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: 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: