Studi variabilitas fragmen gen non struktural 1 virus avian influenza H5N1 isolat Balai Penyidikan dan Pengujian Veteriner Regional I Medan tahun 2005 sampai 2008

FAISAL, Prof. drh. Widya Asmara, SU., Ph.D

2009 | Tesis | S2 Sain Veteriner

Virus avian influenza A sub tipe H5N1 yang patogenik telah menyebabkan wabah di dunia. Meskipun hospes alami virus H5N1 adalah unggas namun virus ini dapat menyerang mamalia termasuk manusia. Virulensi infeksi virus melibatkan hiperinduksi sitokin proinflamasi sehingga menimbulkan cytokine storm. Salah satu gen virus yang berperan dalam menentukan tingkat virulensi dan atau resistensi terhadap sitokin adalah gen non struktural 1 (NS1). Dalam penelitian ini dilakukan analisis molekuler gen NS1 virus H5N1 yang berasal dari isolat unggas Balai Penyidikan dan Pengujian Regional I Medan. Sebanyak 8 isolat unggas dikoleksi dari tahun 2005-2008 dengan jumlah sampel 2 isolat per tahunnya. Hasil identifikasi fragmen gen NS1 kedelapan isolate uji dapat dibaca pada nukleotida 69 sampai 489. Sekuen nukleotida dan asam amino kedelapan isolat di-alignment juga dengan sekuen dari 26 isolat unggas dan 26 isolat manusia yang diakses melalui bank gen dari tahun 1996 sampai 2008. Berdasarkan analisis posisi asam amino yang berperan terhadap virulensi virus pada gen NS1, maka kedelapan isolat uji masih bersifat virulen. Kedelapan isolat uji ditempati oleh asam amino 38R, 41K, 42S, 103F, 106M, 149A dan delesi 80-84. Asam amino di posisi ini menyebabkan afinitas pengikatan gen NS1 dengan dsRNA hospes lebih baik. Kondisi tersebut menyebabkan virus terlindung dari efek antivirus yang ditimbulkan oleh IFN yang memicu hiperinduksi sitokin yang mengakibatkan cytokine storm. Pada semua isolat uji didapatkan asam amino 92D yang menunjukkan virus lebih sensitif terhadap IFN. Analisis filogenetik fragmen gen NS1 menggunakan program MEGA 4.0. Hasil analisis ini menunjukkan kedelapan isolat uji memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan tingkat kepercayaan boostrap di atas 50% dan homologi di atas 97,%. Kedelapan isolat uji mempunyai kedekatan genetik lebih dekat dengan isolat unggas dan manusia asal Indonesia jika dibanding dengan isolat luar negeri. Hasil perbandingan sekuen asam amino kedelapan isolat uji dengan enam isolat manusia Karo terdapat tiga perbedaan yang signifikan yaitu diposisi 59 dominant ditempati 59R, 73S dan 79M pada kedelapan isolat uji sedangkan isolat manusia Karo ditempati oleh 59H, 73F dan 79K. Hasil struktur 3D fragmen gen NS1 isolat uji tidak berbeda dengan struktur 3D yang ada pada RCSB PDB yaitu file: 1NS1 untuk daerah RBD dan file: 3F5T untuk daerah efektor domain. Terdapatnya delesi 80-84 mengubah struktur protein NS1.

The outbreak of avian influenza in many country recently was due to the infection of highly pathogenic avian influenza virus sub type H5N1Even though the natural host of this virus is water fowl, some AIV (H5N1) has succeeded to infect human. The virulence factor of this virus is polygenic, one of them is the NS1 gene. The aim of this study was to analyze the NS1 gene fragment of AIV (H5N1) of avian origin collected by Disease investigation centre regional I Medan. Eight virus isolates used in this study were chicken origin collected from Deli Serdang area during the period of 2005-2008. The NS1 sequence analysis was carried out to identity some amino acid within NS1 which may play an important role for the virus virulence. The NS1 sequence of these virus were also analyzed phylogenetically with 26 AIV isolates of avian origin and 26 AIV isolates of human origin from the gene bank using MEGA 4.0 software. The result indicated that the virulence marker of NS1 gene such as 38R, 41K, 42S, 103F, 106M, 149A and deletion of amino acid 80-84 were identified from all sample virus, whereas the position of 92 was D which indicate that these virus are more sensitive to IFN. All sample virus has high homology (>97%) on their NS1 sequences. They also showed a higher homology to other Indonesian virus isolates both avian and human origin than virus isolates from other country. The eight sample virus have some differences with the six human Karo isolates. All sample virus, which are avian origin, showed 59R, 73S and 79M, whereas the human Karo isolates showed 59H, 73F and 79K. The 3D structure of NS1 fragment of the sample virus were similarity the 3D NS1 of other virus obtained from RCSB-PDB file 1NS1 and 3F5T.

Kata Kunci : Virus H5N1,Struktur NS1,Mutasi NS1,3D NS1,H5N1 virus, NS1 structure, NS1 mutation, 3D NS1