Judul: Isolation, Characterization, and Cloning of Invertase Inhibitor Gene (sininh) from several Sugarcane Varieties in Indonesia
Abstrak: Fragmen gen inhibitor invertase telah diisolasi dari berbagai tanaman yang dibudidayakan, salah satunya adalah tebu. Laporan hasil penelitian ini akan mengulas struktur gen inhibitor invertase (sininh) sepanjang 650 bp dari beberapa varietas tebu di Indonesia diantaranya varietas PS 881, PS 882, PSJT 941, PS 862, BL (Bulu Lawang), dan KK (Kidang Kencana). Selain itu, struktur primer, sifat fisikokimia, struktur sekunder, struktur 3D, dan lokalisasi subseluler dari protein Sininh diprediksi menggunakan bioinformatic tools. Informasi ini bermanfaat untuk penelitian di masa depan, terutama untuk mengontrol akumulasi sukrosa pada tingkat pasca-translasi pada tanaman tebu. Prediksi protein Sininh yang terdiri dari 124 - 145 residu memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Potein Sininh yang diprediksi dari varietas PS 882 dan BL memiliki potensi translokasi karena ditemukan sinyal peptida pada urutan sekuens nya. Selain itu, ditemukan beberapa residu Cys (sistein) pada urutan prediksi protein Sininh kedua varietas tersebut yang terkait dengan pembentukan ikatan disulfida untuk stabilitas struktur protein. Domain lestari tanaman yaitu invertase/pektin methylesterase inhibitor yang ditemukan dalam prediksi protein Sininh varietas BL/Bulu Lawang berperan menghambat aktivitas pectin methylesterase (PMEs) invertase dengan pembentukan suatu kompleks. Adapun motif N-glycosylation juga ditemukan dalam protein Sininh varietas PS 881, PSJT 941, PS 862, BL (Bulu Lawang), dan KK (Kidang Kencana), yang terkait dengan potensi stabilitas dan interaksi dengan protein lainnya. Selain itu, pada penelitian ini berhasil dilakukan pengklonan gen inhibitor invertase (sininh) dari tebu varietas PS 862 pada bakteri Eschericia coli DH5α. Studi ini membangun dasar untuk mempelajari aspek struktural dan mekanisme inaktivasi invertase melalui protein penghambat (Sininh) pada tingkat molekuler., Invertase inhibitor gene fragments have been isolated from various cultivated plants, one of which is sugarcane. This report will review the structure of the invertase inhibitor gene (sininh) at the 650 bp from multiple sugarcane varieties in Indonesia (PS 881, PS 882, PSJT 941, PS 862, BL/Bulu Lawang, KK/Kidang Kencana). Moreover, the primary structure, physicochemical properties, the secondary structure, 3D structure, and subcellular localization of Sininh protein were predicted utilizing bioinformatics tools. This information is beneficial for future research, especially to control sucrose accumulation at the post-translation level in sugarcane plants. The prediction of the Sininh protein consisting of 124 - 145 residues have different characteristics. The predicted Sininh protein sequences from PS 882 and BL varieties have the potency for translocation due to peptide signals. In addition, there are some Cys residues in both varieties associated with the formation of disulfide bonds for protein structure stability. Sustainable, functional conserved domain plant invertase/pectin methylesterase inhibitors found in the Sininh protein variety BL/Bulu Lawang where they inhibit the activity of pectin methylesterase (PMEs) invertase with a complex formation. N-glycosylation motifs are also found in the protein Sininh varieties PS 881, PSJT 941, PS 862, BL (Bulu Lawang), KK (Kidang Kencana), which is related to potential stability and interaction with other proteins. Moreover, this study was successfully cloned sininh gene from PS 862 variety in Eschericia coli DH5α. These studies build the foundation for studying the structural aspects and the mechanism of the inactivation of invertase via its inhibitory proteins (Sininh) at the molecular level.
Keyword: Inhibitor invertase, tebu, akumulasi sukrosa, post-translasi

Judul: Isolasi, Kloning dan Karakterisasi Gen Penyandi Enzim Invertase dari Berbagai Varietas Tanaman Tebu.
Abstrak: Tanaman tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan salah satu sumber bahan baku industri gula, karena mampu mengakumulasi hingga lebih dari 25% (w/w) sukrosa dari berat basah. Pada tanaman tebu, enzim invertase telah banyak dilaporkan sebagai kunci regulasi dari akumulasi sukrosa pada batang tebu. Untuk itu, mengontrol aktivitas enzim invertase merupakan aspek yang sangat penting dalam meningkatkan kandungan sukrosa dalam batang tebu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui korelasi aktivitas enzim dengan kandungan sukrosa pada batang, mengisolasi serta mendapatkan plasmid rekombinan penyandi enzim invertase dari berbagai varietas tebu yang berbeda dan memprediksi struktur protein 3D enzim invertase dengan pendekatan bioinformatika. Tahapan penelitian dimulai dari pengambilan sampel tanaman tebu dari PT. PG. Rajawali II dan PT. Jatitujuh, dilanjutkan dengan isolasi total RNA dan inisiasi kalus serta penanaman bibit tebu di lahan percobaan. Kalus dan tanaman tebu yang berumur 6-8 bulan digunakan untuk analisis aktivitas enzim SAI (soluble acid invertase) serta isolasi total RNA dan sintesis cDNA. cDNA digunakan sebagai template amplifikasi gen invertase dengan teknik PCR (Polymerase chain reaction), dilanjutkan dengan ligasi ke dalam vektor pTA2 dan transformasi ke Escherichia coli DH5α. Koloni positif dikonfirmasi dengan teknik PCR colony. Analisis sekuen gen penyandi invertase dengan teknik bioinformatika untuk memprediksi sisi aktif pada struktur protein 3D. Persentase pembentukan kalus tertinggi terjadi pada varietas KK (94.70%), diikuti oleh PS 862 (80.33%) dan BL (65.25%). Data hasil uji korelasi menunjukkan nilai R (-0.826), diketahui bahwa aktivitas enzim soluble acid invertase dengan rendemen tebu berhubungan negatif mendekati sempurna. Artinya semakin tinggi aktivitas enzim maka nilai rendemen tebu yang dihasilkan akan semakin rendah. Produk PCR gen Invertase berukuran 1800 bp yang menyandikan residu asam amino berjumlah 574 telah berhasil diperoleh. Hasil analisis sekuen asam amino dari gen invertase yang diperoleh memiliki nilai Identity 99% dengan asam amino penyusun cell wall invertase dari Saccharum hybrid cultivar FN-41 clone INV12. Hasil analisis motif gene pada sekuen asam amino menggunakan perangkat lunak Genious R 10, menunjukkan terdapat motif asam amino lestari pada residu asam amino ke Asn76(asparagin), Asp77(asam aspartat), Pro78(prolin), Gly80(Glysin), dan Arg165(arginin)
Keyword: aktivitas enzim, 3D protein, gen invertase, kalus, rendemen tebu

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: