Judul: Heterologous Expression of Bacterial Lipases in Cereibacter sphaeroides 2.4.1
Abstrak: Penentuan sistem inang merupakan salah satu faktor yang penting untuk mengekspresikan protein rekombinan. Cereibacter sphaeroides 2.4.1 merupakan bakteri ungu non-sulfur yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai sistem inang karena kemampuan metabolismenya yang sangat beragam. Bakteri ini dapat hidup pada kondisi aerobik maupun anaerobik sebagai organisme fototropik, kemotropik, autotropik, dan heterotropik. Kultivasi fotoheterotrof anaerobik adalah potensi dari bakteri ini karena dapat memanfaatkan energi cahaya tanpa perlunya penambahan oksigen kedalam kultur. Kondisi tumbuh ini menjadi penting untuk meningkatkan keberlanjutan pada industri bioteknologi. Penelitian bertujuan menguji C. sphaeroides 2.4.1 sebagai sistem inang untuk ekspresi heterolog lipase G. stearothermophilus T1.2RQ dan M. luteus EMP-48D. Gen lipase T1.2RQ dan EMP-48D diklon ke vektor ekspresi pRK415. Plasmid pRK415-T1.2RQ dan pRK415-EMP-48D kemudian ditransformasikan ke E. coli S17-1λpir. Koloni positif E. coli yang telah membawa plasmid rekombinan kemudian dikonjugasi dengan C. sphaeroides 2.4.1 menggunakan metode diparental mating. C. sphaeroides 2.4.1 yang telah membawa plasmid rekombinan kemudian digunakan untuk produksi lipase secara aerobik heterotrof dan anaerobik fotoheterotrof. Aktivitas lipase hanya terdeteksi pada C. sphaeroides 2.4.1 yang membawa lipase T1.2RQ. Lipase T1.2RQ diekspresikan secara intraseluler pada sistem inang C. sphaeroides 2.4.1. Aktivitas spesifik lipase T1.2RQ dari kultur aerobik heterotrof adalah 1,09±0,08 U/mg dan pada kondisi kultur anaerobik fotoheterotrof adalah 0,42±0,08 U/mg, sedangkan aktivitas spesifik pada kontrol E. coli BL21 bernilai 3,06±0,17 U/mg. Hasil ini menunjukkan aktivitas lipase T1.2RQ pada kondisi tumbuh aerobik 2,5 kali lebih tinggi dibandingkan anaerobik fotoheterotrof. Lipase T1.2RQ yang dihasilkan C. sphaeroides optimum pada suhu 65 ℃ namun hanya stabil hingga suhu 50℃ setelah inkubasi selama 180 menit. Suhu optimum yang diperoleh mengalami perbedaan dengan aktivitas lipase T1.2RQ yang diekspresikan pada G. stearothermophilus T1.2RQ dan E. coli. Lipase T1.2RQ optimum pada pH 10 dan stabil pada rentang pH 5-10, perubahan pH optimum juga terjadi pada lipase yang diekspresikan oleh C. sphaeroides 2.4.1. Lipase T1.2RQ diujikan pada beberapa substrat p-NP ester dan menunjukkan hasil tertinggi pada p-NP butirat, semakin pendek rantai asam lemak semakin tinggi aktivitas T1.2RQ. Ion Ca2+, Mn2+, dan Zn2+ mampu meningkatkan aktivitas lipase T1.2RQ yang dihasilkan C. sphaeroides. Lipase T1.2RQ dari C. sphaeroides memiliki ketahanan yang baik pada pelarut organik metanol, n-heksana, dan n-heptana. Penelitian awal ini menunjukkan bahwa ekspresi lipase rekombinan di C. sphaeroides 2.4.1 dapat dilakukan. Sistem ekspresi C. sphaeroides sebagai sistem inang perlu dikembangkan untuk meningkatkan hasil lipase rekombinan sehingga dapat diaplikasikan pada industri bioteknologi secara berkelanjutan.
Keyword: C. sphaeroides, Fotoheterotrof, Lipase T1.2RQ, pRK415

Judul: Isolasi Bakteri Penghasil Lipase Termofilik Kloning Dan Ekspresi Gen Penyandi Lipase.
Abstrak: Bakteri termofil merupakan kelompok bakteri yang dapat tumbuh optimal pada suhu 70-80oC. Enzim lipase yang berasal dari bakteri ini memiliki ketahanan terhadap denaturan kimia seperti detergen, agen chaotropic (urea, guanidinium chloride), pelarut organik dan pH ekstrem, sehingga cukup menjanjikan hasil yang maksimal untuk digunakan dalam proses industri. Lipase (triacyl glycerol acylhidrolase EC 3.1.1.3) merupakan kelompok enzim kelas hidrolase yang mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan ester pada rantai panjang asam lemak (trigliserida) menjadi gliserol dan asam lemak bebas pada permukaan air dengan minyak. Selain itu lipase mendapat perhatian khusus karena keunikannya yaitu pada kondisi yang sedikit air (micro-aqueous) mampu mengkatalisis reaksi esterifikasi, trans-esterifikasi, aminolisis dan asidolisis. Tujuan penelitian ini ialah melakukan isolasi bakteri termofilik penghasil lipase; identifikasi dari isolat terpilih; kloning dan ekspresi gen lipase dari isolat terpilih yang berasal dari sumber air panas geiser di Cisolok, Sukabumi, Jawa Barat yang suhunya dapat mencapai 95oC. Bakteri termofil yang diisolasi dari sumber air panas geiser, Sukabumi, Jawa Barat, Indonesia yang memiliki pH 8 dan suhu mencapai 95oC menggunakan metode pengenceran bertingkat yang disebar pada media padat Luria Bertani Rhodamine B. Bakteri termofil ini memiliki kemampuan menghasilkan lipase secara ekstraseluler yang ditunjukkan dengan terjadinya pendaran orange bila diamati di bawah sinar UV dengan panjang gelombang 350 nm. Isolat yang diperoleh diukur kemampuannya dalam menghasilkan lipase dengan metode titrasi. Isolat bakteri termofilik S4-01 memiliki aktivitas tertinggi sebesar 3.91 U menit-1 yang dipilih untuk dilakukan uji selanjutnya. Identifikasi bakteri dilakukan secara molekuler dengan metode 16S rRNA, hasil sekuensing parsial gen 16S rRNA menunjukkan isolat ini berkerabat paling dekat dengan Bacillus amyloliquefaciens. Gen lipase yang berasal dari isolat S4-01 diisolasi dengan primer BamyKpnI-F dan BamyNotI-R yang didesain berdasarkan gen yang diambil dari genebank ncbi.nih.nlm.gov. Hasil isolasi menunjukkan gen lipase memiliki panjang 645 pb dan telah berhasil dikloning ke dalam vektor p-GEMT-Easy pada E. coli TOP10 dengan metode heat shock. Untuk ekspresi gen lipase dilakukan pada vektor ekspresi pET15-by dalam inang E. coli BL21(DE3) pLyss. Produksi lipase rekombinan dilakukan dengan induksi 0.5 mM IPTG pada nilai 0.5-0.6 OD600nm. Penentuan suhu optimum dilakukan dengan metode 4-para nitrofenil palmitat (pNPP) dan pH optimum menggunakan metode 4-para nitrofenil oktanoat (pNPC). Hasil uji menunjukkan lipase rekombinan ini memiliki suhu dan pH optimum pada 40oC dan pH 8. Pengujian terhadap pelarut organik dengan metode pNPP menunjukkan bahwa lipase rekombinan toleran terhadap n-heksan dan substrat nitrofenil ester dilakukan dengan metode pNPP dan pNPC yang menunjukkan lipase rekombinan lebih suka terhadap substrat C6 (heksanoat) dan C14 (miristat).
Keyword: Bakteri termofil, Bacillus amyloliquefaciens, Gen lipase, Kloning, Ekspresi

Judul: Characteristic of Overshooting Top (OT) Based on  Himawari  8  Satellite  as  a  Convective  Cloud  Feature  that  Generates  Extreme Weather in the Java Island Region
Abstrak: Overshooting Top (OT) is a feature at the top of a convective cloud that is associated with extreme weather. Research on OT in tropical Indonesia is still very limited. The existence of geostationary satellites with wide area coverage and fast frequency observations is useful for observing the fast dynamics of the OT life cycle. Therefore, this study intends to analyze the relationship between OT and extreme weather, updraft and thermodynamic conditions of OT when extreme weather occurs, the best objective method for detecting OT in the day time and night time, and the spatiotemporal distribution of OT in the tropical region of Java Island during the 2018-2021 period. Based on visual analysis using visible channel and Himawari 8 sandwich products, 87% of extreme weather events in Java were accompanied by the appearance of OT. It indicates that the presence of the OT pattern is a convection cloud pattern or feature that is closely related to extreme weather events for the Java Island region. The existence of a time lag between the appearance of OT and extreme weather events on Java Island indicates that the OT of convection cloud can be used as a precursor or nowcasting for the appearance of extreme weather. Most of the convective cloud OT features during extreme weather events on Java Island have altitude that were only able to exceed the altitude of the equilibrium level and few were able to exceed the tropopause level of 9 km – 16 km. The difference in atmospheric conditions during extreme weather events on Java Island, which is in the tropics and subtropics, is a strong and unstable convective energy condition characterized by a larger CAPE, as well as unstable KI, LI, SI and TTI values. It is offset by kinematic factors in the form of a weak vertical wind shear (bulk wind shear 0-6 km) and a higher freezing point height. The difference between extreme weather events in the Java Island region and other tropical regions compared to subtropical regions is the strong updraft speed of convection clouds. The IRW Texture COMB algorithm based on the IRW-Texture Gradient modification and the COMB algorithm shows a significant increase in quality for detecting OT and non-OT pixels in Java. Rainy days with rainfall > 50 mm/day are very common in areas with an altitude of > 500 m. On the other hand, the level of convection activity which is indicated by the presence of OT and lightning is significantly reduced in this area. OT of convective clouds appear more frequently during the DJF season and less frequently during the JJA season. OT often appears during the day time and rarely at night time. Most OTs appear in the central part, away from the south and north coasts of Java Island during the day, while OTs that appear near the south and north coasts of Java Island can appear in the morning or afternoon.
Keyword: convective clouds, extreme weather, Overshooting Tops, Himawari 8 Satellite