Bab 02 Gametogenesis Perubahan Sel Germinativum Menjadi Gamet Pria dan Wanita

Gametogenesis: Perubahan SelGerminativum Menjadi Gamet Priadan WanitaSEL GERMINATIVUM PRIMORDIAL k e e m p a t , s e l - s e l i n i m u l a i b e r m i g r a s i d a r i yolk sac m e n u j u ke gonad yang sedang terbentuk, tempat sel-Perkembangan berawal dari pembuahan (fertilisasi), sel i n isampai pada akhir m i n g g u kelima. Pembelahanp r o s e s p e n y a t u a n g a m e t p r i a , sperma, d a n g a m e t m i t o t i k meningkatkan j u m l a h sel i n i sewaktu ber-w a n i t a , oosit, u n t u k m e n g h a s i l k a n zigot. G a m e t migrasi dan juga ketika tiba d i gonad. Sebagaib e r a s a l d a r i sel germinativum primordial (SGP; persiapan u n t u k fertilisasi, sel g e r m i n a t i v u m m e n g -primordial germ cells) y a n g t e r b e n t u k d i e p i b l a s a l a m i gametogenesis y a n g m e n c a k u p m e i o s i s ,selama minggu kedua dan yang bergerak menuju u n t u k m e n g u r a n g i j u m l a h k r o m o s o m , d a n sito-d i n d i n g j o / f c sac ( l i h a t G a m b a r 2 . 1 ) . S e l a m a m i n g g u diferensiasi, u n t u k m e n u n t a s k a n p e m a t a n g a n n y a .Korelasi Klinis TEORI PEWARISAN KROMOSOMSel G e r m i n a t i v u m Primordial dan Sifat individu baru ditentukan oleh gen-gen spesifikTeratoma di kromosom yang diwarisi dari ayah dan ibunya.Teratoma a d a l a h t u m o r y a n g a s a l n y a m a s i h Manusia m e m i l i k i sekitar 35.000 gen d i4 6 kro-diperdebatkan dan sering mengandung ber- mosom. Gen-gen dikromosomyang sama cenderungbagai jaringan, misalnya tulang, rambut, otot, diwariskan bersama dan karenanya dikenal sebagaiepitel usus, dan sebagainya. Diperkirakan linked genes ( g e n t e r k a i t ) . D i s e l s o m a t i k , k r o m o s o mbahwa t u m o r i n i berasal dari suatu sel tunas t a m p a k sebagai 2 3 p a s a n g a n homolog u n t u k m e m -pluripotenyang dapatberdiferensiasimenjadi b e n t u k j u m l a h diploid, y a i t u 4 6 . T e r d a p a t 2 2ketiga lapisan germinativum atau turunan- p a s a n g a n k r o m o s o m y a n g s e p a d a n , otosom, d a nturunannya. Sebagian bukti menunjukkan s a t u p a s a n g kromosom seks. J i k a p a s a n g a n n y abahwa sel germinativum primordial yang adalah X X , individu secara genetis adalah wanita;telah menyimpang dari jalur migrasi normal- jika pasangannya XY, individu tersebut secara genetisnya dapat menjadi penyebab terbentuknya pria. Satu k r o m o s o m dari setiap pasangan berasalt u m o r ini. Sumber lain adalah sel epiblas yang d a r i g a m e t i b u , oosit, d a n s a t u n y a l a g i d a r i g a m e tbermigrasi melalui garis primitif selama a y a h , sperma. K a r e n a i t u , setiap g a m e t m e n g a n d u n ggastrulasi (Lihat Gambar 5.10, halaman 75). j u m l a h haploid, y a i t u 2 3 k r o m o s o m , d a n p e n y a t u a n k e d u a g a m e t saat fertilisasi m e m u l i h k a n j u m l a h diploid (46). 15

16 Bagian Satu Embriologi Umum Rongga amnionG a m b a r 2.1 M u d i g a h pada akhir m i n g g u ketiga, yang m e m p e r l i h a t k a n posisi sel g e r m i n a t i v u m primordial di d i n d i n g yo//c sac,dekat dengan perlekatan bakal tali pusat. Dari lokasi ini, sel-sel tersebut bermigrasi ke gonad yang sedang terbentuk. Anafase Telofase Sel anakG a m b a r 2.2 Berbagai tahap mitosis. Pada profase, k r o m o s o m t a m p a k sebagai benang-benang halus. Kromatid ganda mulaitampak jelas sebagai unit individual selama metafase. Selama pembelahan, anggota satuan pasangan kromosom tidak pernahmenyatu. Biru, kromosom ayah; merah, kromosom ibu.

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 17Mitosis Seperti pada mitosis, selgerminativum pria danMitosis a d a l a h p r o s e s p e m b e l a h a n s a t u sel u n t u k w a n i t a (spermatosit d a n oosit primer) p a d a a w a lmenghasilkan dua sel anak yang secara genetis meiosis I mereplikasikan D N A mereka sehinggaidentik dengan sel i n d u k (lihat G a m b a r 2.2). Setiap setiap ke-46 k r o m o s o m tersebut digandakan menjadisel anak m e n e r i m a k o m p l e m e n lengkap 4 6 kro- sister chromatid. N a m u n , b e r b e d a d e n g a n m i t o s i s ,m o s o m . Sebelum suatu sel mengalami mitosis, setiap kromosom-kromosom homolog k e m u d i a n ber-kromosom mereplikasi asam deoksiribonukleatnya g a b u n g m e m b e n t u k pasangan-pasangan, s u a t u( D N A ) . Selama fase replikasi ini, k r o m o s o m menjadi p r o s e s y a n g d i s e b u t sinapsis. P e m b e n t u k a n p a -sangat panjang, tersebar difus k e seluruh nukleus, sangan bersifat eksak dan titik-demi-titik kecualidan tidak dapat dikenali dengan mikroskop cahaya. kombinasi XY. Pasangan-pasangan homolog kemu-Saat mitosis dimulai, k r o m o s o m mulai m e m b e n t u k dian berpisah menjadi dua sel anak. Segera sesudah-kumparan, berkontraksi, d a nmemadat; proses- nya, terjadi meiosis II yang memisahkan k r o m o s o mproses ini menandai dimulainya profase. Setiap kro- g a n d a (sister chromatid) t e r s e b u t . K a r e n a i t u , s e t i a pm o s o m sekarang terdiri dari dua subunit paralel, gamet mengandung 23 kromosom.kromatid, y a n g d i s a t u k a n o l e h s u a t u d a e r a h s e m p i t(sentromer) y a n g t e r d a p a t d i k e d u a n y a . S e p a n j a n g Crossoverprofase, k r o m o s o m terus memadat, memendek, dan Crossover (tukar-silang), suatu proses yang pentingmenebal (Gambar 2.2A), tetapi hanya saat d a l a m m e i o s i s I , a d a l a h pertukaran segmen-prometafase kromatid dapat dibedakan (Gambar segmen kromatid a n t a r a p a s a n g a n k r o m o s o m y a n g2.2B). Selama metafase, k r o m o s o m - k r o m o s o m homolog (Gambar 2.3C). Segmen-segmenkromatinberjajar dalam suatu bidang ekuator, dan struktur putus dan dipertukarkan sewaktu kromosom ho-gandanya tampak jelas (Gambar 2.2C). Masing- molog memisah. Sewaktu terjadi pemisahan, titik-m a s i n g k r o m o s o m d i i k a t o l e h mikrotubulus y a n g titik pertukaran menyatu untuk sementara d a nberjalan dari sentromer k e sentriol, membentuk m e m b e n t u k s t r u k t u r s e p e r t i h u r u f X (kiasma;gelendong mitotik (mitotic spindle). T i d a k l a m a Gambar 2.3C). U m u m n y a terjadi sekitar 3 0 sampaikemudian sentromer masing-masing kromosom 4 0 crossover ( s a t u a t a u d u a p e r k r o m o s o m ) a n t a r amembelah, menandai awal anafase, diikuti oleh gen-gen yang terpisah jauh di satu k r o m o s o m padamigrasi kromatid k e kutub gelendong yang setiap pembelahan m e i o t i k I.berlawanan. Akhirnya, selama telofase, k u m p a r a nkromosom mengurai dan memanjang, selubung Akibat pembelahan meiotik, (a) variabilitasnukleus kembali terbentuk, dan sitoplasma m e m - genetik ditingkatkan melalui tukar-silang yang me-b e l a h ( G a m b a r 2.2D,E). M a s i n g - m a s i n g s e l a n a k nyebabkan redistribusi bahan genetik, dan melaluimenerima separuh dari bahan k r o m o s o m ganda distribusi acak k r o m o s o m h o m o l o g ke sel anak; dansehingga mempertahankan jumlah k r o m o s o m yang (b) setiap selg e r m i n a t i v u m mengandung j u m l a hsama seperti sel induk. k r o m o s o m yang haploid sehingga saat p e m b u a h a n jumlah diploid 46 terpulihkan.Meiosis Badan PolarMeiosis a d a l a h p e m b e l a h a n sel y a n g t e r j a d i p a d a sel Juga selama meiosis, satu oosit primer menghasilkangerminativum u n t u k m e n g h a s i l k a n g a m e t p r i a d a n empat sel anak, masing-masing dengan 22 k r o m o s o mwanita, yaitu masing-masing sperma dan sel telur. plus 1 k r o m o s o m X (lihat Gambar 2.4A). N a m u n ,M e i o s i s m e m e r l u k a n d u a p e m b e l a h a n sel, meiosis I hanya satu dari selanak ini berkembang menjadid a n meiosis I I , u n t u k m e n g u r a n g i j u m l a h k r o m o - g a m e t d e w a s a , o o s i t ; t i g a s i s a n y a , badan polar,som menjadi jumlah haploid 23 (lihat Gambar 2.3). hanya mendapat sedikit sitoplasma dan mengalami

18 Bagian Satu \"t* Embriologi U m u m Kromosom berstruktur ganda mulai memisah Anafase dari pembelahan meiotik ISel mengandung Sel yang dihasilkan dari 23 kromosom pembelahan meiotik Iberstruktur-gandaSel mengandung 23 Sel yang kromosom tunggal dihasilkan dari pembelahan meiotik IIG a m b a r 2.3 Pembelahan meiotik pertama dan kedua. A. Kromosom h o m o l o g saling mendekati. B. Kromosom homolog berpasangan,dan setiap anggota dari suatu pasangan terdiri dari dua kromatid. C. Kromosom-kromosom h o m o l o g yang berpasangan secara erat salingbertukar fragmen kromatid {crossover, tukar-silang). Perhatikan kiasma. D. Kromosom berstruktur ganda mulai terpisah. E. Anafase daripembelahan meiotik pertama. F,G. Selama pembelahan meiotik kedua, kromosom berstruktur ganda terpisah di sentromer. Pada akhirpembelahan, kromosom di masing-masing dari empat sel anak tersebut berbeda satu sama lain.Oosit primer Sel-sel ini mengandungsetelah .^gafcn*, 46 kromosom berstruktur gandareplikasi DNA Spermatosit primer ' setelah replikasi DNA Oosit Pembelahan Spermatosit sekunder Maturasi Pertama sekunder Oosit 23 kromosom matur berstruktur ganda(22+ X) — (j Pembelahan Maturasi Kedua 23 kromosom tunggal -•'Badan polar 0 Oi (22 + X) SpermatidG a m b a r 2.4 Proses-proses yang terjadi selama p e m b e l a h a n maturasi pertama dan kedua. A. Sel g e r m i n a t i v u m p r i m i t i f padaw a n i t a (oosit primer) m e n g h a s i l k a n hanya satu g a m e t m a t a n g , oosit matur. B. Sel g e r m i n a t i v u m p r i m i t i f pada pria (spermatositprimer) menghasilkan empat spermatid yang semuanya berkembang menjadi spermatozoa.

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 19degenerasi pada perkembangan selanjutnya. D e m i - pertama sehingga masing-masing sel anakkian juga, satu spermatosit primer menghasilkan m e n e r i m a satu anggota dari setiap pasanganempat sel anak, dua dengan 2 2 k r o m o s o m plus 1 (lihat Gambar 2.5A). N a m u n , kadang-kadangkromosom X dan dua dengan 2 2kromosom plus 1 pemisahan tidak terjadi (nondisjunction),kromosom Y (Gambar 2.4B). Namun, berbeda dan kedua anggota dari suatu pasangandengan pembentukan oosit, keempat sel tersebut b e r g e r a k k e s a l a h s a t u s e l ( G a m b a r 2.SB,C).berkembang menjadi gamet matang. A k i b a t nondisjunction k r o m o s o m , s a t u s e l menerima 2 4 kromosom, d a nyang lain Korelasi Klinis m e n e r i m a 2 2 b u k a n 2 3 (normal). Jika saat pembuahan, sebuah gamet yang memiliki 2 3 Cacat Lahir dan Abortus Spontan: Faktor kromosom menyatu dengan sebuah gamet Kromosom dan Genetik dengan 2 4 atau 2 2 kromosom, hasilnya Kelainan kromosom y a n g dapat m e n g e n a i adalah individu dengan 4 7 k r o m o s o m jumlah a t a u struktur, a d a l a h p e n y e b a b (trisomi) atau 4 5 k r o m o s o m (monosomi). penting cacat lahir d a n abortus spontan. Nondisjunction y a n g t e r j a d i s e l a m a p e m - Diperkirakan bahwa 50% konsepsi berakhir belahan m e i o t i k pertama atau kedua pada sel dengan abortus spontan dan bahwa 50% dari germinativum, dapat me.ngenai otosom atau janin abortus ini mengidap kelainan kromosom k r o m o s o m seks. Pada wanita, insidens mayor. Karena itu, sekitar 2 5 % konseptus kelainan kromosom, termasuknondis/wnc^wn, menderita cacat k r o m o s o m mayor. Kelainan meningkat seiring dengan usia, terutama k r o m o s o m tersering pada janin abortus adalah pada usia 3 5tahun atau lebih. 45,X (sindrom Turner), triploidi, dan trisomi 16. Kelainan k r o m o s o m m e r u p a k a n penyebab K a d a n g - k a d a n g , nondisjunction t e r j a d i 7 % c a c a t l a h i r m a y o r , d a n mutasi gen sewaktu mitosis (mitotic nondisjunction) menyebabkan 8% lainnya. pada sebuah sel m u d i g a h selama tahap-tahap paHng awal pembelahan sel.Keadaan ini Kelainan Jumlah m e n g h a s i l k a n mosaikisme, y a i t u s e b a g i a n Sel somatik manusia n o r m a l mengandung 4 6 sel memiliki j u m l a h k r o m o s o m abnormal kromosom; gamet normal mengandung 2 3 dan yang lainnya normal. Individu yang k r o m o s o m . S e l somatik normal bersifat terkena mungkin memperlihatkan sedikit diploid, a t a u I n ; g a m e t n o r m a l a d a l a h atau banyak ciri sindrom tertentu, bergantung haploid, a t a u n . Euploid m e r u j u k k e p a d a pada jumlah sel yang terkena d a n dis- semua kelipatan bulat n misalnya diploid atau tribusinya. t r i p l o i d . Aneuploid m e r u j u k k e p a d a s e m u a jumlah kromosom yang bukan euploid; kata Kadang-kadang kromosom putus, d a n ini biasanya digunakan jika terdapat tambah- potongan dari satu k r o m o s o m melekat k e a n s a t u k r o m o s o m (trisomi) a t a u t e r j a d i k e - k r o m o s o m l a i n . Translokasi i n i dapat h i l a n g a n satu k r o m o s o m (monosomi). K e - seimbang (balanced), yaitu pemutusan dan lainan dalam j u m l a h k r o m o s o m dapat berasal penyambungan kembali terjadi antara dua sewaktu pembelahan meiotik atau mitotik. k r o m o s o m tetapi tidak ada bahan genetik P a d a meiosis, d u a a n g g o t a d a r i s a t u p a s a n g a n penting yang hilang d a nindividu yang kromosom homolog dalam keadaan normal b e r s a n g k u t a n n o r m a l ; a t a u tak-seimbang, akan memisah selama pembelahan meiotik yaitu satu bagian dari suatu k r o m o s o m lenyap dan fenotipe yang terbentuk menjadi

