Tahapan Awal Perkembangan Embrio

Read Also

Pembuahan didefinisikan sebagai proses di mana gamet (sel telur dan sperma) bergabung bersama untuk membentuk zigot penuh. Baik sperma maupun sel telur mengandung satu set tunggal yang terdiri dari 23 kromosom, bersatu membentuk 46 pada zigot akhir. Untuk memastikan bahwa embrio yang dihasilkan hanya berakhir dengan satu set 46 kromosom, hanya satu sperma yang harus bergabung bersama dengan satu sel telur.

Dalam konteks mamalia, sel telur diawetkan oleh matriks ekstraseluler, yang sebagian besar terbuat dari sekelompok glikoprotein yang disebut 'zona pellucida'. Setelah sel sperma mampu mengikat dengan lapisan zona pelusida, kaskade peristiwa biokimia terjadi: reaksi akrosom.

Dalam konteks mamalia plasenta, akrosom terdiri dari enzim pencernaan yang digunakan untuk memulai pemecahan matriks ekstraseluler yang mengelilingi sel telur, sehingga memungkinkan membran sel sperma untuk menyatu dengan sel telur.

Penggabungan kedua membran sel ini membentuk celah di mana inti sel sperma dapat dipindahkan ke pusat sel telur, di mana membran inti sel sperma dan sel telur mulai terdegradasi, dengan dua genom haploid datang bersama-sama untuk membentuk. genom diploid tunggal.

Tahap pembelahan dan blastula

Tahap pertumbuhan awal organisme multi-seluler dimulai dengan sel zigot, yang kemudian mengalami pembelahan sel cepat untuk membentuk kelompok sel awal, atau 'blastula'. Pembelahan sel yang cepat ini dikenal sebagai proses 'pembelahan'. Setelah proses pembelahan telah menghasilkan lebih dari 100 sel, embrio yang sedang berkembang disebut blastula.

Blastula ini biasanya merupakan lapisan sel berbentuk bola, atau dikenal sebagai blastoderm, yang mengelilingi rongga berisi cairan: blastocoel. Embrio mamalia membentuk struktur baru yang disebut blastokista pada tahap ini, yang dapat dicirikan oleh massa di dalam sel yang jelas berbeda dari daerah blastula luar.

Selama proses pembelahan cepat, sel-sel telah ditemukan membelah tanpa meningkatkan massa total, yang berarti bahwa proses ini hanyalah satu zigot bersel tunggal besar yang membagi dirinya menjadi beberapa sel yang lebih kecil. Masing-masing sel dalam blastula ini dapat disebut blastomer.

Tahap cleavage specialization

Jenis pembelahan yang terjadi di dalam embrio yang sedang berkembang bergantung pada volume 'kuning telur' yang terbentuk di dalam telur itu sendiri. Pada mamalia berplasenta, termasuk manusia, di mana makanan hanya disediakan oleh tubuh dan suplai darah ibunya sendiri, telur hanya memiliki kuning telur dalam jumlah yang sangat kecil, dan dengan demikian mengalami jenis pembelahan yang disebut 'pembelahan holoblastik'.

Spesies hewan lain mengalami proses yang disebut pembelahan meroblastik, misalnya burung, yang memiliki lebih banyak kuning telur di dalam kantung telur yang digunakan untuk memberi makan embrio yang sedang berkembang.

Pada embrio mamalia, blastula berkembang lebih lanjut untuk membentuk blastokista pada tahap selanjutnya dari perkembangan awalnya. Pada tahap ini, sel-sel di dalam blastula mulai menyusun diri menjadi dua lapisan terpisah: lapisan luar yang disebut trofoblas dan massa sel dalam.

Massa sel bagian dalam juga dapat dikenal sebagai 'embrioblast', dengan massa sel ini terus berkembang dan membentuk embrio penuh. Pada tahap proses perkembangan ini, massa sel dalam telah ditemukan terdiri dari sel-sel induk embrionik yang akan segera berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang dibutuhkan oleh organisme untuk berfungsi.

 

Tahap gastrulasi

Tahap selanjutnya dari perkembangan embrio adalah konsepsi dasar dari rencana tubuh. Sel-sel dalam struktur blastula mengatur ulang diri mereka sendiri untuk akhirnya membentuk tiga lapisan sel yang berbeda dalam proses yang dikenal sebagai 'gastrulasi'.

Selama tahap ini, blastula mulai melipat ke dalam dirinya sendiri untuk membentuk tiga lapisan sel embrionik yang berbeda. Masing-masing lapisan baru ini disebut lapisan kuman, dengan setiap lapisan kuman berdiferensiasi menjadi sistem organ yang berbeda di dalam tubuh.

Tiga lapisan germinal disebut mesoderm, endoderm, dan ektoderm. Ektoderm memulai pembentukan sistem saraf dan lapisan kulit. Lapisan germinal mesoderm mengaktifkan pembentukan sel otot dan jaringan ikat di dalam tubuh. Akhirnya, lapisan endoderm memulai pembentukan sel-sel kolumnar yang dapat ditemukan di dalam sistem pencernaan, serta banyak organ internal lainnya.

Setelah ketiga lapisan ini terbentuk sepenuhnya dan mulai berkembang secara terpisah, tubuh mulai terbentuk, dan embrio menjadi janin. Ada banyak gen struktural yang digunakan dalam proses spesialisasi ini, di mana jika ada mutasi, bagian tubuh dapat tumbuh di tempat yang salah (misalnya, organ tumbuh di luar tubuh, bukan di bawah kulit), atau dapat menyebabkan keguguran. dari embrio.

 

Sources

C. L. Yntema (1968). A series of stages in the embryonic development of Chelydra serpentina. https://doi.org/10.1002/jmor.1051250207

Browne W.E. et al. (2005). Stages of Embryonic Development in the Amphipod Crustacean, Parhyale hawaiensis. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/gene.20145

Hall T.E. et al. (2004). Stages of Embryonic Development in the Atlantic Cod Gadus morhua. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/jmor.10222

Kimmel  C.B. et al. Stages of Embryonic Development of the Zebrafish. anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/aja.100203030