Judul: Kloning dan Ekspresi Gen araA dari Bifidobacterium longum pada E. coli BL21(DE3) dan E. coli BL21(DE3)pLysS.
Abstrak: Tagatosa merupakan rare sugar atau gula langka, suatu gula monosakarida yang keberadaannya sangat sedikit di alam. Senyawa ini memiliki karakteristik yang khas sebagai pemanis fungsional, dan merupakan isomer dari galaktosa. Larutan tagatosa 10% dapat menghasilkan tingkat kemanisan 92% serupa dengan sukrosa. Selain itu nilai kalori yang dihasilkan hanya sebesar 1.5 kkal/g. Tagatosa tidak menyebabkan adanya peningkatan gula darah dan ditetapkan sebagai bahan pemanis tambahan yang bersifat aman bagi penderita diabetes dan orang yang memiliki status obesitas. Dua metode yang dapat digunakan dalam proses memproduksi tagatosa, yaitu metode kimiawi dan biologis. Produksi tagatosa dengan metode kimiawi dilakukan dengan menghidrolisis laktosa dilanjutkan dengan proses isomerisasi dengan bantuan katalis kalsium. Namun metode ini memiliki kompleksitas tinggi pada proses purifikasi produk akhirnya, sehingga hal tersebut menyebabkan tingginya biaya produksi. Saat ini produksi tagatosa diarahkan dengan menggunakan metode lain yaitu secara biologis dengan mencari sumber gen araA yang menyandikan enzim L-arabinose isomerase (EC 5.3.1.4). Gen araA yang bersumber dari bakteri termofilik memerlukan ion Co2+ dan Mn2+ sebagai kofaktor kerja enzim untuk mengoptimalkan aktivitas enzim L-arabinose isomerase. Keberadaan ion metal pada produk akhir tagatosa dapat membahayakan kesehatan konsumen. Oleh karenanya, diperlukan gen araA yang bersumber dari bakteri mesofilik seperti Bifidobacterium longum yang dapat aktif pada suhu rendah yang aktif tanpa memerlukan bantuan ion metal. Proses kloning gen araA telah berhasil dilakukan dengan mengamplifikasi gen araA sebesar 1518 pb (pasang basa) yang bersumber dari B. longum BB536 menggunakan primer yang telah didesain sebelumnya dan meligasikannya pada vektor kloning pGEM-T Easy. Protein L-AI dengan ukuran 56 kDa telah berhasil terekspresi dengan baik pada sel E. coli BL21(DE3) menggunakan bantuan vektor ekspresi pET-21b. Akan tetapi, protein L-AI tersebut membentuk aggregat atau inclusion body. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengatasi permasalahan inclusion body tersebut yaitu melakukan solubilisasi dengan menggunakan urea, menurunkan penggunaan konsentrasi IPTG, menurunkan suhu inkubasi, mengubah metode pemecahan sel secara fisik dan mengganti sistem ekspresi sel inang pada E. coli BL21(DE3)pLysS, namun berbagai upaya yang telah dilakukan belum membuahkan hasil yang diinginkan.
Keyword: Bifidobacterium longum, ekspresi, kloning, gen araA, tagatosa

Judul: Kloning dan Ekspresi Gen β-1,4-glukanase dari Burkholderia cepacia ke dalam Sistem Escherichia coli serta optimasi dan karakterisasinya
Abstrak: Glukanase merupakan salah satu enzim yang dapat menghidrolisis dinding sel kapang patogen yang menginfeksi tanaman padi. Glukanase dihasilkan dari bakteri endofitik yaitu Burkholderia cepacia. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis hasil kloning dan ekspresi gen penyandi enzim β-1,4-glukanase dari Burkholderia cepacia ke dalam sistem Escherichia coli serta mengkarakterisasi enzim rekombinannya. Gen glukanase diisolasi dari bakteri B. cepacia yang berasal dari tanaman padi dengan teknik PCR menggunakan primer Glu 1320 yang dirancang berdasarkan sekuen glukanase melalui akses internet menghasilkan fragmen DNA berukuran 1300 bp. Hasil analisis BlastN dan BlastX dari sekuen klon rekombinan menunjukkan bahwa gen berukuran 1300 bp yang telah diklon dengan vektor pGEM-T Easy dan sekuensing urutan DNA yang diperoleh menunjukkan bahwa fragmen DNA memiliki kemiripan dengan gen Endo-1,4-D-glucanase pada Burkholderia mallei dan Burkholderia pseudomallei. Hal tersebut ditunjukkan dengan nilai kemiripan (Identity) 99% dan E-value 0.0. Analisis proteomik hasil sekuen asam amino menggunakan Server Expasy Proteomic menunjukkan gen rekombinan glukanase memiliki jumlah asam amino 451, bobot molekul 48.363 kDa dan memiliki titik isoelektrik (pI) sekitar 5.87. Hasil signal peptide memiliki nilai cleavage site berada pada posisi 23 dan 24 yang terletak pada asam amino AAA-AE. Protein klon rekombinan diperoleh dari database Protein Data Bank (PDB) dengan kode 4q2b.2.A. Protein ini terdiri atas 349 residu yang membentuk struktur sekunder berupa 7 pasang beta-hairpin, 20 turn, 3 helix-3/10, dan 17 alpha-helix. Protein hasil purifikasi memiliki bobot molekul protein fusi sekitar 65 kDa. Aktivitas spesifik enzim glukanase menunjukkan 1207.976 U mg-1 dengan yield 27.0% dan tingkat kemurnian 3.9- fold. pH dan suhu optimum dalam menghidrolisis β-glukan adalah pH 6.0 dan suhu 40 oC dengan aktivitas enzim 293.71 U mL-1.
Keyword: Burkholderia cepacia, gen β-1,4-glukanase, Escherichia coli

Judul: Thermal Characteristics and Dynamics of Tropical Cyclone over Western North Pacific Ocean: A Case Study of Typhoon Songda (Chedeng) 2011
Abstrak: The frequent occasion of Tropical Cyclone (TC) over Western North Pacific (WNP) Ocean lies from 10˚N to 26˚N and 121˚E to 170˚E. Sources of TC development come from warm ocean temperature where latent heat is released during condensation processes and subsequently concentrated in the boundary layer. Relative humidity at 850-700 hPa is responsible to produce the most intense storm. Meanwhile, weak vertical wind shear between 850-200 hPa is one of the dynamical factors that lead to the development of TC. Pressure level of 850-200 hPa is chosen to minimize the thermodynamic effect in the lower troposphere. Typhoon Songda (Chedeng in the Philippines) or TSC lasted from May 18th to 30th, 2011 and strengthened into powerful Super Typhoon stage between May 24th and 27th. Long curving track and the exhibition of all sequences of TC life cycle, TSC is then considered as an ideal case of TC. The objective of the study with case of TSC is to investigate the role of thermal characteristics and dynamics on TC intensity. The research is carried out by using Advanced Research of Weather Research and Forecasting model (WRF ARW model) version 3.3. Two domains are employed in the model. The first domain situate from 02˚N to 40˚N and 118˚E to 149˚E and cover spatial resolution () of 33.1 km. The second domain situate from 09˚N to 27˚N and 119˚E to 132˚E with of 11 km. Timestep of the model () is 120 seconds. The model is supported by the following physical parameterization, i.e., Yonsei University Scheme (YSU) in the boundary layer, Kain-Fritsch scheme (KF) in the cumulus, and WRF Single-Moment 3-class scheme in the microphysics. Initial meteorological condition prior to the formation of the cyclone is generated using WRF ARW standard-release model. Sensitivity of the model output is obtained from a selected single-parameter change scenarios, namely, 10 % to 20 % decrease and increase of wind shear initial data at 850-200 hPa, and by 10 % to 20 % decrease of relative humidity initial data at 850-700 hPa. The result showed that the negative correlations between wind shear and intensity are found in wind shear scenarios. Wind shears of 10 ms-1 which lead to strengthening of the wind intensity in the early period of Typhoon development are found in wind shear scenarios. The effect of wind shear changes on wind intensity is statistically significant in the 20 % wind shear scenarios. During mature stage, weak wind intensity occurred when wind shear increase as given in the WRF standard-release and the 20 % decreasing scenario. Different situation is found in the 20 % increasing scenario where wind shear tend to weak and lead to strong wind intensity at this stage. Meanwhile, the reduction of moisture supply at 850-700 hPa resulting from 20 % decreasing relative humidity play a major role in the weakening of wind intensity and reduces mechanical energy of the cycle process as much as 300 J kg-1.
Keyword: