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: Profil Genetik Escherichia coli yang Diisolasi dari Tempe Berdasarkan Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus-Polymerase Chain Reaction (ERIC-PCR)
Abstrak: Tempe merupakan makanan khas Indonesia yang berasal dari fermentasi kacang kedelai yang diinokulasi menggunakan kapang Rhizopus spp. Pembuatan tempe dilakukan dengan cara yang sangat bervariasi oleh para pengrajin dan umumnya pada kondisi yang tidak terkontrol. Kondisi yang tidak higienis mengakibatkan tumbuhnya Escherichia coli yang dikenal sebagai bakteri indikator kebersihan lingkungan. Beberapa strain E. coli dapat menimbulkan diare, gastroenteritis akut atau infeksi saluran pencernaan. E. coli pada tempe kemungkinan berbeda dengan E. coli patogen pada manusia. Perbedaan genetik dapat mempengaruhi karakteristik E. coli, terutama dalam hubungannya dengan bidang medis. Analisis molekuler berdasarkan sifat genotipik penting dilakukan untuk melakukan identifikasi dan karakterisasi, mempelajari evolusi serta epidemiologi tentang patogenitas dari suatu bakteri. Salah satu metode molekuler yang digunakan untuk mengkaji keragaman mikroorganisme adalah Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus-Polymerase Chain Reaction (ERIC-PCR). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan keragaman genetik E. coli pada tempe dengan isolat medis dengan menggunakan metode ERIC-PCR. Sampel tempe diperoleh dari pengrajin tempe EMP, DRG, WJB dan CLR di Bogor. Tiga isolat medis digunakan untuk dibandingkan dengan isolat E. coli dari tempe yaitu E. coli ATCC 25922 (koleksi Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Jakarta), E. coli O157 (koleksi Departemen Mikrobiologi Fakultas Kedokteran Universitas Atma Jaya, Jakarta), dan EPEC K.1.1 (koleksi Laboratorium Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor, Bogor). E. coli DH5α sebagai kontrol positif (koleksi Fakultas Teknobiologi Universitas Katolik Atma Jaya, Jakarta). Klebsiella pneumoniae yang diisolasi dari tempe digunakan sebagai outgroup. Isolasi E. coli dari tempe dilakukan dengan metode pengenceran bertingkat 10-2 sampai 10-5 dan disebar ke dalam media Eosin Methylene Blue (EMB) kemudian diuji dengan media Simmon Sitrat Agar (SSA). DNA genom E. coli diisolasi menggunakan Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide (CTAB). Gen 16S rRNA E. coli diamplifikasi menggunakan primer 63f dan 1387r. Hasil sekuensing dianalisis menggunakan program MEGA 5.2. Sekuen ERIC E. coli diamplifikasi menggunakan primer ERIC 1R dan ERIC 2. Profil pita DNA diinterpretasikan menjadi matriks data biner untuk pembuatan pohon filogenetik dengan menggunakan program MEGA 5.2. Konstruksi pohon filogenetik menggunakan metode Unweighted Pair Groups Method Analysis (UPGMA). Sebanyak 81 isolat yang diduga E. coli telah berhasil diisolasi dari tempe. Namun, setelah diuji lebih lanjut pada media SSA hanya 33 isolat yang menunjukkan positif E. coli. Tiga puluh tiga isolat E. coli tersebut terdeteksi diantara pengrajin EMP atau CLR. Tidak ditemukan E. coli dari dua pengrajin lainnya (DRG dan WJB). Sampel tempe yang sama dapat membawa genotip yang berbeda dari E. coli. Dilain pihak, genotip yang sama dapat ditemukan didalam sampel tempe yang berbeda. Gen 16S rRNA setiap isolat E. coli telah berhasil diamplifikasi menggunakan primer 63f dan 1387r dengan pita DNA berukuran sekitar 1.3 kb. Hasil BLASTN sekuen gen 16S rRNA menunjukkan 33 isolat tersebut adalah E. coli dengan persentase kemiripan 96%-100% dengan E-value 0.0. Visualisasi profil ERIC-PCR menunjukkan bahwa pola pita isolat E. coli yang berasal dari tempe berbeda dengan isolat medis. Profil pita isolat E. coli dari tempe menghasilkan pola pita DNA yang unik berukuran 0.25 kb dan 1.0 kb. Pada penelitian ini, tidak ada satupun E. coli yang diisolasi dari tempe yang menunjukkan pola pita identik dengan isolat medis. Profil ERIC-PCR isolat E. coli dari tempe CLR
Keyword: Escherichia coli, ERIC-PCR, tempe

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: