ABSTRACT Ribonucleotide reductase (RR) is - Repository

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ABSTRACT
Ribonucleotide reductase (RR) is an enzyme responsible for the conversion
of ribonucleotides into deoxyribonucleotides diphosphate de novo and essential
for DNA replication. Ribonucleotide reductase enzymes involved in nucleotide
metabolism,
function
as
the
immediate
precursor
of
DNA
synthesis. Ribonucleotide reductase small subunit (RR2) contains a free radical
tyrosil essentially as initiator catalysis of DNA synthesis de novo and expressed
the highest in shrimp with WSSV (White Spot Syndrome Virus) infection. Low
salinity exposed up to 5 g / L cause disruption on shrimp osmoregulation
ability. Osmoregulation is managed to achieve a balanced condition through
modification of internal osmotic pressure. Modifications were made as a result of
epithelial tissue damage in the gills, intestines, and antennal gland which is the
main organ responsible for ion transport in shrimp during WSSV infection.
Changes in salinity resulted in changes in physiological and biochemical
adaptation causing shrimp to consume more oxygen. This affect on shrimp
resistance to diseases as found lower in low salinity. The number of severely
infected shrimps was highest in 5 g/L salinity (55% shrimp infected), mild
infections dominate in salinity of 25 g/L (40% shrimp infected), while the mild
infection was highest in 15 g/L salinity (35% shrimp infected). Additionally the
time of onset of the infection was quickly at lower salinity than in high salinity.
The most severe infection rates occur in the exposed shrimp in low salinity
causing high mortality rate on shrimp that is up to 70% mortality. Gene
expression of ICP11 on shrimp confirms positive WSSV infection. ICP11 would
compete with WSSV DNA binding protein for histon until fully bound. Excess of
free ICP11 genes will act as a DNAase to digest the DNA affect on shrimp
nucleosome disorder, results in cell death. High levels of cell death causing
shrimp cannot survive and high mortality occurred.
The virus utilizes RR2 owned by the shrimp by annexing shrimp’s RR2 for
DNA synthesis de novo. The molecular mass of RR2 in shrimp exposed to low
salinity followed by WSSV infection is 71-86 kDa. Increasing of RR expression
intensity was the highest in 5 g/L salinity compared to 15 and 25 g/L salinity. The
increasing rate of RR2 intensity was significantly raised on the third day, and the
peak intensity of expression RR2 occurred on the fifth-day post-infection. Such
improvements shows DNA virus continue to growth by viral DNA biosynthesis
de novo. The replication of viral DNA evolved by utilizing virus RR2 as indicated
by the amount of shrimp infections. An obvius severe infection found in shrimp
kept at 5g/L which hiving the highest intensity of RR2. High rates of WSSV
infection in shrimp shows that high viral DNA replication in shrimp keeps
continued until the shrimp die. The increasing rate of RR2 on third day postinfection allows it to be used as an early warning indicator.
DISERTASI
xiii
EKSPRESI ENGINE RR.........
YUNITA MAIMUNAH
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
ABSTRAK
Ribonucleotide reductase (RR) adalah enzim yang bertanggung jawab
pada konversi ribonukleotida difosfat menjadi deoksiribonukleotida difosfat yang
esensial untuk replikasi DNA de novo (baru). Fungsi enzim ribonucleotide
reductase terlibat dalam metabolisme nukleotida dan mereduksi ribonukleotida
menjadi deoksiribonukleotida sebagai immediate precursor dari DNA.
Ribonucleotide reductase unit kecil (RR2) mengandung radikal bebas tirosil
esensial yang merupakan inisiator katalisis sintesis DNA secara de novo dan
diekspresikan paling tinggi pada udang yang terinfeksi WSSV. Salinitas rendah
hingga 5 g/L menyebabkan gangguan osmoregulasi dan selanjutnya udang
mengalami modifikasi tekanan osmotik internal. Modifikasi yang dilakukan
sebagai akibat adanya kerusakan jaringan epitel pada insang, usus, dan kelenjar
antennal yang merupakan organ utama yang bertanggungjawab pada transport ion
udang selama infeksi WSSV.
Perubahan salinitas mengakibatkan perubahan adaptasi fisiologis dan
biokimia pada udang sehingga ketahanan udang terhadap penyakit pada salinitas
rendah akan menurun Jumlah udang yang terinfeksi berat tertinggi pada salinitas 5
g/L sebanyak 55%, tingkat infeksi ringan mendominasi salinitas 25 g/L sebanyak
40% sedangkan jumlah infeksi tertinggi pada salinitas 15 g/L sebanyak 35%
adalah udang dengan tingkat infeksi sedang. Selain itu waktu terjadinya infeksi
berat lebih cepat terjadi pada salinitas rendah dibandingkan salinitas tinggi.
Tingkat infeksi berat paling banyak terjadi pada udang yang terpapar
salinitas 5 g/L sehingga menyebabkan tingkat kematian yang tinggi pada udang.
Ekspresi gen ICP11 pada udang mengkonfirmasi adanya infeksi WSSV dimana
gen ICP11 merupakan gen late virus WSSV akan bersaing dengan DNA udang
untuk mengikat protein histon hingga terikat penuh. Kelebihan gen ICP11 yang
bebas akan bertindak sebagai DNAase untuk mencerna DNA udang sehingga
terjadi gangguan nukleosom yang mengakibatkan kematian sel. Tingkat kematian
sel yang tinggi menyebabkan udang tidak dapat bertahan hidup.
Virus memanfaatkan RR2 yang dimiliki oleh udang dengan
mengambil/aneksasi RR2 udang untuk sintesis DNA nya secara de novo. Massa
molekul RR2 pada udang yang terpapar salinitas rendah diikuti dengan infeksi
WSSV adalah sebesar 71-86 kDa. Peningkatan intensitas ekspresi RR tertinggi
terjadi pada salinitas 5 g/L dibandingkan salinitas 15 dan 25 g/L. Laju
peningkatan intensitas ekspresi enzim RR2 mengalami peningkatan secara
signifikan pada hari ketiga, dan puncak intensitas ekspresi RR2 terjadi pada hari
kelima pasca infeksi. Peningkatan tersebut menunjukkan DNA virus mengalami
pertumbuhan melalui biosintesis de novo, dengan memanfaatkan RR virus yang
ditunjukkan dengan jumlah udang yang mengalami infeksi makin meningkat. Hari
ketiga pasca infeksi mulai nampak adanya infeksi berat pada salinitas 5 g/L
dengan intensitas RR Intensitas tertinggi terjadi pada salinitas 5 g/L dimana
jumlah udang dengan tingkat infeksi skor 3 paling banyak ditemui. Tingkat
infeksi yang tinggi pada udang yang terinfeksi WSSV menunjukkan tingginya
replikasi DNA virus pada udang yang berlangsung terus hingga udang mati. Laju
peningkatan enzim RR pada hari ketiga pasca infeksi memungkinkan untuk dapat
digunakan sebagai indikator early warning
DISERTASI
xiv
EKSPRESI ENGINE RR.........
YUNITA MAIMUNAH