04. Embriogenesis dan Induksi Embrio Bagian I 2011

EMBRIOGENESIS

DAN INDUKSI EMBRIO (BAGIAN I)

LABORATORIUM EMBRIOLOGI

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Indikator pencapaian:

 Definisi dan tahapan embriogenesis (pembelahan, blastulasi, gastrulasi dan neurulasi)

 Parameter pertumbuhan dan perkembangan embrio

 Pertumbuhan dan perkembangan embrio (waktu, tempat, proses)  Pembelahan, Blastulasi, Gastrulasi dan Neurulasi

 Kaitan Tipe Pembelahan dengan Tipe Sel Telur

 Prinsip perkembangan: Segregasi sitoplasma dan induksi embrionik terkait dengan potensi prospektif sel

 Konsep organiser yang menjelaskan tentang proses induksi terkait dengan peta takdir

 Peranan hereditas inti dan sitoplasma (maternal) dalam perkembangan

Aktivasi gen dalam proses diferensiasi (metilasi dan asetilasi) terkait dengan waktu dan proses embriogensis

 Kembar identik (monozigotik): komplit dan inkomplit

 Khimerism termasuk freemartin

Wawasan bioteknologi: splitting, kloning, stem cell

h

Definisi dan Tahapan Embriogenesis

Embriogenesis

: proses pembentukan mahluk hidup yang

belum memiliki bentuk

definitif*

.

Empat tahapan embriogenesis :

1.

Cleavage (pembelahan)

,

proses pembelahan embrio terfertilisasi (zigot) secara mitosis.

2.

Blastulasi

,

blastomer akan mengalami compaction (Blastosis compact), kemudian blastomer mensekresikan cairan yang menyebabkan terbentuknya blastocoel (blastosis: ICM, trofoblast, blastocoel)

3.

Gastrulasi

,

terbentuknya tiga lapis daun kecambah (germ layers): ektoderm, mesoderm dan endoderm. Periode kritis perkembangan

4.

Neurulasi

,

pembentukan buluh syaraf. Induksi notokorda pada ektoderm.

h

Parameter Pertumbuhan dan

Perkembangan embrio



_Pertumbuhan:

_{Pertambahan jumlah atau ukuran sel}

menjadi lebih banyak atau lebih besar



≈ Satu sel



banyak sel



≈

Zigot



morula; jumlah sel blastomer bertambah



≈

Oosit primer pada folikel primordial



oosit primer pada

folikel tersier, oosit membesar



Perkembangan:

Perubahan bentuk atau fungsi sel ke arah

bentuk atau fungsi yang baru



≈ Sel ektoderm



menjadi sel neuron

Perkembangan Embrio

Perkembangan : Perubahan bentuk dan fungsi sel kearah

bentuk dan fungsi baru

Perkembangan embrio dicapai melalui proses : induksi,

diferensiasi dan determinasi.

Faktor yang berpengaruh terhadap proses perkembangan :

a. Genetik (yang terdapat dalam inti sel)

ZIGOT

PROSES & TAHAPAN EMBRIOGENESIS :

h

(1) PROSES PEMBELAHAN (CLEAVAGE):

Blastomer

Zona pellucida

•

Mitosis

•

Penambahan bahan inti (DNA)

•

Berjalan sangat cepat

•

Ukuran embrio tetap

•

Dihasilkan MORULA



terdiri dr sel-sel

blastomer

MORULA (NON KOMPAK) (Gbr 4)

COMPACTION

MORULA KOMPAK (Gbr 5)

COMPACTION

Terjadi hubungan antar blastomer  Tight & Gap Junction

Pembentukan mikrofilamen & mikrotubulus antar membran plasma  Batas antar blastomer 

h

Memasuki tahap Blastulasi, pada Morula terjadi:

Polarisasi Blastomer,

Pembentukan rongga blastosul, diferensiasi sel blastomer

Potensi berubah: Totipoten  Pluripoten

Kelompok sel dalam  ICM (Inner cell mass) Kelompok sel luar  Trofoblas

Sel trophectodermal (trofoblas)

sel epitelial pipih & saling berhubungan

Sistem transport ion  mencegah pergerakan ion & air antar sel

Membentuk konsentrasi gradien shg terdapat kekuatan utk mendorong air kedalam rongga.

Pembentukan blastosul merupakan proses diferensiasi; dikontrol oleh genom embrio & tidak tergantung pd

jumlah sel.

Komponen lain berperan dlm pembentukan blastosul:

Pompa Na/K

Tekanan Osmotic Na/K-ATPase

• Diferensiasi

• Pembentukan Rongga

Pemompaan Na dan air kedalam blastosul • Perluasan embrio

(2) BLASTULASI

(Sapi 7 hari PF; domba 5 hari PF)

a b

c

d

MORULA KOMPAK  BLASTOSIS

Struktur blastosis:

a. Blastosul

b. Inner cell Mass

c. Trofoblast

Zona pellucida mengalami *enzymatic digestion

yg dihasilkan embrio & uterus

Faktor lain adalah plasminogen & aktivator plasminogen yg dihasilkan embrio

Blastosis ekspan



hatching (menetas)

(sapi H9-10; babi H6; domba/ kuda H7-8)

Keluarnya blastosis ekspan dr zona pellucida

KORNUA UTERUS TUBA FALLOPII BLASTULASI PEMBELAHAN / CLEAVAGE

20 jam setelah fertilisasi

Kornua

LOKASI DAN PROSES PEMBELAHAN & BLASTULASI

PADA HEWAN PRIMATA DAN KUDA

KORPUS UTERUS

SERVIKS

(3) GASTRULASI

(Sapi 14 hr pf) 

GASTRULA

(D)

/gastrosul

Gastrosul

ICM Blastosis hatching

1. Hipoblast 2. Epiblast

3. Gastrosul

5. Epiblast Embrionik

6. Garis Primitif (F)

7. Tiga lapis daun kecambah/ G - Endoderm

- Mesoderm - Ektoderm

- Notokorda (mesoderm)

E. Rongga amnion (4)

Membentuk lapisan daun kecambah Endoderm, Mesoderm & Notokorda

Pembentukan garis primitif

Penebalan epiblast embrionik

Pergerakan epiblast embrionik

Garis Primitif

Invaginasi sel mesoderm & endoderm

Tahapan Proses Gastrulasi pd Mamalia

• Pembentukan lapis hypoblast, epiblast dan gastrosul (bakal usus primitif)

• Pembentukan rongga amnion (pd bbrp mamalia)

• Pergerakan sel-sel epiblast embrionik 

Pembentukan daun kecambah ektoderm dan garis primitif

• Pembentukan daun kecambah mesoderm dan endoderm

(basic body plan) melalui proses invaginasi & involusi

+ Notokorda (Sumbu Tubuh) dan Head Process

Skema penurunan jaringan 3 lapis daun kecambah pada embrio manusia dan monyet

Head Process

Contoh pada embrio unggas

Head Process – Notochordal Process

3. GASTRULASI

Potongan melintang

Gastrula 3 lapis daun kecambah + NOTOKORDA

Notokorda

3. GASTRULASI

Posterior  lebih lambat masih gastrulasi

Pergerakan (Perpindahan Sel)

Pembentukan Aksis (Sumbu) Embrio Terjadi Interaksi dan Induksi Sel

 Proses Induksi Sel secara bertahap

h

Induksi notokorda terhadap ektoderm

Pembentukan lempeng Lipatan syaraf

Perkembangan lipatan syaraf ke arah medio-lat

Buluh syaraf

(4) NEURULASI : Proses pembentukan neurula

(buluh syaraf)

Ektoderm

Notokorda

Lempeng sy Lipatan s

Jika gagal menutup  Anencefali

h

2. HUBUNGAN TIPE SEL TELUR & PEMBELAHAN

MESO-h

Tipe-Tipe Sel Telur Berdasarkan

Jumlah dan Distribusi Kuning Telur (KT)

Jumlah KT Distribusi KT Tipe Sel Telur

Holoblastik tak sempurna

Meroblastik

HOLOBLASTIK SEMPURNA/ EQUAL (Mamalia)

 Blastomer yang dihasilkan berukuran sama besar

PEMBELAHAN HOLOBLASTIK TIDAK SEMPURNA (Unequal): Amfibia

 Blastomer yang dihasilkan tidak berukuran sama besar

MEROBLASTIK DISKOIDAL: Ikan Zebra

h

Polisentrolesital Meroblastik superficial Lalat buah

Kesimpulan

• Jumlah dan banyaknya kuning telur pada sel telur akan

 mempengaruhi kecepatan & tipe pembelahan