Abstract
Development of effective activation protocols is of great importance for improving the success of cloning and subsequent transgenic. Three methods for oocyte activation, including 5$\mu$M ionomycin (5 min) alone, ionomycin + 1.9 mM 6-dimetylaminopurine (DMAP, 3 hrs) and ionomycin + 10 $\mu\textrm{g}$/ml cycloheximide (CHX, 3 hrs) were compared for their effects of pronuclei (PN) formation, development, developmental velocity and ploidy of parthenotes to IVF control in bovine. In group of ionomycin + DMAP, the oocytes having more 3PN were significantly (P<0.05) higher than in groups of ionomycin alone and of ionomycin + CHX (45.5% vs. 0 and 0%, respectively). Activation with the ionomycin alone, ionomycin + DMAP and ionomycin + CHX resulted in cleavage rates of 30, 85.5 and 57.9%, respectively. The blastocysts rate of parthenotes activated by ionomycin + DMAP treatment was significantly higher (12.3%. p<0.05) than those of other treated groups. Chromosome analysis shows that ionomycin + DMAP treatment greatly enhances the incidence of chromosomal abnormality of the parthenotes. From the results, we may conclude that DMAP treatment to the oocytes accelerates developmental velocity resulting in both the higher incidence of chromosome abnormality and of PN formation, and strongly suggest that CHX combined with ionomycin is better than DMAP for the purpose of successful nuclear transplantation. Developmental velocity of parthenotes activated by ionomycin + DMAP treatment was significantly (P<0.05) faster than others.
본 연구는 최근 형질전환동물의 생산 및 복제동물 생산에 이용되고 있는 핵이식 기법을 시행할 때 재조합된 핵이식란의 활성화를 위해 널리 적용되고 있는 6-dimethylaminopurine (DMAP)의 활성화 효율과 근래에 제기되고 있는 단위발생란의 비정상적인 염색체 및 핵형에 대해 알아보고 적합한 활성화 유도물질을 찾고자 시행되어졌다. 도축장 유래의 난소에서 채란한 난자를 10% 거세한 수소혈청이 포함된 TCM-199배양에서 22시간동안 체외 성숙을 시킨 후 제 2감수분열 중기의 난자만을 선별해서 5$\mu$M ionomycin에서 5분간 처리하고 1.9 mM 6-dimethylaminopurine (DMAP)와 10$\mu\textrm{g}$/mL cycloheximide (CHX)에서 각 3시간동안 처리하여 활성화를 유도하였다. 활성화가 유도된 난자를 18시간 동안 체외 배양시 전핵 형성, 제 2 세포기까지 분할속도, 배 반포까지의 발달을 및 활성화 및 체외수정 후 108시간에 평균 세포수와 염색체를 분석하여 활성화 물질의 효율뿐만 아니라 문제점을 알아보고자 하였다. 1. 활성화 자극에 따른 난자의 전핵 형성은 ionomycin 처리 후 DMAP을 처리한 난자에서는 1PN 형성율이 9.1%로 ionomycin를 단독 처리하거나 ionomycin 처리 후 CHX를 처리한 난자에서의 1PN 형성율인 77.8와 79.0%보다 유의적 (P<0.05)으로 낮게 나타났으나, 3PN 형성율은 45.5%로 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. 따라서 ionomycin 처리 후 DMAP으로 활성화를 유도한 난자는 비정상적인 핵형을 가지지만 CHX로 활성화를 유도하였을 때는 정상적인 전핵 형성이 이루어지는 것으로 보인다. 2. 활성화 자극을 가한 난자의 체외 발달율은 ionomycin을 처리하고 DMAP으로 활성화 자극을 가하였을 때 분할율이 85.5%로 체외 수정한 대조군의 72.5%와 유사하였다. 그러나 ionomycin을 단독 처리하거나 ionomycin 처리 후 CHX로 활성화 자극을 가한 실험군의 분할율인 30.3와 57.9%에 비해 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. DMAP 처리군의 분할율은 대조군과 유사하였지만 배반포까지의 발달율은 12.3%로 대조군의 27.8%와는 유의적인 차이는 없으나 발달율이 낮은 경향으로 나타났다. 3. Ionomycin으로 처리 후 DMAP로 활성화 자극을 가한 실험군에서 난자의 발달속도는 활성화 자극 후 18시간 경과하였을 때 28%의 배분열율을 보여 분열속도가 가장 빨랐으며 활성화 자극 후 24~48시간동안 체외 배양을 하였을 때에도 ionomycin 단독 처리하거나 ionomycin 처리 후 CHX로 활성화 자극을 준 실험군에 비해 DMAP으로 활성화 자극을 가한 실험군이 유의적 (P<0.05)으로 빠른 발달속도를 보였다.
