Judul: Analisis Metagenomik Bakteri Filum Firmicutes dan Bacteroidetes pada Wanita Penderita Diabetes Melitus Tipe 2.
Abstrak: Diabetes melitus (DM) adalah penyakit yang disebabkan oleh tingginya kadar gula dalam darah akibat gangguan sekresi insulin, dimana penderita wanita lebih banyak dibandingkan pria. Perubahan komposisi keragaman mikrobiota di usus dapat menyebabkan ketidakseimbangan mikrobiota yang dapat memicu terjadinya beberapa penyakit diantaranya diabetes melitus. Namun demikian, kendala yang dihadapi saat ini adalah masih belum ada konsensus yang jelas terkait data mikrobiota wanita penderita DM tipe 2, sebab kelimpahan mikrobiota pada setiap orang berbeda. Analisis metagenomik bakteri filum Firmicutes dan Bacteroidetes pada wanita penderita DM tipe 2 belum pernah dilaporkan di Indonesia, sehingga kajian mengenai keragaman mikrobiota tersebut perlu dilakukan sebagai upaya menganalisis marka mikrobiota yang berasosiasi dengan kejadian penyakit DM tipe 2. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengkaji keragaman bakteri filum Firmicutes dan Bacteroidetes pada wanita penderita dan non-penderita DM tipe 2 melalui pendekatan metagenomik. Sampel feses diambil dari populasi yang terdiri atas 30 responden penderita dan 30 responden non-penderita. Responden diberikan kuesioner untuk mendapatkan informasi terkait beberapa karakteristik. Penentuan sampel penelitian berdasarkan kriteria tersebut di peroleh 5 responden penderita dan 5 responden non-penderita. Bakteri pada feses dianalisis dengan mengekstrak total DNA genom langsung dari sampel feses menggunakan ZymobiomicsTM DNA Miniprep Kit (USA). Gen 16S rRNA diamplifikasi dengan menggunakan primer 16S rRNA+GC clamp menghasilkan produk 200 Pb. Analisis komunitas bakteri dilakukan menggunakan Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE). Gen 16S rRNA bakteri yang diperoleh, diurutkan basa nukleotidanya dan dianalisis kekerabatannya menggunakan software bioinformatika MEGA 7. Hasil analisis DGGE pada 5 sampel feses orang sehat menghasilkan pita DGGEyang lebih beragam dibandingkan 5 sampel feses penderita DM tipe 2. Berdasarkan pengamatan langsung dan mempertimbangkan posisi pita hasil DGGE terdapat 3 pita DGGE yang selalu muncul pada semua sampel (pita 4,9,10), 5 pita yang yang hanya ditemukan pada sampel penderita (2,5,7,8,12), dan 4 pita yang hanya ditemukan pada sampel orang sehat (pita 1,3,6,11). 12 pita yang terpisah tersebut berhasil diisolasi melalui pemotongan gel untuk kemudian dianalisis sekuen penyusun DNA nya. Analisis indeks Shannon-Wienner (H’) digunakan untuk mengestimasi keragaman mikrob pada setiap sampel. Indeks keragaman (H’) berdasarkan gen 16S rRNA pada 10 sampel berkisar antara 2.624-2.997, sedangkan pada sampel orang sakit berkisar antara 2.476-2.829. Indeks kemerataan (e’) gen 16S rRNAberkisar antara 0.8422-0.9604. Hasil pita DNA yang terpisah dipotong dan di re-PCR menggunakan primer spesifik P338F/P518R tanpa GC clamps untuk sekuensing. Hasil pensejajaran basa nukleotida menunjukkan 9 pita DGGE mayoritas teridentifikasi sebagai uncultured bacterium, namun terdapat 3 pita DGGE yang teridentifikasi sebagai Bacteroides vulgatus, Bacteroides fragilis, dan Enterococcus sp. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada penderita DM tipe 2 pita yang disekuen paling banyak dari filum Bacteroidetes sedangkan pada kontrol orang sehat dari filum Firmicutes. Hasil penelitian juga menunjukkan pita 5 (Bacteroides vulgatus strain DNF00399) yang ditemukan pada penderita DM tipe 2 merupakan pita unik yang memiliki kelimpahan tertinggi. Pita tersebut dapat diduga sebagai marka mikrobiota usus yang berasosiasi dengan proses metabolisme penderita DM tipe 2. B. vulgatus merupakan anggota dari filum Bacteroidetes. Firmicutes dan Bacteroidetes merupakan filum bakteri yang kehadirannya di usus sangat mendominasi.
Keyword: Bacteroidetes, diabetes melitus tipe 2, Firmicutes, metagenomik

Judul: Karakterisasi 16S rRNA dari Mikrobioma Usus Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis) dengan Diabetes Melitus Tipe 2 Spontan
Abstrak: Mikrobioma usus pada tubuh sangat kompleks dan bervariasi, serta diketahui dapat memengaruhi kesehatan manusia. Mikrobioma usus dapat memengaruhi kesehatan karena secara spesifik melengkapi fungsi metabolisme dan fisiologis manusia. Ketidakseimbangan (disbiosis) mikrobioma usus dapat menimbulkan diabetes melitus tipe 2 (DM2), dan menjadi ciri baru dalam perkembangan penyakit. Disbiosis mikrobioma usus menjadi komponen yang penting untuk diperhatikan, karena mikroorganisme usus diketahui menghasilkan metabolit yang berperan dalam fungsi normal tubuh. Beberapa penelitian pada manusia telah dilakukan untuk membandingkan komunitas bakteri pada pasien DM2 dan non-DM. Sampai saat ini, penelitian terkait mikrobioma usus yang dihubungkan dengan DM2 pada hewan model satwa primata masih terbatas. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi gen utuh 16S rRNA untuk memperoleh profil mikrobiota usus pada monyet ekor panjang dengan DM2 spontan dan non-DM. Penanda metagenomik DM2 dapat diidentifikasi dengan melihat taksa bakteri yang paling melimpah. Penelitian dilakukan dengan mengkarakterisasi sampel usap rektal secara steril dari hewan model monyet ekor panjang jantan dewasa dengan DM2 spontan (n=3) dan non-DM (n=3). Hewan model yang digunakan berasal dari satu koloni yang sama (usia 14-16 tahun), tanpa diberi intervensi untuk menjadi diabetes. Karakterisasi mikrobioma usus dilakukan menggunakan pendekatan metagenomik yang ditargetkan pada gen utuh 16S rRNA dengan teknik nanopore (GridION) yang merupakan salah satu dari third-generation sequencing (TGS). Variabel yang diamati meliputi analisis bioinformatika, terdiri dari indeks keragaman alfa dan beta, serta analisis keragaman dan kelimpahan komunitas mikrobiota usus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola mikrobioma usus kedua kelompok sangat berbeda, ditunjukkan oleh perbedaan struktur bakteri dominan pada setiap tingkat taksonomi. Peningkatan keragaman alfa, filum Firmicutes, genus Oscillibacter, spesies Oscillibacter valericigenes dan O. ruminantium; seiring dengan penurunan filum Proteobacteria ditemukan pada kelompok DM2. Rasio Firmicutes/Bacteroidetes (F/B) juga ditemukan meningkat pada kelompok DM2 dibandingkan dengan kelompok non-DM yang menjadi indikator adanya disbiosis. Berdasarkan hasil tersebut, diperoleh penanda metagenomik mikrobioma usus DM2 pada satwa primata monyet ekor panjang, mirip dengan pada manusia DM2. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa keragaman dan kelimpahan bakteri lebih tinggi pada usus kelompok monyet ekor panjang DM2. Hubungan aktivitas metabolisme dengan keragaman dan kelimpahan bakteri usus belum diuji pada penelitian ini, sehingga analisis lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengonfirmasi temuan penelitian ini.
Keyword: 16S rRNA, dysbiosis, DM2, full-length, gut microbiome, long-tailed macaque

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: