BAB III G A M E T O G E N E S I S

A. Asal dan Migrasi Bakal Sel Kelamin ke Gonad Sel kelamin berasal dari bakal sel kelamin atau pri- mordial germ cells (PGCs). PGC pada berbagai jenis hewan di- jumpai pada daerah-daerah tertentu dari embrio. PGC dapat di- bedakan dari jenis sel embrio lainnya berdasarkan pengamatan bentuk morfologinya atau dengan melakukan pewarnaan secara histokimia. PGC umumnya memiliki ukuran yang lebih besar di- bandingkan dengan sel-sel yang ada disekitarnya, sitoplasmanya jernih, perbandingan nukleositoplasmanya rendah, membran inti jelas, dan pada mamalia mengandung glikogen dengan kadar yang cukup tinggi. PGC kemudian bermigrasi menuju pematang genital atau bakal gonad. Di dalam bakal gonad, PGC akan merangsang dan mengarahkan differensiasi gonad sesuai dengan tipe kromo- som yang dikandungnya, yaitu XX atau XY. Adanya kromosom Y maka bakal gonad akan berkembang menjadi testis. Tidak adanya kromosom Y maka bakal gonad akan berkembang menjadi ovarium (Johnson dan Everiit, 1989). Hal ini berlaku bagi hewan dimana jantannya adalah heterogametik (mamalia, kebanyakan katak, beberapa jenis ikan dan insekta diptera) (Turner dan Bagnara, 1988). Bebera jenis hewan memiliki betina dengan sifat heterogametik misalnya pada aves, reptilia, salamander, beberapa jenis ikan dan insekta. Genotipe ZZ adalah jantan dan ZW adalah betina. Dahulu ada pendapat bahwa PGC berasal dari epitel peri- tonium yang meliputi gonad. Mula-mula pematang genital berisi dua macam sel yaitu sel-sel yang besar dan sel-sel yang kecil. Pada saat pematang genital membentuk pita-pita seks, maka sel yang besar berdifferensiasi dan kemudian berdegenerasi. Se- mentara itu sel-sel yang kecil berproliferasi dan berdifferen- siasi dan diantaranya membentuk sel kelamin. Anggapan terse- but keliru. Hal tersebut dapat dibuktikan melalui percobaan pada Xenophus. Bila pada Xenopus stadium neurula PGC nya di- buang, maka ia menjadi steril. Akan tetapi bila dilakukan transplantasi PGC ke dalamnya, maka ia kembali fertil dan menghasilkan telur (Suhana dan Rafiah, 1982).

1. Katak Pada katak, PGC pertama terlihat sebagai granula-granula di dekat kutub vegetatif telur yang telah dibuahi. PGC

terlihat bergerak secara lateral dari endoderem saluran pencernaan ke mesenterium dorsal yang menghubungkan saluran pencernaan ke daerah dimana organ-organ mesoderem dibentuk. Melalui mesenterium dorsal, PGC akhirnya mencapai gonad yang sedang berekmbang (Gilbert, 1985).

2. Urodela Pada urodela PGC ditemukan pada daerah mesoderem yang berinvolusi melalui bibir ventrolateral blastoporus (Sutasurya dan Niewkoop, 1974 dalam Gilbert, 1985). Selanjutnya terben- tuk melalui pengaruh induksi sel-sel endoderem ventral (Suta- surya dan Niewkoop, 1974 dalam Gilbert, 1985; Sutasurya dan Niewkoop, 1974 dalam Carlson, 1988). Sutasurya, 1975 dalam Suhana dan Rafiah, 1982) telah membuktikan secara meyakinkan bahwa PGC pada beberapa jenis urodela dapat dibentuk dari ek- toderem setelah diinduksi oleh endoderem. dalam percobaannya dengan menggunakan teknik penandaan dengan timidin H dan dibuat preparat radiootografi, apabila ektoderem blastula yang telah ditandai dengan isotop dikombinasikan dengan endoderem yang tidak ditandai ,maka tebentuk jaringan mesoderem dan PGC yang mengandung radioaktif. Sebaliknya apabila rekombinasi terdiri atas endoderem yang ditandai dengan timidin H dan ektoderem yang tidak ditandai, maka terbentuk PGC yang tidak mengandung radioaktif. dengan demikian dapat dibuktikan bahwa bakal sel kelamin pada urodela, secara in vitro dapat terbentuk dari sel-sel ektoderem yang diinduksi oleh endoderem.

3. Reptil dan Burung Pada reptil dan burung, PGC diturunkan dari bakal sel-sel epiblas yang bermigrasi ke lapisan endoderem bagian tepi dari blastoderem yang disebut zona germinal cressent. Ini dapat dijumpai pada burung stadium head process. Pada daerah tersebut PGC memperbanyak diri secara mitosis (Saunder, 1982). Pada reptil dan burung PGC bermigrasi menuju gonad melalui pembuluh darah (Saunder, 1982; Gilbert, 1985), dimana PGC memasuki pembuluh darah dengan cara diapedisis. Pada embrio bebek, jumlah PGC pada stadium primitive streak adalah 50 - 70 dan meningkat menjadi 80 pada stadium 6 somit dan selanjutnya meningkat menjadi 300 pada stadium 30 pasang somit (Saunder, 1982). Lintasan migrasi PGC pada ayam ditunjukkan pada gambar

Belum diketahui apa yang menyebabkan bakal sel kelamin bergerak menuju pematang genital. Suatu kemungkinan bahwa gonad yang sedang berkembang menghasilkan suatu substansi yang bisa menarik bakal sel kelamin secara kemotaksis serta kemampuannya menghancurkan secara histolisis sel-sel serta membran-membran yang menghalanginya.

4. Mamalia Pada manusia dan mamalia lain bakal sel kelamin pertama dijumpai pada lapisan endoderm pada daerah dasar allantois pada mancit mereka memasuki dinding saluran pencernaan dan bermigrasi melalui mesentarium dorsal menuju gonad pada mulanya bakal sel kalamin yang dijumpai berkisar 100,akan tetapi jumlah tersebut meningkat melalui pembelahan mitosis hingga jumlahnya mencapai 5000 selama bermigrasi ke gonad [saunder,1982 lintasan migrasi bakal sel kalamin ditunjukkan pada gambar 6 Pada mancit pgc pertama dijumpai pada umur embrio7 5 hari, mereka terl;ihat yolk bakal sewl kelaminpada mamalia dan amphibia mampu bergerak secara amuboid dan bermigras melalui mesenterium dorsal ke gonad (Carlson, 1988). PGC kemudian bergerak ke kaudal kantung yolk melalui usus belakang yang baru dibentuk terus ke mesenterium dorsal dan pada akhirnya menuju pematang genital. Umumnya PGC mencapai gonad yang sedang berkembang pada hari 11 post fertilisasi.

B. Mitosis dan Miosis

1. Mitosis2. MiosisC. Gametogenesis Gametogenesis berlangsung di dalam gonad yaitu testis dan ovarium. Gametogenesis adalah proses pembentukan gamet, yaitu sperma dan telur (Gilbert, 1985). Menurut Carlson (1988), gametogenesis adalah suatu proses dimana bakal sel ke- lamin diubah menjadi sel kelamin yang sangat terspesialisasi sehingga memiliki kemampuan untuk berfusi pada saat fertilisa- si, dan selanjutnya menghasilkan organisme baru. gametogene- sis melibatkan sejumlah perubahan-perubahan, baik pada kromo- som maupun pada sitoplasma. Sejumlah perubahan-perubahan ter- sebut bertujuan (i) mengurangi jumlah kromosom menjadi sete- ngah jumlah normal dalam sel somatik. Hal ini terlaksana me-

lalui pembelahan miosis. Hal ini dimaksudkan agar individu baru yang dihasilkan tidak memiliki jumlah kromosom yang lipat dua kali dari induknya, (ii) mengubah bentuk sel-sel kelamin sebagai persiapan untuk pembuahan. Sel kelamin pria mula-mula besar dan bulat, praktis kehilangan semua protoplasmanya dan membentuk kepala, leher dan ekor. Sel benih wanita sebaliknya berangsur-angsur menjadi lebih besar sebagai akibat terjadinya pertambahan jumlah sitoplasma. Pada saat mencapai kematangan, oosit mencapai ukuran kira-kira 120 um (Sadler, 1985).

1. Spermatogenesis2. Oogenesis

PERALATAN UNTUK KULTUR EMBRIO HEWAN Binocular dissecting microscopeWatchmakers forcepsCataract knivesMicroburnerGlass bridgesGlass NeedlesA simple gas chamber for culturing embryosOperating benchmicropipettes