Judul: Bioprospeksi Lipase Asal Tempe Indonesia: Isolasi, Identifikasi, Kloning, dan Karakterisasi Lipase Novel dari Micrococcus luteus EMP48-D.
Abstrak: Tempe merupakan pangan tradisional asli Indonesia yang dibuat melalui proses fermentasi, umumnya menggunakan Rhizopus oligosporus. Selain R. oligosporus, keberadaan bakteri menjadi sangat penting dalam produksi tempe, yang mana beberapa dari mereka berperan dalam meningkatkan kualitas tempe. Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi dan memeriksa hubungan antara bakteri lipolitik yang berasosiasi dengan tempe CMG, EMP dan RTI serta peran mereka dalam pelepasan senyawa asam lemak bebas. Bakteri lipolitik yang ditemukan di setiap sampel tempe memiliki kepadatan sekitar 0.1% dari jumlah total populasi bakteri. Tempe CMG merupakan tempe dengan jumlah populasi bakteri lipolitik tertinggi sebesar 1.04 × 106 cfu g-1 diikuti oleh tempe EMP sebesar 2.88 × 105 cfu g-1, dan tempe RTI sebesar 1.72 × 104 cfu g-1. Profil asam lemak bebas menunjukkan bahwa aktivitas lipolisis terjadi selama fermentasi tempe. Tempe EMP menunjukkan pembebasan pada semua jenis asam lemak bebas dominan pada tempe, sementara tempe CMG lebih aktif dalam membebaskan asam γ-linolenat dan asam stearat dan RTI hanya secara aktif melepaskan asam linolenat. Karakterisasi awal menggunakan gen parsial sekuen 16S rRNA, dari ± 200 isolat lipolitik yang diperoleh menunjukkan sebagian besar isolat yang diidentifikasi tergolong dalam tiga filum dominan. Filum Proteobacteria terbagi menjadi sembilan genus: Serratia, Klebsiella, Citrobacter, Proteus, Morganella, Raoultella, Pseudomonas, Moraxella, dan Acinetobacter; filum Firmicutes terbagi menjadi dua genus: Bacillus dan Staphylococcus; Sementara filum Actinobacteria terbagi menjadi empat genus; Micrococcus, Salinibacterium, Kocuria, dan Barrientosiimonas; Beberapa isolat juga diklasifikasikan sebagai klon yang belum terkulturkan. Lipase bakteri adalah kelompok penting dari enzim yang menawarkan potensi besar dalam sintesis organik, sehingga terdapat minat yang cukup besar dalam upaya mengidentifikasi dan mengembangkan lipase-lipase bakteri jenis baru. Bakteri penghasil lipase (EMP48-D) diisolasi dari sampel tempe. Gen yang mengkodekan lipase dari EMP48 ditransformasikan ke dalam inang Escherichia coli BL21 menggunakan teknik PCR kloning. Prediksi urutan asam amino dari urutan nukleotida (1,356 pb) mengkodekan protein yang terdiri atas 451 residu asam amino dengan berat molekul sekitar 30 kDa berdasarkan hasil deteksi zimogram. Protein yang dideduksi menunjukkan 98% identitas urutan asam amino terhadap lipase dari Micrococcus luteus trpE16. Analisis sekuen juga menunjukkan bahwa protein mengandung G-Y-S-Q-G yang merupakan karakteristik khas dari lipase. Kehadiran sinyal peptida sepanjang 31 residu menunjukkan protein dimungkinkan untuk sekresi ekstraseluler. Struktur 3D yang diprediksi dari lipase EMP48-D menunjukkan topologi membentuk lipatan α/β-hidrolase yang terdiri atas sembilan β-strand dan 12 α-heliks. Ser244, His420 dan Asp388 berperan iii sebagai residu triad katalitik. Residu serin katalitik (Ser244) terletak pada siku nukleofilik antara strand β6 dan helix α4 dalam struktur inti. Lipase EMP48-D menunjukkan variabel spesifisitas/aktivitas hidrolitik yang berbeda terhadap berbagai ester p-nitrophenyl. p-nitrophenyl caprylate (C8) dan p-nitrophenyl laurate (C12) merupakan ester yang paling efisien dihidrolisis dibandingkan dengan jenis ester lainnya. Lipase EMP48-D menunjukkan aktivitas spesifik optimum pada pH 5.0 dan suhu 40 °C sebesar 15.02 ± 2.33 U mg-1. Stabilitas enzim berada pada kisaran pH 4.0 – 5.0 dan dapat mempertahankan 42.13% dari aktivitasnya sekalipun di inkubasi pada suhu 65 °C selama 180 menit. Di antara pelarut organik yang diujikan, 2-propanol aktivitas lipase relatif tampak stabil pada 113.5%, diikuti oleh butanol dengan peningkatan aktivitas relatif sebesar 113%, etanol sebesar 105.2%, asetonitril sebesar 103,7% dan metanol sebesar 102%, sementara pelarut
Keyword: Tempe, bakteri lipolitik, metagenom, Micrococcus luteus, lipase asidik, struktur 3D, transesterifikasi

Judul: Pengaruh Peptida Sinyal dan Promoter Pada Ekspresi Lipase Novel Dari Micrococcus luteus EMP48-D di Escherichia coli
Abstrak: Lipase (triasilgliserol asilhidrolase EC 3.1.1.3) merupakan enzim hidrolitik yang dapat menghidrolisis trigeliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Lipase dimanfaatkan dalam beberapa industri, seperti makanan, susu, farmasi, tekstil, surfaktan, pakan ternak, kosmetik, dan biodiesel. Mengingat banyaknya manfaat dari enzim ini, eksplorasi lipase semakin gencar dilakukan, salah satunya dengan rekayasa protein rekombinan baik secara homolog maupun heterolog. Pada penelitian sebelumnya gen penyandi lipase EMP48-D telah berhasil diisolasi dari Micrococcus luteus yang merupakan bakteri yang terdapat di tempe. Gen lipase EMP48-D ini dapat terkekspresi di Escherichia coli, meskipun memiliki aktivitas yang masih rendah. Lipase EMP48-D memiliki karakter unik yaitu dapat bekerja di pH asam (lipase asam). Penelitian terkait lipase asam masih sangat jarang jika dibandingkan dengan eksplorasi lipase golongan alkali. Aktivitas lipase yang diperoleh pada penelitian tersebut masih sangat kecil dan terdapat di intraseluler. Oleh sebab itu pada penelitian ini promoter (T7 dan T5) digunakan untuk memperoleh aktivitas yang lebih tinggi, dan peptida sinyal (ompA, M. lut dan pelB) digunakan untuk sekresi protein rekombinan secara ekstraseluler. Pada penelitian ini gen lipase EMP48-D terlebih dahulu diklon ke dalam plasmid pBSP dengan backbone pET28-a, dengan beberapa variasi yaitu T7_M.lut_EMP, T7_ompA_EMP, T7_pelB_EMP, T5_ompA_EMP, T5_pelB_EMP, dan T7_EMP kemudian diintroduksikan ke dalam E. coli DH5α. Seluruh plasmid rekombinan diekspresikan ke dalam E. coli BL21 (DE3) pLysS dengan T7_EMP sebagai kontrol. Ekspresi lipase EMP48-D diinduksi dengan IPTG 0,5 mM di suhu 30 ⁰C dengan waktu induksi selama 5 jam dan agitasi 200 rpm. Perbedaan nilai OD600 terjadi pada perlakukan induksi dan non induksi yang diamati pada ekspresi T7_M.lut_EMP dan T7_ompA_EMP. Kultur yang diinduksi menunjukkan pertumbuhan yang lebih lambat dibandingkan dengan yang tidak diinduksi. Perbedaan jumlah sel mengindikasikan inang mengalami penghambatan pertumbuhan sel, karena ekspresi dari lipase EMP48-D. Penambahan peptida sinyal (M. luteus, ompA dan pelB) dalam sekresi lipase EMP48-D memberikan pengaruh yang baik dalam translokasi lipase EMP48-D. Pemberian peptida sinyal (M. luteus, ompA dan pelB) menunjukkan pengaruh dalam jumlah translokasi lipase EMP48-D baik yang di kontrol oleh promoter T7 maupun T5. Lipase EMP48-D yang terfusi dengan ompA dan dikontrol promoter T7 memiliki aktivitas spesifik ekstraseluler tertinggi, yaitu 418 U mg-1. Hasil ini diikuti oleh fusi dengan peptida sinyal asli M. luteus (292 U mg-1), pelB (125 U mg-1), dan tanpa peptida sinyal (56 U mg-1). Lipase EMP48-D yang terfusi dengan peptida sinyal ompA di bawah pengaruh promoter T5 juga menunjukkan aktivitas spesifik ekstraseluler tertinggi, yaitu 133 U mg-1 dan pelB hanya 74 U mg-1. Di daerah periplasma dan intraselulur, lipase EMP48-D fusi ompA yang dikontrol oleh promoter T5 memiliki aktivitas tertinggi yaitu 107 U mg-1 dan 33 U mg-1. Ekspresi lipase EMP48-D di bawah kontrol promoter T7 lebih tinggi dari promoter T5, sekitar 1,8 kali dengan ompA, dan 1,3 kali dengan pelB. Oleh karena itu, peptida sinyal ompA, di bawah kendali promoter T7, adalah yang paling efektif dalam ekspresi ekstraseluler lipase EMP48-D. Lipase EMP48-D menunjukkan aktivitas spesifik optimum pada suhu 40 °C (95%) dan optimum pada pH 5 (100%). Penggunaan berbagai jenis substrat juga memberikan pengaruh terhadap aktivitas lipase EMP48-D, yaitu minyak zaitun (100%), minyak sawit (64%), kanola (64%) minyak jagung (64%), minyak kedelai (59%), minyak bunga matahari (55%), dan
Keyword: Lipase asam, Micrococcus luteus, Promoter, Sinyal sekresi

Judul: Construction of Strongly Optimal Binary Linear Code with Minimum Distance 9 and 11
Abstrak: A binary linear code of length n over q F is a subspace of n q F . A code has three parameters that attached to it, namely length, dimension, and minimum distance. A code with length n, dimension k and minimum distance d is often called [n, k, d ]-code. Usually, when two parameters are given, then we want to find a code that has the best value for the last parameter. Based on Gilbert- Varshamov bound, if a [n, k, d ]-code exists and can not be expanded, we call it a strongly optimal code. In this paper, we construct strongly optimal code with minimum distance 9 and 11. In constructing the code, we created a theorem and algorithm based on Gilbert-Varshamov bound before we implement the algorithm to MAPLE programming language. Because of computational limitations, the program can only construct up to k = 10 for d = 9 and k = 12 for d = 11.
Keyword: