Analisis Molekuler Gena NSI Virus Avian Influenza H5N1 Yang Diisolasi dari Unggas Asal Purworejo Jawa Tengah dan Bantul Daerah Istimewa Yogyakarta

TRIYANA, Shofyatul Yumna, Prof. drh. Widya Asmara, SU, PhD

2008 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Tropis

Virus avian influenza sub tipe yang sangat patogenik yakni H5N1 telah menyebabkan wabah pada populasi ternak di berbagai wilayah di dunia. Meskipun hospes alami virus H5N1 adalah unggas, namun virus H5N1 juga dapat menyerang mamalia termasuk manusia. Patogenesis infeksi influenza A H5N1 melibatkan hiperinduksi sitokin proinflamasi sehingga menimbulkan hipersitokinemia (cytokine storm). Meskipun bersifat multigenic, gena NS1 berperan dalam menentukan tingkat virulensi dan atau resistensi sitokin. Dalam penelitian ini dilakukan analisis molekuler gena NS1 virus H5N1 yang diisolasi dari ayam kampung asal Purworejo Jawa Tengah dan entog dari Bantul Daerah Istimewa Yogyakarta. Data sekuen kedua isolat tersebut kemudian dilakukan alignment dengan data sekuen 29 isolat unggas dan 32 isolat manusia yang diakses melalui bank gena untuk periode dari tahun 1997 sampai dengan tahun 2007. Hasil analisis sekuen asam amino 64-173 kedua isolat uji menunjukkan tidak terdapat mutasi D92E, namun dijumpai delesi 5 asam amino pada posisi 80- 84. Berdasarkan delesi, terdapat dua kelompok virus yakni kelompok yang diisolasi pada tahun 1997 menunjukkan tidak terjadi delesi 80-84, namun virus yang diisolasi mulai akhir tahun 2000 sampai sekarang menunjukkan adanya delesi 80-84. Analisis filogenetik berdasarkan fragmen gena NS1, yang dilakukan dengan menggunakan software ClustalX 1.81, menunjukkan bahwa antara kedua isolat uji memiliki hubungan kekerabatan yang paling dekat dengan tingkat kepercayaan nilai bootstrap (1000 replikasi) sebesar 97,9%. Kedua isolat uji memiliki hubungan kekerabatan genetik lebih dekat dengan isolat unggas dan manusia asal Indonesia daripada isolat unggas dan manusia dari luar Indonesia. Dari sisi hospes, motif sekuen asam amino antara isolat unggas dan manusia tidak terlalu jauh berbeda. Analisis prediksi struktur 3 dimensi protein NS1 menunjukkan bahwa mutasi yang berupa delesi 80-84 dapat mengubah struktur protein NS1 .

Highly pathogenic avian influenza virus H5N1 has made poultry outbreak in several places around the world. Though the natural host of H5N1 virus is birds, but this virus can also affect mammalians and human. Pathogenesis of infection of H5N1 virus involves hyperinduction of pro inflammatory cytokines which cause the cytokine storm. Although multigenic, NS1 gene can contribute to the level of virulence and or cytokine resistance. In this study, the NS1 gene fragment of H5N1 of A/Chicken/Purworejo/2005 and A/Muscovyduck/Bantul/2005, isolated from Central Java and Yogyakarta, respectively were sequenced. Phylogenetic analyses were performed in comparison to H5N1 viruses from 29 bird isolates and 32 human isolates which were accessed from gene bank data in the period of 1997 to 2007. Molecular characterization of amino acid sequences (64-173) revealed a common characteristic of highly pathogenic avian influenza namely, 5 codon deletion (80-84 position). Based on these deletions, there are two groups of virus, i.e. groups which were isolated in 1997 show no deletion on 80-84, but virus which are isolated in the end of 2000 up to present show deletion on 80-84. The D92E mutation was not found in these isolates. Phylogenetic analysis demonstrated that the two genetic sequences from A/Chicken/Purworejo/2005 and A/Muscovyduck/Bantul/2005 have the closest relationship with level of confidence bootstrap value (1000 replicates) as 97.9%. Moreover, the two isolates have closer genetic relationship with isolates from Indonesia than from outside of Indonesia. Besides, there is no significant difference between NS1 gene fragment sequence motif between birds and human isolates. Three dimensional structure prediction displayed that deletion 80-84 is able to change protein structure of NS1.

Kata Kunci : H5N1 Virus,Struktur Protein NS1,Mutasi,Deteksi, mutation, NS1 protein structure