20 Bagian Satu • Embriologi U m u mOosit primer atau spermatosit /setelah duplikasi DNA '46 kromosomberstruktur ganda Nondisjunction pada ' Nondisjunction padaPembelahan meiotik normal i pembelahan meiotik I pembelahan meiotik IPembelahan Pembelahan meiotik II meiotik II|()Xf)(i):(Rxll U123 kromosom tunggal 24 22 22 24 22 24 kromosom A kromosom c BG a m b a r 2.5 A. Pembelahan maturasi n o r m a l . B. Nondisjunction pada p e m b e l a h a n m e i o t i k p e r t a m a . C. Nondisjunction padapembelahan meiotik kedua.berubah. Sebagai contoh, translokasi tak- Para individu ini juga memperlihatkan p e -seimbang antara lengan panjang k r o m o s o m ningkatan insidens leukemia, infeksi, disfungsi14 dan 21 selama meiosis I atau I I menghasil- tiroid, dan penuaan dini. Selain itu, hampirkan gamet dengan salinan tambahan kro- semua memperlihatkan tanda-tanda penyakitm o s o m 2 1 ,salah satu penyebab sindrom Alzheimer setelah usia 3 5 tahun. Pada 95%D o w n (lihat Gambar 2.6). Translokasi sering kasus, sindrom ini disebabkan oleh trisomi 21terjadi antara k r o m o s o m 13,14,15, 2 1 , dan k a r e n a nondisjunction m e i o t i k , d a n p a d a 7 5 %22 karena kromosom-kromosom iniber- d a r i k a s u s - k a s u s i n i , nondisjunction t e r j a d ikelompok sewaktu meiosis. sewaktu pembentukan oosit. Insidens sin- d r o m D o w n sekitar 1 dari 2.000 konseptusTrisomi 21 (Sindrom Down) untuk wanita berusia kurang dari 2 5 tahun.Sindrom Down biasanya d i s e b a b k a n o l e h Risiko ini meningkat seiring dengan usia ibuadanya t a m b a h a n salinan kromosom 21 dari 1dalam 300 pada usia 35 menjadi 1 dalam(trisomi 21) ( l i h a t G a m b a r 2 . 7 ) . G a m b a r a n 100 pada usia 40 tahun.anak dengan sindrom D o w n mencakup retar-dasi pertumbuhan; retardasi mental dengan Pada sekitar 4 % kasus sindrom D o w n ,derajat bervariasi; kelainan kraniofasial, ter- terjadi translokasi tak-seimbang antara kro-m a s u k kelopak mata sipit k e atas, lipatan m o s o m 2 1 dan k r o m o s o m 13, 14,atau 1 5epikantus (lipatan kulit tambahan d i sudut (Gambar 2.6). Sisa 1 %disebabkan olehmedial mata), wajah datar, dan telinga kecil; cacat m o s a i k i s m e y a n g d i t i m b u l k a n o l e h non-jantung; dan hipotonia (lihat Gambar 2.8). disjunction m i t o t i k . P a r a i n d i v i d u i n i m e m i l i k i sel yang j u m l a h k r o m o s o m n y a n o r m a l dan

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 2114 21 t{14;21)123 4 5• )l ir U )l !f M )r6 7 89 10 X 11 12 Hu\ ki t1 t• 1! 17 1813 14 15 16 Y•• H ti ;f 19 20 21 22G a m b a r 2.6 A. Translokasi lengan p a n j a n g k r o m o s o m 14 dan 21 di sentromer. Hilangnya lengan p e n d e k secara klinis t i d a ksignifikan, dan individu yang bersangkutan secara klinis normal, meskipun mereka berisiko menghasilkan keturunan dengantranslokasi tak-seimbang.B.Kariotipe translokasi kromosom 21 ke-14 yang menghasilkan sindrom Down.

Gambar ? P A,B.Anakdengan sindrom Down,yang ditandai oleh wajah datardan lebar,fisura palpebra oblik,epikantus,dan bibirb a w a h beralur. C.Ciri lain s i n d r o m D o w n adalah t a n g a n yang g e m u k d e n g a n satu alur transversal atau simian crease. Banyak anakdengan sindrom Down mengalami retardasi mental dan mengidap kelainan jantung kongenital.

Bab 2 • Gametogenesis; Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 23sebagian lagi selnya bersifat aneuploid. sekitar 1dari 20.000 kelahiran hidup, dan lebihMereka mungkin memperlihatkan sedikit dari 90% bayi ini meninggal pada bulan per-atau banyak ciri sindrom D o w n . tama setelah lahir.Trisomi 18 Sindrom KlinefelterP a s i e n d e n g a n trisomi 18 m e m p e r i i h a t k a n G a m b a r a n k l i n i s sindrom Klinefelter y a n ggambaran berikut: retardasi mental, cacat ditemukan hanya pada pria d a n biasanyajantung kongenital, teHnga letak rendah, dan terdeteksi saat pubertas, yaitu sterilitas, atrofifleksi jari tangan dan tangan (lihat Gambar testis, hialinisasi tubulus seminiferus, d a n2.9). Selain itu, pasien sering mengalami biasanya ginekomastia. Sel-sel m e m i l i k i47 kro-mikrognatia, anomali ginjal, sindaktili, dan m o s o m dengan satu komplemen k r o m o s o mmalformasi sistem rangka. Insidens kelainan s e k s t i p e X X Y , d a n s a t u badan kromatin seksini adalah sekitar 1 dari 5.000 neonatus. (badan Barr y a n g d i b e n t u k o l e h p e m a d a t a nDelapan puluh lima persen meninggal pada k r o m o s o m seks yang mengalami inaktivasi;usia kehamilan antara 1 0minggu dan aterm, badan Barr juga terdapat pada wanita normal)sedangkan mereka yang lahir biasanya me- ditemukan pada 80% kasus (lihat Gambar 2.11).ninggal pada usia 2 bulan. Insidensnya adalah sekitar 1 dari 5 0 0 pria. Nondisjunction h o m o l o g X X a d a l a h p e n y e b a bTrisomi 13 tersering. Kadang-kadang pasien denganK e l a i n a n u t a m a p a d a trisomi 13 a d a l a h sindrom Klinefelter memihki 4 8 kromosom:retardasi mental, holoprosensefalus, cacatjantung kongenital, tuli, bibir dan langit-langitsumbing, dan cacat mata, misalnya mikrof-talmia, anoftalmia, d a n koloboma (lihatGambar 2.10). Insidens kelainan ini adalahGambar 2.9 Fotoanakdengantrisomi 18. Perhatikan oksiput Gambar 2.10 Anak dengan trisomi 13. Perhatikan bibiryang menonjol, bibir sumbing, mikrognatia, telinga letak- sumbing bilateral, dahi landai,dan anoftalmia.rendah, dan satu atau lebih jari tangan fleksi.

24 Bagian Satu • Embriologi U m u mG a m b a r 2.11 Pasien dengan sindrom Klinefelter yang G a m b a r 2,'''' Pasien dengan sindrom Turner Karakteristimemperlihatkan perkembangan phallus (penis) normal tetapi utama adalah leher bersayap, perawakan pendek, dada lebadengan ginekomastia (pembesaran payudara). dan tidak terjadinya pematangan seksual.44 otosom dan 4 k r o m o s o m seks ( X X X Y ) . kelainan tulang, dan dada lebar dengan putingMeskipun retardasi mental bukan merupakan terpisah jauh. Sekitar 55% wanita yang terkenagambaran u m u m sindrom ini, semakin banyak bersifat m o n o s o m i k u n t u k X d a n badanterdapat k r o m o s o m X semakin besar k e - k r o m a t i n n e g a t i f k a r e n a nondisjunction. P a d amungkinan terjadinya gangguan mental. 80% dari para wanita ini,penyebabnya adalah nondisjunction p a d a g a m e t p r i a . P a d a w a n i t aSindrom Turner sisanya, penyebabnya adalah kelainan struk-Sindrom Turner, d e n g a n k a r i o t i p e 4 5 , X , t u r a l k r o m o s o m X a t a u nondisjunction m i t o s i sadalah satu-satunya m o n o s o m i yang masih yang menyebabkan mosaikismememungkinkan kehidupan. Namun, 9 8 %janin dengan sindrom ini mengalami abortus Sindrom Triple Xspontan. Beberapa yang bertahan hidup P a s i e n d e n g a n sindrom triple X bersifatmemiliki penampilan jelas wanita (lihat infantil, dengan haid sedikit d a n sedikitGambar 2.12) dan ditandai oleh tidak adanya banyak mengalami retardasi mental. Merekao v a r i u m (disgenesis gonad) d a n p e r a w a k a n memiliki dua badan kromatin seks di dalampendek. Kelainan lain yang sering ditemukan sel mereka.adalah leher bersayap, limfedema ekstremitas.

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 25G a m b a r 2.13 Pasien d e n g a n sindrom A n g e l m a n akibat mikrodelesi pada k r o m o s o m 15 dari ibu.Jika d e f e k d i w a r i s i di k r o m o s o mayah,yang terjadi adalah sindrom Prader-Willi (Gambar 2.14).Kelainan Struktur d e l e s i t e r j a d i y a n g d i s e b u t c o n t i g u o u s gene complexes, dapat diketahui dengan high-Kelainan struktur kromosom, y a n g m e - resolution chromatin banding. Salah satungenai satu atau lebih kromosom, biasanya contoh mikrodelesi adalah yang terjadi d iterjadi akibat putusnya kromosom. Putusnya lengan panjang kromosom 15 ( l 5 q l l -k r o m o s o m disebabkan oleh faktor lingkung- 15ql3). Mewarisi delesi d i k r o m o s o m i b uan, misalnya virus, radiasi, d a n obat. Akibat m e n y e b a b k a n sindrom Angelman, d a n a n a kdari pemutusan inibergantung pada apa yang yang bersangkutan mengalami retardasiterjadi pada potongan-potongan k r o m o s o m mental, tidak dapat berbicara, mengalamitersebut. Pada sebagian kasus, bagian yang gangguan perkembangan motorik, dan rentanp u t u s l e n y a p , d a n b a y i d e n g a n delesi p a r s i a l terhadap serangan tertawa yang spontan d a nkromosom i n i mengalami kelainan. Suatu berkepanjangan (lihat Gambar 2.13). Jikasindrom terkenal, akibat delesi parsial lengan cacat diwariskan di k r o m o s o m ayah, timbullahpendek k r o m o s o m 5, adalah cri-du-chat sindrom Prader-Willi; i n d i v i d u y a n g t e r -s y n d r o m e (cry of the cat). A n a k d e n g a n jangkit memperlihatkan hipotonia, obesitas,kelainan i n i menangis seperti kucing, dan retardasi mental, hipogonadisme, dan kriptor-mengidap mikrosefalus, retardasi mental, kidismus (hhat Gambar 2.14). Karakteristikserta kelainan jantung kongenital. Banyak yangdiekspresikansecaraberbedaberdasarkansindrom lain yang relatif jarang dijumpai apakah bahan genetik berasal dari i b u ataudiketahui disebabkan oleh delesi parsial ayah adalah contoh dari genomic imprinting.kromosom. Contiguous gene syndrome l a i n n y a m u n g k i n diwarisi dari kedua orang tua, termasuk Mikrodelesi y a n g h a n y a m e n g e n a i b e b e - sindrom Miller-Dieker (lissensefalus, k e -r a p a gen yang berdekatan, d a p a t m e - terlambatan perkembangan, kejang, sertan y e b a b k a n sindrom mikrodelesi a t a uc o n t i g u o u s gene s y n d r o m e . T e m p a t - t e m p a t

26 Bagian Satu Embriologi Umum I , , , Pasien dengan sindrom Prader-Willi akibat berkaitan dengan perubahan fenotipe danmikrodelesi di k r o m o s o m 15 ayah. Jika defek diwarisi di d i s e b u t fragile X s y n d r o m e ( s i n d r o m Xkromosom ibu, yang terjadi adalah sindrom Angelman r a p u h ) . Fragile X syndrome d i t a n d a i o l e h(Gambar 2.13). retardasi mental, telinga besar, rahang m e - nonjol, dan iris biru pucat. Pria lebih sering kelainan jantung dan wajah yang terjadi akibat terkena daripada wanita (1 per 1.000 versus 1 delesi d i 17pl3) dan sebagian besar kasus per 2.000), yang mungkin menjadi penyebab sindrom velokardiofasial (Shprintzen) lebih banyaknya pria pada populasi retardasi (cacat palatum, cacat jantung konotrunkal, m e n t a l . Fragile X syndrome h a n y a k e d u a d i keterlambatan bicara, gangguan belajar, dan bawah sindrom D o w n sebagai penyebab gangguan mirip-skizofrenia akibat delesi d i retardasi mental akibat kelainan kromosom. 22qll). Mutasi Gen Fragile sites (bagian y a n g rapuh) adalah Banyak malformasi kongenital pada manusia bagian k r o m o s o m yang m u d a h memisah atau bersifat herediter, dan sebagian jelas m e m - putus di b a w a h manipulasi sel tertentu. Sebagai perlihatkan pola pewarisan mendelian. Ba- contoh, bagian yang rapuh dapat diperlihatkan nyak cacat lahir disebabkan secara langsung dengan membiakkan limfosit dalam m e d i u m oleh perubahan dalam struktur atau fungsi defisien folat. M e s k i p u n banyak ditemukan satu gen, sehingga disebut mutasi gen tunggal t e m p a t r a p u h d a n t e r d i r i d a r i pengulangan ( s i n g l e gene m u t a t i o n ) . J e n i s c a c a t i n i d i - CGG, hanya tempat d i lengan panjang perkirakan menjadi penyebab sekitar 8 % kromosom X (Xq27) yang dilaporkan semua malformasi pada manusia. Dengan pengecuahan kromosom X dan Y p a d a p r i a , g e n t e r d a p a t b e r p a s a n g a n , a t a u alel sehingga terdapat d u adosis u n t u k setiap determinan genetik: satu dari ibu dan satu dari ayah. Jika g e n m u t a n menghasilkan kelainan hanya dengan satu dosis, meskipun terdapat alel normal, mutasi tersebut bersifat dominan. J i k a k e d u a alel h a r u s a b n o r m a l (dosis ganda) atau jika mutasi terkait-X pada p r i a , m u t a s i i n i a d a l a h mutasi resesif. F a k t o r - faktor pemodifikasi dapat menyebabkan gra- dasi efek gen mutan. Aplikasi teknik biologi molekular telah meningkatkan pengetahuan kita tentang gen- gen penyebab perkembangan normal. Se- baliknya, analisis genetik terhadap sindrom- sindrom pada manusia telah memperlihatkan bahwa mutasi di banyak gen yang sama ini menyebabkan sebagian kelainan kongenital dan penyakit anak. Karena itu, keterkaitan

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 27antara gen-gen kunci dalam perkembangan bangkan high-resolution metaphase bandingdan peran gen-gen tersebut dalam sindrom technique yang memperlihatkan lebih banyakklinis kini menjadi semakin jelas. pita (mewakili potongan D N A yang lebih Selain menyebabkan malformasi konge- pendek) sehingga dapat digunakan untuknital, mutasi dapat menyebabkan kelainan mendiagnosis delesi kecil.bawaan metabolisme (inborn error of meta-bolism). Penyakit golongan ini,dengan yang Teknik-teknik molekular baru, misalnyapaling dikenal antara lain adalah fenilketo-nuria, homosistinuria, d a n galaktosemia, fluorescence i n situ hybridization (FISH),sering disertai oleh atau menyebabkan retar-dasi mental dengan derajat bervariasi. menggunakan pelacak D N A spesifik u n t u kTeknik Diagnostik untuk mengidentifikasi ploidi beberapa kromosom tertentu. Pelacak berfluoresensi dihibridisasiMengidentifikasi Kelainan GenetikAnalisis sitogenetik d i g u n a k a n u n t u k m e - ke k r o m o s o m atau lokus genetik dengannilai jumlah dan integritas kromosom. Teknik m e n g g u n a k a n sel di kaca objek, dan hasilnyaini m e m e r l u k a n sel yang sedang membelah,yang biasanya berarti membuat biakan sel dilihat di bawah mikroskop fluoresens (lihatyang dihentikan pada metafase dengan pem- G a m b a r 2 . 1 5 ) . Pengecatan kromosomberian bahan kimia. K r o m o s o m diwarnaid e n g a n Giemsa u n t u k m e m p e r l i h a t k a n p o l a adalah teknik yang menggunakan pelacak ber-p i t a t e r a n g d a n g e l a p (G-bands; G a m b a r 2 . 6 ) fluoresens untuk mengenali bagian-bagian diyang khas u n t u k setiap k r o m o s o m . Setiap sepanjangkromosom (Gambar 2.15B). Teknikpita m e w a k i H 5 sampai 1 0 x 10* pasangan ini dapat mengidentifikasi translokasi dan tata-basa D N A yang m u n g k i n mencakup bebe- u l a n g (rearrangements) a n t a r a k r o m o s o m -rapa hingga ratusan gen. Baru-baru ini dikem- k r o m o s o m . Spectral karyotype analysis (SKY, analisis k a r i o t i p e s p e k t r a l ) a d a l a h teknik dengan menghibridisasi setiap kro- m o s o m k e suatu pelacak berfluoresens unik dengan warna berbeda. Hasilnya kemudian dianalisis oleh komputer. A. F/uorescence/n s/fu/iybnc//zat/on, d e n g a n m e n g g u n a k a n pelacak u n t u k l<romosom 21 (t/f//c mera/i). Perhatikan3 a h w a t e r d a p a t tiga titik m e r a h di m a s i n g - m a s i n g sel yang m e n u n j u k k a n t r i s o m i 21 (sindrom D o w n ) . Titikhijau m e r u p a k a n pelacak<ontrol untuk k r o m o s o m 13. Dua sel b e r t u m p a n g t i n d i h di kanan b a w a h , m e n i m b u l k a n kesan adanya banyak pelacak. B.Pengecatan<romosom yang memperlihatkan tata-ulang antara kromosom 4 dan 14.

2 8 Bagian Satu • Embriologi U m u m Sel germinativum Oogonium Oosit primer primordial pada profaseG a m b a r 2.16 Diferensiasi sel germinativum primordial menjadi oogonia berawal segera setelah sampainya sel-sel tersebut diovarium. Pada bulan ketiga perkembangan, sebagian oogonia menghasilkan oosit primer yang masuk ke tahap profasepembelahan meiotik pertama. Profase ini dapat berlangsung hingga 40 tahun atau lebih dan hanya selesai ketika sel memulaipematangan akhirnya. Selama periode ini oosit primer ini membawa 46 kromosom berstruktur-ganda.PERUBAHAN MORFOLOGIS SELAA^APEAAATANGAN GAMETOogenesisPematangan Oosit Dimulai Sebelum Lahir menjadi atretik. Pada bulan ketujuh, sebagian besaiPada wanita genetik, setelah tiba d i gonad sel oogonia telah mengalami degenerasi kecualgerminativum primordial berdiferensiasi menjadi beberapa yang terletak dekat dengan permukaanoogonia ( l i h a t G a m b a r 2.16A,B). S e l - s e l i n i Semua oosit primer yang bertahan hidup telah masulmengalami sejumlah pembelahan mitotik, dan pada ke tahap profase meiosis I , dan sebagian besar dakhir bulan ketiga sel-sel i n i tersusun dalam antaranya masing-masing dibungkus oleh satikelompok-kelompok yang dikelilingi oleh satu lapisan selepitel gepeng (Gambar 2.17B). Oosilapisan selepitel gepeng (Uhat Gambar 2.17 dan primer, bersama dengan sel epitel gepeng d2.18). Sementara semua oogonia dalam satu s e k i t a r n y a , d i k e n a l sebagai folikel primordial ( l i h ak e l o m p o k m u n g k i n berasal dari satu sel, sel epitel Gambar 2.18A).g e p e n g y a n g d i k e n a l s e b a g a i sel folikular, b e r a s a ldari epitel permukaan yang menutupi ovarium. Pematangan Oosit Berlanjut Saat Pubertas Menjelang kelahiran, semua oosit primer telal Sebagian besar oogonia terus membelah dengan m e m u l a i profase meiosis I , tetapi sel-sel ini tidalmitosis, tetapi sebagian d i antaranya terhenti melanjutkan pembelahan ke tahap metafase namuipembelahannya pada tahap profase meiosis I dan m a s u k k e stadium diploten, s u a t u t a h a p i s t i r a h am e m b e n t u k oosit primer ( G a m b a r 2 . 1 6 C d a n selama profase yang ditandai oleh adanya jala-jal2.17A). Selama beberapa bulan kemudian, jumlah k r o m a t i n ( G a m b a r 2 . 1 7 C ) . Oosit primer teta^oogonia meningkat pesat, dan pada akhir bulan tertahan di profase dan tidak menuntaskan pembelaha,kelima perkembangan pranatal, jumlah total sel meiotik pertama mereka sebelum pubertas tercapagerminativum d i ovarium mencapai maksimal, Keadaan tertahan i n iditimbulkan oleh oocyidiperkirakan berjumlah 7juta. Pada w a k t u ini, sel-selmulai mati, dan banyak oogonia serta oosit primer

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 29Bulan ke-4 Bulan ke-7 NeonatusGambar 2.17 Potongan ovarium pada berbagai tahap perkembangan. A. Oogonia terdapat dalam kelompok-kelompok dibagian korteks ovarium. Sebagian memperlihatkan mitosis; yang lain telah berdiferensiasi menjadi oosit primer dan masuk ket a h a p profase p e m b e l a h a n m e i o t i k p e r t a m a . B. Hampir semua o o g o n i a telah b e r u b a h m e n j a d i oosit primer pada profasepembelahan meiotik pertama. C.Tidak terdapat oogonia. Setiap oosit primer dikelilingi oleh satu lapisan sel folikular, m e m b e n t u kfolikel primordial. Oosit telah masuk ke tahap diploten profase, yaitu suatu tahap dengan keadaan oosit yang tetap demikianhingga sesaat menjelang ovulasi. Setelah itu barulah oosit tersebut masuk ke tahap metafase pembelahan meiotik pertama. Jaringan ikat ovariumA Folikel primordial B Folikel yang C Folikel primer sedang tumbuhG a m b a r 2.18 A.Folikel p r i m o r d i a l y a n g terdiri dari satu oosit p r i m e r dikelilingi o l e h satu lapisan sel epitel g e p e n g . B. Folikelstadium pre-antral atau primer dini yang direkrut dari cadangan folikel primordial.Sewaktu folikel tumbuh,sel-sel folikular menjadik u b o i d dan m u l a i m e n g e l u a r k a n zona pelusida y a n g t a m p a k sebagai bercak ireguler di p e r m u k a a n oosit. C. Folikel p r i m e r m a t u r(pre-antral) dengan sel folikular m e m b e n t u k lapisan sel granulosa di sekitar oosit dan adanya zona pelusida yang jelas.

30 Bagian Satu *t* Embnologi U m u mmaturation inhibition (OMI), suatu peptida kecil membran plasma oosit. Prosesus ini penting untukyang dikeluarkan oleh sel folikular. J u m l a h total oosit transpor bahan dari sel folikularke oosit.p r i m e r saat lahir diperkirakan bervariasi dari 600.000sampai 800.000. Selama masa anak-anak, sebagian Seiring dengan berlanjutnya perkembangan,besar oosit menjadi atretik; hanya sekitar 400.000 m u n c u l rongga-rongga terisi cairan di antara sel-selyang ada pada permulaan pubertas, dan kurang dari granulosa. Penyatuan ruang-ruang ini menghasilkan500 yang akan diovulasikan. Sebagian oosit yang antrum, d a n f o l i k e l d i n a m a i folikel sekundermencapai kematangan pada tahap kehidupan lanjut (vesikular). P a d a a w a l n y a a n t r u m b e r b e n t u k b u l a ntelah berada dalam keadaan dorman pada stadium sabit, tetapi seiring dengan waktu, ruang i n i m e m -diploten pembelahan meiotik pertama selama 4 0 besar (Gambar 2.19). Sel granulosa yang menge-tahun atau lebih sebelum ovulasi. Tidak diketahui l i l i n g i o o s i t tetap u t u h d a n m e m b e n t u k kumulusapakah stadium diploten adalah fase paling cocok ooforus. S e t e l a h m a t a n g , folikel sekunder m u n g k i nuntuk melindungi oosit dari pengaruh lingkungan. bergaris tengah 2 5 m m atau lebih. Folikel ini di-Kenyataan bahwa risiko memiliki anak dengan ke- kelilingi oleh teka interna yang terdiri dari sel-sellainan k r o m o s o m meningkat seiring dengan usia ibu dengan ciri sekresi steroid, kaya p e m b u l u h darah,menunjukkan bahwa oosit primer rentan terhadap dan teka eksterna yang secara bertahap m e n y a t ukerusakan sewaktu menjadi tua. dengan stroma ovarium (Gambar 2.19). Saat pubertas, terbentuk cadangan folikel yang Pada setiap siklus ovarium, sejumlah folikel mulaiterus t u m b u h d a ndipertahankan oleh pasokan berkembang, tetapi biasanya hanya satu yang men-folikel primordial.Setiap bulan, 15 sampai 20 folikel capai kematangan sempurna. Yang lain berdegenerasiyang terpilih dari cadangan tersebut memulai proses dan menjadi atretik (Gambar 2.19C). Ketika folikelp e m a t a n g a n , m e l e w a t i tiga s t a d i u m : ( 1 ) primer a t a u sekunder telah matang, lonjakan luteining hormonepre-antral, ( 2 ) sekunder a t a u antral, d a n ( 3 ) pre- (LH) akan m e m i c u fase p e r t u m b u h a n preovulasi.ovulasi ( f o l i k e l G r a a f ) . S t a d i u m a n t r a l a d a l a h sta- M e i o s i s I t e r t u n t a s k a n sehingga t e r b e n t u k d u a seldium yang paling lama, sedangkan stadium pre- anak dengan ukuranberbeda, masing-masing denganovulasi berlangsung selama sekitar 3 7j a m sebelum 23 k r o m o s o m berstruktur ganda (lihat Gambaiovulasi. Sewaktu oosit primer mulai t u m b u h , sel-sel 2 . 2 0 A , B ) . S a t u s e l , oosit sekunder, m e n d a p a lfolikel di sekitar berubah dari gepeng menjadi kuboid s e b a g i a n b e s a r s i t o p l a s m a ; y a n g l a i n , badan polaidan berproliferasi u n t u k m e m b e n t u k epitel berlapis, pertama, h a m p i r t i d a k m e n d a p a t s i t o p l a s m a s a m jy a i t u sel granulosa, d a n u n i t y a n g t e r b e n t u k d i s e b u t s e k a U . B a d a n p o l a r p e r t a m a t e r l e t a k a n t a r a zonifolikel primer ( G a m b a r 2 . 1 8 B ^ C ) . S e l g r a n u l o s a pelusida dan m e m b r a n sel oosit sekunder di ruanjterletak pada membrana basalis yang memisahkan perivitelina (Gambar 2.20B). Sel kemudian masulsel i n i dari sel stroma di sekitarnya yang m e m b e n t u k ke meiosis I Itetapi terhenti pada tahap metafaseteka folikuli. S e l - s e l g r a n u l o s a d a n o o s i t j u g a m e n g e - sekitar 3j a m sebelum ovulasi.Meiosis I I diselesaikarluarkan satu lapisan glikoproteindipermukaan oosit, hanya jika oosit dibuahi; jika tidak, sel akarm e m b e n t u k zona pelusida ( G a m b a r 2 . 1 8 C ) . mengalami degenerasi sekitar 24 jam setelah ovulasiSewaktu folikel terus t u m b u h , sel-sel teka folikuli Badan polar pertama juga mengalami pembelahaitersusun m e m b e n t u k satu lapisan dalam sel sekre- kedua (Gambar 2.20C).t o r i k , teka interna, d a n s a t u k a p s u l fibrosa d i b a g i a nl u a r , teka eksterna. S e l - s e l f o l i k e l j u g a m e m b e n t u k Spermatogenesistonjolan-tonjolan kecil mirip-jari yang menembuszona pelusida dan berjalin dengan mikrovilus dari Pematangan Sperma Dimulai Saat Pubertas Spermatogenesis y a n g d i m u l a i saat p u b e r t a s , m e n c a k u p s e m u a p r o s e s p e n g u b a h a n spermatogonii

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 31Gambar 2 . U A. Folikel stadium sekunder (antral). Oosit yang dikelilingi oleh zona pelusida, berada di tepi; telah terbentuka n t r u m akibat akumulasi cairan di ruang antarsel. Perhatikan susunan sel teka interna d a n teka eksterna. B. Folikel sekunder m a t u r(graaf). Antrum telah banyak membesar, terisi oleh cairan folikel, dan dikelilingi oleh lapisan-lapisan sel granulosa. Oosit terbenamd a l a m t u m p u k a n sel granulosa, k u m u l u s ooforus. C. F o t o m i k r o g r a f folikel sekunder m a t u r d e n g a n a n t r u m (A) besar terisi cairandan garis tengah 20 m m (x65).CO, kumulus ooforus;SG,sel granulosa;!/,teka interna;/4F,folikel atretikm e n j a d i spermatozoa. S a a t l a h i r , sel-sel g e r m i - Segera sebelum pubertas, genjel seks m e m b e n t u knativum pada bayi pria dapat dikenali di korda seks s u a t u l u m e n d a n m e n j a d i tubulus seminiferus.(genjel seks) testis sebagai sel besar pucat yang Pada w a k t u yang h a m p i r bersamaan, sel-seldikelilingi oleh sel penunjang (lihat Gambar 2.21A). germinativum primordial membentuk sel tunasSel penunjang yang berasal dari epitel permukaan spermatogonia. D a r i populasi sel tunas i n i m u n c u lk e l e n j a r d e n g a n c a r a s e p e r t i sel f o l i k u l a r , m e n j a d i sel sel-sel dalam interval-interval yang teratur u n t u ksustentakular a t a u sel Sertoli ( G a m b a r 2 . 2 I C ) . m e m b e n t u k spermatogonia tipe A, d a n p e m -

32 Bagian Satu • Embriologi U m u mG a m b a r 2.20 Pematangan oosit. A. Oosit primer m e m p e r l i h a t k a n g e l e n d o n g p e m b e l a h a n m e i o t i k p e r t a m a . B. Oosit sekunderdan badan polar p e r t a m a . M e m b r a n nukleus lenyap. C. Oosit sekunder m e m p e r l i h a t k a n g e l e n d o n g p e m b e l a h a n m e i o t i k keduaBadan polar pertama juga sedang membelah.Sel germinativum Se Spermatid yang Spermatozoa primordial penunjang Pembelahan ' ' % m a 7 a n g a t \" ' spermatosit Spermatosit primer dalamMembrana basalis Spermatosit o Spermatogonia spermatogonia primer dalam—-y- profase B Spermatogonia spermatosit ^ sekunderG a m b a r 2.21 A. Potongan melintang melalui korda seks primitif pada neonatus pria yang memperlihatkan sel germinativunprimordial d a n sel p e n u n j a n g . B,C. Dua segmen dari t u b u l u s seminiferus dalam p o t o n g a n m e l i n t a n g . Perhatikan tahap-tahafspermatogenesis yang berbeda-bedabentukannya menandai dimulainya spermatogene- belahan m e i o t i k kedua, sel-sel ini cepat m e m b e n t u lsis. Sel tipe A m e n g a l a m i p e m b e l a h a n m i t o t i k d a l a m spermatid h a p l o i d ( l i h a t G a m b a r 2 . 2 1 s a m p a i 2 . 2 3 )j u m l a h terbatas u n t u k m e m b e n t u k suatu klona sel. D i sepanjang rangkaian proses ini,sejak saat sel tiptP e m b e l a h a n sel y a n g t e r a k h i r m e n g h a s i l k a n sperma- A meninggalkan populasi seltunas sampai pemtogonia tipe B y a n g k e m u d i a n m e m b e l a h u n t u k bentukan spermatid, sitokinesis berlangsung tidalm e m b e n t u k spermatosit primer ( l i h a t G a m b a r sempurna sehingga generasi sel-sel selanjutnya d i2.21 dan 2.22). Spermatosit primer kemudian me- satukan oleh jembatan sitoplasma. Karena itu, promasuki tahap profase yang berkepanjangan (22 hari) geni dari satu spermatogonium tipe A membentuldiikuti oleh penuntasan secara cepat meiosis 1 dan satu klona sel g e r m m a t i v u m yang m e m p e r t a h a n k a rm e m b e n t u k spermatosit sekunder. S e l a m a p e m - kontak selama diferensiasi (Gambar 2.22). Selair

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan Wanita 33 Spermatogonia gelap tipe A Spermatogonia pucat tipe A Spermatogonia pucat tipe A Spermatogonia pucat tipe A Spermatogonia pucat tipe A Spermatogonia tipe 8 Spermatosit primer Spermatosit sekunder - Spermatid Badan residual SpermatozoaG a m b a r 2.22 Spermatogonia tipe A, yang berasal dari populasi sel tunas spermatogonia, adalah sel-sel pertama dalam prosesspermatogenesis. Terbentuk klona-klona sel, dan dalam setiap pembelahan selanjutnya terbentuk jembatan sitoplasma yangmenyatukan sel-sel sampai masing-masing sperma dipisahkan dari badan residual. Pada kenyataannya, jumlah sel yang salingberhubungan satu sama lain jauh lebih besar daripada yang diperlihatkan di gambar.Spermatogonium Spermatosit primer Spermatosit tipe B dalam keadaan sekunder istirahat Spermatid Pembelahan ^Mitotik Pembelahan D meiotik I Pembelahan meiotik IIGambar 2.23 Produk meiosis selama spermatogenesis pada manusia.

34 Bagian Satu Embriologi Umum Spermatid tatiap lanjut Spermatid dini Spermatosit primer Sel Sertoli Junctional complex Spermatogonia pucat tipe A Spermatogonia gelap tipe A Spermatogonia tipe B Lamina basalis Sel peritubulusGamba Sel Sertoli dan spermatosit yang sedang mengalami pematangan. Spermatogonia, spermatosit, dan spermatidtahap awal menempati cekungan di aspek basal sel; spermatid tahap lanjut terletak di ceruk dalam dekat apeks.itu, spermatogonia dan spermatid tetap terbenam di Spermiogenesisdalam ceruk (resesus) sel Sertoli selama per- Serangkaian perubahan yang menyebabkan trans-kembangannya (lihat Gambar 2.24). Dengan cara formasi spermatid menjadi spermatozoa disebutini, sel Sertoli menunjang d a nmelindungi sel spermiogenesis. P e r u b a h a n - p e r u b a h a n i n i m e n -germinativum, ikut serta m e m b e r i nutrisinya, dan c a k u p (a) p e m b e n t u k a n akrosom y a n g m e n u t u p imembantu pembebasan spermatozoa matur. separuh permukaan nukleus dan mengandung enzim untuk membantu penetrasi telur dan lapisan d i Spermatogenesis diatur oleh produksi L H sekitarnya sewaktu fertilisasi (lihat Gambar 2.25);(luteining hormone) o l e h h i p o f i s i s . L H m e n g i k a t (b) p e m a d a t a n n u k l e u s ; ( c ) p e m b e n t u k a n l e h e r ,reseptor d i selLeydig dan merangsang produksi b a g i a n t e n g a h , d a n e k o r ; d a n (d) p e n g e l u p a s a ntestosteron, yang pada gilirannya berikatan dengan sebagian besar sitoplasma. Pada manusia, waktusel SertoH u n t u k m e n d o r o n g spermatogenesis. yang diperlukan spermatogonia untuk berkembangFollicle stimulating hormone (FSH) juga esensial menjadi spermatozoa matur adalah sekitar 7 4 hari,karena pengikatan h o r m o n ini ke selSertoh me- dan sekitar 3 0 0juta selsperma dihasilkan setiaprangsang p e m b e n t u k a n cairan testis dan sintesis harinya.protein reseptor androgen intrasel.

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan W a n i t a 35Gambar 2.25 Tahap-tahap penting dalam transformasi spermatid manusia menjadi spermatozoa. dengan dua oositG a m b a r 2.2* Sel g e r m i n a t i v u m a b n o r m a l . A. Folikel p r i m o r d i a l d e n g a n dua oosit. B. Oosit berinti tiga. C. Berbagai jenisspermatozoa abnormal.Korelasi Klinis Berbeda dengan oosit atipikal, spermatozoa abnormal sering ditemukan, dan hampir 10%Gamet Abnormal dari semua spermatozoa memperlihatkan kecacatan. Kepala atau ekor mungkin ab-Pada manusia dan kebanyakan mamalia, satu normal, spermatozoa mungkin berukuranfolikel ovarium kadang-kadang mengandung raksasa atau cebol, dan kadang-kadang duadua atau tiga oosit primer yang jelas dapat spermatozoa menyatu (Gambar 2.26C).dibedakan (lihat Gambar 2.26A). Meskipun Sperma dengan kelainan morfologi tidakdapat menghasilkan kembar dua atau tiga, memihki kemampuan motilitas normal danoosit i n ibiasanya mengalami degenerasi mungkin tidak dapat membuahi oosit.sebelum matang. Pada kasus-kasus yangjarang, satu oosit primer mengandung duaatau bahkan tiga nukleus (Gambar 2.26B).Oosit berinti (nukleus) dua atau tiga tersebutmati sebelum mencapai kematangan.

36 Bagian Satu Embriologi Umum Jika telah terbentuk sempurna, spermatozoa k r o m o s o m 1 5 q l l - 1 5 q l 3 ) a t a u sindrom Prader-masuk ke l u m e n tubulus seminiferus. Dari sini, sel WiUi (delesi p a t e r n a l , 1 5 q l 1 - I 5 q l 3 ) . K a r e n aini didorong ke arah epididimis oleh elemen-elemen bergantung pada apakah bahan genetik yang terkenakontraktil di dinding tubulus seminiferus. Meskipun diwariskan dari ibu atau ayah, sindrom-sindrom inipada awalnya hanya bergerak sedikit, spermatozoa juga adalah contoh imprinting. Mutasi gen dapatmemperoleh motilitas penuhnya di epididimis. bersifat dominan ( h a n y a satu g e n d a r i p a s a n g a n alel yang harus terkena untuk menimbulkan kelainan)RINGKASAN a t a u resesif ( k e d u a p a s a n g a n g e n alel h a r u s ^ Sel germinativum primordial m u n c u l d i mengalami mutasi). Mutasi yang menyebabkan m ' * d i n d i n g yolk sac p a d a m i n g g u k e e m p a t d a n banyak cacat lahir mengenai gen-gen yang berperan -- b e r m i g r a s i k e g o n a d i n d i f e r e n ( G a m b a r dalam perkembangan embriologis normal.2.1), tempat sel-sel tersebut tiba pada akhir minggu Pada wanita, pematangan dari sel g e r m i n a t i v u mkelima. Sebagai persiapan u n t u k pembuahan, baik p r i m i t i f m e n j a d i g a m e t m a t u r y a n g d i s e b u t ooge-sel g e r m i n a t i v u m pria m a u p u n wanita m e n g a l a m i nesis, dimulai sebelum lahir; p a d a p r i a , p r o s e s i n igametogenesis y a n g m e n c a k u p meiosis d a n d i s e b u t spermatogenesis, d a n dimulai saatsitodiferensiasi. S e l a m a m e i o s i s 1 , kromosom pubertas. P a d a w a n i t a , sel g e r m i n a t i v u m p r i m o r d i a lhomolog berpasangan d a n mempertukarkan m e m b e n t u k oogonia. S e t e l a h m e n g a l a m i p e m -bahan genetik; s e l a m a m e i o s i s I I , s e l t i d a k belahan mitotik berulang kali, sebagian dari oogoniamelakukan repUkasi D N A sehingga setiap sel ini terhenti pada tahap profase meiosis I untukm e m i h k i j u m l a h k r o m o s o m haploid d a n s e p a r u h m e m b e n t u k oosit primer. P a d a b u l a n k e t u j u h ,dari j u m l a h D N A sel somatik n o r m a l (Gambar 2.3). hampir semua oogonia telah menjadi atretik,d a nKarena itu, gamet pria dan wanita matur masing- hanya oosit primer yang tetap dikelilingi oleh suatumasing memiliki 2 2 k r o m o s o m plus k r o m o s o m X l a p i s a n sel folikular y a n g b e r a s a l d a r i e p i t e l p e r -atau 2 2k r o m o s o m plus k r o m o s o m Y. mukaan ovarium (Gambar 2.17). Bersama-sama, m e r e k a m e m b e n t u k folikel primordial. Saat Cacat lahir dapat terjadi akibat kelainan dalam pubertas, terjadi perekrutan sekelompok folikel yangjumlah a t a u struktur kromosom d a n a k i b a t mutasi sedang t u m b u h yang diambil dari cadangan terbatasgen tunggal. S e k i t a r 7 % c a c a t l a h i r m a y o r d i s e b a b k a n folikel primordial. Karena itu, setiap hari, 15 sampaioleh kelainan kromosom, dan 8 %akibat mutasi gen. 20 folikel mulai tumbuh, d a n dalam prosesTrisomi ( k r o m o s o m t a m b a h a n ) d a n monosomi pematangan, folikel-fohkel ini melewati tiga tahap:(hilangnya sebuah kromosom) terjadi sewaktu ( l ) primer a t a u pre-antral, ( 2 ) sekunder a t a umitosis atau meiosis. Sewaktu meiosis, kromosom- antral (vesikular, Graaf), d a n ( 3 ) pre-ovulasi.k r o m o s o m h o m o l o g secara n o r m a l berpasangan dan Oosit primer tetap dalam profase pembelahank e m u d i a n berpisah. N a m u n , jika pemisahan gagal meiotik pertama sampai foUkel sekunder matang.[nondisjunction, tidak memisah), satu sel akan Pada tahap ini, lonjakan LH merangsang per-m e n e r i m a terlalu banyak k r o m o s o m dan sel lainnya tumbuhan pre-ovulasi: Meiosis I dituntaskan, dankekurangan k r o m o s o m (Gambar 2.5). Insidens terbentukoosit sekunder dan badan polar. Kemudian,kelainan jumlah k r o m o s o m meningkat seiring oosit sekunder tertahan pada tahap metafase meiosisdengan usia ibu, terutama pada ibu berusia 35 tahun II sekitar 3 j a msebelum ovulasi d a ntidak akanatau lebih. Kelainan struktur k r o m o s o m mencakup menyelesaikan pembelahan sel i n isampai pem-delesi b e s a r (sindrom c r i - d u - c h a t ) d a n mikro- buahan. Pada pria, sel primordial tetap dormandelesi. M i k r o d e l e s i m u n g k i n m e n g e n a i gen-gen sampai pubertas, dan barulah setelah itu sel-sel iniyang berdekatan s e r t a d a p a t m e n y e b a b k a n cacat berdiferensiasi menjadi spermatogonia. Sel-sel tunass e p e r t i sindrom Angelman (delesi m a t e r n a l ,

Bab 2 • Gametogenesis: Perubahan Sel Germinativum menjadi Gamet Pria dan Wanita 37ini menghasilkan spermatosit primer yang melalui MASALAH UNTUK DIPECAHKANdua pembelahan meiotik berturut-turut mengha-s i l k a n e m p a t spermatid ( G a m b a r 2 . 4 ) . S p e r m a t i d 1 . Apa penyebab tersering kelainan jumlah kromosom?m e n j a l a n i s e r a n g k a i a n p e r u b a h a n (spermiogenesis) Berikan satu contoh sindrom klinis yang melibatkan(Gambar 2.25), termasuk (a) pembentukan kelainan jumlah kromosom.akrosom; (b) kondensasi nukleus; (c) p e m b e n t u k a nleher, bagian tengah, dan ekor; dan (d) pengelupasan 2. Selam kelainan jumlah, perubahan kromosom tipesebagian besar sitoplasma. W a k t u yang diperlukan apa yang terjadi?untuk spermatogonium menjadi spermatozoa maturadalah sekitar 74 hari. 3. Apa yang dimaksud dengan mosaikisme, dan bagaimana terjadinya ?

J