Judul: Variasi Gen Penyandi Enzim Biosintesis Lignin Tanaman Monokotil dan Karakterisasi Gen COMT pada Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench)
Abstrak: VINCENTIA ESTI WINDIASTRI. Variasi Gen Penyandi Enzim Biosintesa Lignin Tanaman Monokotil dan Karakterisasi Gen COMT pada Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench). Dibimbing oleh SINTHO WAHYUNING ARDIE dan SATYA NUGROHO. Lignin adalah bahan alam yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan mentah, di antaranya dalam industri papan partikel, kesehatan, dan bioenergi. Peningkatan produksi lignin mendorong tersedianya sumber lignin terbaharukan dan ramah lingkungan. Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) berpotensi digunakan sebagai sumber biomassa untuk produksi lignin. Produksi lignoselulosa dari sorgum per tahunnya mencapai 19-47 ton/ha. Meskipun demikian, untuk memanfaatan sorgum sebagai sumber lignin secara optimal diperlukan peningkatan kandungan total lignin pada tanaman sorgum. Rekayasa genetika dalam modifikasi kandungan lignin dapat menjadi jawaban. Namun, informasi mengenai gen biosintesis lignin pada sorgum masih terbatas. Penelitian ini bertujuan memperoleh informasi protein biosintesis lignin pada tanaman monokotil menggunakan pendekatan analisis in silico dan mengkarakterisasi gen penyandi enzim COMT (Caffeic acid O methyltransferase) pada sorgum. Analisis bioinformatika mengenai protein biosintesis lignin telah dilakukan menggunakan beberapa program bioinformatika; BLAST, Mega-X, Conserved Domain Database, InterPro, dan MEME. Analisis in silico yang dilakukan menggambarkan bahwa protein biosintesis lignin dari tanaman-tanaman monokotil membentuk klaster yang searah dengan arah divergensi taksonomi tanaman monokotil. Protein lignin dari sorgum mengelompok bersama Mischanthus, tebu dan jagung. Pohon kekerabatan protein COMT menghasilkan nilai bootstrap tertinggi untuk protein COMT sorgum (97) di antara pohon filogeni protein-protein yang lain. Hasil penyejajaran keluarga protein COMT sorgum (XP_002445083.1) dengan protein COMT dari Mischanthus, tebu, jagung dan Arabidopsis thaliana menunjukkan bahwa protein dengan nomor aksesi GenBank XP_002445083.1 mempunyai karakter fungsional yang saling mirip, sehingga dapat diduga bahwa XP_002445083.1 adalah protein penyandi COMT pada sorgum. Gen Bmr12 (BROWN MIDRIB12) diperkirakan mempunyai fungsi dalam penentuan kandungan total lignin pada sorgum karena mutasi gen bmr12 menyebabkan kandungan total lignin tanaman mutan tereduksi. Percobaan ini bertujuan untuk mengidentifikasi variasi basa (single nucleotide polymorphism, SNP) pada coding DNA sequence (CDS) gen Bmr12 dari sorgum dengan kandungan lignin tinggi (aksesi KS, 4182, dan SMM) dan kandungan lignin rendah (aksesi Buleleng Empok, JP, dan Pahat) serta mempelajari pola ekspresi gen Bmr12 pada kedua kelompok sorgum tersebut. Gen Bmr12 berhasil di isolasi dari cDNA enam aksesi sorgum dengan panjang basa nukleotida 1.089 bp. Penyejajaran gen Bmr12 dari keenam genotipe sorgum dengan sekuen referensi (XM_002445038) menunjukkan terdapat 3 synonymous SNP (pada posisi basa ke-420, 675, 693) dan 3 non-synonymous SNP (pada posisi basa ke-266, 676 dan 905) pada aksesi KS. Ekspresi relatif gen Bmr12 pada daun sorgum di stadia heading menunjukkan ekspresi tertinggi pada aksesi 4183A, yaitu 25,59 kali lipat dari ekspresi aksesi Pahat. Ketiga aksesi lainnya, SMM, Buleleng Empok, JP mempunyai pola ekspresi yang hampir sama (11,36; 12,38; 14,57 kali lipat) dan KS sebesar 4,77 kali lipat., VINCENTIA ESTI WINDIASTRI. Variation of Genes Encoding Lignin Biosynthetic Enzymes in Monocots and Characterization of the COMT Gene in Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). Supervised by SINTHO WAHYUNING ARDIE and SATYA NUGROHO. As one of the natural products, lignin can be utilized as raw materials for industries, biofuel, and bioenergy. With the increasing demand for lignin, it is important to find a renewable and environmentally friendly source to produce lignin. Sorghum has the potential to be
Keyword: COMT, in silico, lignin biosynthetic protein, sorghum, total lignin content

Judul: Isolation and Characterization of Lignin  Biosynthesis Gene, SiCOMT2, from Foxtail Millet (Setaria italica [L.] Beauv) for  Lodging Resistance
Abstrak: Hotong (Setaria italica (L.) Beauv) merupakan salah satu tanaman serealia yang berpotensi dikembangkan sebagai pangan fungsional karena memiliki kandungan gizi yang tinggi. Cekaman rebah adalah salah satu faktor yang mempengaruhi produktivitas hotong. Ketahanan rebah pada hotong dilaporkan berasosiasi dengan kandungan lignin. Caffeic acid O-methyltransferase (COMT) merupakan salah satu enzim kunci dalam jalur biosintesis lignin. Penelitian ini bertujuan mengisolasi dan mengkarakterisasi gen penyandi COMT, SiCOMT2, dari empat genotipe hotong, yaitu NTB-1, Buru, Mauliru-2, dan ICERI-6. Gen SiCOMT2 berhasil diisolasi dari DNA genom empat genotipe hotong dengan panjang basa nukleotida 2.023-2.050 pb. Pensejajaran dengan SiCOMT2 referensi dari hotong kultivar IC-403579 menunjukkan terdapat sepuluh synonymous SNP di intron 1, dua non-synonymous SNP di ekson 1 (basa 322 dan 337), dan tiga non-synonymous SNP di ekson 2 (basa 1.444, 1.663, dan 1.897)., Foxtail millet (Setaria italica [L.] Beauv) is one of the cereal crops potentially developed as a functional food due to its high nutritional value. Lodging stress is one of the detrimental factors limiting the productivity of foxtail millet. Lodging resistance in foxtail millet has been reported to be associated with lignin content. Caffeic acid O-methyltransferase (COMT) is one of the key enzymes in the lignin biosynthesis pathway. This study aimed to isolate and characterize the COMT encoding gene, SiCOMT2, from four foxtail millet genotypes namely NTB-1, Buru, Mauliru-2, and ICERI-6. SiCOMT2 genes were successfully isolated from the genomic DNA of the four foxtail millet genotypes with the nucleotide length ranging from 2.023-2.050 bp. Alignment with the reference sequence of SiCOMT2 from cv. IC-403579 showed ten synonymous SNPs in intron 1, two non-synonymous SNPs in exon 1 (nt. 322 and 337), and three non-synonymous SNPs in exon 2 (nt. 1.444, 1.663, and 1.897).
Keyword: gene cloning, molecular marker, phylogenetics, polymorphism, SNP

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: