Tahap perkembangan embrio hewan awal yang dikenal sebagai blastulasi terjadi ketika blastula diproduksi. Blastula memunculkan blastokista dalam perkembangan mamalia, yang memiliki trofektoderm bagian luar dan massa sel bagian dalam yang telah mengalami diferensiasi. Blastula, berasal dari kata Yunani βλαστός (blastos, yang berarti tunas), adalah rongga bagian dalam yang disebut blastocoel yang berisi cairan dan dikelilingi oleh bola sel berongga yang disebut blastomer. Sperma membuahi sel telur untuk menghasilkan zigot, yang kemudian melalui sejumlah pembelahan untuk menghasilkan bola sel yang dikenal sebagai morula. Ini adalah tahap pertama perkembangan embrio. Blastula dihasilkan dari embrio awal hanya setelah blastocoel berkembang. Blastula terbentuk sebelum gastrula, yang merupakan tempat terbentuknya lapisan germinal embrio.
Blastoderm, lapisan blastomer yang menyelubungi blastocoel, merupakan ciri khas yang dimiliki oleh setiap blastula vertebrata. Embrioblas, juga dikenal sebagai massa sel bagian dalam, terdapat dalam blastokista mamalia. Massa sel inilah yang pada akhirnya akan melahirkan ciri-ciri definitif janin, sedangkan trofoblas akan menghasilkan jaringan ekstra-embrio.
Embrio awal mengalami banyak aktivitas selama blastulasi untuk menentukan polaritas sel, spesifikasi sel, pengembangan sumbu, dan untuk mengontrol ekspresi gen. Transisi midblastula (MBT), yang terjadi pada banyak spesies termasuk Xenopus dan Drosophila, merupakan tahap perkembangan penting di mana mRNA ibu dipecah dan embrio memperoleh kendali atas pertumbuhannya sendiri. Ekspresi cadherin, yaitu EP-cadherin pada amfibi dan E-cadherin pada mamalia, diperlukan untuk banyak kontak antar blastomer.
Penelitian tentang blastula dan spesifikasi sel mempunyai implikasi luas terhadap teknologi reproduksi berbantuan dan penelitian sel induk. Blastomer di Xenopus menunjukkan karakteristik sel induk berpotensi majemuk, yang mampu bermigrasi sepanjang beberapa lintasan bergantung pada sinyal seluler. Jaringan yang berbeda dapat diproduksi selama tahap perkembangan blastula dengan menyesuaikan sinyal sel. Janji ini mungkin memainkan peran penting dalam pengobatan regeneratif dalam mengobati penyakit dan cedera. Embrio dipindahkan ke dalam rahim selama fertilisasi in vitro untuk ditanamkan.
Struktur
Sebuah bola sel yang disebut blastula (blastokista pada hewan) mengelilingi rongga yang disebut blastocoel yang berisi cairan. Asam amino, protein, hormon pertumbuhan, karbohidrat, ion, dan elemen lain yang diperlukan untuk diferensiasi sel ditemukan di blastocoel. Selain itu, selama fase gastrulasi, blastocoel memungkinkan pergerakan blastomer.
Blastula embrio Xenopus dibagi menjadi tiga bagian. Tutup hewan berkembang menjadi atap blastocoel dan sebagian besar menghasilkan turunan ektodermal. Dinding blastocoel, yang dikenal sebagai zona khatulistiwa atau marginal, sebagian besar berkembang menjadi jaringan mesodermal. Lantai blastocoel membentuk massa tumbuhan, yang sebagian besar berkembang menjadi jaringan endodermal.
Tiga garis keturunan menimbulkan perkembangan jaringan selanjutnya pada blastokista mamalia. Trofoblas berkembang menjadi sebagian plasenta, endoderm primitif menjadi kantung kuning telur, dan epiblas melahirkan janin itu sendiri. Perkembangan blastocoel pada embrio tikus dimulai pada tahap 32 sel. Gradien osmotik, yang merupakan hasil pompa natrium-kalium yang menciptakan gradien natrium kuat di sisi basolateral trofektoderm, membantu air masuk ke embrio selama fase ini. Aquaporin membantu membantu transportasi air ini. Koneksi erat antara sel-sel epitel yang melapisi blastocoel memberikan segel.
Adhesi sel
Dalam perkembangan embrio, ikatan yang erat sangatlah penting. Kontak sel yang dimediasi cadherin dalam blastula sangat penting untuk pertumbuhan epitel, yang terutama bertanggung jawab untuk transportasi paraseluler, menjaga polaritas sel, dan membentuk segel permeabilitas untuk mengontrol pembentukan blastocoel. Setelah pembentukan polaritas sel epitel, yang menjadi dasar untuk pengembangan dan spesifikasi lebih lanjut, sambungan ketat ini terbentuk. Meskipun sel epitel menunjukkan polaritas, blastomer bagian dalam di dalam blastula seringkali non-polar.
Pemadatan terjadi pada embrio mamalia selama tahap 8 sel, ketika ekspresi alfa dan beta catenin terjadi bersamaan dengan ekspresi E-cadherin. Melalui proses ini, terciptalah sebuah bola berisi sel-sel embrionik yang saling berinteraksi, dan bukan kumpulan sel-sel yang tersebar dan tidak berdiferensiasi. Sumbu apico-basal dari embrio yang sedang berkembang ditentukan oleh adhesi E-cadherin, yang juga menyebabkan embrio berubah dari bola sel yang tidak jelas menjadi fenotip yang lebih terpolarisasi yang mempersiapkan jalan bagi perkembangan lanjutan menjadi blastokista yang terbentuk sempurna.
Pembelahan sel awal membentuk polaritas membran Xenopus. Mirip dengan E-cadherin pada manusia, EP-cadherin amfibi dan cadherin XB/U keduanya membentuk polaritas blastomer dan memperkuat koneksi sel-sel, keduanya penting untuk kelanjutan perkembangan.
Disadur dari: