Ahli Ungkap Virus Mencuri Kode Genetik Manusia untuk Ciptakan Gen Baru

KOMPAS.com - Studi baru mengungkapkan mekanisme baru yang memungkinkan virus menghasilkan protein yang tidak terduga.

Dalam studi tersebut, para peneliti telah menunjukkan bahwa sekelompok virus, termasuk virus influenza dan patogen serius lainnya, dapat mencuri kode genetik dari inang mereka.

Seperti dilansir dari Science Daily, Rabu (24/6/2020), dengan mencuri sinyal genetik dari inangnya, virus dapat memperbanyak diri dengan memperluas genom mereka sendiri.

Studi kolaboratif lintas disiplin dari para peneliti di Global Health and Emerging Pathogens Institute di Icahn School of Medicine di Mount Sinai di New York, dan di Pusat Penelitian Virus MRC-Universitas Glasgow di Inggris akan segera dipublikasikan secara resmi di jurnal Cell.

Tim ahli virologi ini telah mengamati sekelompok besar virus yang dikenal sebagai segmented negative-strand RNA viruses (sNSVs).

Virus ini meliputi patoen yang luas dan serius dari manusia, hewan peliharaan dan tanaman, termasuk virus influenza dan virus Lassa yang menyebabkan demam Lassa.

Protein UFO saat virus memperbanyak diri

Para peneliti menunjukkan, dengan mencuri kode genetik dari inangnya, virus dapat menghasilkan lebih banyak protein yang sebelumnya tidak terdeteksi.

Sekelompok virus ini dijuluki peneliti sebagai protein UFO (Upstream Frankenstein Open reading frame).

Sebab, mereka dikodekan dengan menyatukan inang dan urutan virus. Tidak ada pengetahuan tentang keberadaan protein jenis ini sebelum penelitian itu dilakukan.

Protein UFO ini dapat mengubah arah infeksi dan dapat dieksploitasi untuk keperluan vaksin.

"Kapasitas patogen untuk mengatasi hambatan inangnya dan membangun infeksi didasarkan pada ekspresi protein yang diturunkan dari patogen," kata Ivan Marazzi, PhD, Associate Professor Microbiology di Icahn School of Medicine dan penulis yang sesuai dalam penelitian ini.

Marazzi menambahkan untuk memahami bagaimana patogen menyerang inang dan menyebabkan infeksi, perlu dipahami dengan jelas terkait protein apa yang disandikan oleh patogen.

"Bagaimana fungsinya, dan cara mereka berkontribusi terhadap virulensi," kata Marazzi.

Virus tidak dapat membangun protein sendiri, sehingga mereka perlu memberi instruksi untuk membangun protein dari sel inang mereka.

Diketahui virus melakukan ini melalui proses yang disebut cap-snatching, yang mana mereka akan memotong bagian akhir dari salah satu pesan penyandi protein sel sendiri.

Selanjutnya, memperpanjang urutan itu dengan salinan salah satu gen mereka, sehingga ini memberikan pesan hibrid untuk dibaca.

Berpotensi ciptakan gen virus baru

Selama beberapa dekade, kata Marazzi, para peneliti berpikir, saat tubuh menemukan sinyal untuk menerjemahkan pesan itu menjadi protein, ia membaca pesan yang hanya disediakan oleh virus.

"Pekerjaan kami menunjukkan bahwa urutan gen pada inang tidak diam," jelas dia.

Para peneliti menunjukkan bahwa, karena virus membuat hibrida mRNA inang dengan gen mereka sendiri, virus (sNSVs) dapat menghasilkan pesan tambahan, kodon awal yang diturunkan dari inang.

Hal ini memungkinkan untuk menerjemahkan protein yang sebelumnya tidak terduga dari urutan virus inang hibrida.

Lebih lanjut mereka menunjukkan bahwa gen-gen baru ini diekspresikan oleh virus influenza dan berpotensi menciptakan sekelompok virus lain.

Produk gen hibrida ini dapat dilihat oleh sistem kekebalan tubuh, dan mereka dapat memodulasi virulensi.

Cegah infeksi dan pandemi patogen di masa depan

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami kelas protein baru ini dan apa implikasinya dari ekspresi luasnya virus RNA yang menyebabkan epidemi dan pandemi.

"Virus mengambil alih inang mereka di tingkat molekuler, dan studi ini mengidentifikasi cara baru di mana beberapa virus dapat memeras setiap potensi dari mesin molekuler yang mereka eksploitasi," jelas Ed Hutchinson, PhD, penulis yang sesuai dan seorang peneliti di Pusat Penelitian Virus MRC-Universitas Glasgow.

Hutchinson menambahkan pekerjaan yang dilakukan pada penelitian ini berfokus pada virus influenza, itu menyiratkan bahwa sejumlah besar spesies virus dapat membuat gen yang sebelumnya tidak terduga.

"Sekarang kita tahu mereka ada, kita bisa mempelajarinya dan menggunakan pengetahuan untuk membantu pemberantasan penyakit," kata Dr. Marazzi.

Marazzi menambahkan upaya global diperlukan untuk menghentikan epidemi dan pandemi virus, dan wawasan baru ini dapat mengarah pada identifikasi cara baru untuk menghentikan infeksi.