Struktur, Genom dan Siklus Hidup Virus Human Immunodeficiency

Struktur, Genom dan Siklus Hidup Virus Human Immunodeficiency

Penyebab penyakit AIDS adalah HIV (Human Immunodeficiency
Virus)
yaitu virus yang tergolong ke dalam keluarga retrovirus subkelompok lentivirus, seperti virus Visna pada biri-biri, sapi, dan feline serta Simian Immunodeficiency Virus (SIV). Lentivirus mampu menyebabkan efek sitopatik yang singkat dan infeksi laten dalam jangka panjang, juga menyebabkan penyakit progresif dan fatal termasuk wasting syndrom  dan degenerasi susunan saraf pusat.

Virus ini pertama kali ditemukan oleh Montagnier dari Perancis pada tahun 1983 dan oleh Gallo dari Amerika pada tahun 1984. Terdapat 2 tipe HIV yang sangat mirip, yaitu HIV-1 dan HIV-2 yang walaupun berbeda struktur genomik dan antigenesitasnya akan tetapi manifestasi klinisnya tidak dapat dibedakan. Kedua tipe HIV tersebut diketahui membentuk antibodi yang dapat saling bereaksi silang.

Secara epidemiologis, HIV-l terdapat pada AIDS di Afrika Tengah, Haiti, Eropa Barat dan Amerika; sedangkan HIV-2 prevalensinya lebih rendah dan terdapat secara endemis di Afrika Barat. Secara sporadis HIV-2 juga ditemukan di Inggris, beberapa negara Eropa, Brazil, dan baru-baru ini di Amerika.

Dinamakan retrovirus karena virus ini mempunyai kemampuan dapat membentuk DNA dari RNA sebab mempunyai enzim transkiptase reversi. Enzim ini dapat menggunakan RNA virus sebagai template untuk membentuk DNA, yang kemudian berintegrasi ke dalam kromosom pejamu dan selanjutnya bekerja sebagai dasar untuk proses replikasi HIV.

Struktur HIV

sumber gambar: resources.schoolscience.co.uk

HIV mempunyai inti (nukleoid) berbentuk silindris dan eksentrik, mengandung 2 rangkaian genom RNA diploid, dengan masing-masing rangkaian memiliki enzim transkriptase reversi (RT), dan integrase. Selain itu di dalam inti juga terdapat enzim protease yang tidak melekat pada rangkaian RNA. Partikel yang membentuk inti silindris ini adalah protein kapsid (P24); yang menutupi komponen nukleoid tersebut sehingga membentuk struktur nukleokapsid. Protein matriks p17 merupakan bagian dalam sampul virus HIV (lihat Gambar 32-1). Bagian paling luar adalah lapisan membran fosfolipid yang berasal dari membran plasma sel pejamu. Pada membran permukaan virion terdapat tonjolan yang terdiri atas molekul glikoprotein (gp120) dengan bagian transmembran yang merupakan gp4l yang keduanya dibentuk oleh virus.

Genom HIV

sumber gambar: stanford.edu

Rangkaian genom RNA HIV panjangnya lebih kurang 9.2 kilo basa dan susunan dasar urutan asam nukleat sama seperti retrovirus lain yang sudah diketahui. Segmen LTR (Long Terminal Repeat) pada ujung rangkaian setiap genom berfungsi untuk mengatur integrasi virus ke genom pejamu, ekspresi gen virus, dan replikasi. Rangkaian gag mengkode protein struktur inti, sedangkan rangkaian env mengkode glikoprotein amplop gp120 dan gp41 yang diperlukan untuk memulai infeksi virus. Rangkaian pol mengkode enzim transkriptase reversi, integrase, dan enzim protease untuk replikasi. Terdapat rangkaian pengatur lain yaitu rangkaian tat, rev, vif, nef, vpr dan vpu dengan fungsi

