Tesis

Profiling Gen Pengode Resistensi Bedaquiline dan Identifikasi Galur Isolat Mycobacterium tuberculosis Dengan Teknik Next Generation Sequencing = Profiling of Genes Encodes Bedaquiline Resistance and Lineage Identification of Mycobacterium tuberculosis Using Next Generation Sequencing.

Tuberkulosis sejauh ini telah menjadi salah satu penyebab utama kematian di seluruh dunia dan telah menimbulkan resistensi terhadap obat antituberkulosis. Bedaquiline merupakan obat antituberkulosis grup A yang direkomendasikan dan memberikan hasil yang signifikan. Teknik sekuensing dapat digunakan untuk mengeksplorasi mutasi gen penyebab resistensi obat antituberkulosis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya mutasi gen-gen penyandi resisten terhadap bedaquiline dari isolat M. tuberculosis dengan teknik NGS dan dikonfirmasi dengan Sanger sekuensing serta identifikasi galur isolat berdasarkan distribusi lineage. Enam puluh isolat M. tuberculosis berhasil dikultur di media Lowenstein-Jensen untuk dilakukan WGS. Keseluruhan isolat berasal dari lineage 4 (48,33%), lineage 2 (46,67%) dan lineage 1 (5%). Dari hasil WGS ditemukan mutasi asam amino pada protein Rv1979c yaitu Asp286Gly, Leu393His, dan Val426Ile. Sedangkan pada pepQ hanya dijumpai mutasi pada Pro69Leu. Dua belas isolat dipilih berdasarkan adanya mutasi yang terdeteksi dari hasil analisis WGS dikonfirmasi dengan PCR dan Sanger sekuensing. Interaksi molecular docking dilakukan untuk konfirmasi apakah mutasi yang terjadi dapat mengubah struktur protein. Dari hasil interaksi tersebut, didapatkan energi pengikatan dan konstanta inhibisi terkecil untuk Rv1979c_V426I (-8,67 kcal/mol dan 444,23 nM) dan pepQ_WT (-8,44 kcal/mol dan 649,49 nM). Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa gen Rv1979c dan pepQ mungkin meregulasi resistensi bedaquiline.
Kata Kunci: bedaquiline, gen resistensi, M. tuberculosis, lineage, next-generation sequencing


Tuberculosis is currently one of the major causes of death worldwide, owing to the disease's treatment resistance. Bedaquiline is a group A TB-drug that has remarkable results. Antituberculosis drug resistance gene alterations can be investigated using sequencing techniques. This study aims to identify mutations in the encoding genes that confer bedaquiline resistance on M. tuberculosis isolates using NGS, Sanger sequencing genes confirmation, and isolates’ identification based on lineage distribution. Sixty M. tuberculosis isolates were successfully grown on Lowenstein-Jensen medium for WGS. Lineage 4 (48.33%) was discovered in most strains, followed by lineage 2 (46.67%) and lineage 1 (5%). WGS revealed mutations in the Rv1979c protein, including Asp286Gly, Leu393His, and Val426Ile. In contrast, the pepQ protein only had one mutation, Pro69Leu. Twelve isolates were chosen based on the presence of mutations revealed in the WGS analysis results and verified using Sanger sequencing. Molecular docking interactions are conducted to confirm whether the mutation that is occurring can change the protein’s structure. The results showed the smallest binding energy and inhibition constants for Rv1979c_V426I (-8.67 kcal/mol and 444.23 nM) and pepQ_WT (-8.44 kcal/mol and 649.49 nM). Based on the research, we conclude that Rv1979c and pepQ may contribute to bedaquiline resistance.
Keywords: bedaquiline, gene resistance, M. tuberculosis, lineage, next generation sequencing