Studi In vitro dan In silico – Analisis Gen YidR Klebsiella pneumoniae Hypervirulent Galur Indonesia.

Permadi, Ichsanto and Dr. rer.nat. Dra. Tri Yudani M. R,, M.App.Sc, and Prof. Dr. dr. Sumarno, DMM, Sp.MK(K) (2023) Studi In vitro dan In silico – Analisis Gen YidR Klebsiella pneumoniae Hypervirulent Galur Indonesia. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Klebsiella pneumoniae merupakan bakteri yang memiliki kemampuan untuk menginfeksi, bertahan hidup serta mampu melakukan supresi terhadap imunitas tubuh sehingga dapat menyebabkan pneumonia, sepsis, meningitis, abses hepar, infeksi saluran kemih serta berbagai penyakit lainnya, bakteri ini juga berenkapsulasi, non-motil, dan bersifat gram negatif. Tingginya kasus resistensi antibiotik pada K. pneumoniae, diduga disebabkan oleh mekanisme produksi yang berlebihan dari polisakarida kapsular yang meningkatkan resistensi terhadap sistem imun melalui penghambatan sistem komplemen serta fagositosis oleh netrofil dan makrofag, sehingga memiliki tingkat invasif yang tinggi terhadap komunitas yang dikenal sebagai K. pneumoniae hypervirulent (hvKp). Oleh karena itu infeksi K. pneumoniae menjadi tantangan dan perhatian khususnya kemampuannya dalam menginfeksi dan resistensi terhadap antibiotik, sehingga perlunya dikembangkan suatu tindakan pencegahan seperti imunisasi. Pada peneltian ini kandidat vaksin yang dikembangkan adalah produk dari gen YidR hvKp. Metode penelitian ini menggunakan metode eksperimental laboratorik secara In Vitro. Mengetahui perbedaan sekuens gen YidR hvKP galur lokal Indonesia dibandingkan dengan K. pneumoniae klasik, tahap selanjutnya dilakukan analisis epitope dan struktur protein YidR hvKp galur Indonesia secara in silico. Pada hasil uji LAMP ini hvKP terdeteksi pada K. pneumoniae galur Indonesia. Pada amplifikasi gen YidRhv terdeteksi tepat pada 1227 bp. Tahap selanjutnya dilakukan konstruk plasmid dan transformasi gen YidRhv berhasil dengan hasil uji blue-white screening menunjukkan bahwa koloni yang berwarna putih merupakan koloni yang membawa gen YidRhv. Pada analisis In silico Gen YidRhv galur Indonesia memiliki sekuens 1227 bp. Pada alignment ditemukan homologi sebesar 99.75% terhadap K. pneumoniae galur SHX180 dan sebesar 99.75% terhadap K. pneumoniae galur LH375. Pada analisis struktur stereokimia protein YidRhv galur Indonesia dalam kategori tidak baik dan tidak stabil. Tetapi secara struktur fisika-kimia diklasifikasikan sebagai protein yang stabil terhadap perubahan suhu, dan bersifat hidrofilik. Pada analisis konservasi protein YidRhv galur Indonesia memiliki homologi luas terhadap organisme Enterobacteriaceae lainnya dengan persentasi >78%. Merupakan kategori protein yang terletak di outer membrane serta memiliki interaksi yang spesifik dan saling mendukung dengan protein struktural lainnya. Pada prediksi epitop terhadap sel T MHC kelas I sekuens asam amino dengan afinitas tinggi yaitu AIVFSPDGK dan TYNDHVLHE, Pada prediksi epitop terhadap sel T MHC kelas II sekuens asam amino dengan afinitas tinggi yaitu QRRLTFTHHRRYPGL dan FVSFTYNDHVLHERD. Pada prediksi epitop terhadap sel B sekuens asam amino dengan antigenicity terbaik yaitu GGEPRQLTHHASG. Dari hasil penelitian ini, kami menarik kesimpulan hvKp galur Indonesia memiliki gen YidR dengan panjang sekuens nukleotida 1227 bp yang memiliki homologi tinggi pada K. pneumoniae galur SHX180 dan galur LH375. Protein YidR hvKp galur Indonesia berada di bagian terluar dari membran sel, serta memiliki homologi yang luas terhadap Enterobacteriaceae, serta memiliki epitope dengan afinitas sedang terhadap, MHC Class I Binding, MHC Class II Binding,

English Abstract

Klebsiella pneumoniae is a bacterium that has the ability to infect, survive and be able to suppress the body's immunity so that it can cause pneumonia, sepsis, meningitis, liver abscess, urinary tract infections and various other diseases, this bacterium is also encapsulated, non-motile, and gram-negative. High cases of antibiotic resistance in K. pneumoniae, thought to be caused by an overproduction mechanism of Capsular polysaccharides that increase resistance to the immune system through inhibition of the complement system as well as phagocytosis by neutrophils and macrophages, thus have a high degree of invasiveness towards the community known as K. hypervirulent pneumoniae (hvKp). Hence the infection K. pneumoniae is a challenge and concern, especially its ability to infect and antibiotics resistance, then need to develop a preventive measure such as immunization. In this study, the vaccine candidate developed is a product of the YidR hvKp gene. The research method uses laboratory experimental methods In Vitro. Knowing the difference of YidR hvKp gene sequence of Indonesian strains compared to classical K. pneumoniae, the next stage is epitope analysis and protein structure YidR hvKp Indonesian strains by in silico. The LAMP test results hvKp detected in K. pneumoniae Indonesian strains. The amplification of the YidRhv gene was detected exactly at 1227 bp. The next step was plasmid construction and yidRhv gene transformation was successful with blue-white screening test results showed that white colonies are that carry the YidRhv gene. Analysis In silico gen YidRhv Indonesian strain has a sequence of 1227 bp. The alignment found homology of 99.75% to K. pneumoniae strain SHX180 and amounted to 99.75% against K. pneumoniae strain LH375. The analysis of stereochemical structure of YidRhv protein Indonesian strains in poor category and unstable. But by physicochemical structure it is classified as a protein that is thermostable and is hydrophilic. The conservation analysis of YidRhv protein Indonesian strain has a broad homology to other Enterobacteriaceae organisms with a percentage of more than 78%. It is a category of proteins that are located in the outer membrane and have specific and mutually supportive interactions with other structural proteins. The epitope prediction against MHC class I T cells, amino acid sequences with high affinity are AIVFSPDGK and TYNDHVLHE, in MCH Class II T Cell the epitope prediction amino acid sequences with high affinity are QRRLTFTHRRYPGL and FVSFTYNDHVLHERD. In the prediction of epitopes of B cells amino acid sequences with the best antigenicity is GGEPRQLTHHASG. From results this study, we draw conclusion hvKp Indonesian strain has a YidR gene with a nucleotide sequence length of 1227 bp which has high homology at K. pneumoniae strains SHX180 and LH375 strains. The YidR hvKp Protein of the Indonesian strain is located in the outermost part of the cell membrane, and has a broad homology to Enterobacteriaceae, and has an epitope with moderate affinity to, MHC Class I Binding, MHC Class II Binding,

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0423060059
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.02 Special topics of disease > 616.025 Medical emergencies / Emergency medicine / Emergency nursing / Triage (Medicine)
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	05 Dec 2023 06:20
Last Modified:	05 Dec 2023 06:20
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/204713

Text (DALAM MASA EMBARGO) Ichsanto Permadi.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item