Judul: Isolation, Cloning, and Expression Analysis of Sucrose Transporter Gene (SoSUT4) from Sugarcane (Saccharum officinarum L.)
Abstrak: Protein sucrose transporter (SUT) terlibat dalam translokasi sukrosa melalui floem. Protein ini merupakan salah satu kunci akumulasi sukrosa pada tanaman. Peningkatan kandungan sukrosa pada batang tebu dapat dilakukan melalui pendekatan ekspresi berlebih atau pembungkaman gen untuk anggota gen penyandi sucrose transporter yang berkorelasi negatif dengan kandungan sukrosa. Penelitian ini bertujuan mengkloning dan menganalisis ekspresi gen penyandi sucrose transporter (SoSUT4) pada berbagai varietas tebu komersil di Indonesia. Studi ini mencakup isolasi gen, kloning, sekuensing, analisis bioinformatika, analisis ekspresi gen, dan analisis kadar brix tebu. Penelitian ini telah berhasil mengisolasi serta mengklon fragmen gen putatif SoSUT4 tebu varietas Bululawang pada plasmid pTA2 kemudian mengintroduksikan plasmid rekombinan tersebut ke dalam bakteri E. coli DH10B. Proses sekuensing menghasilkan fragmen gen putatif SoSUT4 sepanjang 802 nukleotida. Gen tersebut menyandikan protein yang terdiri atas 267 asam amino dengan komposisi 39,7% asam amino nonpolar; 25,8% asam amino hidrofobik; 29,9% asam amino polar; dan 14,6% asam amino aromatik serta sistein. Hasil analisis secara in silico menunjukkan bahwa sekuens nukleotida SoSUT4 Bululawang memiliki homologi yang tinggi berturut-turut dengan ShSUT4 sebesar 98,38%, SbSUT4 sebesar 98,25%, dan ZmSUT4 sebesar 96,00% dengan E-value sebesar 0,00. Protein SoSUT4 Bululawang juga diprediksi memiliki enam segmen heliks transmembran dengan probabilitas rata-rata sebesar 0,94. Hasil analisis filogenetik menunjukkan bahwa protein SoSUT4 Bululawang memiliki hubungan evolusi yang paling dekat dengan Saccharum spontaneum dan Saccharum hybrid. Protein SoSUT4 Bululawang diperkirakan memiliki bobot molekul 28,97 kDa, titik isoelektrik teoritis 4,76, nilai kelarutan 0,350, dan menunjukkan potensi signifikan untuk terlokalisasi pada membran sel. Protein ini diduga memiliki instability index II sebesar 31,27 dan indeks alifatik sebesar 100,90 sehingga dikategorikan protein yang stabil. Protein SoSUT4 Bululawang memiliki komposisi domain yang mirip dengan GPH_sucrose dan solute carrier family 45. Ekspresi relatif SoSUT4 pada kondisi normal lebih tinggi pada batang dibandingkan dengan daun varietas Bululawang (±5 bulan) dan PS 881 (±10 bulan) serta berbeda signifikan pada taraf nyata 5%. Kadar brix daun dan batang ketiga varietas tebu berkisar antara 19,16 hingga 19,61% dan berbeda signifikan antarvarietas pada taraf 5%. Kadar brix tertinggi terdapat pada tebu varietas Bululawang baik pada daun maupun batang. Terdapat korelasi negatif yang kuat antara tingkat ekspresi relatif SoSUT4 batang dan daun (-0,97), dan korelasi positif yang antara kuat kadar brix antara batang dan daun tebu (0,81). Temuan penelitian ini membuka peluang baru untuk menganalisis famili gen SUT pada tanaman tebu sehingga dapat dilakukan manipulasi genetik yang tepat untuk mengembangkan varietas tebu unggul dan berdaya hasil tinggi di Indonesia.
Keyword: gene cloning, sucrose transporter, relative expression, bioinformatics

Judul: Isolasi, Kloning dan Ekspresi Gen Invertase dari Berbagai Varietas Tebu.
Abstrak: Tanaman tebu merupakan tanaman pangan yang sangat penting karena mampu mengakumulasi lebih dari 25% sukrosa (w/w). Hal ini membuat tanaman tebu menjadi salah satu dari lima tanaman pangan paling penting di dunia. Pada dekade terakhir, industri gula Indonesia terus mengalami berbagai masalah terkait menurunnya produksi gula nasional. Rata-rata produktivitas gula Indonesia dinilai masih rendah, baik karena rendahnya produktivitas ton tebu/ha maupun rendemen yang dihasilkan oleh tebu. Peningkatan konsentrasi sukrosa pada batang merupakan kunci program pengembangan tebu, namun pengetahuan tentang proses fisiologis dan informasi genetik yang menentukan akumulasi sukrosa pada batang tebu masih sedikit diketahui. Kontrol aktivitas enzim invertase merupakan aspek yang sangat penting dalam meningkatkan kandungan sukrosa dalam batang tebu. Peningkatan kandungan sukrosa dalam batang tebu dapat dilakukan melalui pendekatan antisense atau suppressi gen yang ditujukan pada ekspresi enzim invertase. Inaktivasi enzim invertase akan menurunkan pemecahan sukrosa menjadi heksosa, dan meningkatkan akumulasi sukrosa pada batang tebu. Pentingnya enzim invertase sebagai kunci dalam akumulasi sukrosa dalam tebu, dan peluang pendekatan antisense untuk mengontrol ekspresi enzim tersebut mendorong penelitian untuk mendapatkan berbagai sekuens gen penyandi enzim invertase pada tebu sebagai dasar pengembangan inaktivasi enzim tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, mendapatkan klon dan menganalisis ekspresi gen penyandi enzim invertase dari berbagai varietas tanaman tebu. Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan yang terdiri dari pengambilans sampel dari berbagai varietase tebu di Indonesia, induksi kalus, isolasi RNA, sintesis cDNA, kloning gen invertase ke dalam vektor kloning, sekuensing, dan subkloning gen invertase ke dalam vektor ekspresi untuk pengujian aktivitas ekspresi secara kualitatif dan kuantitatif. Selain itu, Analisis bioinformatik dilakukan untuk mengetahui struktur gen, hubungan filogenetik dan struktur 3D proteinnya. Penelitian ini menghasilkan dua sekuens gen invertase yang terkonfirmasi dapat mengekspresikan enzim invertase melalui pengujian aktivitas ekspresi secara kualitatif dan kuantitatif. Kedua protein yang diekspresikan memiliki akitivas 23,01 ± 0,84 Unit (umol/min) untuk invertase INVC9-PSJT941 dan 22,64 ± 0,93 Unit (umol/min) untuk invertase INVC9-PS881. Berdasarkan pendekatan bioinformatik, keduanya memiliki bentuk 3D protein yang sama dan diindikasikan sebagai anggota dari kelompok Cell Wall Invertase.
Keyword: β-fructofuranosidase, cell wall Invertase, RNAi, akumulasi sukrosa, antisense

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: