Judul: Penapisan, Identifikasi, Uji Potensi Agens Hayati Bakteri Penghasil Ahl-Laktonase Dan Ekspresinya Pada Escherichia Coli
Abstrak: AHL-laktonase merupakan enzim pendegradasi N-acyl homoserine lactone (AHL) dalam quorum sensing (QS). Degradasi AHL dapat mengacaukan komunikasi antar sel bakteri patogen tumbuhan. Mekanisme ini disebut sebagai quorum quenching (QQ). Mekanisme QQ dapat mencegah ekspresi faktor virulensi bakteri patogen yang diekspresikan seperti enzim, toksin, dan eksopolisakarida. AHL-laktonase dihasilkan oleh bakteri tertentu, namun di Indonesia informasi tentang bakteri ini dan potensinya sebagai agens hayati belum banyak dilaporkan. Sehingga penelitian ini bertujuan untuk menapis, mengidentifikasi, mengkloning dan mengekspresikan gen aiiA penyandi AHL-laktonase pada Escherichia coli BL21 (DE3), serta menguji potensi agens hayati bakteri penghasil AHL-laktonase sebagai anti-QS terhadap Chromobacterium violaceum dan Dickeya dadantii. Penapisan bakteri penghasil AHL-laktonase dilakukan dengan uji anti-QS, antibiosis, dan deteksi gen aiiA dengan PCR menggunakan primer spesifik. Identifikasi bakteri dilakukan dengan perunutan DNA gen 16S rRNA. Gen aiiA dikloning pada plasmid pTZ57R/T dengan metode TA-kloning dan dirunut sekuen nukleotidanya. Sekuen yang diperoleh dianalisis tingkat homologinya terhadap gen aiiA yang ada di GenBank. Gen aiiA disubkloning ke dalam vektor ekspresi pET-28a pada situs enzim restriksi BamHI dan SalI, kemudian diekspresikan pada E. coli BL21 (DE3). Protein hasil ekspresi dianalisis dengan sodium dedocyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Bobot protein diperkirakan dengan perangkat lunak ExPaSy. Uji potensi agens hayati bakteri penghasil AHL-laktonase dan E. coli BL21 (DE3) rekombinan gen aiiA dilakukan terhadap bakteri penyebab penyakit busuk lunak D. dadantii. Hasil penapisan diperoleh 21 dari 31 isolat bersifat anti-QS terhadap C. violaceum, namun dua isolat bersifat antibiosis yakni isolat B13 dan EKK10. Isolat yang bersifat anti-QS dan tidak bersifat antibiosis selanjutnya dideteksi dengan primer spesifik gen aiiA penyandi AHL-laktonase. Hasil deteksi gen aiiA diperoleh 4 dari 19 isolat tersebut memiliki gen aiiA. Keempat isolat bakteri tersebut yaitu B37, GG3, GG6, dan BT2. Keempat isolat tersebut mampu menekan virulensi D. dadantii dengan ditandai adanya penghambatan busuk lunak pada anggrek dan kentang secara signifikan. Penghambatan tertinggi ditunjukkan oleh isolat GG6 pada anggrek dengan tingkat hambatan relatif sebesar 55.2% dan isolat BT2 pada kentang dengan tingkat hambatan relatif sebesar 36.7%. Hasil perunutan DNA keempat isolat menunjukkan gen aiiA berukuran 753 pb. Analisis sekuen nukleotida gen aiiA dan asam amino AiiA menunjukkan bahwa isolat B37 (aiiAB37/AiiAB37), GG3 (aiiAGG3/AiiAGG3), GG6 (aiiAGG6/AiiAGG6), dan BT2 (aiiABT2/AiiABT2) memiliki homologi yang tinggi dengan sekuen gen aiiA dan AiiA yang telah terdeposit pada GenBank, serta memiliki bagian asam amino terkonservasi yaitu 103SHLHFDH109 dan 166TPGHSPGH173 yang merupakan ciri kelompok enzim metallo-beta-lactamase. Struktur protein asam amino AiiA keempat isolat mempunyai kemiripan dengan struktur protein tersier AHL-hidrolase. Bobot molekul protein keempat AiiA berkisar 28.096-28.25 kDa. Analisis protein dengan SDS-PAGE menunjukkan gen aiiA yang diekspresikan berukuran sekitar 32 kDa, yang terdiri dari fusi protein berukuran 3.8 kDa dari plasmid pET-28a dan 28 kDa dari AiiA, namun ekspresi proteinnya perlu dioptimasi lebih lanjut. Gen aiiA yang diekspresikan pada E. coli BL21 (DE3) dengan IPTG 0.75 mM dan suhu inkubasi 37 oC terekspresi pada fraksi insoluble (pelet sel) dan tidak terekspresi pada supernatan. E. coli BL21 (DE3) rekombinan aiiA mampu menghambat QS yang lebih tinggi terhadap C. violaceum dengan diameter hambat mencapai 34 mm dan mampu menekan virulensi D. dadantii pada kentang dengan tingkat hambatan relatif yang lebih tinggi yakni mencapai
Keyword: Bacillus, busuk lunak, gen aiiA, quorum quenching, quorum sensing

Judul: Kloning Dan Ekspresi Gen Penyandi Asil Homoserin Lakton Laktonase Dari Bacillus Cereus Int1c Dan Bacillus Thuringiensis Sgt3g
Abstrak: Quorum sensing (QS) merupakan mekanisme komunikasi di antara sel bakteri yang diperantarai oleh molekul sinyal asil homoserin lakton (AHL) dan mekanismenya bergantung pada kepadatan jumlah sel. Pada umumnya bakteri fitopatogen menggunakan mekanisme QS untuk mengekspresikan gen virulensi pada saat menginfeksi tanaman. Penghambatan ekspresi gen virulen tersebut dapat dilakukan dengan mendegradasi senyawa AHL menggunakan AHL-laktonase. AHL-laktonase merupakan kelompok enzim yang berfungsi untuk menghidrolisis cincin lakton pada molekul AHL. Enzim ini umumnya ditemukan pada kelompok Bacillus dan disandikan oleh gen aiiA. Isolasi bakteri dari sampel tanah dan daun asal lahan pertanian di Jawa telah berhasil mendapatkan dua isolat yang mampu menghasilkan AHL-laktonase dengan aktivitas yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkloning gene AHL-laktonase dari isolat Bacillus cereus INT1c and Bacillus thuringiensis SGT3g. Amplifikasi gen AHL-laktonase dari kedua isolat dengan menggunakan primer aiiA telah berhasil mendapatkan fragmen amplikon DNA berukuran 800 bp. Kedua isolat mempunyai gen aiiA dengan sekuen lengkap pada orf 2 yang menyandikan 250 asam amino. Analisis sekuen asam amino menggunakan BLAST-X menunjukkan bahwa asam amino dari B.cereus INT1c mempunyai homologi sebesar 98% dibandingkan dengan B.cereus (nomor akses WP.000216573.1), sedangkan B.thuringiensis SGT3g mempunyai homologi sebesar 99% dibandingkan dengan B.thuringiensis serovar aizawai (nomor akses AEY70474.1). Gen aiiA dari kedua isolat diekspresikan di dalam sel E.coli BL21(DE3). Pemotongan plasmid rekombinan dengan menggunakan BamHI dan NdeI menunjukkan adanya fragmen DNA berukuran 5708 bp (pET15b) dan 800 bp (DNA sisipan) pada gel agarosa 1.5%. Hasil ini membuktikan bahwa plasmid rekombinan telah diperbanyak di dalam sel transforman. Induksi ekspresi gen dilakukan ketika fase eksponensial menggunakan IPTG. Penambahan 1 mM IPTG ketika OD600 kultur mencapai 0.6 dapat menghasilkan protein AiiA dengan aktivitas tinggi. Sementara itu rekombinan E.coli dengan OD600 0.8 tidak menunjukkan adanya aktivitas degradasi. Hasil ini mengindikasikan bahwa protein AiiA dari E.coli rekombinan dapat mendegradasi senyawa AHL dari Chromobacterium violaceum sehingga jumlah AHL tidak mencapai quorum untuk menginduksi ekspresi gen yang bertanggung jawab untuk produksi violacein. Hasil analisis SDS-PAGE menunjukkan bahwa protein AiiA dari kedua isolat mempuyai berat 28.77 kDa.
Keyword: Quorum sensing, AHL-Laktonase, Kloning, Bacillus thuringiensis, Bacillus cereus

Judul: Thermal Characteristics and Dynamics of Tropical Cyclone over Western North Pacific Ocean: A Case Study of Typhoon Songda (Chedeng) 2011
Abstrak: The frequent occasion of Tropical Cyclone (TC) over Western North Pacific (WNP) Ocean lies from 10˚N to 26˚N and 121˚E to 170˚E. Sources of TC development come from warm ocean temperature where latent heat is released during condensation processes and subsequently concentrated in the boundary layer. Relative humidity at 850-700 hPa is responsible to produce the most intense storm. Meanwhile, weak vertical wind shear between 850-200 hPa is one of the dynamical factors that lead to the development of TC. Pressure level of 850-200 hPa is chosen to minimize the thermodynamic effect in the lower troposphere. Typhoon Songda (Chedeng in the Philippines) or TSC lasted from May 18th to 30th, 2011 and strengthened into powerful Super Typhoon stage between May 24th and 27th. Long curving track and the exhibition of all sequences of TC life cycle, TSC is then considered as an ideal case of TC. The objective of the study with case of TSC is to investigate the role of thermal characteristics and dynamics on TC intensity. The research is carried out by using Advanced Research of Weather Research and Forecasting model (WRF ARW model) version 3.3. Two domains are employed in the model. The first domain situate from 02˚N to 40˚N and 118˚E to 149˚E and cover spatial resolution () of 33.1 km. The second domain situate from 09˚N to 27˚N and 119˚E to 132˚E with of 11 km. Timestep of the model () is 120 seconds. The model is supported by the following physical parameterization, i.e., Yonsei University Scheme (YSU) in the boundary layer, Kain-Fritsch scheme (KF) in the cumulus, and WRF Single-Moment 3-class scheme in the microphysics. Initial meteorological condition prior to the formation of the cyclone is generated using WRF ARW standard-release model. Sensitivity of the model output is obtained from a selected single-parameter change scenarios, namely, 10 % to 20 % decrease and increase of wind shear initial data at 850-200 hPa, and by 10 % to 20 % decrease of relative humidity initial data at 850-700 hPa. The result showed that the negative correlations between wind shear and intensity are found in wind shear scenarios. Wind shears of 10 ms-1 which lead to strengthening of the wind intensity in the early period of Typhoon development are found in wind shear scenarios. The effect of wind shear changes on wind intensity is statistically significant in the 20 % wind shear scenarios. During mature stage, weak wind intensity occurred when wind shear increase as given in the WRF standard-release and the 20 % decreasing scenario. Different situation is found in the 20 % increasing scenario where wind shear tend to weak and lead to strong wind intensity at this stage. Meanwhile, the reduction of moisture supply at 850-700 hPa resulting from 20 % decreasing relative humidity play a major role in the weakening of wind intensity and reduces mechanical energy of the cycle process as much as 300 J kg-1.
Keyword: