Genom Mycoplasma pneumoniae dan Mycoplasma genitalium, Patogen Kecil yang Unik

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi Mycoplasma pneumoniae. (Sumber: Vircell)

Mycoplasma pneumoniae dan Mycoplasma genitalium adalah agen penyebab infeksi yang vital pada manusia. Kedua patogen ini memiliki karakteristik genetik yang sangat identik. M. pneumoniae menyebabkan infeksi saluran pernapasan bagian atas, seperti faringitis dan trakeobronkitis, dan infeksi pada pernapasan bagian bawah, seperti pneumonia. Infeksi M. pneumoniae dan penularan terjadi selama endemik dan epidemi baik di negara maju maupun berkembang. Sedangkan, M. genitalium adalah agen etiologi dari berbagai penyakit dari saluran reproduksi manusia, seperti non-gonokokus uretritis (NGU) pada pria, dan servisitis, endometritis, penyakit radang panggul dan infertilitas faktor tuba pada wanita.

Seperti Mycoplasma yang lainnya, spesies ini memiliki genom yang secara signifikan lebih kecil daripada prokariota lainnya. M.pneumoniae (strain M129) memiliki ukuran genom 816 kb dan M.genitalium (strain G-37) sebesar 580 kb. Keduanya merupakan organisme yang memiliki satu set rekombinasi DNA dan gen yang berhubungan dengan perbaikan yang efisien. Uniknya, mesipun keduanya memiliki seperangkat gen yang berukuran relatif kecil namun cukup, namun keduanya  variasi antigenik melalui rekombinasi homolog antara elemen genom yang berulang.

Meskipun ukurannya relatif minimal M. pneumoniae memiliki elemen DNA yang berulang sebanyak 8 % dan M.genitalium sebanyak 4%. Elemen genom berulang, yang tersebar di sepanjang genom bakteri, menunjukkan angka sequence similarity yang tinggi namun tidak identik satu sama lain.

Berbagai penelitian menunjukkan bahwa mekanisme rekombinasi homolog menstimulasi variasi antigenik pada M.pneumoniae  dan M.genitalium. Mekanisme rekomendasi homolog DNA pada bakteri diteliti secara mendalam pada bakteri E.coli. Rekombinasi homolog DNA terjadi ketika bagian tertentu pada DNA bertukar sekuens dengan suatu segmen yang identic yang berada pada bagian lain pada genom atau dari ekstrakromosom DNA. Pada eksperimen laboratorium yang telah dilakukan,

Pada aplikasinya, dua protein yang merupakan immunogen pada kedua spesies tersebut adalah P1 protein dan MgPa memiliki variasi antigenic yang tinggi. Selain itu, variasi antigenic yang disebabkan oleh mekanisme rekombinasi homolog DNA memiliki efek yang krusial pada patogenisitas kedua spesies tersebut dan strateginya dalam menghindari respon imun di dalam sel inang. Akibatnya, variasi antigenic mungkin merupakan faktor penting yang menyebabkan infeksi oleh M.pneumoniae dan M.genitalium yang berkepanjangan. Variasi antigenic pada protein P1 dan MgPa juga menyebabkan kedua bakteri memiliki tingkat adaptasi yang tinggi terhadap berbagai macam inang dan kedaan microenvironment karena P1 dan MgPa adalah protein permukan berfungsi pada proses pelekatan bakteri dengan sel inang.  

Pada saat yang sama, meskipun memiliki varietas antigenic yang tinggi, Mycoplasma juga memiliki strategi untuk menjaga stabilitas genomnya yang ‘minimal’. Penelitian mengamati Mycoplasma menggunakan dua mekanisme DNA repair yaitu nucleotide excision repair (NER) dan base excision repair (BER) untuk menjaga integritas dan stabilitas genomnya.  Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa ada perbedaan yang cukup besar antara Mycoplasma dan bakteri lainnya berkaitan dengan komposisi rekombinasi dan DNA repair. Namun, detail mekanisme rekombinasi putatif dan repair enzyme yang diekspresikan Mycoplasma belum sepenuhnya dipahami.

Dalam tulisan ini, kami meninjau penelitian terbaru mengenai protein yang kemungkinan merupakan bagian rekombinasi DNA dan repair dari dua spesies Mycoplasma yang paling relevan secara klinis, yaitu M. pneumoniae dan M. genitalium. Karakterisasi protein ini akan membantu untuk menentukan kebutuhan enzimatik minimal untuk menciptakan keragaman genetik (variasi antigenik) di satu sisi, bersamaan dengan mempertahankan integritas genom di sisi lain.

Penulis: Rizka Oktarianti Ainun Jariah

Artikel lengkapnya dapat dilihat pada link jurnal berikut ini:https://link.springer.com/article/10.1007/s00203-020-02041-4

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).

Leave Reply

Close Menu