Judul: Peningkatan Aktivitas Enzim L-Arabinosa Isomerase Dari Geobacillus Stearothermophilus Dengan Teknik Site Directed Mutagenesis
Abstrak: Enzim L-arabinosa isomerase (L-AI) merupakan enzim yang berperan dalam mediasi isomerisasi antara D-galaktosa menjadi D-tagatosa. D-tagatosa, adalah pemanis yang paling mirip dalam rasa dan sifat fisik dengan sukrosa dari seluruh pemanis, selain itu juga dikenal sebagai pengganti gula alami. D-tagatosa merupakan gula langka yang bersifat malabsorbsi atau sulit diserap oleh usus halus. Keunggulan sifat tersebut yang menjadikan D-tagatosa merupakan gula langka dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif pengganti sukrosa. Sehingga banyak metode digunakan untuk meningkatkan hasil produksi D-tagatosa dari proses enzimatik L-AI. Produksi enzim L-AI pada umumnya memiliki berbagai kendala, seperti rendahnya aktivitas enzim dari galur murni yang telah diisolasi sebelumnya. Pendekatan rekayasa genetik merupakan alternatif yang dapat dilakukan untuk mendapatkan enzim L-AI dengan aktivitas yang lebih baik, salah satunya adalah dengan melakukan mutasi pada suatu posisi tertentu untuk memperbaiki sifat enzim. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengkonstruksi gen araA pada vektor pRHA dan mengekspresikan protein rekombinan L-AI di sitoplasma Escherichia coli serta meningkatkan produksi D-tagatosa dengan berbagai variasi mutasi. Gen penyandi enzim L-AI telah berhasil dikloning ke dalam vektor pRHA, dan diekspresikan di sitoplasma E. coli NiCo21 dengan ukuran protein 57 kDa. Gen tersebut telah berhasil dimutasi dengan menggunakan teknik site directed mutagenesis pada titik mutasi S393T, F280N, F280L dan mutasi ganda S393T-F280L dan S393T-F280N. Lebih lanjut lagi hasil uji aktivitas enzim L-AI dari kelima mutan dan tipe liar, empat diantaranya menunjukkan adanya peningkatan aktivitas enzim L-AI. Mutan S393T memiliki aktivitas spesifik tertinggi yakni 0.518 atau 159% dan diikuti oleh mutan F280L, F280N dan S393T-F280L yakni 24.7%, 15%, dan 14% berturut-turut, dibandingkan dengan tipe liar. Sedangkan penurunan aktivitas enzim ditunjukkan pada mutan S393T-F280N dengan penurunan aktivitas 6% di bandingkan tipe liar. Mutan S393T memiliki nilai untuk dikembangkan di dunia industri.
Keyword: Geobacillus stearothermophilus, L-arabinose isomerase, site directed mutagenesis

Judul: Konstruksi Dan Ekspresi Gen Penyandi Enzim L-Arabinosa Isomerase Pada Permukaan Sel Khamir Pichia Pastoris
Abstrak: D-tagatosa, isomer dari D-galaktosa merupakan golongan ketoheksosa yang langka di alam. D-tagatosa memiliki kemiripan tingkat kemanisan (92%) dan rasa dengan sukrosa, namun sedikit menghasilkan kalori, sehingga D-tagatosa berpotensi menjadi pemanis dan pengganti gula pada industri makanan dan farmasi. Belakangan ini mulai berkembang pembuatan D-tagatosa dari D-galaktosa secara biologis menggunakan biokatalis. Beberapa enzim yang terlibat dalam biotransformasi D-tagatosa telah banyak dipelajari dan L-arabinosa isomerase (L-AI) dianggap paling berpotensi untuk digunakan pada produksi D-tagatosa karena dapat mengkatalis isomerisasi D-galaktosa menjadi D-tagatosa. Penelitian sebelumnya menunjukkan aktivitas relatif L-AI dalam mengkatalis D-galaktosa menjadi D-tagatosa meningkat sejalan dengan kenaikan temperatur. Oleh karena itu, penggunaan temperatur tinggi pada L-AI diharapkan dapat meningkatkan produksi D-tagatosa. Teknologi berbasis permukaan sel adalah salah satu pendekatan yang memungkinkan peptida atau protein target diekspresikan pada permukaan sel dan sejauh ini sistem ekspresi pada permukaan sel khamir merupakan sistem yang paling banyak digunakan dibandingkan sistem ekspresi yang lain. Sistem ini membutuhkan suatu protein permukaan yang dapat menampilkan protein target pada pemukaan sel khamir. α-agglutinin adalah protein yang terdapat pada permukaan Saccharomyces cerevisiae dan dapat digunakan dalam sistem tampilan permukaan pada khamir lainnya, seperti Pichia pastoris. P. pastoris merupakan khamir metilotropik yang dapat menggunakan metanol sebagai sumber karbon. Kelebihan utama yang dimiliki oleh P. pastoris dibandingkan sel prokariot adalah sel ini mampu melakukan modifikasi pascatranslasi seperti pelipatan protein, glikosilasi, dan pembentukkan ikatan disulfida. Penelitian ini bertujuan untuk mengkonstruksi dan mengekspresikan gen penyandi L-AI pada permukaan sel khamir P. pastoris. Gen araA, penyandi L-AI, telah disubkloning ke dalam vektor pJ912-AGα di bawah kontrol promotor terinduksi metanol (PAOXI) dan difusi dengan sinyal sekresi MF-α, α-agglutinin, dan tag His sehingga menghasilkan vektor rekombinan pJ912-AGα-araA. Vektor rekombinan tersebut telah berhasil dikonstruksi dan urutan basanya telah diverifikasi, serta telah dilinearisasi dengan enzim SacI sebelum digunakan untuk transformasi. P. pastoris GS115 digunakan sebagai inang dalam transformasi. Vektor rekombinan tersebut telah berhasil diintegrasikan ke dalam genom P. pastoris GS115. Sel transforman yang stabil secara genetik telah diperoleh melalui seleksi pada media yang mengandung zeocin hingga konsentrasi 1000 μg/mL. Protein rekombinan L-AI juga telah berhasil diekspresikan pada permukaan sel P. pastoris GS115. Pengamatan menggunakan mikroskop fluoresence telah membuktikan bahwa sel transforman berhasil memancarkan pendaran berwarna hijau pada permukaan sel yang berasal dari interaksi protein fungsional His6 dan antibodi rabbit polyclonal to 6×His tag®. Hal ini didukung dengan adanya pita protein target berukuran sekitar 91 kDa dalam analisis SDS-PAGE menunjukkan bahwa sel transforman telah berhasil mengekspresikan protein target yang menyatu dengan α-agglutinin dan tag His. Percobaan menggunakan manik magnet menunjukkan bahwa sel P. pastoris rekombinan melekat pada permukaan manik magnet. Secara keseluruhan hasil tersebut meyakinkan bahwa fusi protein L-AI telah berhasil diekspresikan pada permukaan sel P. pastoris.
Keyword: Sistem tampilan permukaan khamir, Pichia pastoris, araA, L-arabinosa isomerase, D-tagatosa.

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: