Judul: Perakitan Tanaman Kentang Kultivar Medians yang Membawa Gen Penyandi AHL Laktonase untuk Meningkatkan Ketahanan terhadap Penyakit Busuk Lunak
Abstrak: Dickeya dadantii adalah bakteri fitopatogen penyebab penyakit busuk lunak pada beberapa tanaman seperti kentang, anggrek, dan wortel. Bakteri ini dapat memproduksi enzim pektinolitik yang mampu menghidrolisis dinding sel tanaman sehingga jaringan tersebut melunak dan membusuk. Produksi enzim pektinolitik pada D. dadantii diregulasi oleh mekanisme quorum sensing (QS) dengan senyawa asil homoserin lakton (AHL) berupa 3-oxo-C6-HSL sebagai senyawa autoinduser. Mekanisme QS merupakan mekanisme komunikasi pada bakteri patogen Gram negatif untuk meregulasi beberapa ekspresi gen seperti bioluminensi pada Vibrio fisheri, pembentukkan biofilm pada Pseudomonas aeuroginosa, dan produksi pigmen violacein pada C.violaceum. Penghambatan mekanisme QS melalui mekanisme quorum quenching (QQ) menggunakan enzim AHL laktonase dapat digunakan sebagai salah satu alternatif dalam pengendalian bakteri D. dadantii. Enzim tersebut dapat mendegradasi cincin lakton pada 3-oxo- C6-HSL sehingga gen penyandi enzim pektinolitik pada D. dadantii tidak terekspresi. Bacillus cereus B10 asal Hutan cangkuang, Sukabumi pada penelitian sebelumnya telah dilaporkan memiliki aktivitas AHL laktonase yang tinggi dalam mereduksi gejala busuk lunak pada umbi kentang karena infeksi D. dadantii. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi dan menganalisis gen aiiA penyandi AHL laktonase dari B. cereus B10, mengekspresikan gen aiiA tersebut pada Escherichia coli BL21 (DE3) pLysS, mengkonstruksi vektor biner pembawa gen aiiA (pCAB10) serta mengekspresikan gen aiiA pada genom kentang kultivar Medians. Penelitian ini dibagi menjadi 2 tahap. Tahap pertama adalah karakterisasi gen aiiA dari B. cereus B10dan ekspresi gen tersebut pada E. coli BL21 (DE3) pLysS. Proses karakterisasi gen aiiA dilakukan dengan mengkloning gen aiiA mengandung situs restriksi NdeI dan BamH1 dari B. cereus B10 pada vektor pGEM-T-Easy. Gen aiiA yang telah disubkloning tersebut kemudian digunakan untuk mengonstruksi vektor ekspresi pET15b yang membawa gen aiiA. Plasmid pET15b-aiiA tersebut selanjutnya ditransformasikan ke dalam sel E. coli BL21 (DE3) pLysS. Gen aiiA tersebut diekspresikan pada E. coli BL21 (DE3) pLysS dengan menambahkan IPTG dengan beberapa konsentrasi 0.1 mM, 0.5 mM, dan 1 mM sebagai senyawa induksi. Protein AiiA selanjutnya disejajarkan dengan bakteri penghasil AHL laktonase yang lain serta kelompok enzim metallo-β- laktamase (glioxalase dan beta laktamase). Struktur 3D dari protein AiiA tersebut dianalisis melalui progam swissmodel.org dan pyMOL. Tahap kedua adalah ekspresi gen aiiA pada tanaman kultivar Medians. Gen aiiA dengan situs restriksi NcoI dan BglI1 disubkloning pada vektor pGEM-T-Easy. Gen aiiA dikonstruksi pada vektor pCAMBIA2300 menjadi pCAB10. Plasmid tersebut kemudian ditransformasi ke dalam E. coli DH5α melalui teknik elektroporasi. Transformasi pCAB10 ke dalam Agrobacterium tumefaciens LBA 4404 dilakukan melalui teknik Triparental mating (TPM). A. tumefaciens LBA 4404 pembawa pCAB10 digunakan sebagai perantara untuk mentransformasikan gen aiiA ke dalam genom tanaman kentang kultivar Medians. Proses transformasi gen aiiA pada pCAB10 dilakukan melalui metode kokultivasi. Eksplan-eksplan yang berupa ruas batang (internode) yang telah dikokultivasi kemudian dipindahkan ke media induksi kalus tanpa kanamisin sebagai agen seleksi. Kalus yang tumbuh kemudian diseleksi pada media yang mengandung 50 mg L-1 kanamisin. Tunas yang tumbuh dari kalus pada media seleksi dinyatakan sebagai tanaman putatif transgenik. Tanaman tersebut kemudian diperbanyak dan diseleksi ketahanannya terhadap penyakit busuk lunak D. dadantii. Analisis ekspresi gen aiiA dilakukan dengan mendeteksi keberadaan gen aiiA dari cDNA tanaman putatif transgenik melalui teknik PCR. Hasil karakterisasi gen aiiA B. cereus B10 menunjukkan bahwa gen aiiA
Keyword: Gen aiiA, AHL Laktonase, Kentang kultivar Medians, Transformasi genetik

Judul: Potensi Bakteri Penghasil AHL Laktonase sebagai Pengendali Busuk Lunak Kentang oleh Dickeya dadantii.
Abstrak: Dickeya dadantii adalah bakteri fitopatogen yang memproduksi enzim Plant Cell-Wall Degrading Enzyme (PCWDE) sebagai faktor virulensinya. Ekspresi gen yang berkaitan dengan produksi PCWDE diregulasi melalui mekanisme quorum sensing (QS). QS merupakan mekanisme komunikasi antara sel bakteri untuk meregulasi ekspresi-ekspresi gen yang berkaitan dengan pertahanan diri seperti gen yang berkaitan dengan virulensi bakteri, pembentukan enzim ekstraseluler, pembentukkan biofilm dan motilitas bakteri. Proses komunikasi bakteri hanya dapat terjadi ketika bakteri dalam jumlah quorum dan konsentrasi senyawa autoinduser yang dikeluarkan bakteri mencapai ambang batas. Senyawa autoinduser tersebut akan berikatan dengan protein regulator sehingga mengaktifkan ekspresi gen tertentu. Asil homoserin lakton (AHL) merupakan senyawa autoinduser universal pada bakteri Gram Negatif. Enzim AHL laktonase merupakan enzim yang dapat mendegradasi ikatan ester pada senyawa AHL sehingga mekanisme quorum sensing (QS) terganggu. AHL laktonase disandikan oleh gen aiiA. Gangguan pada mekanisme QS mengakibatkan inaktivasi gen-gen yang berkaitan dengan produksi PCWDE pada D. dadantii. Gangguan dalam mekanisme QS tidak akan menyebabkan bakteri fitopatogen mati akan tetapi hanya mempengaruhi ekspresi gen sehingga dapat menekan resistensi. Aplikasi bakteri AHL laktonase dapat dikembangkan menjadi salah satu strategi pengendalian bakteri fitopatogen. Eksplorasi bakteri penghasil AHL laktonase perlu dilakukan untuk mendapatkan bakteri penghasil AHL laktonase dengan aktivitas yang tinggi dalam menghambat gejala busuk lunak pada umbi kentang oleh D.dadantii A3. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi gen aiiA penyandi AHL laktonase dan menguji kemampuan degradasi AHL 20 isolat yang berasal dari Tambak Udang di Lampung dan Hutan Cangkuang, Sukabumi. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk menguji kemampuan bakteri penghasil AHL laktonase dalam mereduksi pembentukan pigmen Chromobacterium violaceum serta gejala busuk lunak Dickeya dadantii pada kentang. Aktivitas degradasi AHL dapat dilihat dari penghambatan pembentukan pigmen violacein pada C. violaceum. Deteksi gen aiiA pada bakteri uji dilakukan menggunakan primer aiiAF dan aiiAR. Seluruh bakteri uji yang memiliki gen aiiA diidentifikasi secara molekuler dan diuji kemampuannya dalam mereduksi gejala busuk lunak D. dadantii A3 pada umbi kentang. Hasil penelitian menunjukkan sebanyak 9 dari 20 isolat bakteri yaitu B4, B10, B11, B13, B14, B16, B17, B18, and B19 memiliki aktivitas degradasi AHL dengan indeks degradasi AHL tertinggi oleh isolat B16. Analisis asam amino penyusun protein AiiA menunjukkan AHL laktonase dari kesembilan bakteri memiliki kesamaan tinggi dengan protein AiiA dengan multispesies Bacillus sp. Sembialan bakteri uji tidak menyebabkan reaksi hipersensitif pada tanaman tembakau. Identifikasi bakteri berdasarkan gen 16S rRNA menunjukkan 9 bakteri merupakan kelompok Bacillus sp. yaitu B. cereus untuk B4, B10, B11, B16; B. thuringiensis untuk B13 and B14; B.toyonensis untuk B17; B.subtilis untuk B18; and B. mycoides untuk B19. Supernatan dari kesembilan isolat dapat mereduksi produksi violacein C.violaceum. Sembilan bakteri uji mampu menurunkan gelaja busuk lunak oleh D.dadantii A3. Berdasarkan seluruh hasil, sembilan isolat bakteri uji dapat dikembangkan menjadi agen quorum quencher untuk memutuskan quorum sensing bakteri sehingga gen yang berkaitan dengan patogenisitas bakteri patogen tidak terekspresi.
Keyword: AHL-laktonase, Bacillus spp., Dickeya dadantii A3

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: