Produksi dan Karakteristik Blastosis Partenogenetik Mencit dalam Medium Kultur Bebas Fosfat.

Abstract

Partenogenesis adalah proses aktivasi sel telur buatan tanpa kontribusi paternal sehingga embrio berkembang tanpa spermatozoa. Proses partenogenesis merupakan strategi reproduksi spesies-spesies dari kelas insekta, pisces, maupun amphibi, yang tidak memerlukan implantasi. Partenogenesis secara alami tidak terjadi pada mamalia tetapi pemahaman mekanisme seluler selama fertilisasi memungkinkan proses ini dapat dilakukan. Blastosis partenogenetik berpeluang digunakan dalam studi ilmu perkembangan, rekonstruksi embrio dan sebagai salah satu sumber alternatif sel punca pluripoten. Penelitian-penelitian yang telah dilakukan sayangnya melaporkan bahwa embrio partenogenetik tidak mencapai tingkat perkembangan blastosis yang menggembirakan. Salah satu unsur yang diprediksi menghambat perkembangan embrio partenogenetik adalah fosfat. Modifikasi medium kultur dilakukan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memproduksi dan menganalisis karakteristik blastosis partenogenetik mencit dalam medium bebas fosfat. Oosit mencit sebagai materi awal penelitian diperoleh dari mencit dewasa galur DDY dengan prosedur superovulasi menggunakan preparat hormon PMSG 5 IU dan hCG 5IU. Aktivator yang digunakan yaitu strontium klorida 10 mM dan diploidisasi dengan cytochalasin B 5 μg/mL. Medium aktivasi dan medium kultur yaitu modified rat 1 cell embryo medium (MR1ECM) yang tidak mengandung unsur fosfat. Tingkat perkembangan embrio diobservasi pada 48 dan 96 jam setelah kultur. Hasil dari eksperimen pertama penelitian ini menunjukkan bahwa aktivasi dapat dilakukan dan mampu menghasilkan embrio diploid ditandai dengan adanya dua pronukleus dalam waktu paparan 6 jam. Embrio partenogenetik yang dikultur dalam medium bebas fosfat mencapai tingkat perkembangan blastosis lebih tinggi dibanding kelompok dengan penambahan fosfat dalam medium. Peningkatan konsentrasi fosfat dalam medium kultur menyebabkan gangguan perkembangan embrio partenogenetik. Penurunan tingkat perkembangan embrio secara signifikan terjadi pada tahap 4 sel sampai blastosis. Konsentrasi fosfat 2 mM dalam medium mengakibatkan tidak adanya embrio yang dapat berkembang sampai tahap blastosis. Tingkat perkembangan blastosis dalam medium kultur bebas fosfat menunjukkan hasil lebih baik dibandingkan penelitian-penelitian sebelumnya. Penelitianpenelitian yang telah dilaporkan tersebut diketahui menggunakan medium yang mengandung fosfat. Hal ini memperkuat indikasi awal adanya efek negatif fosfat terhadap perkembangan embrio partenogenetik. Efek hambatan perkembangan akibat keberadaan fosfat terkait dengan aktivitas maturation/ metaphase-II promoting factor (MPF). Fosfat dalam medium kultur menyebabkan hambatan pembelahan embrio pada siklus sel kedua. Mekanisme kerja MPF melibatkan sintesis cyclin B dan defosforilasi bentuk inaktif dari MPF yaitu pre-MPF oleh cdc25 phosphatase. Keberadaan fosfat dapat menganggu defosforilasi pre-MPF sehingga pembelahan sel terganggu. Embrio partenogenetik diperkirakan memiliki perbedaan tingkat ekspresi gen cdc25 yang mengakibatkan sensitivitas terhadap fosfat. Eksperimen kedua dilakukan untuk menganalisis perbedaan embrio partenogenetik dan embrio terfertilisasi dalam medium bebas fosfat. Hasil eksperimen kedua menunjukkan embrio partenogenetik tidak dapat berkembang sebaik embrio hasil fertilisasi. Hal ini dikarenakan hilangnya faktor paternal yang menyebabkan tidak adanya transisi kontrol genomik dari maternal ke aktivasi genom zigotik. Kualitas blastosis partenogenetik berdasarkan parameter jumlah sel, viabilitas, dan rasio ICM, lebih rendah dibandingkan dengan blastosis terfertilisasi. Berdasarkan studi literatur hal ini dapat dijelaskan terjadi karena proporsi sel yang mengalami kematian pada embrio partenogenetik lebih besar dibandingkan embrio terfertilisasi akibat viabilitas sel yang berbeda. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa embrio partenogenetik mencit berkembang lebih baik dalam medium bebas fosfat. Karakteristik blastosis partenogenetik mencit dalam medium bebas fosfat yaitu dapat mencapai blastocyst rate 30%, memiliki jumlah sel 51.3 ± 2.9 dengan viabilitas 78.7%, diameter 99.91±0.48 dan rasio ICM/blastosis 0.21.