Judul: Transformasi Genetik Kappaphycus alvarezii dengan Gen Gα Menggunakan Perantara Agrobacterium tumefaciens untuk Mendapatkan Toleransi Terhadap Hiposalin
Abstrak: Kappaphycus alvarezii yang dikenal rumput laut Kotoni adalah jenis makro alga (Gigartinales, Rhodophyta) penghasil karaginan yang banyak digunakan di industri makanan, obat dan kosmetik. Kappaphycus alvarezii tumbuh dengan baik pada salinitas 28-34 ppt (part per thousand). Pada musim curah hujan yang tinggi, salinitas air laut turun menjadi di bawah 28 ppt sehingga menyebabkan rumput laut ini mengalami cekaman hiposalin dan mudah terkena penyakit. Solusi untuk mengatasi masalah ini adalah transformasi genetik K. alvarezii menggunakan gen Gα dengan perantara Agrobacterium tumefaciens untuk mendapatkan bibit unggul yang toleran terhadap cekaman hiposalin. Gen Gα menyandikan protein G subunit α merupakan protein membran yang berperan sebagai mediator yang mengirimkan sinyal ekstraseluler dari molekul reseptor di membran sel ke molekul efektor seperti enzim, saluran (channel) ion, dan efektor intraseluler lainnya di sitoplasma. Pensinyalan protein Gα berperan dalam regulasi saluran ion Ca2+ di membran plasma. Pada kondisi hiposalin, protein Gα dapat meningkatkan influx Ca2+ eksternal ke sitoplasma untuk memfasilitasi pemeliharaan homeostasis K+ dan Na+. Selain itu, Ca2+ juga berperan dalam mengurangi permeabilitas membran plasma terhadap ion lain, sehingga mengurangi kehilangan ion yang terjadi pada saat influx air ketika sel menghadapi cekaman hiposalin. Tujuan umum penelitian ini adalah transformasi genetik untuk mendapatkan plantlet K. alvarezii transgenik yang mengekpresikan secara berlebih (overexpression) gen Gα dan memiliki toleransi terhadap cekaman hiposalin. Pada penelitian tahap pertama, kalus K. alvarezii telah dikokultivasi dengan Agrobacterium tumefaciens LBA4404 atau EHA105 pembawa vektor ekspresi pGWB502-Gα dengan promotor kuat 35S CaMV dan gen resistensi terhadap higromisin. Kokultivasi dilakukan dengan perlakuan konsentrasi asetosiringon (0, 20, 40, 60 mg/L). Regenerasi kalus yang resistan higromisin menjadi plantlet transgenik telah berhasil dilakukan menggunakan teknik embriogenesis somatik. Efisiensi transformasi paling tinggi terdapat pada perlakuan asetosiringon 20-40 mg/L (22-28%). Efisiensi transformasi yang dihasilkan strain A. tumefaciens EHA105 (23%) tidak berbeda nyata dengan efisiensi transformasi yang dihasilkan strain LBA4404 (15%). Pada penelitian tahap kedua, satu klon plantlet nontransgenik dan enam klon plantlet transgenik dari penelitian sebelumnya diuji pertumbuhannya di media Provasoli enriched seawater (PES) dengan salinitas normal (30 ppt) dan hiposalin (15 dan 20 ppt) selama 5 minggu. Hasil penelitian menunjukkan LPH plantlet transgenik pada salinitas normal (2.1-3.4% h-1) dan salinitas 20 ppt (1.7-2.3% h-1) lebih tinggi dari LPH plantlet nontransgenik pada salinitas normal (1.4% h-1). Pada salinitas 15 ppt, seluruh plantlet transgenik masih hidup dan tumbuh dengan LPH berkisar antara 0.8-1.2% h-1, sedangkan talus plantlet nontransgenik mengalami bleaching dan mati sehingga LPH 0% h-1. v Adanya gen Gα dengan promotor kuat pada plantlet transgenik menyebabkan kandungan kalsium pada plantlet transgenik pada salinitas 30 ppt (2.49%) maupun hiposalin 20 ppt (5.97%) dan 15 ppt (9.27%) lebih tinggi dari kandungan kalsium plantlet nontransgenik pada salinitas normal (2.06%). Peningkatan kandungan kalsium telah meningkatkan rigiditas talus plantlet transgenik pada salinitas 15 ppt, hal ini kemungkinan disebabkan peningkatan rigiditas dinding sel untuk mengurangi influx air secara berlebihan ke dalam sitoplasma pada saat cekaman hiposalin. Peningkatan kandungan Ca juga dapat mengurangi permeabilitas membran plasma terhadap ion lain, sehingga mengurangi kehilangan ion pada saat terjadi influx air pada kondisi hiposalin. Hal-hal tersebut yang menyebabkan talus plantlet transgenik tidak bleaching dan tetap tumbuh pada salinitas 15 ppt. Pada penelitian tahap ketiga,
Keyword: Protein Gα, rumput laut, toleransi hiposalin, transgenik

Judul: . Transformasi Gen Kappa(Κ)-Carrageenase Pada Rumput Laut Kappaphycus Alvarezii
Abstrak: Teknologi transgenesis telah diaplikasikan untuk meningkatkan performa karakter penting organisme budidaya, diantaranya peningkatan ketahanan terhadap penyakit, kondisi lingkungan yang ekstrim, atau peningkatan kandungan produk primer. Kandungan karagenan menentukan kualitas rumput laut Kappaphycus alvarezii. Dalam rangka untuk meningkatkan kandungan kappa(κ)-karagenan pada K. alvarezii, pada penelitian ini gen penyandi enzim κ-Carrageenase (κ-Car) ditransformasi ke K. alvarezii dengan metode mediasi Agrobacterium tumefaciens. Gen penyandi enzim κ-Car berperan dalam biosintesis κ-karagenan. Gen κ-Car dibuat dengan sintesis secara in vitro berdasarkan sekuen gen κ-Car yang berasal dari Pseudoalteromonas yang telah ada di bank gen. Penelitian ini terdiri atas 3 (tiga) tahapan utama. Penelitian tahap pertama bertujuan menghasilkan vektor kloning dan vektor ekspresi untuk proses transformasi. Sekuen gen penyandi κ-Car disisipkan dalam plasmid pMSH untuk membuat konstruksi biner pMSH/κ-Car yang dikendalikan oleh promoter 35S CaMV (35S) dan terminator Nos (tNos). Transformasi plasmid pMSH/κ-Car pada bakteri Escherichia coli dilakukan menggunakan metode heat-shock, sedangkan pada Agrobacterium tumefaciens menggunakan metode tri-parental mating. Hasil penelitian menunjukkan bahwa koloni bakteri E. coli dan A. tumefaciens transforman dapat tumbuh pada media selektif. Analisis polymerase chain reaction (PCR) dengan cetakan DNA dari koloni bakteri tersebut menggunakan primer 35S-Forward (35S-F) dan tNos-Reverse (tNos-R) menghasilkan fragmen DNA berukuran sekitar 2.000 bp, sama dengan total ukuran sekuen promoter 35S, gen κ-Car, dan tNos. Pengurutan DNA dan analisis pensejajaran menggunakan program Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) menunjukkan kesamaan sekuen (73-76%) fragmen gen κ-Car produk PCR dengan urutan nukleotida gen κ-Carrageenase yang telah diisolasi dari sumber lainnya yang ada di bank gen. Hasil ini juga menguatkan bahwa fragmen κ-Car yang ditransformasi ke vektor adalah sesuai yang diharapkan. Konstruksi pMSH/κ-Car berhasil dibuat dan telah dihasilkan koloni A. tumefaciens transforman positif membawa pMSH/κ-Car. Penelitian tahap kedua bertujuan menghasilkan rumput laut K. alvarezii transgenik gen κ-Car. Transformasi gen κ-Car ke eksplan K. alvarezii dilakukan menggunakan metode mediasi A. tumefaciens. Pemeliharaan eksplan pascatransformasi dilakukan selama empat bulan secara steril pada botol kultur 200 mL dengan penggoyangan 100 rpm. Analisis K. alvarezii transgenik yang membawa gen κ-Car dilakukan menggunakan metode PCR dengan dua set primer. Hasil pemeliharaan eksplan pascatransformasi menunjukkan bahwa sintasan eksplan dengan perlakuan transformasi (transforman) sebesar 36%, dan kontrol (non transformasi) sebesar 92%. Jumlah eksplan yang hidup, kemudian bertunas adalah sebesar 88,9% pada transforman dan kontrol sebesar 87%, dengan ukuran panjang tunas 5-10 mm. Dua eksplan bertunas yang dianalisis PCR DNA, menunjukkan 100% membawa gen κ-Car (transgenik). Ukuran fragmen DNA hasil amplifikasi dari K. alvarezii transgenik menggunakan primer 35S-F dan tNos-R adalah 2.000 bp, berukuran sama dengan produk PCR dari kontrol positif dengan cetakan plasmid pMSH/κ-Car. Sementara itu, tidak ada produk amplifikasi pada K. alvarezii yang tidak ditransformasi (kontrol negatif). Selanjutnya, analisis PCR menggunakan primer 35S-F dan 35S-R menunjukkan produk amplifikasi berukuran 300 bp, hal ini sama dengan ukuran sekuen promoter 35S CaMV. Dengan demikian, rumput laut K. alvarezii transgenik yang membawa κ-Car telah berhasil diproduksi. Penelitian tahap ketiga, meliputi pemeliharaan lanjut eksplan K. alvarezii transgenik, kandidat transgenik lainnya dan non transgenik (kontrol), serta analisis ekspresi mRNA. Pemeliharaan lanjut dilakukan selama delapan bulan secara semi- steril menggunakan wadah botol kerucut volume 1500 mL yang dilengkapi sistem aerasi. Ekstraksi RNA total dari K.
Keyword: Kappaphycus alvarezii, gen Kappa(κ)-Carrageenase, transgenesis

Judul: Penggunaan Teorema Homeomorphy 2-Manifold dan Teorema Euler Poincare pada Torus 𝑇�� dan Simplicial Complex 𝐾��
Abstrak: Two dimensional topological spaces are said to be homeomorphic if they have the same topological invariant, where one of topological invariant used is an Euler characteristic. Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem and Euler Poincare’s Theorem are used to distinguish two topological spaces. Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem uses Euler characteristic to identify two dimensional topological spaces. Euler Poincare’s Theorem is an alternative way to find Euler characteristic with Betti number, which is topological invariant as well. The objective of this paper is to investigate the homeomorphism of torus 𝑇����� and simplicial complex 𝐾�����. Topological space torus and simplicial complex 𝐾����� have the same Euler characteristic, which is two. Based on Homeomorphy 2-Manifold’s Theorem topological space torus 𝑇����� and simplicial complex 𝐾����� is homeomorphic.
Keyword: simplicial, torus, Euler, homeomorphism, topology