ISSN 2807-1697  Vol 3, No 2, 2024, 81-91
Peran  Sekuens  Genom  Mitokondria  dan  Susunan  Gen Sarcoptes  Scabiei  terhadap  Karakterisasi  Genetik  Pasien Terinfestasi  Skabies  (The  Role  of  Mitochondrial  Genome Sequencing  and  Sarcoptes  Scabiei  Gene  Sequences  in  the Genetic Characterization of Scabies Infested Patients) Reqgi First Trasia 1* , Samsul Mustofa 2 , Endang Purwaningsih 3 , Sri Wahyu Herlinawati 4 Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Banten 1* , Universitas YARSI, Jakarta 2,3,4 reqgi.first@untirta.ac.id

## Riwayat artikel
Diterima pada 30 Mei 2024 Revisi 1 pada 19 Juni 2024 Revisi 2 pada 2 Juli 2024 Revisi 3 pada 7 Juli 2024 Disetujui pada 8 Juli 2024
Abstract:
Purpose: The  aim  of  writing  this  article  is  to  examine  the  draft genome of S. scabiei from a number of published articles Research  methodology: This  article  reviews  scabies  genome sequencing,  which  may  provide  the  necessary  facilities  to investigate  the  many  unknowns  associated  with  the  survival  of scabies mites.
Results: Scabies genome sequencing investigated many unknowns related  to  scabies  mite  survival,  reproduction,  and  host-parasite interactions  and  may  facilitate  studies  in  the  areas  of  developing scabies  diagnostic  tests,  new  treatments,  and  vaccines  to  protect against this disease.
Limitations: From  the  results  of  sequencing,  assembly,  and annotation of the scabies mite mitochondrial genome, the experts identified SNPs in several isolates from patients and laboratory pig models  and  inferred  the  haplotype  structure  and  diversity  of individual infections.
Contribution: The  results  of  multi-locus  studies  in  a  number  of countries  indicate  that  different  varieties  of  Sarcoptes  mites originate  from  different  host  species  and  geographic  regions  and recommend a common gene pool of S. scabiei that represents the existence of a single species.
Keywords: infectious  disease,  parasitology,  neglected  tropical disease, scabies, genetic How  to  cite: Trasia,  R,  F.,  Mustofa,  S.,  Purwaningsih,  E., Herlinawati, S, W. (2024). Peran Sekuens Genom Mitokondria dan Susunan  Gen  Sarcoptes  Scabiei  terhadap  Karakterisasi  Genetik Pasien Terinfestasi Skabies. Jurnal Imu Medis Indonesia, 3(2), 81- 91.
1. Pendahuluan
Skabies, penyakit kulit yang disebabkan oleh tungau Sarcoptes scabiei, memengaruhi lebih dari 200 juta manusia di seluruh dunia dan menyebabkan morbiditas, serta ketidaknyamanan yang signifikan. Pada  kasus  kronis  dapat  menimbulkan  hiperkeratosis  (skabies  krustosa  atau  Norwegian)  ditambah dengan  infeksi  bakteri  sekunder  yang  dapat  menyebabkan  penyakit  ginjal  (glomerulonefritis)  dan jantung  (demam  rematik).  Pada  populasi  mamalia  liar,  skabies  dapat  menyebabkan  kematian  yang terisolasi  atau  bahkan  kematian  yang  signifikan  dalam  suatu  populasi. Hal  ini  menunjukkan  bahwa patologi pada inang adalah akibat kerusakan pada penghalang kulit, zat yang diendapkan tungau di kulit inang, respons peradangan dan imun yang diinduksi tungau, serta infeksi bakteri yang sering dikaitkan dengan infestasi skabies (Rider, Morgan, & Arlian, 2015).
Tungau  skabies  yang  melakukan  parasitisasi  berbagai  spesies  inang  sebagian  besar  tidak  dapat dibedakan secara morfologis. Dengan demikian, tidak jelas apakah tungau yang menginfestasi spesies inang mamalia berbeda adalah spesies yang berbeda atau apakah mereka adalah strain atau varian dari
satu  spesies S.  scabiei .  Tampaknya  beberapa  strain  dapat  secara  permanen  menginfestasi  beberapa spesies inang (mis., baik anjing maupun kelinci) sementara beberapa strain lain tidak bisa, meskipun infestasi silang di antara hospes belum dipelajari secara luas. Beberapa infestasi silang sementara pada spesies inang yang berbeda dapat bertahan lebih dari 10 minggu. Analisis molekuler berdasarkan gen COX1 mitokondria menunjukkan bahwa ada empat kelompok (spesies) yang berbeda dari S. scabiei yang menjadi parasit pada manusia. Studi lain menunjukkan tungau sarcoptes dari berbagai inang dan lokasi geografis  yang  berbeda  terdiri  dari    spesies  heterolog  tunggal.  Studi  genetik  molekuler  lebih  lanjut berdasarkan  pada  serangkaian  sekuens  gen  yang  jauh  lebih  besar  diperlukan  untuk  menyelesaikan hubungan antara strain/spesies S. scabiei yang melakukan parasitisasi pada banyak spesies mamalia dan beberapa spesies yang berbeda secara genetik dari tungau ini. Analisis genom scabies diharapkan dapat membantu mengklarifikasi pertanyaan terkait spesies (Zhao et al., 2015).
Pengobatan yang saat ini lebih banyak dipilih untuk scabies pada manusia yakni menggunakan acaricida permethrin dan ivermektin topikal atau sistemik. Selain masalah toksisitas, resistensi terhadap acaricides kini terdokumentasi dalam beberapa populasi, yang mengakibatkan kegagalan pengobatan. Terapi baru untuk  penyakit  ini  sangat  diperlukan  dan informasi genetik terperinci dapat menjelaskan mekanisme resistensi dan menjadi jalan untuk pengembangan terapi baru (J. Thomas et al., 2015).

## 2. Tinjauan Pustaka
Masih sedikit yang diketahui tentang interaksi biologi dan host-parasit dari tungau skabies. Akan tetapi, penelitian  Makouloutou et  al. telah menunjukkan bahwa tungau menghasilkan zat yang memodulasi beberapa aspek reaksi kekebalan, peradangan dan komplemen inang yang memungkinkan tungau pada awalnya bertahan dan bereproduksi menjadi hidup di kulit inang. Kondisi ini mempengaruhi sekresi sitokin dan kemokin dalam keratinosit epidermis dan fibroblast kulit, ekspresi molekul adhesi sel dari sel-sel  endotel  mikrovaskuler  di  pembuluh  darah  kulit,  menghambat  aktivasi  jalur  komplemen, merangsang sekresi interleukin-10 dari sel-sel T regulasi yang menurunkan regulasi respon imun yang dimediasi  sel-T,  keseimbangan  antara  respon  imun  TH1  dan  Th2  [19],  dan  memodulasi  fungsi  sel mononuklear darah perifer. Demikian pula, tungau debu rumah yang berhubungan dengan filogenetik dan hidup bebas Dermatophagoides farinae, D. pteronyssinus dan Euroglyphus maynei adalah sumber molekul yang memodulasi sekresi sitokin dan ekspresi molekul adhesi di fibroblast kulit, keratinosit epidermal, sel mast, basophil dan sel-sel epitel bronkial saluran napas dan mengganggu tight junction . Molekul modulasi imun, gen yang mengendalikan sintesis molekul -molekul ini, dan mekanisme yang mengendalikan ekspresi gen - gen ini pada tungau terkait ini belum dijelaskan oleh studi (Reynolds et al., 2014).
Skabies  dan  tungau  debu  rumah  adalah  sumber  dari  banyak  molekul  antigenik  yang  menginduksi respons imun humoral pada manusia. Beberapa antigen dari spesies ini yaitu protein yang bereaksi silang dan  serum  yang  dibangun  oleh  tungau  skabies  mengenali  antigen  dari  tungau  debu  rumah  atau sebaliknya,  dan  vaksinasi  dengan  seluruh  ekstrak  tubuh  tungau  debu  rumah  menginduksi  beberapa perlindungan  dari  infestasi  skabies.  Protein  dan  penentu  antigenik  yang  bertanggung  jawab  atas reaktivitas  silang  ini  sebagian  besar  belum  diketahui. Akan  tetapi,  beberapa  peptida S.  scabiei yang dikloning memiliki homologi tinggi dengan antigen dari tungau debu rumah. Baik skabies dan tungau debu rumah diposisikan dalam hypordo astigmata. Data genomik dapat menyediakan media untuk lebih memahami reaktivitas silang di antara tungau terkait ini dan memfasilitasi pengembangan tes diagnostik serta vaksin untuk kudis yang telah lama dikacaukan oleh masalah reaktivitas silang ini (Zhang, 2011).
Studi menunjukkan bahwa tungau skabies tertarik pada aroma tubuh dan kehangatan tubuh, serta bahwa tungau lebih suka lokasi kulit tertentu. Fisiologi dan mekanisme sensorik yang terkait dengan  merespons karbon  dioksida,  aroma  inang,  suhu  tubuh  inang,  dan  lipid  kulit  belum diketahui. Demikian juga, sifat -sifat inang yang mempengaruhi pemilihan satu spesies hospes di atas yang lain dan yang kemudian mengatur  pemilihan  predileksi  yang  disukai  di  lokasi  tertentu  belum  dipahamil.  Bagaimana  faktor- faktor seperti sitokin, kemokin, komposisi lipid kulit, komponen serum dan darah (mis. Fagostimulan seperti ATP) mempengaruhi pemberian makan dan  reproduksi  juga  tetap  harus  diteliti.  Data  sekuens genom dan studi molekuler dapat memberikan dasar untuk menjawab pertanyaan ini (Rider et al., 2015). Studi  mengenai  diversitas  genetic  pasien  skabies  yang  telah  ada  sejauh  ini  ditujukan  untuk:
Mengklarifikasi  hubungan  filogenetik  dan  evolusi  spesies  sarcoptes  atau  strain  yang  menginfestasi spesies inang yang berbeda, serta filogenetik tungau skabies di dalam acari dan khususnya di antara astigmata. Data genom juga dapat menentukan dasar molekuler dan mekanisme untuk preferensi inang, serta memprediksi produksi dan fungsi protein termasuk memprediksi protein yang bertanggung jawab untuk modulasi kekebalan/ peradangan dan reaktivitas silang antara skabies dan tungau debu rumah. Beberapa protein ini mungkin kandidat untuk pengembangan tes vaksin atau diagnostik. Data genom pun akan mengidentifikasi gen yang diprediksi untuk kode untuk enzim saliven antigenik, molting dan pencernaan.  Hal  ini  dapat  menyebabkan  kloning  gen-gen  ini  untuk  skrining  sebagai  kandidat  untuk vaksin atau tes diagnostik. Selain itu, data genom mampu mengidentifikasi gen yang bertanggung jawab atas resistensi terhadap acaricides pilihan saat ini untuk pengobatan skabies (permethrin dan ivermectin) dan  mekanisme yang  bertanggung  jawab untuk resistensi dan skrining gen ini untuk target baru yang potensial untuk acaricides baru (mis. inhibitor, ovicides) (Rider et al., 2015).

## 3. Metode
Penelusuran komprehensif dilakukan melalui PubMed database dan Google scholar pada Januari – Mei 2024  menggunakan  kata  kunci  ‘scabies’  dan  ‘genetic  diversity’.  Data  genom  yang  didapat  melalui literatur review selanjutnya menjadi  panduan studi tentang banyak aspek biologi tungau, evolusi, dan interaksi  host-parasit.  Tujuan  dari  penulisan  artikel  ini  adalah  untuk  menelaah  rancangan  genom S. scabiei dari  sejumlah  artikel  yang  terpublikasi.  Tinjauan  ini  berfokus  pada  telaah  sekuens  genom skabies yang dapat menyediakan beberapa fasilitas yang diperlukan untuk menyelidiki banyak hal yang belum diketahui yang berhubungan dengan kelangsungan hidup tungau skabies, reproduksi, interaksi host-parasit dan dapat memfasilitasi studi di bidang pengembangan tes diagnostik skabies, pengobatan baru, dan vaksin untuk melindungi terhadap penyakit ini.

