin.
Protozoa adalah protista yang tidak berfotosintesis dan hidup bebas atau menjadi parasit. Ukurannya bervariasi dari 1 mikrometer sampai skala milimeter. Semua protozoa bersifat heterotropik, atau mendapat nutrien dari organisme lain baik dengan memakannya habis atau mengambil produk atau jaringannya saja. Beberapa jenis protozoa makan dengan cara fagositosis, atau menelan partikel organik dengan kaki semu (pseudopodia), struktur seperti mulut (cytostome), atau langsung dari membran sel (osmotrophy). Kelompok protozoa yang utama yaitu flagellata (punya cambuk), amoebae (punya kaki semu), ciliata (berambut), dan sporozoa (punya spora dan non motil).
Fungi adalah protista yang tidak berfotosintesis dan dapat atau tidak dapat tumbuh membentuk mycelium, sebuah masa filamen bercabang-cabang dan berjalin-jalin (“hyphae”). Jika ia tumbuh sebagai sel tunggal maka ia disebut yeast/ragi, jika mycelium muncul maka ia disebut mold/jamur. Fungi dapat bersifat dimorfik, dimana jika berada di suhu tubuh ia membentuk yeast, namun jika di suhu ruangan ia membentuk mold. Subdivisi utama fungi yaitu Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota, dan Deuteromycetes.
Slime molds adalah mikroorganisme yang ditandai dengan keberadaan masa ameboid multinukleat sitoplasma yang disebut plasmodium dalam salah satu siklus hidupnya. Plasmodium ini nanti dapat berkembang menjadi badan tunggang yang memproduksi sel-sel motil individual.
Referensi:
- Jawetz, Melnick & Alderberg’s. 2019. Medical Microbiology 28th Edition. Mc Graw Hill.
- Marjorie Kelly Cowan. 2018. Microbiology: A Systems Approach. Fifth Edition. McGraw Hill
Sandurezu 