Embrio adalah tahap awal perkembangan organisme eukariotik diploid multiseluler. Secara umum, dalam organisme yang bereproduksi secara seksual, embrio berkembang dari zigot, sel tunggal yang dihasilkan dari pembuahan sel telur perempuan oleh sel sperma laki-laki. Zigot memiliki setengah DNA dari masing-masing dua orang tuanya. Pada tumbuhan, hewan, dan beberapa protista, zigot akan mulai membelah oleh mitosis untuk menghasilkan organisme multisel. Hasil dari proses ini adalah embrio.
Pada manusia, kehamilan umumnya dianggap pada tahap embrio perkembangan antara minggu kelima dan kesebelas setelah pembuahan, dan dinyatakan sebagai janin dari minggu kedua belas.
Perkembangan embrio
Pada hewan, perkembangan zigot menjadi embrio berlanjut melalui tahap-tahap khusus blastula, gastrula, dan organogenesis. Tahap blastula biasanya memiliki rongga berisi cairan, blastocoel, dikelilingi oleh bola atau sel, juga disebut blastomer. Dalam mamalia plasental, sel telur dibuahi dalam tuba fallopi melalui perjalanannya ke rahim. Embrio disebut janin pada tahap perkembangan yang lebih maju dan hingga lahir atau menetas. Pada manusia, ini adalah dari minggu kesebelas kehamilan. Namun, hewan yang berkembang di telur di luar tubuh ibu, biasanya disebut sebagai embrio sepanjang perkembangan; misalnya seseorang akan merujuk pada embrio ayam, bukan “janin cewek”, bahkan pada tahap selanjutnya.
Selama gastrulasi sel-sel blastula menjalani proses terkoordinasi pembelahan sel, invasi, dan / atau migrasi untuk membentuk dua (diploblastic) atau tiga (triploblastic) lapisan jaringan. Dalam organisme triploblastic, tiga lapisan germinal disebut endoderm, ektoderm, dan mesoderm. Posisi dan pengaturan lapisan kuman sangat spesifik spesies, bagaimanapun, tergantung pada jenis embrio yang dihasilkan. Pada vertebrata, populasi khusus sel embrio yang disebut lambang neural telah diusulkan sebagai “lapisan kuman keempat”, dan dianggap sebagai hal baru yang penting dalam evolusi struktur kepala.
Selama organogenesis, interaksi molekuler dan seluler antara lapisan kuman, dikombinasikan dengan potensi perkembangan sel, atau kompetensi untuk merespon, mendorong diferensiasi lebih lanjut dari jenis sel organ spesifik. Sebagai contoh, dalam neurogenesis, subpopulasi sel ektoderm disisihkan untuk menjadi otak, saraf tulang belakang, dan saraf perifer. Biologi perkembangan modern secara ekstensif menyelidiki basis molekuler untuk setiap jenis organogenesis, termasuk angiogenesis (pembentukan pembuluh darah baru dari yang sudah ada sebelumnya), chondrogenesis (kartilago), miogenesis (otot), osteogenesis (tulang), dan banyak lainnya.
Embrio tumbuhan
Dalam botani, embrio benih tanaman adalah bagian dari biji, yang terdiri dari jaringan prekursor untuk daun, batang (lihat hypocotyl), dan akar (lihat radikula), serta satu atau lebih kotiledon. Setelah embrio mulai bertunas – tumbuh keluar dari benih – itu disebut bibit (planlet).
Bryophytes dan pakis juga menghasilkan embrio, tetapi tidak menghasilkan biji. Dalam tanaman ini, embrio mulai keberadaannya melekat pada bagian dalam archegonium pada gametofit orangtua dari mana sel telur itu dihasilkan. Dinding bagian dalam archegonium terletak pada kontak dekat dengan “kaki” dari embrio yang sedang berkembang; “kaki” ini terdiri atas massa sel bulat di dasar embrio yang mungkin menerima nutrisi dari gametofit induknya. Struktur dan perkembangan sisa embrio bervariasi berdasarkan kelompok tumbuhan. Begitu embrio telah meluas melampaui archegonium yang terlampir, embrio tidak lagi diistilahkan sebagai embrio.
Penelitian dan teknologi embrio
Embrio digunakan dalam berbagai bidang penelitian dan dalam teknik teknologi reproduksi yang dibantu. Telur dapat dibuahi secara in vitro dan embrio yang dihasilkan dapat dibekukan untuk digunakan nanti. Potensi penelitian sel induk embrio, kloning reproduksi, dan rekayasa germline saat ini sedang dieksplorasi. Diagnosis prenatal atau diagnosis preimplantasi memungkinkan pengujian embrio untuk penyakit atau kondisi.
Kriokonservasi sumber daya genetik hewan adalah praktik di mana plasma nutfah hewan, seperti embrio dikumpulkan dan disimpan pada suhu rendah dengan tujuan melestarikan materi genetik.
Embrio Arabidopsis thaliana telah digunakan sebagai model untuk memahami aktivasi gen, pola, dan organogenesis tanaman biji.
Dalam hal penelitian menggunakan embrio manusia, etika dan legalitas aplikasi ini terus diperdebatkan.
Para peneliti dari Institut MERLN dan Institut Hubrecht di Belanda berhasil menumbuhkan sampel embrio tikus sintetis, menggabungkan beberapa jenis sel induk. Metode ini akan membantu para ilmuwan untuk lebih mendalam mempelajari saat-saat pertama dari proses kelahiran kehidupan baru, yang pada gilirannya, dapat menyebabkan munculnya metode-metode efektif baru untuk memerangi infertilitas dan penyakit genetik lainnya.
Embrio fosil
Embrio hewan yang telah menjadi fosil dikenal dari Precambrian, dan ditemukan dalam jumlah besar selama periode Cambrian. Bahkan fosil embrio dinosaurus telah ditemukan.
Keguguran & aborsi
Beberapa embrio tidak bertahan hingga tahap perkembangan selanjutnya. Ketika ini terjadi secara alami, itu disebut aborsi spontan atau keguguran. Ada banyak alasan mengapa hal ini dapat terjadi. Penyebab alamiah keguguran yang paling umum adalah kelainan kromosom pada hewan atau beban genetik pada tanaman.
Pada spesies yang menghasilkan banyak embrio pada saat yang sama, keguguran atau aborsi beberapa embrio dapat memberikan embrio yang tersisa dengan bagian sumber daya ibu yang lebih besar. Ini juga dapat mengganggu kehamilan, menyebabkan kerusakan pada embrio kedua. Genetik strain yang keguguran embrio mereka adalah sumber buah tanpa biji komersial.
Aborsi adalah proses artifisial (tidak alami) mengeluarkan embrio melalui metode farmasi atau bedah yang disengaja.