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: Study on the Semen Characteristics of Superior Simmental Bulls Based Proteome on Quality Semen and Spermatozoa Fertility Biomarkers
Abstrak: Penilaian fertilitas calon pejantan di Indonesia berdasarkan teknik Breeding Soundness Examination (BSE). Teknik BSE mudah dilakukan, dapat diulangi dan berkorelasi dengan kesuburan pejantan. Pengujian BSE meliputi tiga bagian, yaitu pengamatan fisik (pengamatan genetalia eksternal dan internal melalui eksplorasi rektal), pengukuran lingkar skrotum, tingkah laku seksual (libido), dan analisis kualitas semen. Metode evaluasi semen merupakan metode yang paling umum digunakan untuk penilaian pejantan. Namun, penilaian fertilitas pejantan berdasarkan kualitas semen saja belum dapat menggambarkan fertilitas yang sesungguhnya. Penelitian proteomic dibutuhkan sebagai kajian dalam memprediksi fertilitas pejantan. Beberapa laporan terbaru menunjukkan efektivitas komponen protein plasma semen dapat bersifat menguntungkan atau merugikan bagi fertilitas maupun kualitas semen. Tujuan penelitian ini untuk melakukan kajian penilaian fertilitas pejantan melalui penentuan protein penanda fertilitas. Tahapan penelitian yang dilakukan mencakup: 1) karakterisasi pejantan sapi simental berdasarkan hubungan antara konsentrasi testosteron, adiponektin, dan kualitas semen; 2) profil protein plasma semen berdasarkan berat molekul dan hubungannya dengan kualitas semen segar pejantan sapi simental; 3) protein plasma semen yang berkaitan dengan fertilitas dan kualitas semen segar pejantan sapi simental. Sampel plasma semen diambil dari enam ekor sapi simental milik Balai Inseminasi Buatan (BIB) Ungaran dan enam ekor BIB Lembang dengan kisaran umur 3-8 tahun. Kedua belas ekor tersebut dibagi menjadi kelompok pejantan dengan motilitas spermatozoa ≥70% (normal fresh semen) dan motilitas spermatozoa <70% (poor fresh semen). Pengelompokan berdasarkan data sekunder dari kedua BIB tahun 2018-2019. Kelompok normal fresh semen (NFS) dari BIB Ungaran (NFSU), NFS dari BIB Lembang (NFSL), poor fresh semen (PFS) dari BIB Ungaran (PFSU) dan PFS dari Lembang (PFSL). Setiap kelompok masing-masing tiga ekor sapi. Analisis proteomic menggunakan sampel yang berasal dari BIB Lembang (NFSL dan PFSL). Hasil analisis menunjukkan adanya perbedaan signifikan (p<0,05) antara volume semen dan konsentrasi spermatozoa pada sapi NFSU, PFSU, dan NFSL dengan kelompok sapi PFSL. Sampel NFSU (6,10 ml dan 1455,02×106 /ml), PFSU (6,10 dan 1313,98×106 /ml), serta NFSL (6,73 ml dan 1301,74×106 /ml) lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok sapi PFSL (4,37 ml dan 731,35×106 /ml). Rata-rata konsentrasi testosteron pada pejantan sapi simental NFSU, PFSU, NFSL, dan PFSL berturut-turut sebanyak 35,36 ng/ml, 30,42 ng/ml, 34,94 ng/ml, dan 33,06 ng/ml. Konsentrasi adiponektin dalam penelitian ini menunjukkan rata-rata sebesar 5,52 µg/ml (NFSU), 7,23 µg/ml (PFSU), 5,95 µg/ml (NFSL), dan 6,86 µg/ml (PFSL). Pola sekresi hormon testosteron dan adiponektin pada semua pejantan (NFSU, PFSU, NFSL, dan PFSL) tidak menunjukkan perbedaan konsentrasi yang signifikan (p<0,05). Parameter evaluasi fertilitas untuk seleksi calon pejantan sapi simental berdasarkan evaluasi semen, pengukuran testosteron, dan adiponektin belum dapat menggambarkan kapasitas fertilitas sapi pejantan yang sebenarnya, sehingga perlu ditambahkan dengan penilaian pejantan secara molekular, salah satunya melalui identifikasi protein plasma semen yang berhubungan langsung dengan fertilitas. Perkembangan penilaian fertilitas pejantan dilakukan dengan identifikasi dan karakterisasi protein penentu fertilitas spermatozoa maupun kualitas semen menggunakan metode 1D-SDS-PAGE (gel electrophoresis) berdasarkan berat molekul protein. Hasil penelitian ini menunjukkan, masing-masing ekspresi protein dengan BM 134-101 kD, 100-71 kD, dan 70 kD tidak ditemukan pada kelompok sapi dengan motilitas spermatozoa <70% (PFSU dan PFSL). Analisis protein berdasarkan BM menggunakan SDS-PAGE dapat dipertimbangkan sebagai indikator tambahan metode BSE. Konfirmasi profiling protein berdasarkan BM, masih perlu dilakukan analisis proteomics menggunakan metode
Keyword: protein, seminal plasma, fertility, semen quality, Simmental bulls

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: