METAMORFOSIS

1. METAMORFOSIS • Win Darmanto, Ph.D.

2. Seekor katak merawat tadpolenya

3. Metamorfosis merupakan suatu proses transformasi dari stadium larva ke stadium dewasa Metamorfosis pada serangga merupakan salah satu contoh pengontrolan proses morfogenesis yang dikendalikan oleh hormon, yaitu : • Hormon Otak (Ecdysiotrophin) • Hormon “molting” (Ecdyson) • Hormon Juvenil.

4. Ketiga macam hormon tersebut bekerja saling berinteraksi. • Proses transformasi dimulai dengan proses penggetahan hormon otak yang dihasilkan oleh sel-sel neruosekretori di otak (sebagai kelenjar endokrin primer). • Kemudian hormon otak ini akan merangsang kelenjar Protoraks (kelenjar endokrin skuder) menghasilkan hormon “molting”.

5. Sementara hormon Juvenil berperan menghambat dan mengontrol metamorfosis agar tidak terlalu cepat dewasa. • Bila sistem endokrin (neuroendokrin) larva mengalami gangguan (Blocking), maka akan mengakibatkan terhambatnya proses pengelupasan (pergantian) kulit dan gangguan pertumbuhan, bahkan bisa menyebabkan kematian.

6. Gangguan itu bisa berasal dari beberapa senyawa kimia. • Berdasarkan tipe metamorfosisnya, serangga dibedakan dalam 3 jenis : • Ametabola : serangga tidak mengalami metamorfosis • Hemimetabola : mengalami metamorfosis bertahap atau metamorfosis tidak sempurna. • Holometabola : Mengalami metamorfosis secara tiba-tiba, yaitu telur ---- larva----- kepompong --- Dewasa

7. Setiap tahap dari stadium ini dapat dikatakan benar-benar individu baru. MEKANISME Kerja Hormon Dalam Metamorfosis. Peranan hormon dalam metamorfosis meliputi : • Proses pengelupasan kulit larva • Pembentukan pupa • Pengelupasan kulit nimfa

8. Ada tiga hormon yaitu : • Hormon Otak atau Ecdysiotropin, disimpan dalam cropora cardiaca. ---(suatu steroid) • Hormon molting (Ecdyson), (juga steroid). Dihasilkan oleh kelenjar protoraks (terletak pada segmen pasangan kaki) sehingga disebut juga protoracic gland hormone (PGH).

9. 3. Hormon Juvenil: dihasilkan oleh Corpora alata (terletak didekat otak). Hormon berupa farnesol, sebagai precursor kolesterol dan sterol lainnya. Secara berkala sel neurosekretori dalam otak mengeluarkan Hormon Ecdysiotropin. Fungsinya merangsang kelenjar protoraks menghasilkan ecdyson.

10. Fungsi Ecdyson : • Merangsang pertumbuhan, • Epidermis menghasilkan kutikula baru • Menyebabkan perubahan kulit (molting) • Jika otak dihilangkan , ecdyson tidak ada, maka pengelupasan kulit berhenti.

14. Jika tanpa Hormon Juvenil, maka akan berdeferensiasi menjadi bentuk dewasa. • Ecdyson dihasilkan terus sampai larva menjadi dewasa. • Pada dewasa tidak dihasilkan lagi, karena kelenjar protoraks telah mengalami degenerasi. • Namun Corpora allata masih menghasilkan Hormon Juvenil setelah dewasa, berfungsi untuk metabolisme protein, lemak dan untuk membentuk protein vitelogenik.

15. Hormon yang mengendalikan metamorfosis merupakan kerja dari gen yang secara bergantian mengontrol kerja gen lainnya. • Hal ini dapat dilihat adanya pita-pita tertentu pada kromosom terbentuk ‘puff’ yaitu: tempat berlangsunga sintesis protein. • Senyawa tertentu seperti Azadiractin, dari ekstrak pohon Neem (Azadiracta indica), mampu menghambat proses pengelupasan kulit.

16. Melalui cara, pengeblokan sistem endokrin, sehingga menghambat sintesis ecdyson.

17. Rangkaian metamorfosis pada katak Rana Pipeins,(A) Premetamorphic tadpole,(B) Premetamorphic tadpole dengan pertumbuhan hind limb(C) Petumbuhan fore limb(D, E) Tahap akhir metamorfosis

36. Insituhibridizatio dari Prothoracotropic hormon (PTTH) mRNA pada otak larva ulat sutra

37. Ada tiga jenis Ecdyson Reseptor (EcR), perbedaannya pada Asam amino terminal

38. Ecdyson Reseptor (EcR)

40. Model regulasi transkripsi dari hydroksiecdison

42. Pola regulasi ekspresi gen ecdison