Defek Septum Ventrikel (DSV) merupakan kelainan struktur anatomi berupa lubang atau kegagalan menyatu pada septum ventrikel jantung. Kelainan ini terjadi selama proses pembentukan organ jantung pada saat usia kehamilan minggu ke 5 9 akibat dari berbagai faktor. Adanya dinding yang bocor pada struktur ventrikel jantung menyebabkan gangguan pada aliran darah sehingga darah yang tinggi kadar CO2 (kotor) dapat bercampur dengan darah yang tinggi kadar O2 (bersih) sebagai akibat dari tingginya tekanan pada ventrikel kiri dibandingkan ventrikel kanan jantung. Komplikasi dari DSV ini dapat mengakibatkan mudah terjadi infeksi pada paru-paru, gagal jantung, dan sindroma eisenmenger. ). Prevalensi DSV mengalami peningkatan sebesar 16,1% dari tahun 2010-2017. Salah satu faktor risiko terjadinya DSV adalah genetik berupa mutasi pada gen-gen terkait pembentukan atau perkembangan organ jantung. Polimorfisme merupakan variasi genetik >1% dari total satu populasi dengan polimorfisme nukleotida tunggal merupakan jenis yang paling sering ditemukan. Terdapat 2 jenis polimorfisme nukleotida tunggal berdasarkan perubahan pada basa DNA dapat memengaruhi jenis asam amino yang di produksi. Apabila terdapat perubahan pada produksi asam amino disebut non-synonymous (nsSNP) dan bila tidak terdapat perubahan produksi asam amino disebut synonymous (sSNP). Gen GATA6 merupakan salah satu gen yang berperan penting bersama gen GATA4 dan NKX2.5 dalam proses pembentukan dan perkembangan jantung. Penelitian secara hewan coba menunjukkan adanya mutasi pada gen ini menyebabkan kematian akibat proses pembentukan organ jantung yang tidak sempurna. Oleh karena itu, perlu diidentifikasi jenis polimorfisme nukleotida tunggal apa saja yang dapat menyebabkan terjadinya kejadian DSV melalui skrining dengan menggunakan pendekatan secara in silico. Penelitian kami menggunakan metode uji secara in silico. Pertama dilakukan terlebih dahulu pengumpulan data melalui database GenCards dan DisGenet untuk mendapatkan gen target yang menyebabkan terjadinya DSV. Kemudian dilakukan uji protein-protein interaction network dengan menggunakan STRING dan Cytoscape di dapatkan 16 gen potensial yang menyebabkan terjadinya DSV dengan gen GATA6 memiliki skor yang tertinggi. Kemudian dilakukan uji gene ontology untuk mengetahui bahwa ke 16 gen ini memiliki fungsi biologis, seluler, dan molekuler terhadap proses pembentukan kanal atrioventrikel dan berperan dalam protein faktor transkripsi.
Kemudian dilakukan pengumpulan data nsSNP melalui rs (reference sequence) pada gen GATA6 melalui dbSNP database dan dilakukan skrining dengan menggunakan Fathmm, SNP&GO, Mutpred2, Polyphen-2, SIFT, I mutantv2.0, dan PON-P2 untuk melihat rs mana yang bersifat pathogenic dan disease. Di dapatkan 5 rs potensial dan dilanjutkan uji simulasi dinamika molekuler untuk melihat mutasi pada protein GATA6 yang memiliki gangguan secara struktur dan fungsi paling tinggi sehingga berpotensi kuat menyebabkan terjadinya DSV. Hasil penelitian kami menunjukkan gen GATA6 memiliki peranan penting secara protein-protein interaction network dalam proses pembentukan dan perkembangan jantung. Uji secara in silico lebih lanjut untuk mengidentifikasi jenis polimorfisme nukleotida tunggal yang dapat menyebabkan terjadinya DSV di dadapkan 5 sekuens referensi potensial dari 680 sekuens referensi melalui uji patogenesitas, domain fungsional beserta struktur protein GATA6, dan proses multiple sequence alignment. Hasil uji simulasi dinamika molekuler menunjukkan 2 sekuens referensi potensial yakni rs387906818 dan rs387906818 yang memiliki potensi tertinggi dalam terjadinya DSV.
Disarikan dari artikel dengan judul: 淐omprehensive in silico analysis of single nucleotide polymorphism and molecular dynamics simulation of human GATA6 protein in ventricular septal defect. yang diterbitkan bulan Desember 2024 di Narra J, Volume 4, No 3, Halaman: e1344. Link:
Penulis:
Prof. Dr Irwanto,dr SpA(K)