Siklus hidup HIV

sumber gambar: spiritia.or.id
  • Siklus hidup HIV dimulai ketika virion HIV melekatkan diri pada sel pejamu. Perlekatan ini dimulai dari interaksi antara kompleks env yang terdiri dari 3 pasang molekul gp120 dan molekul transmembran gp 41 yang merupakan molekul trimerik membran virion dengan membran sel target. Pertama-tama terbentuk ikatan antara satu subunit gp 120 dengan molekul CD4 sel pejamu. Perlekatan ini menginduksi perubahan konformasional (membran virion melekuk agar gp120 kedua dapat ikut melekat) yang memicu perlekatan gp120 kedua pada koreseptor kemokin (CXCR4, CCR5). Ikatan dengan koreseptor ini selanjutnya menginduksi perubahan konformasional pada gp41 (semula berada di lapisan lebih dalam membran virion) untuk mengekspos komponen hidrofobiknya sampai ke lapisan membran pejamu, (karena mampu bergerak seperti ini maka gp41 dinamakan peptida fusi) dan kemudian menyisipkan diri ke membran sel pejamu dan memudahkan terjadinya fusi membran sel HIV dengan membran sel pejamu dan sel inti HIV dapat masuk ke dalam sitoplasma sel pejamu
  • Di dalam sel pejamu bagian inti nukleoprotein keluar, enzim di dalam kompleks nukeoprotein ini menjadi aktif. Genom RNA HIV ditranskripsi menjadi DNA oleh enzim transkriptase reversi (RT= Reverse Transcriptase). DNA HIV yang terbentuk kemudian masuk ke nukleus sel pejamu melalui bantuan enzim integrase. Integrasi diperkuat bila pada saat yang sama DNA pejamu bereplikasi karena terstimulasi oleh antigen atau bakteri superantigen. DNA virus HIV yang sudah berintegrasi ke dalam DNA sel pejamu dinamakan DNA provirus. DNA provirus ini dapat dormant, atau tidak aktif mentranskripsi sampai berbulan-bulan atau bertahun-tahun tanpa adanya protein baru atau virion.

Transkripsi gen proviral DNA yang sudah terintegrasi diatur oleh:

  • LTR , bergerak ke arah hulu dari gen struktur virus
  • Sitokin/stimulus fisiologis terhadap sel T dan makrofag lain untuk memperkuat transkripsi.

LTR mengandung urutan sinyal poliadenilasi berupa promotor berturutan dalam bentuk kotak TATA dan tempat ikatan/binding untuk 2 faktor transkripsi pejamu (NF-kB dan SP1). Awal  transkripsi gen HIV dalam sel T terkait dengan pengaktivan sel T secara fisiologis oleh antigen atau sitokin lain. Sebagai contoh, aktivator poliklonal sel T seperti fitohemaglutinin, IL-2, TNF dan limfotoksin akan menstimulasi ekspresi gen HIV dalam sel T yang terinfeksi. Selain itu IL-1, IL-3, IL-6, TNF, limfotoksin, IFN-γ dan GM-CSF merangsang ekspresi gen HIV dan replikasi virus dalam sel monosit dan makrofag yang terinfeksi. Fenomena ini menunjukkan bahwa sel T yang terinfeksi HIV secara laten dapat tetap memberi respons normal terhadap mikroba lain. Replikasi sel T mungkin menjadi pemicu berakhirnya infeksi laten dan dimulainya produksi virus. Infeksi multipel yang dialami penderita HIV akan menstimulasi produksi HIV untuk selanjutnya menginfeksi sel lainnya

Meskipun tampaknya replikasi virus HIV mudah dan terdapat sinyal optimal untuk memulai transkripsi, hanya sedikit saja molekul mRNA HIV yang benar-benar disintesis. Hal itu terjadi karena transkripsi gen HIV oleh enzim polimerase RNA mamalia tidak efisien dan kompleks polimer biasanya berhenti ditranskripsi sebelum mRNA lengkap.

Protein Tat terikat pada mRNA yang baru mulai dibentuk, bukan pada DNA virus. Keterikatan ini meningkatkan proses polimerase RNA hingga beberapa ratus kali lipat, dan mendorong diselesaikannya transkripsi dengan hasil akhir RNA messenger(mRNA) HIV yang fungsional.

mRNA yang mengkode aneka protein HIV berasal dari transkrip helai tunggal genom lengkap yang telah melalui proses penyambungan yang berbeda-beda. Ekspresi gen HIV dapat dibagi ke dalam stadium awal saat gen regulator dibentuk dan stadium akhir dimana gen struktur diekspresikan dan helai tunggal genom lengkap dibuat.

Protein Rev, Tat, Nev adalah produk awal gen  yang dicetak oleh mRNA yang tersambung sempurna dan dikeluarkan dari nukleus dan diterjemahkan menjadi protein di sitoplasma segera sesudah infeksi satu sel.

Produk akhir gen termasuk env, gag, dan pol yang mengkode komponen struktur virus dan diterjemahkan dari RNA tunggal  yang sudah maupun belum tersambung. Protein Rev memulai penukaran dari ekspresi awal menjadi gen akhir dengan cara mempromosikan ekspor RNA ke luar inti sel. RNA ini  yang belum tersambung sempurna akan dikeluarkan dari inti. Produk gen pol adalah protein prekursor yang dipotong secara berurutan untuk membentuk enzim transkriptase riversi, protease, ribonuklease dan integrase. Gen gag mengkode protein berukuran 55-D. Protein ini selanjutnya dipotong oleh enzim proteolitik menjadi polipeptida p24, p17, dan p15. Ketiga polipeptida ini adalah protein inti yang diperlukan untuk membentuk partikel infeksius virus. Gen env memproduksi terutama glikoprotein 160-kD yang selanjutnya dipotong oleh protease sel di retikulum endoplasma menjadi protein gp 120 dan gp 41 yang diperlukan untuk menempelnya HIV pada sel.

Sesudah transkripsi oleh berbagai gen virus, protein virus dibentuk di sitoplasma pejamu. Seluruh partikel infeksius kemudian disusun dalam satu kompleks nukleoprotein, termasuk gag dan pol yang diperlukan untuk integrase siklus berikutnya.

Kompleks nukleoprotein ini kemudian dibungkus dengan 1 membran pembungkus dan dilepaskan dari sel pejamu melalui proses ”budding” dari membran plasma. Kecepatan produksi virus dapat sangat tinggi dan menyebabkan kematian sel pejamu.

 

 

Artikel Lengkap HIV AIDS:

Supported By

HIV AIDS ONLINE CLINIC Fight Against HIV AIDS. OUR KIDS ARE THE FUTURE. Save The Children Indonesia WORKING TOGETHER FOR STRONGER, SMARTER AND HEALTHIER CHILDREN BY EDUCATION, CLINICAL INTERVENTION, RESEARCH AND NETWORKING INFORMATION . Advancing of the future pediatric and future parenting to optimalized physical, mental and social health and well being for fetal, newborn, infant, children, adolescents and young adult HIV AIDS ONLINE ONLINE be a global resource and advocate in the field of parenting prevented child from smoke , advancing excellence in knowledge and attitude through education and information online

CHILDREN GRoW UP CLINIC Yudhasmara Foundation Inspirasi Orangtua Cerdas, Tumbuhkan Anak Semakin Sehat, Kuat dan Pintar. CHILDREN GRoW UP CLINIC I Jl Taman Bendungan Asahan 5 Bendungan Hilir Jakarta Pusat 10210, phone (021) 5703646 – 44466102 CHILDREN GRoW UP CLINIC II MENTENG SQUARE Jl Matraman 30 Jakarta Pusat 10430, phone (021) 44466103 – 97730777 email : judarwanto@gmail.com narulita_md@yahoo.com http://childrengrowup.wordpress.com

HIV AIDS ONLINE CLINIC

Fight Against HIV AIDS. OUR KIDS ARE THE FUTURE. Save The Children Indonesia YUDHASMARA FOUNDATION
Editor : Audi Yudhasmara. Sandiaz Yudhasmara. Multi media-Design Graphis: Digna Betanandya Andika. Clinician: dr Narulita Dewi SpKFR Editor In Chief: dr Widodo Judarwanto SpA email : judarwanto@gmail.com curriculum vitae For daily Newsletter join with this Twitter https://twitter.com/WidoJudarwanto
Jl Taman Bendungan Asahan 5 Bendungan Hilir Jakarta Pusat Phone : (021) 5703646 email : judarwanto@gmail.com http://savesmokechildren.wordpress.com
Information on this web site is provided for informational purposes only and is not a substitute for professional medical advice. You should not use the information on this web site for diagnosing or treating a medical or health condition. You should carefully read all product packaging. If you have or suspect you have a medical problem, promptly contact your professional healthcare provider

Copyright © 2012, HIV AIDS ONLINE CLINIC Information Education Network. All rights reserved.

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s