Win Darmanto, Ph.D.

1. Peran Substansi Sel Dalam Perkembangan Embrio Win Darmanto, Ph.D.

2. Tahapan perkembangan 1. Proliferasi. 2. Migrasi. 3. Diferensiasi. 4. Pengaturan dalam susunan (pembentukan struktur jaringan)

4. Rantai DNA dalam Kromosom Sebagai Informasi Perkembangan & Metabolisme Ada dua perbedaan antara prokaryotic dan eukaryotik dalam mengekspresikan informasi perkembangan: Pada Prokaryotik : Kromosom kecil atau sedikit DNA sirkuler double helix Mengandung ± 1 juta base pairs Rangkaian asam amino sebagai pencerminan langsung dari rantai DNA.

5. Pada Eukaryotik :Kromosom banyakKromosom yang paling sederhana mempunyai jumlah 10X atau lebih dari pada kromosom prokaryoticStruktur kromosom lebih complexSusunan asam amino berasal dari potongan DNA yang terputus-putus.Dalam rantai DNA terdapat gen regulasi yang menentukan waktu & tempat aktivasi gen.

6. Protein merupakan hasil pecerminan langsung dari kode DNA. Hal ini karena, mRNA hasil Transkripsi tidak mengalami processing.

7. mRNA, hasil Trans- Kripsi mengalami Processing, yaitu suatu pemotongan Exon dan intron, untuk menjadi mRNA yang Aktif dan dikeluarkan dalam sitoplasma.

8. Pengendalian Morfogenesis PerkembanganPada Eukaryota (unicelluler)

9. Pada Eukaryota Unielluler : Stynolichia

10. Pada multicelluler :- Acetabularia mediterania- Acetabularia crenulataMenjelaskan Efek inti pada perkembangan fenotip Nuclei tranplanted

11. Jadi : struktur cap tergantung dari inti donor.

12. Kemampuan regenerasi pada berbagai potongan A. mediterania :

13. Kesimpulan:Transkripsi inti memegang peranan penting dalam pembentukan Cap.Cytoplasma juga mempunyai peran yang esensial dalam pembentukan cap. ??Garcia & Dazy (1986) menunjukkan bahwa sintesis protein sangat aktif khususnya di bagian apex.Sekalipun mRNA berada dalam sitoplasma, mereka tidak ditranslasi selama seminggu.

14. Ekspresi cap tidak hanya dikendalikan oleh transkripsi inti, tapi juga dikendalikan oleh proses translasi/ pengendalian translasi suatu RNA sitoplasma.Dalam hewan uniseluler perkembangan dikendalikan oleh/ pada tingkat transkripsi dan translasi.

15. Morgan (1897) : Dalam perkembangan embrio hewan, walaupun seluruh bagian nucleus ada, bila sitoplasma dihilangkan maka akan menghasilkan embrio yang cacat. Jadi di dalam sitoplasma terdapat suatu factor yang berperan dalam perkembangan awal.

16. Sebelumnya Wilson (1895) : Nucleus sebagai factor pengendali dalam proses keturunan & element kromatin merupakan yang paling essensial dalam perkembangan.

17. Apakah inti dari sel terdeferensiasi, masih mampu berdeferensiasi kembali menjadi bermacam-macam jenis sel dalam tubuh. Jika masing-masing inti sel identik dengan inti zygote, maka masing-masing inti sel akan mampu mengendalikan seluruh perkembangan suatu organisme.Bila inti sel tersebut ditransplantasikan ke dalam telur teraktivasi yang tidak berinti, maka telur akan berkembang menjadi individu baru.

18. Transplantasi inti Pada katak

19. Konsep Kloning • Dalam perkembangan, suatu sel berdiferensiasi menjadi bentukkan sel yang berbeda dengan sel asal sesuai dengan tempatnya dan fungsinya. • Problem : Apakah inti dari sel yang sudah terdiferensiasi mampu melakukan dediferensiasi dan menjadi sel embrional yang dapat membelah menjadi bermacam jenis sel ?

20. Jika nukleus suatu sel ditransplantasikan ke dalam ovum yang teraktivasi, akankah ovum tersebut berkembang menjadi individu baru? Hal tersebut merupakan konsep dasar kloning

21. Komponen Kloning • Inti sel donor. • Ovum resipien non nukleus.

22. Teknik tersebut disebut sebagai Kloning.Tahapan tekniknya meliputi :(1) Menghilangkan inti telur host.(2) Isolasi inti donor.(3) Pemindahan inti ke dalam telur host tanpa merusak baik inti maupun zigot.Robert Briggs & Thomas King (1950) mengembangkan teknik kloning. Inti sel blastomere katak

23. Robert Briggs & Thomas King (1950) mengembangkan teknik kloning. Inti sel blastomere katak diinsertkan dalam telur katak teraktivasi tak berinti (dengan perusakan inti dengan jarum)Mampu mengendalikan perkembangan tadpole sampai selesai

24. Tingkat Keberhasilan Kloning Pada Katak Sesuai Dengan Tahap Perkembangan Inti Donor

25. Grafik keberhasilan transplantasi inti sejalan dengan umur inti dalam tahap perkembangan.Sel somatic nampaknya kehilangan kemapuan mengarahkan perkembangan lengkap setelah mereka terdeterminasi dan terdeferensiasi.John Gurdon (1966) Dengan teknik kloning memperoleh hasil bahwa beberapa sel yang telah terdeferensiasi masih bersifat totipotensi (pluripotent).

26. Percobaan Kloning Katak Dari Inti Sel Epitel Usus

28. Gurdon (1975), menggunakan inti sel selaput kaki katak (sel yang telah terdeferensiasi sempurna)Tidak ada yang berkembang menjadi dewasa, hanya sampai pada tahap neural tube/ tad pole.Jadi beberapa gen dalam sel selaput kaki, dapat diaktifkan kembali untuk menghasilkan sel syaraf, sel stomak, sel jantung.

29. Jadi sebetulnya masing-masing inti dalam tubuh kebanyakan mengandung gen yang sama.Metode untuk meningkatkan keberhasilan inti dari sel yang terdeferensiasi yaitu dengan Metode transplantasi berseri (Gordon, 1962)

30. Inti sel epitel usus katak Diinsertkan dalam Telur katak teraktivasi tidak berinti Diinsertkan dalam Telur katak teraktivasi tidak berinti ke II Blastula Inti sel Blastula Katak dewasa

31. Apa peran sel blastula dalam proses totipotensi sel/ gen?

32. Kloning pada MamaliaKeberhasilan kloning mamalia lebih kecil daripada kloning hewan rendah lainnya. Hal ini karena, pada mamalia, embrio tahap blastula telah terdeferensiasi menjadi dua jenis sel yaitu :Sel trophoblast  calon plasentaSel Inner cell mass  calon embryo.

33. Sehingga sel blastomere mamalia telah mengalami deferensiasi (setiap sel blastomere tidak persis sama)

34. Wiladsen (1986) :Telah berhasil menghasilkan domba dari transplantasi blastomere tahap 8 sel, inti dari embryo pre implantasi pada babi, kelinci (Prather, 1988; Wiladsen 1989).Wilmut (1997) :Kloning domba dari inti sel kel mamae dewasa.Tampaknya tidak ada gen yang rusak atau hilang pada saat dari telur hingga dewasa.

35. Prosedur Pemindahan Gen Pada Zigote

38. Pemanfaatan teknik kloning. • 1. Reproductive cloning uses the cloning procedure to produce a clonal embryo which is implanted in a woman's womb with intent to create a fully formed living child • 2. Therapeutic cloning uses the cloning procedure to produce a clonal embryo, but instead of being implanted in a womb and brought to term it is used to generate stem cells, as shown in diagram 4 above. • The purpose of using clonal embryos to generate stem cells is to allow creation of tissues or organs that the clonal donor can use without having these tissues or organs rejected by their body's immune system.

40. Totipotensi pada sel Phloem Wortel

42. Prosedur Pembuatan hewan Transgenik

46. Teknik Trasnplantasi Gen (Permbuatan Hewan Chimera)