Judul: Analisis Whole Genome Klebsiella: Gen Unik Yang Berasosiasi Dengan Isolat Dari Tempe Indonesia
Abstrak: Tempe merupakan pangan fermentasi kedelai tradisional yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Selama proses fermentasi, tidak hanya kapang Rhizopus spp. yang mempunyai peran sebagai inokulum, bakteri juga memainkan peranan penting dalam peningkatan pembentukan rasa dan kandungan nutrisi. Salah satu bakteri yang berperan penting dalam peningkatan nutrisi adalah Klebsiella pneumoniae, bakteri penghasil vitamin B12. Klebsiella pneumoniae selama ini tersebar di lingkungan, berasosiasi dengan tanaman dan manusia, serta dikenal sebagai isolat medis, yang menunjukkan adanya fenotip mukoid. Klebsiella pneumoniae isolat medis biasanya berasosiasi dengan manusia dan dapat menyebabkan infeksi penyakit pada manusia. Namun, Klebisella pada tempe tidak menunjukkan adanya fenotipe mukoid. Secara genetik, K. pneumoniae pada tempe berbeda grup dengan K. pneumoniae medis menggunakan analisis Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus - Polymerase Chain Reaction (ERIC-PCR). Untuk mendapatkan informasi lebih dalam tentang genetika yang mendasari perbedaan ini, dilakukan sekuensing whole genome dari isolat tempe, yaitu IIEMP-3 dan IWJB-6. Teknik bioinformatika digunakan untuk menginterpretasikan gen virulensi dan gen unik yang dapat membedakan Klebsiella pada tempe. Data whole genome Klebsiella IIEMP-3 dianotasi menggunakan software Rapid Annotation of Transfer Tool (RATT). Sementara, perakitan genom Klebsiella IWJB-6 dan proses anotasi genom menggunakan integrative bacterial genome analysis for Ion Torrent sequence data (IonGAP). Selanjutnya data whole genome divisualisasi dengan software BLAST Ring Image Generator (BRIG). Hasil visualisasi BRIG digunakan sebagai acuan untuk memilih gen unik yang dapat digunakan dalam perancangan primer untuk membedakan spesies Klebsiella pada tempe. Gen tersebut dirancang menjadi sebuah primer menggunakan primer3 (http://primer3plus.com/cgi-bin/dev/primer3plus.cgi). Pasangan primer yang didapatkan kemudian diverifikasi dengan NetPrimer (http://www.premierbiosoft.com/netprimer/) dan Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/). Selain primer dari gen unik, primer lain juga digunakan seperti cbiG, rmpA, dan 16S rRNA. Hasil pensejajaran menunjukkan bahwa gen virulensi, yaitu gen rmpA, tidak terdapat pada isolat IIEMP-3 dan IWJB-6. Hal ini menunjukkan bahwa Klebsiella pada tempe berbeda dengan isolat medis. Hasil tersebut diperkuat dengan visualisasi menggunakan BRIG dengan referensi K. pneumoniae subsp. pneumoniae NTUH-K2044 (GeneBank dengan nomor akses AP006725) dan K. variicola At-22 (GeneBank dengan nomor akses CP001891). Profil BRIG menunjukan bahwa magA, rmpA, irp1, dan irp2 tidak terdapat pada isolat IIEMP- 3, IWJB-6, dan K. variicola At-22. Selain itu, virB1-11 yang mengkodekan sistem sekresi tipe IV (T4SS) tidak terdapat pada isolat IIEMP-3, IWJB-6, dan K. variicola At-22. Berdasarkan hasil Polymerase Chain Reaction (PCR), semua sampel DNA dari tempe Jakarta, Bogor, Jawa Tengah, Jogjakarta, Jawa Timur, Sulawesi, Kalimantan, IIEMP-3, dan IWJB-6 tidak mempunyai gen rmpA ketika dibandingkan dengan isolat K. pneumoniae FK sebagai kontrol positif untuk isolat virulen. Hasil pensejajaran juga menunjukkan bahwa protein resisten multidrug terdapat pada isolat IIEMP-3 dan IWJB-6. Protein resistensi multidrug diduga salah satu bentuk pertahanan untuk sejumlah antibakteri yang disekresikan oleh Rhizopus spp. Selain gen virulensi, analisis bioinformatika menunjukkan bahwa gen cbiG ditemukan di semua spesies Klebsiella pada penelitian ini, yaitu K. pneumoniae subsp. pneumoniae NTUH-K2044, K. variicola At-22, Klebsiella IIEMP-3 dan IWJB-6. Semua DNA yang berasal dari tempe dan oncom mempunyai gen cbiG sama seperti pada isolat IIEMP-3 dan IWJB-6. Namun hanya tempe MWR yang tidak menunjukkan keberadaan gen cbiG. Tidak adanya gen cbiG diduga tidak adanya Klebsiella atau vitamin B12 pada tempe ini. Analisis BRIG menggunakan K. variicola At-22 sebagai referensi menunjukan bahwa gen
Keyword: Anotasi genom, faktor virulensi, Klebsiella variicola subsp, tempehensis, sdsA

Judul: Korelasi Populasi Klebsiella Dan Jumlah Kopi Gen Penyandi Kobalt-Prekorin-5a-Deasilase (Cbig) Pada Tempe.
Abstrak: Klebsiella pneumoniae sebagai anggota dari famili Enterobacteriaceae merupakan salah satu mikrob yang penting dalam menghasilkan vitamin B12 pada tempe. Gen cbiG adalah salah satu gen penting pensintesis vitamin B12 yang mengkodekan kobalt-prekorin-5A-deasilase dan gen ini dimiliki oleh Klebsiella penghasil vitamin B12. Real Time Quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR) digunakan untuk mendeteksi dan mengkuantifikasi keberadaan mikrob, sekuen DNA tertentu, ekspresi gen dan lain sebagainya. Suatu sekuen DNA diamplifikasi, kemudian produk hasil amplifikasi dianalisis dan dikuantifikasi dalam waktu yang bersamaan secara real time. Korelasi antara jumlah populasi Klebsiella pada tempe dan kopi gen cbiG dilakukan menggunakan qPCR. Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi korelasi jumlah populasi Klebsiella pada tempe dan jumlah kopi gen cbiG sebagai indikator produksi vitamin B12 pada tempe dengan tingkat kematangan berbeda (24, 48 dan 72 jam). Sampel tempe diambil dari pengrajin tempe Empang (EMP) dan Warung Jambu (WJB) di Bogor setelah fermentasi tempe selesai (36 jam) kemudian disimpan selama 24, 48 dan 72 jam pada suhu ruang. Kuantifikasi Klebsiella dari tempe dilakukan menggunakan metode pengenceran dan diinokulasikan pada Eosin Methylene Blue Agar (EMBA) menggunakan metode cawan sebar. Isolat Klebsiella yang tumbuh pada EMBA dihitung dan dilakukan uji aktivitas degradasi sitrat pada Simmons’ Citrate Agar (SCA). DNA total diekstraksi dari tempe EMP dan WJB dan digunakan sebagai cetakan (template) DNA untuk mengamplifikasi gen cbiG menggunakan dua pasang primer spesifik Klebsiella, cbiG-F dan cbiG-R dengan gen target 755 bp, serta cbiG-Fnew2 dan cbiG-Rnew2 dengan gen target 250 bp. Ekstrak DNA tempe EMP dan WJB juga digunakan sebagai cetakan untuk mengkuantifikasi kopi gen cbiG menggunakan primer cbiG-Fnew2 dan cbiG-Rnew2 melalui qPCR. Seluruh isolat Klebsiella dari tempe EMP dan WJB menunjukkan karakteristik khusus Klebsiella, yaitu berbentuk bulat, mukoid dan berwarna ungu di bagian tengah koloni pada EMBA. Klebsiella juga mampu mendegradasi sitrat yang terlihat melalui perubahan warna dari hijau menjadi biru pada SCA. Jumlah populasi Klebsiella meningkat berdasarkan tingkat kematangan tempe. Tempe umur 24 jam memiliki jumlah populasi Klebsiella yang lebih rendah dibandingkan tempe umur 48 jam, begitu pula tempe umur 48 jam memiliki jumlah populasi Klebsiella yang lebih rendah dibandingkan tempe umur 72 jam. DNA genom setiap sampel tempe berhasil diisolasi dan gen cbiG juga berhasil diamplifikasi menggunakan PCR. Pita hasil PCR memiliki intensitas yang beragam. Intensitas pita tersebut meningkat berdasarkan tingkat kematangan tempe yang menunjukkan bahwa tempe umur 72 jam memiliki gen cbiG yang paling tinggi dibandingkan dengan tempe umur 48 dan 24 jam. Hasil kuantifikasi kopi gen cbiG menggunakan qPCR menunjukkan bahwa jumlah kopi gen cbiG meningkat berdasarkan tingkat kematangan tempe. Penelitian ini menunjukkan bahwa jumlah populasi Klebsiella berkorelasi dengan jumlah kopi gen cbiG yang meningkat berdasarkan tingkat kematangan tempe tersebut.
Keyword: Gen cbiG, K pneumoniae, qPCR, Tempe, Vitamin B12

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: