Judul: Potential of Sperm Bovine Protamine and Transition Nuclear Protein as Biomarkers of Semen Quality in Indonesia’ Bulls
Abstrak: Parameter kualitas semen yang rutin dievaluasi sebagai dasar penentu fertilitas pejantan seperti konsentrasi, morfologi, dan motilitas spermatozoa tidaklah cukup untuk memprediksi fertilitas pejantan. Gen dan protein dalam spermatozoa dan seminal plasma yang dikombinasikan dengan pengujian kualitas semen sebagai biomarker telah banyak dilaporkan dan dianggap lebih efektif. Protamin (PRM) merupakan protein dasar pada nukleus spermatozoa yang berfungsi dalam pengemasan DNA spermatozoa secara optimal sehingga terjadi peningkatan kondensasi kromatin yang akan melindungi integritas genetik genom paternal. Ekspresi PRM yang rendah berkaitan erat dengan infertilitas dengan berbagai penurunan kualitas semen seperti konsentrasi, motilitas, peningkatan abnormalitas morfologi dan kerusakan DNA spermatozoa. Penonaktifan gen TNPs pada manusia dilaporkan akan mengakibatkan penurunan fertilitas yang ditandai dengan adanya penurunan konsentrasi, motilitas, viabilitas, peningkatan kerusakan kromatin DNA dan abnormalitas morfologi spermatozoa. Protein-protein transisi (TNPs) merupakan protein yang terdapat pada inti spermatozoa yang terdiri atas TNP1 dan TNP2. Gen atau protein TNP 2 berperan dalam menghentikan proses transkripsi gen dari histon, yang kemudian TNP 1 akan berperan menstimulasi perbaikan DNA yang terputus selama pengangkatan histon. Penelitian tahap pertama bertujuan untuk menganalisa karakteristik semen beku pada berbagai rumpun pejantan sapi di Indonesia. Semen beku yang digunakan dalam penelitian berasal dari 6 ekor sapi pejantan Limousin, FH, PO, dan 4 ekor sapi pejantan aceh. Karakteristik semen beku yang dievaluasi meliputi motilitas, viabilitas, integritas membran plasma, abnormalitas morfologi, integritas akrosom, aktivitas membran mitokondira, dan kerusakan DNA spermatozoa. Analisis motilitas spermatozoa (progressive motility, total motility, non motile) dilakukan menggunakan computer-assisted semen analysis, sedangkan viabilitas spermatozoa dianalisa menggunakan pewarnaan eosin-nigrosin. Integritas membran plasma spermatozoa dianalisa menggunakan hypoosmotic swelling test, dan abnormalitas morfologi spermatozoa dianalisa menggunakan metode pewarna carbolfuchsin-eosin. Integritas akrosom dianalisis menggunakan metode pewarnaan FITC-PNA, dan aktivitas membran mitokondira spermatozoa dianalisis menggunakan JC-1. Evaluasi kerusakan DNA dilakukan dengan menggunakan pewarnaan acridine orange (AO) dan bos halomax. Karakteristik semen pada semua parameter kualitas berbeda nyata (P<0,05) antar rumpun pejantan sapi, kecuali pada abnormalitas sekunder (P>0,05). Membran mitokondria spermatozoa berhubungan erat (P<0,01; P<0,01) dengan progressive motility, total motility, non motile. Karakteristik kualitas semen antar rumpun pejantan bervariasi dan berbeda nyata antar rumpun, meskipun secara keseluruhan kualitas semen pada masing-masing parameter masih tergolong normal dan baik digunakan untuk inseminasi buatan. Penelitian tahap kedua bertujuan untuk menganalisa ekspresi relatif dari gen PRM1, PRM2, PRM3, TNP1, dan TNP2 pada spermatozoa berbagai rumpun sapi pejantan di Indonesia dan menganalisa potensinya sebagai biomarker kualitas dan produksi semen. Semen beku yang digunakan dalam penelitian berasal dari 6 ekor sapi pejantan Limousin, FH, PO, dan 4 ekor sapi pejantan aceh. Setiap pejantan dikelompokkan menjadi dua kelompok yakni produksi tinggi dan rendah, berdasarkan kapasitas produksi semen beku selama ± 6 bulan. Analisis ekspresi gen PRM1, PRM2, PRM3, TNP1, TNP2, dan PPIA (housekeeping gene) pada semen beku tersebut dilakukan menggunakan RT-PCR. Korelasi ekspresi gen dengan parameter kualitas semen pada tahapan ini menggunakan hasil evaluasi karakteristik semen pada tahap 1. Ekspresi relatif gen PRM1 secara signifikan paling tinggi (P<0,05) dibandingkan gen PRM2, PRM3, TNP1 dan TNP2 pada semua rumpun pejantan. Gen PRM1, TNP1 dan TNP2 secara signifikan terekspresi lebih tinggi (P<0,05) pada kelompok produksi tinggi dibandingkan kelompok produksi rendah. Gen TNP1 dan TNP2 berhubungan erat (P<0,05; P<0,01) dengan
Keyword: biomarker, kualitas semen, pejantan sapi, protamin, TNPs

Judul: IPB (Bogor Agricultural University)
Abstrak: Sapi bali merupakan sapi asli Indonesia yang memiliki banyak keunggulan, antara lain mudah beradaptasi dengan berbagai jenis pakan, kondisi lingkungan dan iklim yang ekstrim, serta memiliki kondisi reproduksi yang baik. Prediksi fertilitas calon pejantan unggul, termasuk sapi bali, dilakukan melalui Breeding Soundness Examination (BSE). Hal ini dinilai kurang akurat karena belum mampu menggambarkan secara utuh mengenai kompetensi spermatozoa untuk fertilisasi. Hal ini mengakibatkan perlu dilakukannya investigasi komprehensif yang mengaitkan kualitas semen dengan angka konsepsi di lapangan. Indikator penentu potensi fertilitas pejantan adalah melalui pemeriksaan kualitas semen. Evaluasi semen yang umumnya dilakukan secara konvensional belum sepenuhnya mampu mendeskripsi prediksi fertilitas secara tepat dan akurat, sehingga dieksplorasi dengan memanfaatkan kemajuan teknologi, seperti penggunaan Computer-Assisted Sperm Analysis (CASA) hingga perangkat mikrofluida. CASA dapat memeriksa ribuan sel spermatozoa sekaligus dengan lebih akurat dan objektif, bahkan mencakup berbagai parameter uji dalam satu waktu. Perangkat mikrofluida menjadi salah satu alternatif penguji kualitas semen dengan alat dan bahan sederhana, volume sampel kecil, harga terjangkau, waktu singkat, dapat digunakan secara mandiri, dan praktis digunakan di segala tempat. Pengujian kualitas semen secara mendalam hingga tingkat molekuler juga mulai dikembangkan melalui pendekatan teknologi omic yang mampu mengkaji molekul transkripsi dan translasi di dalam spermatozoa. Teknologi ini mampu menyajikan data ekspresi gen untuk memvalidasi fungsi spermatozoa dalam spermatogenesis, fertilisasi, dan perkembangan embrio sebagai parameter fertilitas pejantan. Penggunaan teknologi ini dalam perkembangan industri peternakan telah menjadi metode utama yang dapat diterapkan secara luas untuk memprediksi potensi fertilitas pejantan melalui analisis transkriptom spermatozoa. Penelitian bertujuan untuk 1) mengkaji karakteristik semen sapi bali, 2) menganalisis berbagai parameter kinematic motilitas dan morfologi abnormalitas spermatozoa menggunakan CASA dan kaitannya dengan fertlitas, 3) menguji penggunaan perangkat mikrofluida berbasis benang dalam menganalisis kualitas semen pada parameter viabilitas spermatozoa, dan 4) mempelajari ekspresi gen PRM1 dan imunolkalisasi protein PRM1 spermatozoa pada sapi bali dengan tingkat fertilitas berbeda. Penelitian pertama dilakukan dengan mengelompokkan sapi bali yang dibagi menjadi kelompok fertilitas suprior dan baik (SF dan GF) berdasarkan nilai conception rate (%CR). Semen beku dikoleksi dan dievaluasi secara mikroskopis, meliputi motilitas, viabilitas, keutuhan membran plasma (MPU), abnormalitas, dan fragmentasi DNA spermatozoa. Perbedaan kualitas semen pada masing-masing kelompok dianalisis menggunakan independent-sample t-test. Rerata %CR kelompok SF dan GF masing-masing adalah 89,43±0,19% dan 81,03±0,75%. Motilitas, viabilitas, MPU, abnormalitas, dan fragmentasi DNA spermatozoa pada kelompok SF dan GF adalah 59,32±2,09% vs 51,90±1,64% (P<0,05), 66,57±0,95% vs 65,64±1,20% (P>0,05), 69,20 ±2,76 vs 64,18±2,50% (P>0,05), 1,92±0,15% vs 2,32±0,13% (P<0,05), dan 2,17±0,29% vs 3,03±0,23% (P<0,05). Perbedaan signifikan antara karakteristik kualitas semen beku sapi antara kelompok SF dan GF ditemukan pada parameter motilitas progresif, abnormalitas dan fragmentasi DNA spermatozoa. Namun, seluruh parameter memiliki korelasi kuat dengan tingkat fertilitas, yang mana parameter motilitas, viabilitas dan keutuhan membran plasma spermatozoa berkorelasi positif, sedangkn abnormalitas dan fragmentasi DNA spermatozoa memiliki korelasi negatif dengan tingkat fertilitas sapi bali. Karakteristik semen sapi bali dengan demikian, dapat dijadikan sebagai indikator awal dalam memprediksi fertilitas pejantan. Penelitian kedua dilakukan dengan mengevaluasi semen berdasarkan parameter kinematika motilitas spermatozoa (progressive motility/PM, curvilinear velocity/VCL, average path/VAP, straight line velocity/VSL, the amplitude of the lateral head displacement/ALH, dan beat-cross frequency/BCF) dan morfologi abnormal (proximal droplet, distal droplet, bent tail, dan coiled tail)
Keyword: biomarka, fertilitas pejantan, mikrofluida, PRM1, sapi bali, Bali cattle, biomarkers, male fertility, microfluidics, PRM1

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: