• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENDAHULUAN

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2023

Membagikan "PENDAHULUAN"

Copied!
31
0
0

Teks penuh

(1)

BI- 2201 PERKEMBANGAN HEWAN 3(1) SKS

TEORI : SELASA, 11.00-13.00 PRAKTIKUM : RABU, 14.00-17.00

(MULAI : 21 Januari 2012)

PENDAHULUAN

Dr Anggraini Barlian Dr Marselina I. Tan

Brain damaged

BOR Syndrom

Gastro-esophageal reflux disease, Microtia, Aural Atresia, Hemifacial

Microsomia, Macrocephaly, Hypotonia and Tracheotomy

(2)

BIOLOGI PERKEMBANGAN DEVELOPMENTAL BIOLOGY

• Definisi:

• Bidang ilmu yang mempelajari bagaimana suatu sel tunggal

(telur yang difertilisasi) berkembang menjadi suatu organisma

yang utuh

(3)

fertilisasi

perkembangan

Gametogenesis

Sel telur dan sperma

(4)

BIOLOGI PERKEMBANGAN DEVELOPMENTAL BIOLOGY

• Perkembangan embrio : stadium 1 sel  cleavage  blastula  gastrula  pembentukan lapisan

lembaga  neurulasi  organogenesis

Developmental stages

of Xenopus laevis

(5)

Kelainan perkembangan pada saat lahir disebabkan oleh kelainan proses selluar pada perkembangan

• REPRODUKSI MANUSIA MERUPAKAN PROSES YANG TIDAK EFISIEN :

~ 50% konseptus tidak diimplantasikan

~30% mati dan abortus sesudah implantasi.

3-4% dari semua bayi yang dilahirkan memiliki cacat bawaan yang dapat dilihat secara

makroskopis (120,000 bayi/tahun di USA)

1% dari semua bayi yang dilahirkan dengan kelainan jantung

20% kematian neonatal disebabkan oleh cacat bawaan

cacat bawaan merupakan 50% penyebab masalah

pediatri di USA

(6)

MODEL SYSTEMS

Untuk analis perkembangan

Drosophila melanogaster

Mus musculis

Gallus domesticus

Caenorhabditis elegans

Xenopus laevis

&tropicalis Arbacia punculata

Strongylocentrotus lividus

Danio rerio

(7)

sperma

Sel telur/

ova

senescense mati

Proses

perkembangan

langsung

(8)

Proses

perkembangan tidak langsung:

METAMORFOSIS

(9)

PERKEMBANGAN HEWAN

Kontribusi dalam studi Perkembangan hewan:

• Embriologi komparatif

• Embriologi evolusioner

• Teratologi

Mathematical modeling

Stem cell

Regenerative medicine

(10)

• preformasi vs • Epigenesis

EMBRIOLOGI KOMPARATIF

In 1694, Nicolas

Hartsoeker reported his discovery of animacules in human sperm.

Does complexity arise from preset

determinants? Other

possibilities?

(11)

EMBRIOLOGI KOMPARATIF

Bagaimana konsep lapisan lembaga mendukung epigenesis?

Bagaimana konsep induksi cocok dalam hal ini?

(12)

EMBRIOLOGI KOMPARATIF

• Prinsip apakah yang Karl Ernst von Baer artikan dalam perkembangan vertebrata?

• Penampilan-penampilan yang umum, muncul lebih awal dalam

perkembangan daripada penampilan yang spesifik:

Hukum Biogenetik

(13)

4 PRINSIP UTAMA VON BAER

 Pada tahap perkembangan hewan sampai gastrulasi, embrio memiliki struktur yang sama

 Lengkung insang pernah dimiliki oleh semua embrio vertebrata

 Struktur yang tidak umum berkembang dari struktur umum :

 Awalnya terdapat Kulit  tipe kulit yang sama  berkembang sesuai tempat hidup

 Embrio pada spesies berbeda memiliki asal struktur berbeda  berbeda menjadi struktur spesifik

 Lengkung visceral  celah insang pada ikan

 Lengkung visceral  struktur berbeda pada mamalia : saluran eustachius

 Struktur dewasa spesies tertentu kelas lebih tinggi ≠ kelas lebih rendah

(14)

• Mengapa perbedaan antara struktur analogi dan

homologi sangat penting?

EMBRIOLOGI EVOLUSI

(15)

TERATOLOGI

• Bagaimana malformasi berbeda dari gangguan?

Anomali perkembangan : piebaldism Mutasi pada gen Kit  steril, anemia,

underpigmentasi pada kulit dan rambut Pengaruh talidomid : fokomelia

(16)

MATHEMATICAL MODELING

• Apa perbedaan pertumbuhan isometrik dengan alometrik

Figure 1.18

Allometry in humans. The embryo's head is exceedingly large in proportion to the rest of the body. After the embryonic period, the head grows more slowly than the torso, hands, and legs. Human allometry has been represented in Western art only since the Renaissance. Before that, children resembled little adults. (After Moore 1983.)

Such growth, in which the shape is preserved because all components grow at the same rate, is called isometric growth

Allometry growth:

- growth is not a uniform phenomenon.

- some periods in an organism's life during growth is more rapid than in others. Physical growth during the first 10 years of person's existence is much more dramatic than in the 10 years following one's graduation from college. Moreover, not all parts of the body grow at the same rate.

Equiangular spiral growth patterns. (A) A ram's horn and the shell of a chambered nautilus both show equiangular spiral growth. The nautilus shell (below) is cut in cross section. (B) René

Descartes’ analysis of an equiangular spiral, showing that if the curve cuts each radius vector at a constant angle (symbolized θ), then the curve grows continuously without ever changing its shape.

(B after Thompson 1942.) Male specimens of the fiddler crab, Uca pugnax.

Allometric growth occurs only in one of the male's claws. In females (not shown), both claws retain isometric growth

(17)

REGENERATIVE MEDICINE

Regenerative medicine is the "process of replacing or regenerating human cells, tissues or organs to restore or establish normal function". This field holds the promise of regenerating damaged tissues and organs in the body by replacing damaged tissue and/or by stimulating the body's own repair mechanisms to heal previously irreparable tissues or organs.

3 years old – amputated finger

Human Fingertip regeneration

22 months old boy:

treatment: graft full thickness skin over the amputation surface to seal off the wound

Healed the amputated

finger naturally  11

weeks

(18)

STEM CELL THERAPY

Stem cells :

• unspecialized cells capable of renewing themselves through cell division, sometimes after long periods of inactivity.

• under certain physiologic or experimental conditions, they can be induced to become tissue- or organ-specific cells with special functions.

Two kinds of stem cells:

• Embryonic stem cells

• Adult stem cells

New generation of stem cell:

• Induced pluripotent stem cells

(iPS)

(19)
(20)

STEM CELL THERAPY

2-year-old girl gets windpipe made from stem cells

Boy, 2, is the first to have cerebral palsy 'successfully treated' using stem cells, taking him from a vegetative state to walking and talking

cardiac arrest in November 2008  umbilical cord blood

 40 months later  eat independently, walk with

assistance, and form four-word sentences.

http://www.dailymail.co.uk/health/article-2330338/Boy-cerebral-palsy- successfully-treated-using-stem-cells-taking-vegetative-state-walking- talking.html#ixzz2qxRgWXoj

(21)

KONSEP-KONSEP DALAM

BIOLOGI PERKEMBANGAN MODERN

Morfogenesis : proses perubahan bentuk sel, adesi, pergerakan, proliferasi

atau kematian sel sehingga menghasilkan struktur 3 dimensi

(22)

KONSEP-KONSEP DALAM

BIOLOGI PERKEMBANGAN MODERN

Differensiasi: proses dimana 1 atau lebih sel mengalami perubahan pola

ekspresi gen tertentu sehingga dihasilkan suatu tipe sel atau jaringan yang

berbeda

(23)

differensiasi

cleavage Alokasi

jaringan

totipoten

committed pluripoten

gastrulasi

multipoten

self

renewal

1. Spesialisasi dan diferensiasi sel (saraf, musculoskeletal, vascular)

2. Keseimbangan antara proliferasi dan diferensiasi

(24)

FIGURE 17-5

(25)

KONSEP-KONSEP DALAM

BIOLOGI PERKEMBANGAN MODERN

Fate/Nasib merupakan kualitas daerah spesifik suatu embrio yang akan mengembangkan struktur yang sama atau serupa

 Daerah-daerah yang berbeda dari embrio

peta nasib

 Proses dimana suatu sel mencapai stadium sesuai nasibnya  program

perkembangan

(26)

PETA NASIB SEL

• Apa mekanisme genetik yang menentukan spesifikasi dan determinasi nasib sel selama perkembangan ?  belum begitu jelas

• Model-model menunjukkan bahwa faktor transkripsi tertentu dapat menentukan nasib sel

• Waardenburg syndrome (PAX3) Figure 17-6.

(27)

FIG 17-6B

(28)

HOX GENES

• Hox genes ditemukan pada D. melanogaster

• Merupakan protein Homeodomain yang berikatan dengan DNA

(29)

• mutasi pada HOX13 menyebabkan synpolydactyly

• Figure 17-8

MUTASI HOX

(30)

KONSEP-KONSEP DALAM

BIOLOGI PERKEMBANGAN MODERN

• Suatu bagian embrio disebut pluripoten jika bagian ini dapat berkembang menjadi berbagai struktur

• Selama perkembangan embrio, sesuai dengan peta nasibnya daerah-daerah embrio tersebut akan

mengalami spesifikasi yang diikuti dengan determinasi

(31)

KONSEP DALAM BIOLOGI PERKEMBANGAN MODERN

Perkembangan regulatif merupakan perkembangan yang ditentukan oleh interaksi antara struktur embrionik yang lain

Perkembangan mosaik merupakan proses perkembangan berbagai yang tidak bergantung pada daerah yang lainnya.

• Perkembangan embrio dimulai dengan perkembangan regulatif  perkembangan mosaik

Induksi embrionik merupakan proses yang menentukan nasib dari daerah

embrionik yang menerima sinyal dari bagian yang lain

Referensi

Dokumen terkait

Mengembangkan Taman Balekambang sesuai dengan perkembangan kota Solo sebagai kota cyber yang berteknologi informasi yang mudah dan desain yang modern tanpa menghilangkan

Melihat perkembangan industri makanan daerah di Kabupaten Kotabaru Kalimantan Selatan, yaitu munculnya pesaing-pesaing baru yang menawarkan produk serupa maka ini merupakan

Namun demikian saat ini kondisi Tanjung Pallette memiliki nasib yang serupa dengan objek wisata lainnya, bukan hanya Kabupaten Bone tapi seluruh daerah di

Efek Perlakuan Ekstrak Andaliman (Zanthoxyllum acanthopodium) Pada Tahap Praimplantasi Terhadap Fertilitas Dan Perkembangan Embrio Mencit (Mus musculus L.). Jurnal

Farmakologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara obat dengan sistem Biologi (sifat-sifat obat,efek obat dan mekanisme terjadinya efek nasib obat di dalam tubuh makhluk

Mengembangkan pemahaman konsep pembelajaran dan konsep biologi yang diakses melalui internet dalam melaksanakan tugas profesional guru, menunjukkan guru biologi belum

Mengembangkan Taman Balekambang sesuai dengan perkembangan kota Solo sebagai kota cyber yang berteknologi informasi yang mudah dan desain yang modern tanpa menghilangkan

Dokumen ini membahas perkembangan duktus dan tubulus mesonefros pada embrio ayam, termasuk struktur, fungsi, dan tahap