## 3.1 Tahapan Analisis Genom Skabies
Strain S. scabiei yang sebaiknya dipilih untuk sekuensing genom (var. Canis) adalah strain yang telah dikultur dalam laboratorium yang terisolasi selama lebih dari tiga puluh tahun (> 700 generasi) di bawah protokol penggunaan hewan (AUP) #981. Tungau S. scabiei var . Canis disterilkan permukaannya. DNA genomik  diisolasi  dari  tungau  hidup  pada  semua  tahap  aktif  menggunakan sistem pemurnian DNA genom. Untuk memungkinkan digesti jaringan tungau yang  tepat menggunakan kit, tungau ditumbuk dalam buffer digesti menggunakan homogenizer dounce .  Semua  langkah  yang  mengarah  ke  digesti Proteinase  K  semalam  dilakukan  pada  es  untuk  mengurangi  aktivitas  DNase  endogen.  Konstruksi pustaka  gen  dan  sekuensing  akhir  berpasangan  dilakukan  untuk  menghasilkan  ~  114  juta  bacaan berpasangan (2x150 bp; ~ 57 juta fragmen; ukuran fragmen 350 bp).(Gambar 1)
Gambar 1. Proses dan output perakitan genom tungau dan output ditunjukkan dalam diagram alir (Morgan, Arlian, & Markey, 2013)

## 4. Hasil dan pembahasan

## 4.1 Proses Perakitan dan Estimasi Kelengkapan Genom
Sejauh  ini,  analisis  yang  ada  dari  ukuran  genom  menggunakan  metode  berbasis  PCR  menunjukkan variabilitas yang cukup besar di antara sampel replikasi. Namun, gen khas dalam S. scabiei memiliki panjang rata -rata 1461 bp, dengan tiga ekson dan dua intron. Exon rata -rata 370 bp, sementara intron rata -rata 149 bp. Untuk memperkirakan kelengkapan genom, diperiksa perakitan untuk gen pengkode protein yang ditemukan di hampir semua eukariota menggunakan perangkat lunak analisis CEGMA. CEGMA mengindikasikan kelengkapan genom tungau 93,55 % berdasarkan 248 lokus yang termasuk dalam tes. Sebuah studi memperluas temuan ini menggunakan BLAST untuk memeriksa set 458 lokus yang diperbarui. Sekuens tersebut memiliki kecocokan hingga lebih dari 96 % dari EST scabies yang tersedia,  dan  98  %  dari  sekuens  nukleotida  skabies  lainnya  (EST  yang  tidak  cocok  adalah  sekuens kompleksitas rendah). Ini menunjukkan bahwa sekuens tersebut mewakili lebih dari 95 % genom S. scabiei (Simão, Waterhouse, Ioannidis, Kriventseva, & Zdobnov, 2015).

## 4.2 Genom Ekstranuklear
Genom  mitokondria  skabies  diidentifikasi  sebagai  13,6  kb  tunggal  dalam  perakitan.  Genom mitokondria  tungau  mengandung  13  lokus  pengkodean  protein  dan  20  RNA transfer  (tRNA).  Gen pengkode  protein  mitokondria  serta  sebagian  besar  gen  tRNA berada  dalam  urutan  yang  sama  dan dengan  orientasi  yang  sama  yang  terdapat  dalam  genom  mitokondrial  dari  tungau  debu  rumah Dermatophagoides pteronyssinus . Genom mitokondria D. pteronyssinus memiliki pengaturan gen yang tidak biasa dibandingkan dengan kebanyakan arthropoda. Dengan demikian, kolinearitas antara DNA mitokondria S.  scabiei dan  dari D.  pteronyssinus konsisten  dengan  analisis  sebelumnya  yang menunjukkan bahwa tungau debu rumah kemungkinan berevolusi dari garis keturunan tungau parasit hewan.  Transfer  RNA  untuk  tirosin  dan  alanin  tidak  diidentifikasi  dalam  mitogenom S.  scabiei. Sebaliknya, sistein tRNA dalam S. scabiei terjadi pada ruang dalam sekelompok tRNA di mana alanine tRNA  terletak  di D.  pteronyssinus .  Selain  itu,  posisi  tRNA  valine S.  scabiei antara  dua  gen  rRNA mitokondria lebih mirip dengan mitokondria arthropoda sebelumnya (Klimov & OConnor, 2013)
Mikroba  usus  komensal  dan  endosimbion  adalah  umum  terdapat  di  antara  tungau.  Sebuah  studi menggunakan seluruh tubuh tungau yang dikumpulkan untuk isolasi asam nukleat, lalu diidentifikasi genom  simbion  yang  diwakili  dalam  data  penelitian  tersebut.  Studi  lain  memeriksa  rakitan  untuk keberadaan Wolbachia, Enterobacter dan mikroba lain dari database genom representatif yang tersedia. Tidak  ditemukan  bukti  keberadaan  endosimbion  yang  identik  dengan  gen  rRNA  23  S  dari  spesies Corynebacteria.  Untuk  itu,  transfer  gen  horizontal  tidak  dapat  dikesampingkan.  Meski  demikian, corynebacteria lazim di lingkungan, pada kulit manusia dan hewan laboratorium, serta digunakan untuk produksi nukleotida skala industri. Tidak adanya sekuens bakteri coryne tambahan menunjukkan urutan 23  S  bisa jadi merupakan kontaminan,  dibanding tungau atau mikroba komensal. Kurangnya genom simbion dalam kumpulan bank data konsisten dengan analisis sebelumnya yang menunjukkan bahwa Wolbachia  tidak  terdapat  di S.  scabiei ,  dan  bahwa  kadar  endotoksin  (lipopolysaccharide)  yang diturunkan dari seluruh tubuh tungau sangat rendah (Chaisiri, McGarry, Morand, & Makepeace, 2015).

## 4.3 Elemen Repetitif
Sekuens  sederhana  berulang  (SSR  atau  mikrosatelit)  telah  digunakan  dalam  studi  genetik  pada S. scabiei untuk  menentukan  asosiasi  hospes-parasit,  mengidentifikasi  sumber  infestasi,  dan  untuk memahami struktur populasi di dalam dan di antara inang. Sebuah studi mengidentifikasi 142.638 lokus mikrosatelit  yang  memiliki  pengulangan  sempurna  dan  pengulangan  ini  menyumbang  ~  3%  dari genom.  Dibandingkan  dengan  Acari  lainnya,  jumlah  lokus  SSR  scabies  sangat  tinggi.  (Gambar  2) Walaupun  jumlah  genom  Acari  dibatasi  hingga  kurang  dari  selusin  rakitan  yang  tersedia,  para  ahli menemukan bahwa dua tungau di hipordo astigmata terbagi menjadi ukuran genom rakitan kecil yang sama dan sejumlah besar lokus SSR. Meskipun memiliki genom yang lebih besar, jumlah lokus SSR yang  ada  di  Acari lainnya rendah.  Di  dalam tungau  parasitiform  (Gambar 3), kelimpahan lokus SSR scabies menunjukkan korelasi positif yang kuat dengan ukuran genom (R kuadrat 0,999) tetapi di antara genom tungau acariform, korelasi ini tidak ada (korelasi negatif, R kuadrat 0,393). Sebagian besar lokus SSR terdapat di daerah intergenik atau intron S. scabiei , dan hanya 1495 SSR yang diidentifikasi di
daerah  pengkodean  yang  diprediksi.  Sekitar  90%  dari  sekuens  SSR  dalam  perakitan  diwakili  oleh pengulangan  (A/T),  (AG/CT),  dan  (ATC/GAT)  (Trasia,  2024).  Di  dalam  daerah  pengkodean  yang diprediksi, pengulangan kembar tiga adalah jenis SSR yang paling banyak, tetapi (ATC/GAT), (A/T), (AAC/GTT) adalah jenis pengulangan individu yang paling umum yang diidentifikasi. Meskipun saat ini  tidak  jelas  bagaimana  pengulangan  ini  berevolusi  dalam  tungau  astigmatid,  beberapa  mungkin merupakan hasil dari replikasi slipped , peristiwa rekombinasi dan perbaikan yang menyimpang, atau aktivitas elemen yang dapat ditransposisi di lokasi tertentu dalam genom. Ketiga kelas utama protein transposase  diidentifikasi  dalam  perakitan  genom  oleh  sejumlah  pakar.  Jenis  elemen  berulang  yang paling umum selain SSR dan daerah kompleksitas rendah termasuk dalam ratusan fragmen yang terkait dengan DNA seluler skabies. Meskipun tidak pasti, ini menunjukkan bahwa S. scabiei dapat memiliki dan memanfaatkan telomer pola dasar (Renteria-Solis et al., 2014).
Gambar 2. Jumlah pengulangan urutan sederhana (SSR) per Mb untuk berbagai genom acari. Ukuran perakitan ditampilkan untuk tujuan komparatif  (Renteria-Solis et al., 2014)

## 4.4 Proteom Terprediksi
Proteome  yang  diprediksi  dari S.  scabiei relatif  kecil  dibandingkan  dengan  genom  acari  beranotasi lainnya yang tersedia, dan mengandung 10.644 protein. Gen pengkode protein yang diprediksi terbesar panjangnya  adalah 34  kb  dan  mengkodekan homolog protein titin/twitchin  (9021  AA,  1013,6  kDa). Analisis proteom yang diprediksi untuk domain yang dikonservasi menunjukkan bahwa protein kinase dan protein pengikat RNA berlimpah (Gambar 4). Pemeriksaan domain PFAM yang ada dalam protein yang diprediksi dari S. scabiei dan tiga tungau lainnya menunjukkan tumpang tindih substansial pada jenis famili protein yang ada di keempat spesies (Gambar 5). Jenis domain PFAM yang dibagikan pada keempat spesies memiliki sedikit variasi dalam kelimpahan berdasarkan uji Tukeys IRQ untuk outlier . Namun,  di  antara  beberapa  jenis  domain  yang  menunjukkan  perbedaan  dramatis,  jumlah  lipokalin (PFAM00061)  sekitar  sepuluh kali lipat lebih tinggi di Tetranychus urticae daripada spesies tungau lainnya.  Masih  belum  jelas  apakah alergen potensial ini berkorelasi dengan respons alergi yang unik terhadap T. urticae yang dialami oleh pekerja pertanian dan rumah kaca (Oleaga et al., 2013).
Gambar 3. Hubungan filogenetik dari sepuluh spesies acarine yang genomnya telah dikumpulkan (Zhang, 2011)
Hubungan ortologi antara protein S. scabiei dan dari Acari lainnya menunjukkan bahwa ~ 67 % dari protein S. scabiei memiliki ortolog dalam satu atau lebih genom acari beranotasi yang digunakan untuk perbandingan.  Jumlah  ortolog  yang  dibagi  antara  dua  tungau  acariform  ( S.  Scabiei dan D. farinae ) adalah yang terbesar, dengan anggota parasitiformes menunjukkan jumlah ortolog potensial yang sama dengan S. scabiei. Secara umum, jumlah ortolog bersama di antara Acari konsisten dengan hubungan filogenetiknya (Gambar 3). Lebih dari 3.500 protein terbagi dalam empat spesies tungau (Gambar 6). Salah satu famili protein terbesar yang diidentifikasi dalam S. scabiei terdiri dari banyak anggota yang tidak memiliki ortolog yang jelas di tungau lain. Namun, semua anggota famili protein ini memiliki wilayah baru yang dilestarikan dengan fungsi yang tidak diketahui yang juga ada dalam protein dari tungau lain, termasuk protein tungau debu rumah DFP-2. Di luar wilayah yang dilestarikan, protein sangat  berbeda,  yang  membatasi  identifikasi  ortolog  yang  jelas.  Gen  untuk  protein  ini  tersebar  di seluruh  genom S.  scabiei dan  banyak  anggota  famili  menyandikan  protein  dengan  sinyal  sekresi. Fungsi protein ini belum sepenuhnya diketahui (Rider et al., 2015).
Gambar 4. Deskripsi domain PFAM yang paling melimpah dalam proteome yang diprediksi S. scabiei.
Jumlah total domain PFAM melebihi jumlah protein yang diprediksi karena beberapa protein mengandung banyak domain (Rider et al., 2015)

## 4.5 Alergen Homolog
Pada tingkat molekuler, alergen diwakili oleh sejumlah kecil famili protein dan sebuah studi meneliti proteome S.  scabiei yang  diprediksi  sebagai  kandidat  alergen. S.  scabiei memiliki  homolog  untuk sebagian  besar  grup  alergen  tungau  debu.  Pengecualian  penting  termasuk  grup  amilase,  peptida antimikroba dan dua protein struktural kecil terkait. Namun, gen pengkode protein amilase yang bukan homolog alergen terdapat dalam genom. Dua kandidat tropomiosin telah diidentifikasi. Salah satu gen tropomyosin dan gen arginin kinase mungkin terfragmentasi di lokus yang sama. Di antara tiga protein S.  scabiei seperti  kitinase  yang  bertindak  sebagai  alergen,  menampilkan  homologi  khusus  dengan protein pada tungau lain (W. R. Thomas, 2015).
Gambar 5. Diagram Venn yang menunjukkan hubungan antara jenis domain PFAM yang diidentifikasi dalam proteom yang diprediksi dari empat spesies tungau. Diagram ini didasarkan pada ada atau tidak adanya domain yang terlibat (Rider et al., 2015)

## 4.6 Klaster Gen Alergen
Sekuens  yang  diekspresikan  oleh S.  scabiei telah  mengungkapkan  bahwa  setidaknya  tiga  kelompok alergen  diwakili  oleh  famili  multi-gen,  termasuk  protease  sistein,  protease  serin  dan  transferase glutathione. Banyak anggota famili gen sistein dan serine protease yang diidentifikasi dalam S. scabiei var. Hominis ternyata mengkodekan versi enzim yang tidak aktif (bermutasi) yang mengganggu sistem komplemen  hospes.  Delapan  dari  20  homolog  protease  sistein  yang  diidentifikasi  dalam  genom S. scabiei var. Canis terdapat dalam gugus gen 76 kb. Anggota famili gen ini berada dalam orientasi head- to-tail dalam wilayah 16 kb di sebelah gen casein kinase I seperti gamma yang berorientasi pada arah yang berlawanan. Kehadiran paralog gen yang sangat dekat, tetapi sangat mirip seperti protease terbukti bermasalah  untuk  algoritma  prediksi  gen,  dan  menghasilkan  sejumlah  fusi  gen  yang  membutuhkan realotasi  manual.  Dua  homolog  gen  protease  sistein  telah  diidentifikasi.  Masing-masing  homolog protease  sistein  terbukti  sangat  berbeda,  dan  tidak  semua  ortolog  yang  jelas  dari  yang  sebelumnya dilaporkan dalam S. scabiei var. Hominis . Organisasi gen dalam cluster menunjukkan bahwa mutasi sistein  situs  aktif  menjadi  serin  (dalam  subset  dari  homolog),  serta  potensi  mutasi  yang  tidak  aktif potensial lainnya (berhenti prematur, misalnya), telah terjadi secara independen dalam duplikasi gen (Bergstrom et al., 2009).
Terdapat  50  protease  serin  yang  dikodekan  oleh  genom S.  scabiei, dan  subset  dari  protein  seperti protease serin tersebut terkait dengan alergen tungau debu. Perbandingan filogenetik dari protein yang diprediksi menunjukkan bahwa sebagian besar protease serin seperti alergen lebih dekat dengan tungau lain dan membentuk clade dalam protease serin. Sebagian besar homolog alergen yang diketahui dengan fungsi modulasi imun hospes tampaknya merupakan hasil dari duplikasi gen lokal di S. scabiei . Mutasi tambahan juga akan menghasilkan perbedaan yang signifikan dalam urutan dan jumlah protease sistein dan serin yang ada dalam dua garis keturunan yang mengarah ke S. scabiei var. Canis dan S. Scabiei var. Hominis (Rider et al., 2015).

## 4.7 Diskusi

## 4.7.1 Molekul Imunomodulator
Sebagian  besar  ecto-dan  endo-parasit  telah  mengembangkan  banyak  mekanisme  untuk  menghindari atau memanipulasi sistem kekebalan tubuh, komplemen atau adaptif inang mereka. Seringkali, molekul- molekul  yang  terlibat  berasal  dari  kelenjar  saliva  atau  sekresi  usus  tungau,  dan  banyak  informasi tersedia  pada  protein  saliva  dan  usus  dari  skabies,  nyamuk  dan  arthropoda  hematofagus  lainnya. Sejumlah kecil protein ini juga telah digunakan sebagai kandidat vaksin dalam upaya untuk mencegah infestasi dan memblokir penularan penyakit (terutama untuk tungau). Meskipun memiliki pola hidup yang  berbeda  dan  jauh  secara  taksonomi,  data  dari  organisme  lain  memberikan  kesempatan  untuk mencari kandidat jalur imunomodulator yang dikodekan dalam genom S. Scabiei (Ribeiro, Anderson, Manoukis, Meng, & Francischetti, 2011).
Sebuah studi menggunakan kompilasi sialoprotein kutu dan set data nyamuk untuk mengidentifikasi kandidat homolog protein pada kelenjar saliva tungau. Dari beberapa ribu kandidat yang diidentifikasi, dipilih  kandidat  berdasarkan  pada  sifat  antigenik,  potensi  menjadi  vaksin  atau  mewakili  jalur imunomodulator yang diketahui. Lebih dari 300 kandidat protein tungau, termasuk beberapa kandidat vaksin terpilih diidentifikasi dengan pendekatan tersebut. Kandidat termasuk anggota baru dari famili gen  penghambatan  migrasi  makrofag,  yang  telah  terbukti  terlibat  dalam  beragam  interaksi  hospes- parasit; beberapa tetraspanin yang terlibat dalam adhesi sel, migrasi dan proliferasi; enzim pengonversi angiotensin;  dan  Leukotriene  A-4  Hydrolase.  Jalur  enzimatik  untuk  memproduksi  prostaglandin  E2 mikrosomal  dan  sitosolik  juga  tampaknya  ada.  Dengan  demikian,  seperti  dalam  tungau,  eksositosis kelenjar  ludah  dapat  diatur  oleh  prostaglandin  di S.  scabiei .  Prostaglandin  dan  leukotrien  yang diturunkan saliva juga dapat memodulasi respons imun hospes dan menurunkan ambang batas hospes untuk pruritus yang diinduksi histamin (Naessens et al., 2015).

## 4.7.2 Analisis Filogenetik
Secara filogenetik, acari dengan genom beranotasi sangat terkait satu sama lain (Gambar 3). Tiga genus seperti tetranychus,  sarcoptes ,  dan dermatophagoides ditempatkan  di  superordo  acariformes.  Oleh karena itu, kutu parasit menjadi milik superordo parasitiformes sedangkan parasit S. scabiei berada di superordo  acariformes,  sehingga  hubungannya  tampak  sangat  jauh.  Spesies Acari  ini  mewakili  pola hidup yang beragam. Genom beranotasi S. scabiei menyediakan data untuk parasit obligat permanen non-darah dari epidermis kulit mamalia. Kondisi ini memiliki interaksi biologi dan parasit yang sangat berbeda  dibandingkan  dengan  kutu  yang  obligat  penghisap  darah  dan  dari  spesies  tungau  lain  yang bukan parasit mamalia. Genom S. scabiei memungkinkan untuk perbandingan genom dari dua feeding parasit acari darah/plasma yang dapat memodulasi aspek-aspek dari sistem kekebalan tubuh bawaan dan adaptif  hospes  mereka (I.  scapularis  dan  S.  scabiei) ,  serta  perbandingan  genom S.  scabiei dengan tungau parasit pengisap cairan dari daun tanaman inang ( T. urticae ), tungau ektoparasit yang menyedot hemolimfa dari lebah madu inang ( V. Destructor ), tungau predaceous yang memberi makan di lain host lebah madu ( M. occidentalis ), tungau hidup bebas yang memakan stratum corneum dari epidermis kulit ( D. farinae ), dan beberapa tungau tanah yang hidup bebas. Perbandingan gen tungau yang memiliki pola  hidup  yang  berbeda,  biologi,  dan  klasifikasi  ini  menempatkannya  dalam  taksa  yang  jauh  atau serupa, sehingga dapat mengidentifikasi profil gen yang menarik atau set gen yang unik serta umum untuk tungau dalam berbagai taksa ini (Rider et al., 2015).

## 4.7.3 Sekuens Genom Mitokondria Skabies
Sebuah studi mengumpulkan genom mitokondria dari tungau Scabies menggunakan data sekuensing paralel yang masif dari ribuan tungau yang seluruhnya dikumpulkan dari dua isolat klinis dari berbagai bagian Australia utara dan dari model babi laboratorium. Pendekatan studi tersebut adalah melakukan perakitan  metagenomik.  Dari  studi  tersebut  didapatkan  bahwa  rakitan  genom  mitokondria  tungau scabies tidak linier. Kondisi ini terjadi akibat regio tersebut mengandung sekuens yang sangat berulang- ulang,  sehingga  sulit  untuk  dipetakan,  dirakit  dan  dikumpulkan.  Wilayah  yang  sama  dalam  genom mitokondria tungau debu rumah berisi asal situs replikasi yang mungkin juga menjadi faktor hilangnya regio sekuens (Mofiz et al., 2016).
Susunan gen dan organisasi genom mitokondria Sarcoptes scabiei var. hominis serupa dengan genom mitokondria var Canis. Sekuens gen juga mirip dengan genom mitokondria tungau kelinci, Psoroptes cuniculi, dengan  pengecualian  dua  gen  tRNA  tambahan  yang  ditemukan  pada  tungau  debu  rumah. Temuan tersebut menyarankan hubungan evolusi yang erat antara spesies ini. Pengamatan lebih lanjut mendukung hipotesis hubungan evolusi erat antara tungau parasit scabies dan tungau debu rumah yang hidup bebas. Namun, ini berbeda dari kebanyakan genom mitokondria acari lainnya yang disekuens hingga saat ini, termasuk Tetranychus urticae dan Limulus polyphemus. (Gu X et al, 2014)

## 4.7.4 Diversitas Genetik Pasien Skabies
Sebuah  studi  menemukan  variasi  dalam  keragaman  infestasi  antara  individu  (klon  atau  heterogen). Tungau  hasil  kerokan  kulit  dari  satu  pasien  dengan  skabies  krustosa  menunjukkan  kurangnya keragaman, sehingga tungau betina tunggal dapat memulai infestasi, atau seleksi oleh sistem kekebalan tubuh host dapat beroperasi. Tungau dari pasien kedua, yang memiliki scabies krustosa yang lebih parah daripada pasien sebelumnya, menunjukkan dua haplotipe yang sangat berbeda. Hebatnya, salah satu haplotipe dalam sampel pasien kedua jauh lebih mirip dengan haplotipe tungau babi daripada haplotipe tungau manusia lainnya. Ini mungkin mencerminkan kondisi infestasi lintas spesies yang sebenarnya mengarah pada perbedaan genetik antara varietas yang terbatas (Mofiz et al., 2016).
Sebuah  studi  berdasarkan  urutan  gen  COX1 menunjukkan bahwa infestasi skabies manusia, anjing dan hewan lainnya termasuk dalam 3 clades. Dua clades hanya berisi tungau var hominis yang terisolasi secara geografis, sedangkan yang ketiga mengandung tungau manusia dan hewan yang terkait erat. Studi terbaru lainnya, yang menggunakan 3 sekuens gen, melaporkan 5 clades - 4 var berbeda. Hominis clades (satu  untuk  setiap  wilayah  geografis  yang  dipelajari)  dan  satu  clade  yang  mengandung  var  yang berhubungan  erat  dengan  hominis  dan  varietas  tungau  hewan  lainnya.  Temuan  ini  konsisten dengan studi  lain  yang menunjukkan bahwa salah satu haplotipe tungau pasien lebih mirip dengan haplotipe tungau babi daripada haplotipe tungau manusia lainnya. Penggunaan seluruh genom mitokondria pada inferensi haplotipe intra-sampel tungau telah mengungkapkan bahwa pasien dan hewan dapat memiliki banyak tungau yang berbeda secara genetik, tapi dekat secara infestasi klonal. Ini menjadi pengetahuan baru dalam keragaman genetik intra-host untuk tungau skabies. (Andirantsoanirina et al, 2015)
Salah satu kelemahan analisis haplotipe adalah tidak dapat memanfaatkan beberapa SNP yang tidak terklaster dan tidak tereplikasi. Ini seharusnya dapat mendefinisikan haplotipe tambahan atau mewakili penyimpangan  genetik.  Meskipun  demikian,  haplotipe  ini  akan  sangat  terkait  erat.  Perbedaan  yang sangat  kecil  antara  haplotipe  mungkin  menyebabkan  kesalahan  pengurutan,  sehingga  varian  yang terdeteksi jadi keliru. Untuk itu studi lebih lanjut dengan sampel  populasi yang lebih luas diperlukan dalam rangka memperbaiki struktur keanekaragaman populasi intra dan antar-host (Mofiz et al., 2016).
Tidak ada pengelompokan khusus yang timbul karena perbedaan inang dan lokasi geografis. Gen ITS- 2  dan  16S  yang  digunakan  oleh  Makouloutou et  al. juga  mengemukakan  kekhususan  mono  dari populasi heterolog S. scabiei mamalia liar di Jepang (Makouloutou et al., 2015). Berdasarkan analisis sekuens parsial 16S, pohon filogenetik yang diperoleh menunjukkan tingkat polimorfik yang rendah dan  mewakili  dua  kelompok  berbeda  karena  lokasi  geografis  dan  inangnya.  Hasilnya  sesuai  dengan temuan  yang  dilaporkan  bahwa  populasi S.  scabiei yang  beradaptasi dan  terpisah  secara  geografis dikarakterisasi menggunakan  DNA 16S.  Hasil  penelitian  tersebut  menunjukkan  bahwa  tungau  dapat diisolasi secara genetic. Telah dilaporkan bahwa tungau S. scabiei dikelompokkan berdasarkan inangnya menggunakan penanda mikrosatelit, menunjukkan bahwa tungau S. scabiei pada manusia dan anjing berbeda secara genetik. Namun, penelitian lain memvalidasi bahwa pengelompokan tungau S. scabiei dipengaruhi oleh spesies inang dan lokasi geografis, sementara tidak ada hubungan antara spesifisitas inang dan lokasi geografis yang ditunjukkan dengan menggunakan 12S rRNA (Naz, Chaudhry, Rizvi, & Ismail, 2018).
Tiga penanda mikrosatelit yaitu Sarms1, Sarms15, dan Samrs20 menunjukkan polimorfisme  sebagai variabilitas alelik antara dan di dalam populasi. Penanda polimorfik membantu mengamati  perbedaan bahkan dalam populasi yang relatif homozigot dengan variabilitas antar populasi yang diketahui dengan menilai  alel  masing-masing  serta  pemisahan  geografis  tambahan  antara  populasi  yang  berhubungan
dengan inang. Populasi multialel di antara dan di dalam populasi mungkin disebabkan oleh beberapa kejadian infeksi. Populasi multi alelik juga dapat menunjukkan bahwa tungau Sarcoptes dalam populasi manusia bersifat heterozigot seperti yang dilaporkan oleh Zahler et al. yang membenarkan pandangan bahwa genus Sarcoptes terdiri dari spesies tunggal yang heterogen (Naz et al., 2018).

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan tinjauan di atas, telaah genom skabies ini memberikan referensi bagi para peneliti yang ingin  mengembangkan  metode  untuk  mencegah,  mengobati,  dan  mengendalikan  penyakit  ini  secara efektif.  Selain itu,  artikel  ini  merangkum  studi  tentang  filogeni,  evolusi,  dan  interaksi  inang-parasit, termasuk modulasi sistem imun bawaan dan adaptif inang. Dari hasil sekuensing, perakitan, dan anotasi pada  genom  mitokondria  tungau  skabies,  para  ahli  menyelidiki  keragaman  genetik  dalam  setiap infestasi. Pengembangan sumber daya genomik untuk mempelajari tungau skabies akan mempercepat penelitian  terhadap  parasit  ini,  seperti  halnya  rangkaian  genom  untuk  penyakit  parasit  terabaikan lainnya.  Sekuens genom mitokondria tungau skabies akan memfasilitasi penelitian genetika populasi lebih  lanjut  di  bidang  ini.  Meski  terdapat  hasil  studi  multi-lokus  yang  menunjukkan  bahwa  varietas tungau Sarcoptes yang berbeda berasal dari spesies inang dan wilayah geografis yang berbeda, para ahli merekomendasikan riset lebih lanjut mengenai gen umum S. scabiei yang mewakili keberadaan spesies tunggal.  Penelitian  lain  pun  mewakili  variabilitas  ekologi S.  scabiei karena  seringnya  kawin  silang varietas berbeda yang berkontribusi terhadap diskriminasi genetik antar populasi, yaitu S. scabiei yang heterogen. Untuk itu perlu penggambaran yang jelas dalam mengkarakterisasi gen  multilokus parasit dari  berbagai  inang,  terutama  manusia  dan  hewan.  Alat  biologi  molekuler  tingkat  lanjut,  yaitu perbandingan  genomik  populasi  dan  genetika,  juga  diperlukan  untuk  pemahaman  yang  lebih  baik tentang mekanisme genetik yang bertanggung jawab atas adaptasi inang dan segregasi geografis pada S. scabiei.

## Referensi
Bergstrom, F. C., Reynolds, S., Johnstone, M., Pike, R. N., Buckle, A. M., Kemp, D. J., et al. (2009). Scabies  mite  inactivated  serine  protease  paralogs inhibit  the  human  complement  system. The Journal of Immunology, 182 (12), 7809-7817.
Chaisiri, K., McGarry, J. W., Morand, S., & Makepeace, B. L. (2015). Symbiosis in an overlooked microcosm: a systematic review of the bacterial flora of mites. Parasitology, 142 (9), 1152-1162. Klimov,  P.  B., &  OConnor,  B.  (2013).  Is  permanent parasitism reversible?—Critical evidence  from early evolution of house dust mites. Systematic biology, 62 (3), 411-423.
Makouloutou,  P.,  Suzuki,  K.,  Yokoyama,  M.,  Takeuchi,  M.,  Yanagida,  T.,  &  Sato,  H.  (2015). Involvement of two genetic lineages of Sarcoptes scabiei mites in a local mange epizootic of wild mammals in Japan. Journal of Wildlife Diseases, 51 (1), 69-78.
Mofiz, E., Seemann, T., Bahlo, M., Holt, D., Currie, B. J., Fischer, K., et al. (2016). Mitochondrial genome sequence of the scabies mite provides insight into the genetic diversity of individual scabies infections. PLoS Neglected Tropical Diseases, 10 (2), e0004384.
Morgan, M. S., Arlian, L. G., & Markey, M. P. (2013). Sarcoptes scabiei mites modulate gene expression in human skin equivalents. PLoS One, 8 (8), e71143.
Naessens, E., Dubreuil, G., Giordanengo, P., Baron, O. L., Minet-Kebdani, N., Keller, H., et al. (2015). A secreted MIF cytokine enables aphid feeding and represses plant immune responses. Current Biology, 25 (14), 1898-1903.
Naz,  S.,  Chaudhry,  F.  R.,  Rizvi,  D. A.,  &  Ismail,  M.  (2018).  Genetic  characterization  of  Sarcoptes scabiei var. hominis from scabies patients in Pakistan. Trop Biomed, 35 (3), 796-803. Oleaga,  A.,  Alasaad,  S.,  Rossi,  L.,  Casais,  R.,  Vicente,  J.,  Maione,  S.,  et  al.  (2013).  Genetic epidemiology of Sarcoptes scabiei in the Iberian wolf in Asturias, Spain. Veterinary parasitology, 196 (3-4), 453-459.
Renteria-Solis,  Z.,  Min, A., Alasaad,  S.,  Müller,  K.,  Michler,  F.  U.,  Schmäschke,  R.,  et  al.  (2014). Genetic epidemiology and pathology of raccoon‐derived Sarcoptes mites from urban areas of G ermany. Medical and veterinary entomology, 28 (S1), 98-103.
Reynolds, S. L., Pike, R. N., Mika, A., Blom, A. M., Hofmann, A., Wijeyewickrema, L. C., et al. (2014). Scabies  mite  inactive  serine  proteases  are  potent  inhibitors  of  the  human  complement  lectin pathway. PLoS neglected tropical diseases, 8 (5), e2872.
Ribeiro, J. M., Anderson, J. M., Manoukis, N. C., Meng, Z., & Francischetti, I. M. (2011). A further insight into the sialome of the tropical bont tick, Amblyomma variegatum. BMC genomics, 12 , 1-11.
Rider, S. D., Morgan, M. S., & Arlian, L. G. (2015). Draft genome of the scabies mite. Parasites & vectors, 8 , 1-14.
Simão, F. A., Waterhouse, R. M., Ioannidis, P., Kriventseva, E. V., & Zdobnov, E. M. (2015). BUSCO: assessing  genome  assembly  and  annotation  completeness  with  single-copy  orthologs. Bioinformatics, 31 (19), 3210-3212.
Thomas, J., Peterson, G. M., Walton, S. F., Carson, C. F., Naunton, M., & Baby, K. E. (2015). Scabies: an ancient global disease with a need for new therapies. BMC infectious diseases, 15 , 1-6. Thomas, W. R. (2015). Hierarchy and molecular properties of house dust mite allergens. Allergology International, 64 (4), 304-311.
Trasia,  R.  F.  (2024).  Dampak  Penyakit  Infeksi  Parasit  terhadap  Status  Gizi. Jurnal  Ilmu  Medis Indonesia, 3 (2), 75-80. Zhang,  Z.-Q.  (2011). Animal  biodiversity:  An  outline  of  higher-level  classification  and  survey  of taxonomic richness : Magnolia press.
Zhao, Y., Cao, Z., Cheng, J., Hu, L., Ma, J., Yang, Y., et al. (2015). Population identification of Sarcoptes hominis and Sarcoptes canis in China using DNA sequences. Parasitology research, 114 , 1001- 1010.