EKSPEKSPRRESI GEN PADA HIV-1ESI GEN PADA HIV-1

Lindi Grahawanti Haritsyah(0806476715)

Program Magister Ilmu Biomedik FKUIApril 2009

Karakteristik dan Struktur HIV-1Karakteristik dan Struktur HIV-1

• HIV termasuk familia retrovirus, sub familia lentivirus

• Virion: selubung• Inti asam nukleat: RNA (ss diploid)• Diameter: 1/10.000 mm• RNA HIV mengkode 10 gen: 4 gen utama: gag, pro, pol dan env 3 gen pengatur: tat, rev dan nef 3 gen tambahan: vif, vpr dan vpu

Karakteristik dan Struktur HIV-1Karakteristik dan Struktur HIV-1

• Empat gen utama mengandung informasi yang diperlukan untuk membuat protein struktural untuk partikel virus baru.

• Tiga gen pengatur dan tiga gen tambahan mengandung informasi yang diperlukan untuk memproduksi protein yang mengatur transkripsi, ekspresi gen inang, pemrosesan RNA, penyusunan virion, dan sejumlah fungsi replikasi lainnya.

• Ujung setiap untai RNA HIV mengandung LTR.

Organisasi Genom HIV-1Organisasi Genom HIV-1

StrukturStruktur HIV HIV

Ekspresi gen pada HIVEkspresi gen pada HIV-1-1Ekspresi gen pada HIVEkspresi gen pada HIV-1-1

TTahap awal ahap awal T Tahap akhirahap akhir

STRUKTUR LTR STRUKTUR LTR HIV-1HIV-1

EKSPRESI GEN HIV-1 TAHAP AWALEKSPRESI GEN HIV-1 TAHAP AWAL

Aktivasi provirus laten oleh NF-B

DNA virus yang terintegrasike dalam DNA inang

EKSPRESI GEN HIV-1 TAHAP AWALEKSPRESI GEN HIV-1 TAHAP AWAL

Aktivasi provirus laten oleh tat

Struktur elemen TAR RNA HIV-1 serta interaksinya dengan tat dan TAK

Ekspresi gen HIV-1 tahap awal untuk memproduksi nef, tat dan rev

Peran protein tat dan rev

Nuclear localization signal pada protein tat & rev

Pola pemotongan hasil transkripsi RNA HIV-1

Peran protein tat dan rev pada tahap akhir

ekspresi gen HIV-1

Ekspresi gen HIV-1 tahap akhir

Frameshifting

Slippery sequence

Organisasi Genom HIV-1Organisasi Genom HIV-1

Protein virus yang terbentuk, selanjutnya menyatu, membentuk kapsid dan membuat tonjolan pada dinding sel lalu melepaskan diri menjadi virus baru. HIV baru ini akhirnya mengalami pematangan & siap menginfeksi sel-sel lainnya.

DAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKA

Carter J & Saunders V. Virology: principles and applications. England: John Wiley & Sons Ltd.; 2007.

Freed EO & Martin MA. HIV and their replication. Dalam: Knipe DM & Howley PM (editor). Fields virology. 5th ed. Vol 2. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilking, 2007; hal. 2108-84.

Goff SP. Retroviridae: the retroviruses and their replication. Dalam: Knipe DM & Howley PM (editor). Fields virology. 5th ed. Vol 2. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilking, 2007; hal. 2001-69.

Handayani S. Deplesi sel limfosit CD4+ pada infeksi HIV. Cermin Dunia Kedokteran. 2001;130: 9-11.

Karn J. Tat, a novel regulator of HIV transcription and latency. 2000. [23 Maret 2009]. Diunduh dari: www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HIV/ COMPENDIUM/2000/part1/Karn.pdf; hal. 2-17.

Strauss JH & Strauss EG. Viruses and human disease. California: Academic Press A Division of Harcourt Inc.; 2002.

Wu Y. HIV-1 gene expression: lessons from provirus and non-integrated DNA. Retrovirology. 2004;1(13): 1-10.

Proses Sintesis Untai DNAProses Sintesis Untai DNA (1) (1)

Proses Sintesis Untai DNAProses Sintesis Untai DNA (1) (1)

• Dihilir U5 terdapat primer binding site (PBS), dimana terdapat 18 nukleotida yang komplementer dengan tRNA seluler tertentu. Primer tRNA tersebut berikatan dengan sekuens PBS untuk mensintesis kopi DNA dengan arah 5’ → 3’.

• Dengan bantuan RNase, RNA hibridisasi yang terbentuk (R’ dan U5’) berpindah situs ke bagian 3’ R akhir dan terjadi sintesis serta perpanjangan untai DNA negatif sampai mencapai situs PBS.

Proses Sintesis Untai DNAProses Sintesis Untai DNA (2) (2)

Proses Sintesis Untai DNAProses Sintesis Untai DNA (2) (2)

• Primer pada poly-purine track (PPT) yang berada dihilir gen env, mulai mensintesis untai DNA positif dari posisi 5’. Setelah sintesis mencapai ujung 3’, tRNA dan PPT didegradasi oleh RNase. Kemudian terjadi pindah situs kembali, untai DNA positif yang terbentuk berikatan dengan PBS pada posisi 3’ akhir dari DNA untai negatif. Setelah itu, terjadi perpanjangan pada kedua untai DNA.

Proses Proses Integrasi DNAIntegrasi DNA

Proses Integrasi DNAProses Integrasi DNA

• Tahap pertama dari proses ini adalah membuang dua nukleotida pada masing-masing ujung untai DNA di posisi 3’ akhir.

• Terjadi serangan nukleofilik pada fosfat internukleotida oleh molekul air sehingga terdapat gugus hidroksil bebas di posisi 3’.

• DNA sel inang dipotong pada sekuens target dan dengan bantuan integrase, gugus 3’ OH bebas pada DNA virus bergabung ke dalam DNA sel inang yang diinfeksi pada posisi 5’ P. Integrasi dilengkapi dengan proses perbaikan yang dilakukan oleh enzim seluler.