Judul: Identifikasi Enzim Dengan Aktivitas Karbon-Sulfur Liase Pada Bifidobacterium Longum
Abstrak: Bifidobakteria merupakan bakteri anaerob Gram positif yang hidup dalam usus besar manusia sejak bayi. Pertumbuhan bakteri ini terbukti mendukung kesehatan manusia. Informasi mengenai interaksi bifidobakteria dengan usus besar manusia masih terbatas terutama mengenai metabolisme asam amino yang mengandung sulfur sebagai bagian terpenting dari bakteri usus. Rendahnya efisiensi transformasi dan lambatnya pertumbuhan bakteri inilah yang menyebabkan perkembangan informasi metabolismenya terhambat. Bifidobacterium longum 105-A memiliki efisiensi transformasi tertinggi dibandingkan bifidobakteria lainnya, sekitar 104 sampai 106 transforman untuk setiap μg DNA. B. longum 105-A juga memiliki pertumbuhan yang cukup cepat, OD600nm 1 setelah 12 jam. Kunci dari metabolisme asam amino sulfur adalah jalur transsulfurasi, dengan enzim karbon-sulfur (C-S) liase yang berperan untuk menentukan arah jalur ini, sehingga analisa terhadap C-S liase dilakukan. Target enzim C-S liase dipilih dengan metode BLAST. BL105A_1451 dan BL105A_1761 terpilih sebagai target. Pengambilan gen target dilakukan dengan metode PCR menggunakan primer spesifik. Gen target disisipkan kedalam pET- 15b dan ditransformasikan kedalam E. coli DH5α sebagai vektor kloning dan E. coli BL21 sebagai vektor ekspresi. Transformasi dan ekspresi kedua protein pada E. coli berhasil dilakukan yang dibuktikan pada elektroforesis gel agarose dan gel poliakrilamid sodium dodecyl sulfat (SDS-PAGE). Aktivitas C-S liase yang terukur dengan metode 5,5-dithio-bis-(2- nitrobenzoic acid) (DTNB) pada substrat sistationin, menunjukkan hanya ekstrak bebas sel dari E. coli BL21/pET-15b/BL105A_1451 yang beraktivitas sebagai C-S liase. Aktivitas enzim ini sangat tinggi, melebihi aktivitas ekstrak bebas sel E. coli BL21/pET-15b dan E. coli BL21/pET-15b/BL105A_1761. Aktivitas enzim yang tinggi juga ditunjukkan pada substrat L-sistin. Hasil ini menunjukkan BL105A_1451 yang mengekspresikan putative aminotransferase mengenali gugus L-sisteina pada substrat sistationin dan L-sistin, sehingga enzim ini juga dapat bekerja sebagai sisteina desulfidrase. Enzim putative aminotransferase bekerja sebagai sistationin β-liase pada substrat sistationin, sehingga kemungkinan terekspresi pada kodisi L-sisteina sebagai sumber sulfur tunggal. Untuk membuktikan ekspresi C-S liase, dilakukan kultivasi pada B. longum 105-A di bifidobacterial minimal media (BMM) tanpa L-sisteina dan BMM dengan L-sisteina. Hasilnya menunjukkan B. longum 105-A tidak mampu tumbuh tanpa Lsisteina, namun tumbuh baik dengan L-sisteina sebagai sumber sulfurnya. Ekstrak bebas sel dari B. longum 105-A yang ditumbuhkan pada media BMM dengan Lsisteina menunjukkan aktivitas C-S liase terhadap sistationin. Hal ini membuktikan kesamaan aktivitas antara ekstrak bebas sel E. coli BL21/pET-15b/BL105A_1451 dengan B. longum 105-A. Hasil-hasil ini membuktikan bahwa C-S liase diekspresikan dalam kondisi L-sisteina sebagai sumber sulfur pada B. longum 105- A
Keyword: B. longum 105-A, jalur transsulfurasi, aktivitas C-S liase.

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: Characteristic of Overshooting Top (OT) Based on  Himawari  8  Satellite  as  a  Convective  Cloud  Feature  that  Generates  Extreme Weather in the Java Island Region
Abstrak: Overshooting Top (OT) is a feature at the top of a convective cloud that is associated with extreme weather. Research on OT in tropical Indonesia is still very limited. The existence of geostationary satellites with wide area coverage and fast frequency observations is useful for observing the fast dynamics of the OT life cycle. Therefore, this study intends to analyze the relationship between OT and extreme weather, updraft and thermodynamic conditions of OT when extreme weather occurs, the best objective method for detecting OT in the day time and night time, and the spatiotemporal distribution of OT in the tropical region of Java Island during the 2018-2021 period. Based on visual analysis using visible channel and Himawari 8 sandwich products, 87% of extreme weather events in Java were accompanied by the appearance of OT. It indicates that the presence of the OT pattern is a convection cloud pattern or feature that is closely related to extreme weather events for the Java Island region. The existence of a time lag between the appearance of OT and extreme weather events on Java Island indicates that the OT of convection cloud can be used as a precursor or nowcasting for the appearance of extreme weather. Most of the convective cloud OT features during extreme weather events on Java Island have altitude that were only able to exceed the altitude of the equilibrium level and few were able to exceed the tropopause level of 9 km – 16 km. The difference in atmospheric conditions during extreme weather events on Java Island, which is in the tropics and subtropics, is a strong and unstable convective energy condition characterized by a larger CAPE, as well as unstable KI, LI, SI and TTI values. It is offset by kinematic factors in the form of a weak vertical wind shear (bulk wind shear 0-6 km) and a higher freezing point height. The difference between extreme weather events in the Java Island region and other tropical regions compared to subtropical regions is the strong updraft speed of convection clouds. The IRW Texture COMB algorithm based on the IRW-Texture Gradient modification and the COMB algorithm shows a significant increase in quality for detecting OT and non-OT pixels in Java. Rainy days with rainfall > 50 mm/day are very common in areas with an altitude of > 500 m. On the other hand, the level of convection activity which is indicated by the presence of OT and lightning is significantly reduced in this area. OT of convective clouds appear more frequently during the DJF season and less frequently during the JJA season. OT often appears during the day time and rarely at night time. Most OTs appear in the central part, away from the south and north coasts of Java Island during the day, while OTs that appear near the south and north coasts of Java Island can appear in the morning or afternoon.
Keyword: convective clouds, extreme weather, Overshooting Tops, Himawari 8 Satellite