Language
Country/Area
No result found
Misteri struktural HIV: Bagaimana virus berukuran 100 nanometer ini direkayasa?
Sejak ditemukannya HIV (human immunodeficiency virus) pada tahun 1983, genom dan struktur protein virus ini telah menjadi fokus penelitian ilmiah. Awalnya, virus ini dianggap terkait dengan human T-cell leukemia virus (HTLV), tetapi selama penelitian di Institut Pasteur di Prancis, para ilmuwan mengisolasi retrovirus baru yang berbeda secara genetik ini dari pasien AIDS dan kemudian mengidentifikasinya sebagai HIV.
Setiap virion HIV terdiri dari selubung virus dan struktur matriks terkait, dikelilingi oleh cangkang, yang berisi dua genom RNA untai tunggal dan beberapa enzim.
HIV secara struktural berbeda dari retrovirus lainnya. Partikel virus HIV berdiameter sekitar 100 nanometer, dan wilayah internalnya mencakup inti cekung yang tidak hanya berisi dua salinan (+ untai) genom RNA untai tunggal, tetapi juga enzim penting seperti reverse transcriptase, integrase, dan protease. Genom RNA HIV dikodekan oleh delapan protein virus yang sangat penting bagi siklus hidup HIV.
Struktur virus dan organisasi genom HIV
Genom HIV mengandung 9 gen, yang mengkodekan 15 protein virus dan disintesis dalam bentuk polipeptida. Polipeptida ini dapat menghasilkan protein struktural di dalam virus, enzim virus, atau glikoprotein dari selubung virus.
HIV menggunakan sistem penyambungan RNA diferensial yang kompleks untuk memperoleh sembilan produk gen yang berbeda dari genom yang berukuran kurang dari 10 kb.
Fungsi gen-gen ini meliputi produksi protein struktural serta mengatur dan membantu sintesis protein. Secara khusus, gen gag menyediakan struktur fisik dasar virus, sedangkan gen pol merupakan dasar mekanisme regenerasi retrovirus.
Struktur dan fungsi protein HIV
Beberapa protein utama HIV meliputi:
-
Gen
gag: mengkode prekursor polipeptida gag, yang diproses menjadi protein struktural oleh protease virus selama pematangan virus.
Gen pol: Bertanggung jawab untuk mengkode reverse transcriptase dan integrase. Enzim-enzim ini merupakan kunci dalam siklus hidup virus.
Gen env: mengkode glikoprotein amplop, yang terutama bertanggung jawab untuk mengikat reseptor CD4 sel inang dan mendorong virus untuk memasuki sel.
Di antara semuanya, gp120 dan gp41 yang dikode oleh env merupakan glikoprotein terpenting dalam proses infeksi HIV dan merupakan target utama untuk pengembangan vaksin.
Struktur protein Env sangat istimewa, dengan konsentrasi tinggi glikosilasi rantai-N, yang secara efektif dapat memblokir netralisasi HIV oleh antibodi.
Struktur yang sangat terglikosilasi ini menjadikan HIV sebagai patogen yang sangat menantang, dan para ilmuwan telah bekerja keras untuk menemukan vaksin yang dapat mengatasi perlindungan ini.
Elemen pengatur dan protein tambahan
HIV juga memiliki berbagai protein pengatur, seperti tat dan rev, dll. Protein ini memainkan peran penting dalam ekspresi gen HIV dan replikasi virus. Kehadiran protein ini dapat mengatur siklus hidup HIV dalam sel inang. Protein tambahan seperti Vpr, Vif, dan Nef memengaruhi daya infeksi virus dan respons sel inang.
Struktur RNA dan karakteristik virus
Struktur RNA HIV tidak hanya mencakup daerah terminal 5' yang tidak diterjemahkan (UTR), tetapi juga mengandung beberapa struktur sekunder yang dilestarikan, yang dapat mengatur proses transkripsi balik virus. Termasuk daerah aktivasi transkripsi (TAR), struktur pengemasan virus, dll., struktur sekunder ini dianggap memiliki dampak penting pada siklus hidup HIV.
Fungsi cincin V3
Lingkaran V3 adalah bagian dari glikoprotein selubung virus HIV gp120, yang memungkinkan virus berhasil menginfeksi sel imun manusia. Struktur ini tidak hanya memberikan kemungkinan bagi virus untuk memasuki sel inang, tetapi juga menjadi target utama untuk pengobatan dan pengembangan vaksin.
Dengan semakin mendalamnya penelitian, para ilmuwan secara bertahap telah memecahkan misteri struktur dan fungsi HIV. Meskipun kemajuan signifikan telah dibuat, masih banyak masalah yang harus dipecahkan. Misalnya, terobosan seperti apa yang dapat dihasilkan oleh virus yang dirancang dengan sangat cerdik tersebut dalam pengembangan vaksin di masa mendatang?
