Assalamu’alaikum Wr. Wb

CLEAVAGE DAN GASTRULASI

Tipe-tipe telur berdasarkan jumlah yolk Megalolecithal pada aves Mesolecithal pada amphibia Mikro/oligolecithal pada mamalia b. berdasarkan distribusi yolk Isolecithal/homolecithal pada mamalia Centrolecithal pada insecta Telolecithal pada aves POLARITAS Animal pole: konsentrasi yolk rendah, pembelahan cepat Vegetal pole: konsentrasi yolk tinggi, pembelahan lambat

Cleavage: seri pembelahan mitosis dimana volume sitoplasma telur yang lebih besar terbagi menjadi sel bernukleus yang lebih kecil yang disebut blastomer Sel langsung membelah (tidak ada pertumbuhan diantara mitosis) sehingga blastomer makin lama makin kecil Waktu pembelahannya sangat cepat Cleavage segera berakhir segera setelah tahap ketika embrio mencapai keseimbangan antara nukleus dan sitoplasma Pola cleavage dideterminasi oleh dua faktor 1. Bentuk dan distribusi protein yolk 2. Faktor-faktor pada sitoplasma telur yang mempengaruhi sudut spindel mitosis dan waktu perkembangannya

Klasifikasi tipe-tipe cleavage Pola cleavage Posisi yolk Simetri cleavage Contoh hewan Holoblastik (cleavage lengkap) Isolecithal (oligolecithal) Radial Echinodermata Amphioxus Spiral Gastropoda, Annelida, cacing pipih, cacing gilig Bilateral Ascidia Rotasional Mammalia Mesolecithal Amphibia Meroblastik (clevage tidak lengkap) Telolecithal Cephalopoda Discoidal Reptil, aves, ikan Centrolecithal Superficial Kebanyakan Arthropoda    

Bidang-bidang pembelahan Meridional: dimulai dari animal pole hingga vegetal pole Equatorial: membagi telur menjadi animal pole dan vegetal pole Vertikal: bidang yang tegak lurus bidang equatorial dan sejajar bidang meridional Latitudinal: sejajar dengan bidang equator yang mendekati animal pole dan vegetal pole

Holoblastik: cleavage furrow terletak pada seluruh bagian telur Meroblastik: hanya sebagian dari sitoplasma yang membelah (bagian yang yolknya sedikit) Yolk dapat menghambat pembelahan Yolk adalah adaptasi evolusioner yang memungkinkan embrio berkembang tanpa adanya sumber makanan eskternal Hewan yolk sedikit punya tahap larva punya plasenta Serangga, ikan, aves dan reptil yolknya banyak karena tidak mempunyai tahap larva atau plasenta

Pembelahan holoblastic Radial holoblastic cleavage Bentuk pembelahan paling sederhana Cleavage furrow berorientasi paralel dan tegak lurus dengan poros animal-vegetal telur, terjadi pada : mentimun laut, sea urchin, dan amphibia Cleavage pada amphibia Cleavage pada sea urchin

2. Spiral Holoblastic cleavage Terjadi pada Annelida, cacing pipih turbellaria, cacing nemertea dan semua Mollusca kecuali Cephalopoda. Telur membelah pada sudut miring sehingga membentuk blastomer anakan dengan susunan spiral. Blastulanya tidak mempunyai blastocoel = stereoblastula

3. Bilateral holoblastic cleavage Terjadi pada Ascidia/ Tunicata Pembelahan meridional I memisahkan embrio menjadi calon sisi kiri dan sisi kanan. 4. Rotational holoblastic cleavage Terjadi pada mamalia

Perbedaan cleavage Mamalia dengan hewan lain: Pembelahannya lambat pada cleavage II: satu blastomer membelah secara meridional, yang lain secara ekuatorial (rotational cleavage) Pembelahan tidak serentak Genom mamalia diaktivasi setelah fertilisasi

Compaction Blastomer sampai tahap 8 sel longgar. Compaction normal Tanpa compaction Blastomer sampai tahap 8 sel longgar. Setelah cleavage III  blastomer bergerombol membentuk bola sel-sel yang padat Sel-sel compacted embryo membelah membentuk morula 16 sel, terdiri dari kelompok kecil sel-sel internal dikelilingi sel-sel eksternal yang lebih banyak Turunan sel eksternaltropoblast  calon chorion

ICM diposisikan pada satu sisi dari cincin tropoblast  blastocyst Sel internal tahap 16 sel ditambah sel-sel yang membelah dari tropoblast menjadi inner cell mass calon embrio Melalui proses cavitation, tropoblast mensekresikan cairan ke dalam morula untuk menciptakan blastocoel ICM diposisikan pada satu sisi dari cincin tropoblast  blastocyst Saat mencapai uterus, embrio mengalami hatching Hatching yang dipaksa Hatching normal

Regulation : kemampuan memproduksi embrio utuh dari sel yang secara normal hanya merupakan sebagian dari embrio Chimeric mouse : hasil dari 2/lebih embrio cleavage awal (4 atau 8 sel) yang berbeda secara genetik yang diagregasikan secara artifisial untuk membentuk satu embrio Kembar identik pada manusia, kemungkinannya 1. 2 amnion dan 2 chorion : embrio 2 sel memisah sebelum pembentukan jaringan tropoblast sebelum hari ke 5 2. 2 amnion dan satu chorion : embrio 2 sel memisah setelah pembentukan tropoblast dan sebelum pembentukan amnion pada hari ke 9 3. 1 amnion dan 1 chorion : pemisahan embrio setelah hari ke 9  ada resiko kembar siam

Meroblastic cleavage Discoidal cleavage # terjadi pada burung, ikan dan reptil # pembelahan sel terbatas pada cakram kecil sitoplasma yang bebas yolk di puncak gundukan yolk 2. Superficial cleavage  serangga Sel-sel tidak terbentuk sampai nukleus selesai membelah Nukleus zigot  pembelahan mitosis dalam bagian pusat telur  bermigrasi ke dalam bagian tepi telur (disebut Synsitial blastoderm). Nukleus yang bermigrasi ke bagian posterior dibungkus dengan membran sel baru  menjadi pole cells yang akan menjadi germ cells saat dewasa Membran oosit melekuk dan membungkus nukleus-nukleus sehingga terpisah menjadi sel tunggal  cellular blastoderm

Regulasi cleavage Siklus sel diatur oleh growth factor. Faktor pengatur terletak dalam sitoplasma. Bukti : - oosit dimasuki dari inti sel yang sedang membelah tetap tidak membelah. - oosit + progesteron membelah lalu berhenti. - sitoplasma + progesteron dalam oosit ada tanda2 membelah meskipun tanpa nukleus.

GASTRULASI Yaitu proses perkembangan embrio dari Blastula Gastrula Rongga blastocoel R. gastrocoel 1 jenis lapisan embrional Beberapa jenis Early events in development of a fertilized egg in amphibians, reptiles, and mammals.

GASTRULASI Early events in development of a fertilized egg in amphibians, reptiles, and mammals.

Tipe-tipe pergerakan selama gastrulasi : 1. Epiboly : gerakan sel ektoderm di permukaan embrio dari daerah animal pole ke vegetal pole 2. Emboly : gerakan sel-sel dari luar (permukaan) ke arah dalam, perpindahan sel yang akan menyusun mesoderm dan endoderm, meliputi : - Invaginasi  proses pelekukan sel ke dalam - Involusi  proses peluncuran sel / pembelokan lapisan ke posisi tertentu - Inggresi  pemisahan kelompok sel secara bebas untuk membentuk lapisan baru - Delaminasi  pelepasan lapisan sel untuk membentuk lapisan baru dalam embrio

Gastrulasi Ayam

Gastrulasi Amphibia

Gastrulasi Amphibia

MPF (Maturation/Mitotic Promoting Factor) Merupakan bahan yang merangsang pembelahan Terdiri 2 sub-unit : 1.Kecil (protein kinase) fosforilasi protein Target : - histon H1, kondensasi kromosom - membran inti - RNA polymerase - cytoplasmic myosin 2.Besar (cyclin) - pada vertebrata terdapat 6 tipe (A,B,C,D,E,F) - cyclin B me pada G2, terikat pada cdk1 M. - cyclin E terikat pada cdk2 S.

REGULASI MOLEKULER DLM PERKEMBANGAN Sebelum gastrulasi, presumptive ektoderm blastocoel roof mensekresikan matriks ekstraselular yang mengandung fibril fibronektin Involuting mesoderm bermigrasi lewat fiber fibronektin Sel mesodermal melekat pada fibronektin melalui protein integrin αvβ1 Sub unit integrin β1 merupakan bagian dari reseptor fibronektin Sintesis reseptor fibronektin memberi sinyal kepada mesoderm untuk mulai dan melanjutkan migrasi Ket : Warna merah : sel yang bermigrasi Warna hijau : fibronektin

Regulasi molekuler pada perkembangan pembuluh darah

Wassalamu’alaikum Wr. Wb