Bagaimana virus cacar berkembang biak?
bagaimana virus cacar berkembang biak?

Bagaimana virus cacar berkembang biak?


Struktur polimerase virus cacar pada tahap awal transkripsi. DNA yang ditambatkan disorot dengan warna biru. Kredit: Clemens Grimm

Kasus cacar terakhir di seluruh dunia terjadi di Somalia pada Oktober 1977. Pada 1980, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) menyatakan cacar diberantas. Menurut sumber resmi, hingga hari ini virus tersebut hanya ada di dua laboratorium yang dijaga ketat di Rusia dan Amerika Serikat, tempat virus itu digunakan untuk tujuan penelitian.

Tetapi meskipun ini berarti bahwa virus cacar tidak lagi menjadi ancaman langsung bagi manusia, keluarga virus ini masih sangat menarik bagi para ilmuwan. Di satu sisi, strain yang dimodifikasi digunakan dalam pengobatan kanker, dan di sisi lain, mereka memiliki sifat reproduksi yang sangat menarik.

Virus cacar membuat mesin reproduksinya sendiri

Sementara banyak virus sangat bergantung pada sumber biokimia sel inang untuk reproduksi mereka, poxvirus mengkodekan mesin molekuler mereka ke dalam genom mereka untuk tujuan ini. Komponen penting dari mekanisme ini adalah dua enzim: DNA polimerase untuk replikasi gen virus, dan RNA polimerase untuk menyalin gen virus menjadi mRNA. RNA polimerase dari strain poxvirus, misalnya, adalah kompleks besar yang terdiri dari 15 subunit protein yang berbeda dengan fungsi biokimia yang berbeda.

Sebuah tim peneliti dari Biocenter di Julius-Maximilian University of Würzburg (JMU) kini, untuk pertama kalinya, dapat menyaksikan lymerase virus vaksin bekerja di tingkat atom. Sebelum ini, tim telah melaporkan struktur 3D RNA polimerase pada resolusi atom. Kelompok yang bertanggung jawab untuk pekerjaan ini dipimpin oleh Otz Fischer, yang menjabat sebagai kepala Departemen Biokimia JMU. Hasil karya mereka kini telah dipresentasikan dalam publikasi di jurnal. Sifat Biologi Struktural dan Molekuler.

Struktur 3D pada skala atom

“Kami mencampur RNA polimerase yang diisolasi dengan sepotong DNA yang mengandung promotor, yaitu sinyal awal untuk transkripsi gen virus. Enzim secara tepat mengenali komponen DNA ini dan mulai memproduksi mRNA,” jelas Julia Bartoli, yang bertanggung jawab atas biokimia. belajar. Pada langkah berikutnya, sampel diperiksa di bawah mikroskop elektron kriogenik, bekerja sama dengan Bettina Böttcher dari Departemen Biokimia II. Berdasarkan data yang dikumpulkan, para ilmuwan dapat merekonstruksi struktur 3D sampel hingga skala atom, menggunakan metode komputerisasi modern.

Mereka senang dengan hasil akhir dari proses yang panjang ini: “Satu sampel yang kami periksa di bawah mikroskop memungkinkan kami untuk merekonstruksi total enam kompleks polimerase yang berbeda, yang akhirnya dapat kami tetapkan ke tahap individu dari proses transkripsi,” kata Clemens Grimm , yang bertanggung jawab atas analisis struktural di divisi Fisher. “Kami dapat menyatukan gambar individu seperti dalam film dan dengan demikian mewakili tahap transkripsi awal dengan akurasi waktu.”

Cacar masih menjadi ancaman bagi manusia

Tapi mengapa repot-repot melakukan penelitian tentang virus cacar jika virus yang sangat berbahaya bagi manusia itu sudah dibasmi? Prof Fisher menjawab alasan yang baik untuk ini: “Masih belum ada pengobatan yang dapat diandalkan untuk infeksi cacar, hanya dapat dicegah dengan vaksinasi. Jika sampel virus yang ada akan menyebar lagi, misalnya dengan serangan teroris mereka akan menginfeksi populasi tanpa imunisasi. “

Ancaman lain, yang mungkin lebih nyata, ahli biokimia Otz Fischer menjelaskan, adalah penyakit zoonosis yang disebabkan oleh virus khusus hewan yang ditularkan ke manusia. Misalnya, ada infeksi sporadis pada manusia karena cacar monyet, yang dapat membuat orang yang terinfeksi menjadi sangat sakit. “Jika kecepatan penyakit hewan ini dipercepat, melalui adaptasi lebih lanjut ke inang manusia dan penularan dari manusia ke manusia, epidemi serius bisa muncul,” katanya.

Menggunakan komputer untuk mengembangkan obat baru

Jadi penghambat ekspresi gen virus akan sangat relevan sebagai obat antivirus. Memahami struktur atom RNA polimerase di berbagai keadaannya sekarang memungkinkan para peneliti untuk mengambil pendekatan komputasi berbasis struktur yang rasional untuk mengembangkan inhibitor tersebut. Studi semacam itu, yang secara fundamental berbeda dalam gaya dari prosedur eksperimental klasik, sudah berjalan dengan baik.

Tentang virus cacar

Orang yang lahir sebelum tahun 1976 – di Jerman juga – memiliki bekas luka yang terlihat di lengan mereka akibat vaksinasi cacar. Sampai saat itu, vaksinasi adalah wajib di Jerman. Vaksinasi ini dianggap sebagai salah satu keberhasilan pencegahan infeksi modern yang paling menonjol. Hal ini mengakibatkan pemberantasan patogen cacar yang mematikan. Patogen ini, yang secara ilmiah dikenal sebagai virus cacar, adalah penyebab epidemi cacar yang secara berkala menghancurkan umat manusia hingga abad kedua puluh, membunuh jutaan orang.

Bentuk awal dari beberapa jenis inokulasi telah dikenal sejak jaman dahulu, ketika orang memasukkan kulit lepuh cacar yang sudah sembuh ke dalam luka kecil, dengan harapan dapat mencegah penyakit yang parah. Prosedur yang disebut ‘sirkulasi’ ini dilakukan pada abad kedelapan belas di Eropa, antara lain di Juliusspital di Würzburg. Terobosan dalam memerangi cacar dibuat pada tahun 1976 oleh dokter Inggris Edward Jenner, yang menggantikan virus cacar yang tidak berbahaya atau cacar sapi dengan virus cacar yang lebih berbahaya.

Strain yang digunakan Jenner telah turun dalam sejarah medis sebagai vaksin. Dia memberikan namanya pada praktik imunisasi umum yang sekarang dikenal sebagai vaksinasi. Kampanye vaksinasi global menggunakan jenis vaksin akhirnya menyebabkan Organisasi Kesehatan Dunia menyatakan pemberantasan cacar pada tahun 1980 – untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, penyakit menular telah dikalahkan di seluruh dunia.


Perbanyakan virus 3D


informasi lebih lanjut:
Grimm, C et al. Dasar struktural untuk inisiasi transkripsi penuh poxvirus. Nat Heikal Mall Biola (2021). doi.org/10.1038/s41594-021-00655-w

Disampaikan oleh Universitas Würzburg

kutipan: Bagaimana Virus Cacar Berkembang biak (23 September-2021) Diakses pada 23 September 2021 dari https://phys.org/news/2021-09-poxviruses.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Sekalipun ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.





Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *