EVALUASI IN VITRO PERAN NANOPARTIKEL KITOSAN DAN POLI ASAM LAKTAT GLIKOLAT (PLGA) TERHADAP EKSPRESI GEN tat VIRUS JEMBRANA

ZIANA WARSANI, Dr. drh. Asmarani Kusumawati, MP ; Dr. drh. Tri Untari, M.Si

2019 | Tesis | MAGISTER BIOTEKNOLOGI

Jembrana Disease Virus (JDV) merupakan salah satu kendala dalam peningkatan populasi Sapi Bali, sehingga pengembangan vaksin jembrana diperlukan untuk mencegah kerugian industri ternak sapi Bali di Indonesia. Sebagai upaya pencegahan, akan dikembangkan suatu kandidat vaksin DNA dengan menyisipkan gen tat JDV pada vektor ekspresi eukariot pEGFP-C1 dengan sistem pembawa berbasis nanopartikel. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi in vitro vektor PEGFP-C1-tat dengan sistem pembawa nanopartikel kitosan dan nanopartikel PLGA sebagai kandidat vaksin DNA penyakit jembrana. Kloning plasmid pEGFP-CI-tat VPJ pada E. coli DH5alfa telah berhasil dilakukan dan dijadikan sebagai subyek utama penelitian, konfirmasi plasmid dengan PCR dan enzim restriksi telah berhasil dilakukan. Plasmid pEGFP-C1-tat diekstraksi kemudian diformulasikan dengan nanopartikel kitosan dan nanopartikel PLGA, karakterisasi secara fisikokimia dengan nilai zeta potensial masing-masing nanopartikel 12,3 mV dan -2,31 mV dengan ukuran partikel 231,7 nm dan 925 nm. Kompleks nanopartikel ditransfeksi pada sel HeLa sebagai model percobaan in vitro. Ekspresi gen diamati dengan mikroskop flouresens dan Real-Time PCR. Penghantaran pEGPF-C1-tat dengan sistem pembawa nanopartikel kitosan dan nanopartikel PLGA menunjukkan adanya pendaran protein fusi egfp-tat dibawah mikroskop konfokal dan terdeteksinya mRNA spesifik target dengan Real-Time PCR. Berdasarkan nilai Normalized Expression Real-Time PCR terhadap gen internal kontrol Glyceraldehyde 3-Phosphate Dehydrogenase (GAPDH) menunjukkan bahwa sistem pembawa nanopartikel kitosan dan PLGA berhasil menghantarkan gen tat ke dalam sel HeLa dan diekspresikan dalam bentuk mRNA. Tidak ada perbedaan yang signifikan pada ekspresi pEGFP-C1-tat yang dihantarkan dengan nanopartikel kitosan dan PLGA. Kata kunci: Gen tat, Jembrana Disease Virus (JDV), Nanopartikel Kitosan, Nanopartikel PLGA, Plasmid pEGFP-C1-tat.

Jembrana Disease Virus (JDV) is one of the obstacles in increasing the population of Bali Cattle, so the development of jembrana vaccine is needed to prevent losses to the Bali cattle industry in Indonesia. As a preventative effort, a DNA vaccine candidate will be developed by inserting the JDV tat gene in the eukaryotic expression vector, pEGFP-C1 with a nanoparticle-based carrier system. The aim of this study was to evaluate PEGFP-C1-tat vectors with chitosan and PLGA nanoparticle carriers system as the DNA vaccine candidates for Jembrana disease. Cloning of the pEGFP-CI-tat JDV plasmid in E. coli DH5alpha has been successfully carried out and it used as the main object in this study, confirmation of plasmid by PCR and restriction enzymes has been successfully carried out. The pEGFP-C1-tat plasmid was extracted then formulated with chitosan nanoparticles and PLGA nanoparticles, physicochemical characterization with potential zeta values of nanoparticles are 12.3 mV and -2.31 mV with particle sizes of 231.7 nm and 925 nm, respectively. The nanoparticle complex was transfected on HeLa cells as an in vitro experimental model. Gene expression was observed with flouresens microscopy and Real-Time PCR. The delivery of pEGPF-C1-tat with the chitosan nanoparticle and PLGA nanoparticle carrier systems showed the fluorescent of egfp-tat fusion proteins under confocal microscopy and the detection of target specific mRNAs by Real-Time PCR. Based on the Normalized Expression Real-Time PCR value for the internal control gene Glyceraldehyde 3-Phosphate Dehydrogenase (GAPDH), the chitosan and PLGA nanoparticle carriers succeeded in delivering the tat gene into HeLa cells and expressed in the form of mRNA. DNA vaccine delivery with chitosan nanoparticles has an effectiveness higher than PLGA nanoparticles. There was no significant difference in the expression of pEGFP-C1-tat delivered by chitosan and PLGA nanoparticles. Keywords: Chitosan nanoparticles, Jembrana Disease Virus (JDV), PLGA nanoparticles, Plasmid pEGFP-C1-tat, tat Gene.

Kata Kunci : Gen tat, Jembrana Disease Virus (JDV), Nanopartikel Kitosan, Nanopartikel PLGA, Plasmid pEGFP-C1-tat.