Judul: Cloning of Triacylglycerol Lipase (TGA) and Carboxylesterase (CES) Bacillus velezensis mlp-2  for Modification of Polyester Fabrics.
Abstrak: Poliester adalah polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya. Sebagai serat sintetis poliester memiliki keunggulan jika dibandingkan dengan serat sintetis lainnya. Kuat, tidak mudah kusut, mudah dibersihkan dan murah adalah beberapa keunggulannya, dibalik kelebihan tersebut kelembapan yang rendah serta sifat hidrofobik menjadi kekurangannya apabila digunakan sebagai bahan baku tekstil. Untuk mengubah sifat hidrofobik poliester menjadi hidrofilik dilakukan modifikasi permukaan, sehingga poliester menjadi lebih mudah menyerap air, pewarna dan nyaman digunakan sebagai bahan baku tekstil. Modifikasi permukaan secara enzimatik menggunakan enzim hidrolase lipolitik adalah metode yang efektif, efisien dan ramah lingkungan. Enzim lipolitik triasilgliserol lipase (EC 3.1.1.3) dan karboksilesterase (EC 3.1.1.1) bekerja pada ikatan ester karboksil, dihasilkan oleh mikroba dan sudah diaplikasikan untuk berbagai bidang industri termasuk industri tekstil. Bakteri dari genus Bacillus diketahui sebagai penghasil enzim hidrolase lipolitik. Pada penelitian ini dilakukan kloning gen triasilgliserol lipase (TGA) dan karboksilesterase (CES) dari Bacillus velezensis mlp-2 untuk mendapatkan enzim triasilgliserol lipase serta karboksilesterase yang mampu diaplikasikan untuk modifikasi permukaan poliester. Penelitian ini dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah isolasi dan kloning gen triasilgliserol lipase (TGA) dan karboksilesterase (CES) dari B. velezensis mlp-2. Kloning gen TGA, CES beserta promotornya pada vektor plasmid pJET 1.2 blunt dan pGEMT dan transformasi pada sel inang Escherichia coli DH5α. Hasil ekspresi gen TGA dan CES yang berupa protein enzim triasilgliserol lipase dan karboksilesterase dianalisa sekuen asam amino untuk mengetahui hubungan kekerabatan, motif sekuen asam amino, struktur model dan triad katalitiknya. Analisa sekuen asam amino protein TGA dan CES dilakukan dengan mensejajarkan terhadap protein enzim yang sama dari bakteri pembanding dilanjutkan dengan prediksi struktur model 3D menggunakan server online https://swissmodel.expasy.org/. Tahap kedua adalah produksi enzim intraseluler rekombinan triasilgliserol lipase dan karboksilesterase pada media Luria Bertani. Enzim yang dihasilkan diuji aktivitasnya hidrolisisnya, diukur kadar proteinnya dan dikarakterisasi spesifisitasnya terhadap substrat, pengaruh pH, suhu, inhibitor, aktivator, deterjen, pelarut organik dan ion. Tahap ketiga adalah aplikasi enzim triasilgliserol lipase dan karboksilesterase untuk modifikasi kain poliester. Aplikasi modifikasi permukaan kain poliester dilakukan dengan merendam kain poliester pada masing-masing kelompok perlakuan. Kelompok perlakuan meliputi enzim rekombinan triasilgliserol lipase, karboksilesterase, enzim lipase komersial C. rugosa (Amano), enzim lipase non rekombinan B. velezensis mlp-2, kontrol positif (NaOH) serta kontrol negatif (Air). Parameter yang diamati antara lain hidrofilisitas, penyerapan warna, kandungan karboksil dan pengamatan morfologi permukaan kain menggunakan mikroskop electron Isolasi gen Triasilgliserol lipase (TGA) dan Karboksilesterase (CES) dari B. velezensis mlp-2 mendapatkan gen TGA berukuran 645 bp dan gen CES berukuran 1449 bp. Kloning dan ekspresi gen TGA serta CES beserta native promotornya pada inang Escherichia coli DH5α menghasilkan enzim lipase dan karboksilesterase rekombinan intraseluler. Aktivitas enzim TGA dan CES rekombinan intraseluler adalah 0.25 U/mL dan 0.23 U/mL dengan berat molekul 25 kDa dan 50kDa. Enzim TGA mempunyai spesifisitas pada substrat lemak ester p-nitrophenyl-octanoat (C10) dan p-nitrophenyl-palmitate (C16). Enzim CES mempunyai spesifitas pada substrat p-nitrophenyl-asetate (C2) dan p-nitrophenyl-butirat (C4). TGA optimal pada pH 8 suhu 40 °C sedangkan CES optimal pada pH 7 dan suhu 40 °C. Ion logam Mg2+, Mn2+, K+ dan Zn2 menurunkan aktivitas enzim TGA dan CES, sedangkan ion Ca2+ meningkatkan aktivitas pada kedua enzim tersebut. Penambahan inhibitor EDTA (Ethylene Diamine
Keyword: kloning gen, karboksilesterase, modifikasi permukaan, poliester, triasilgliserol lipase

Judul: Isolation and Cloning of Thermo-halotolerant Lipase Gene from Bacillus tequilensis isolated from Lainea Hot Spring in Southeast Sulawesi
Abstrak: Kebutuhan lipase oleh berbagai bidang industri dengan aplikasi yang beragam membuat lipase perlu diproduksi secara cepat dan banyak. Namun lipase yang diproduksi saat ini belum sepenuhnya sesuai dengan industri yang memerlukan pemrosesan dengan kondisi suhu tinggi dan pelarut organik serta interaksi ion dalam larutan seperti kadar garam atau salinitas. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi bakteri penghasil lipase termo-halotoleran dari sumber air panas, mengkloning dan mengekspresikan gen penyandi lipase serta karakterisasi biokimia lipase termo-halotoleran. Pengayaan dilakukan sebelum mengisolasi bakteri lipolitik dari habitat ekstrim seperti sumber air panas. Pengayaan dilakukan secara langsung pada habitat asli atau in situ enrichment. Bakteri lipolitik diisolasi dari sampel hasil pengayaan in situ dengan metode Spread Plate pada media Rhodamin B–Agar. Isolat bakteri lipolitik diidentifikasi berdasarkan gen 16S rRNA. Gen penyandi lipase diisolasi dengan teknik PCR menggunakan degenerate primer. Gen lipase diklon pada vektor pGEM-T Easy kemudian ditransformasi ke Escherichia coli DH5α untuk preservasi gen dan diklon pada vektor pET24a, ditransformasi ke E. coli BL21 (DE3) pLysS untuk diekspresikan. Ekspresi LipA_BTeq dilakukan 2 perlakuan yaitu mengikutsertakan sekuen signal peptida dan diekspresikan tanpa signal peptida (lipase mature). Analisis massa molekuler protein enzim lipase dilakukan dengan SDS-PAGE dan zimogram. Selain itu dilakukan analisis struktur 3D serta kekerabatan dalam Family lipase dianalisis menggunakan aplikasi MEGA XI. Karakterisasi lipase yang dilakukan adalah suhu optimum, pH optimum, stabilitas enzim terhadap salinitas (larutan NaCl), spesifisitas substrat, ketahanan terhadap pelarut organik, serta pengaruh ion logam. Tujuh belas isolat berhasil diisolasi dari sampel hasil pengayaan. Gen lipase dari 5 isolat bakteri lipolitik berhasil diklon dengan kode isolat HSAS, HSDS2, HSC3.1, HSC3.2 dan HSB3. Hasil identifikasi terhadap isolat HSAS, memiliki tingkat kemiripan 99.5% dengan Bacillus tequilensis strain A13 dengan panjang gen lipase (LipA_Bteq) 639 bp yang menyandikan 213 asam amino dengan 31 asam amino di awal sekuen merupakan sekuen signal peptida. Hasil ekspresi gen lipase menunjukkan perlakuan lipase mature memiliki aktivitas spesifik lebih tinggi (17 ± 1.12 U/mg) daripada yang memiliki signal peptida (8 ± 1.11 U/mg), sehingga lipase mature dipilih untuk dikarakterisasi. Hasil analisis SDS-PAGE dan Zimogram menunjukkan berat protein LipA_Bteq sebesar ~20 kDa. Hasil tersebut dikonfirmasi pula analisis MEGA XI yang membentuk klad dengan subfamily lipase I.4. LipA_Bteq memiliki suhu optimum 30 oC, dan memiliki rentang stabilitas suhu 30 oC - 60 oC dengan rata-rata aktivitas relatif 98 %. LipA_Bteq memiliki ketahanan terhadap konsentrasi NaCl 0.1M sampai 3M, dan memiliki aktivitas optimum pada konsentrasi NaCl 2 M. LipA_Bteq digolongkan sebagai lipase halotoleran karena membutuhkan NaCl untuk mencapai aktivitas optimum. Untuk parameter pH, LipA_Bteq memiliki aktivitas tertinggi pada pH 8. LipA_Bteq memiliki preferensi yang baik pada substrat C6 (rantai pendek). Kehadiran ion logam (Fe3+, Cu2+, Mg2+, Ca2+, Na+, dan Mn2+) dengan konsentrasi 100 mM dalam campuran reaksi mampu meningkatkan aktivitas LipA_Bteq. Disisi lain Zn2+ menurunkan aktivitas lipase sampai 83%. Penambahan pelarut organik 50% metanol, isopropanol dan etanol menurunkan aktivitas enzim, sedangkan kehadiran butanol dan n-heksan meningkatkan aktivitas enzim sebesar 12 % dan 20 % secara berurutan., The need for lipase by various industrial fields with diverse applications makes lipases need to be produced quickly and in large quantities. However, the lipases produced today are not fully suitable
Keyword: lipase bakteri, kloning gen lipase, lipase termo-halotoleran

Judul: Characteristic of Overshooting Top (OT) Based on  Himawari  8  Satellite  as  a  Convective  Cloud  Feature  that  Generates  Extreme Weather in the Java Island Region
Abstrak: Overshooting Top (OT) is a feature at the top of a convective cloud that is associated with extreme weather. Research on OT in tropical Indonesia is still very limited. The existence of geostationary satellites with wide area coverage and fast frequency observations is useful for observing the fast dynamics of the OT life cycle. Therefore, this study intends to analyze the relationship between OT and extreme weather, updraft and thermodynamic conditions of OT when extreme weather occurs, the best objective method for detecting OT in the day time and night time, and the spatiotemporal distribution of OT in the tropical region of Java Island during the 2018-2021 period. Based on visual analysis using visible channel and Himawari 8 sandwich products, 87% of extreme weather events in Java were accompanied by the appearance of OT. It indicates that the presence of the OT pattern is a convection cloud pattern or feature that is closely related to extreme weather events for the Java Island region. The existence of a time lag between the appearance of OT and extreme weather events on Java Island indicates that the OT of convection cloud can be used as a precursor or nowcasting for the appearance of extreme weather. Most of the convective cloud OT features during extreme weather events on Java Island have altitude that were only able to exceed the altitude of the equilibrium level and few were able to exceed the tropopause level of 9 km – 16 km. The difference in atmospheric conditions during extreme weather events on Java Island, which is in the tropics and subtropics, is a strong and unstable convective energy condition characterized by a larger CAPE, as well as unstable KI, LI, SI and TTI values. It is offset by kinematic factors in the form of a weak vertical wind shear (bulk wind shear 0-6 km) and a higher freezing point height. The difference between extreme weather events in the Java Island region and other tropical regions compared to subtropical regions is the strong updraft speed of convection clouds. The IRW Texture COMB algorithm based on the IRW-Texture Gradient modification and the COMB algorithm shows a significant increase in quality for detecting OT and non-OT pixels in Java. Rainy days with rainfall > 50 mm/day are very common in areas with an altitude of > 500 m. On the other hand, the level of convection activity which is indicated by the presence of OT and lightning is significantly reduced in this area. OT of convective clouds appear more frequently during the DJF season and less frequently during the JJA season. OT often appears during the day time and rarely at night time. Most OTs appear in the central part, away from the south and north coasts of Java Island during the day, while OTs that appear near the south and north coasts of Java Island can appear in the morning or afternoon.
Keyword: convective clouds, extreme weather, Overshooting Tops, Himawari 8 Satellite