• Reproductive and Developmental Biology
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• 제38권3호
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• pp.115-121
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• 2014

Humulus japonicus is an ornamental plant in the Cannabaceae family. Although the mode of action of Humulus japonicus is not fully understood, a strong relationship was observed between anti-inflammatory and anticancer in some types of cells. Recent studies also have shown that Humulus japonicus possesses anti-inflammatory activities and may significantly improve antioxidant potential in Raw 264.7 macrophage cells. Thus, the aim of this study was evaluated the effect of Humulus japonicus extract on sperm motility and subsequent preimplantation developmental competence of the bovine embryos. After in vitro maturation, the oocytes with sperms were exposed in in vitro fertilization (IVF) medium supplemented with Humulus japonicus extract (0.01, 0.05, $0.1{\mu}g/mL$, respectively) for 1 day. In our results, exposure of IVF medium to Humulus japonicus extract did not affect sperm motility and percentage of penetrated oocytes but ROS intensity was significantly decreased by $0.01{\mu}g/mL$ compared with other groups (p< 0.05). Moreover, treatment with $0.01{\mu}g/mL$ of Humulus japonicus extract was higher the frequency of blastocyst formation than the any other groups (p<0.05). Otherwise, treatment with $0.01{\mu}g/mL$ of Humulus japonicus extract not increased the total cell number but reduced apoptotic-positive nuclei number. In conclusion, our results indicate that supplementation of Humulus japonicus extract in IVF medium may have important implications for improving early embryonic development in bovine embryos.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권2호
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• pp.87-92
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• 2006

The possibility of producing transgenic embryos expressing the green fluorescence protein (GFP) gene have been evaluated after transfer of exogenous gene into the porcine zygote cytoplasm using the intracytoplasm sperm injection (ICSI) as gene delivery method. For DNA binding to sperm heads, 0.05% Triton X-100 or Lipofectin was used. After injection of the sperm bound to DNA by means of Lipofectin or Triton X-100 triturate, the blastocyst formation rates on day 6 were not significantly different from that of ICSI only group (18.8, 19.2 and 25.3%). In terms of GFP expression, more embryos were in GFP form in Triton X-100 group than in Lipofectin group (40.6 vs 36.4%), while percentage of non-mosaic embryos expressing the GFP gene in all blastomere was higher (P<0.05) in Lipofectin group than in Triton X-100 group (4.2 vs 0.9%). ICSI embryos derived from sperm treated with Lipofectin/DNA complex was transferred into 3 recipients and were collected by uterine flushing on days 5, 7 and 15 after embryo transfer, and then GFP expression was observed by a fluorescence microscopy. Over 26% of the collected embryos were normally expressed GFP gene. These results suggest that foreign gene transfer method with DNA bound sperm caused minimal damage to structure of oocytes that can result to full development of porcine embryos. This was confirmed in this study when the embryos that were transferred after ISCI of DNA bound sperm had a normal development and gene expression until preimplantation.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권2호
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• pp.287-294
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• 2007

성판별을 위한 biopsy 후 수정란의 발달율 및 동결－융해 후의 생존율 조사는 다음과 같다. 한우 체내 및 체외 수정란의 성판별을 위해서 영양막 세포의 일부를 채취하기 위해서 수정란을 biopsy 하였다. biopsy된 수정란의 생존율 조사의 결과는 체내 수정란이 100% 그리고 체외수정란이 90.0%의 결과를 나타내어 체내 수정란이 체외 수정란 보다 biopsy 후의 생존율이 높게 나타났음을 알 수 있었다. 수정란의 성판별 비율은 체내 수정란에서는 암컷과 수컷의 비율이 46.3%와 53.7%로 각각 나타나 수컷의 비율이 암컷 보다 다소 높은 경향을 보였으며, 체외 수정란에 있어서는 암컷과 수컷의 비율은 40.0% 와 60.0%로 수컷의 비율이 높게 나타났으나 유의적인 차이는 보이지 않았다. 성판별된 수정란의 동결－융해 후 생존성은 완만동결 방법에 의한 수정란의 생존율은 체내 수정란에서 58.8 %, 체외 수정란에서는 41.7% 그리고 초자화동결 방법에서는 체내 수정란의 생존율이 77.8%, 체외 수정란은 57.1%로의 결과를 보여 체내 수정란을 이용한 초자화동결 방법에서 상대적으로 더 높은 생존율을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1230-1234
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• 2015

GATA binding protein 6 (GATA6)는 초기 배반포 단계에서 발현이 시작되어, 심장, 췌장, 장 등의 분화와 발달에 중요한 유전자 발현을 조절하는 전사인자이다. 본 연구에서는 GATA6의 세포 분화와 개체 발달 과정에서의 역할을 마우스 배아줄기세포와 zebrafish를 이용하여 확인하였다. 먼저, 마우스 배아줄기세포를 박동하는 pacemaker 심근세포로 분화 유도하였다. RT-PCR을 실시하여 심근세포 분화 과정에서 GATA6 유전자 발현 변화를 확인한 결과, Gata6의 발현이 분화 4일째부터 증가함을 확인하였다. GATA6 유전자의 발현 증가는 심장 발달에 필수적인 전사인자인 NK2 homeobox 5 (Nkx2.5)나 myocyte enhancer factor 2C (MEF2C)의 발현 증가에 앞서 나타났다. GATA6 유전자가 발달 과정에 미치는 영향을 확인하기 위하여 GATA6의 morpholino를 zebrafish 배아에 microinjection하여 발생 변화를 관찰하였다. GATA6의 발현을 knockdown시킨 zebrafish의 심장은 크기가 감소하였고, 심박동률 또한 감소하였다. 한편, 뇌에서는 전체적인 뇌 퇴행이 관찰되었는데, acridine orange로 염색 한 결과, 뇌 전체에서의 세포사멸의 증가를 나타내었다. 흥미롭게도, GATA6의 발현 감소는 초기 bud 단계에서는 오히려 세포사멸을 감소시켰다. 본 연구는 심장과 뇌 발달에서의 GATA6 유전자의 중요성을 시사한다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제28권3호
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• pp.251-256
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• 2013

The present study was performed to investigate the effect of Hh-Ag1.5, a small-molecule chemical agonist of SMOothened receptor, on the in vitro maturation and development of in vitro fertilized (IVF) embryos in pigs. Oocytes or fertilized embryos were cultured in a maturation or embryo culture medium supplemented with 0 (control), 25, 50 or 100 nM of Hh-Ag1.5, respectively. Although the maturation rate were not different among treatment groups, the blastocyst formation rate in the group treated with 25 nM Hh-Ag1.5 was significantly increased compared to other groups (P<0.05). While the highest dose of Hh-Ag1.5 (100 nM) did negatively affect to the embryo development and cell number in blastocysts compared to other groups (P<0.05), the apoptotic cell index in blastocysts was significantly lower in 25 and 50 nM groups than in control and 100 nM groups (P<0.05). The mRNA expression of the proapoptotic gene Bax and the ratio of Bax/Bcl-XL decreased in among treatment groups compared to control (P<0.05). The embryo quality related genes, Tert and Zfp42, were significantly decreased in 50 and 100 nM groups compared with control and 25 nM groups (P<0.05). In conclusion, the addition of 25 nM Hh-Ag1.5 to in vitro maturation and culture medium can enhance the developmental potential as well as quality of IVF embryos in pig.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권12호
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• pp.1680-1688
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• 2013

Many different approaches have been developed to improve the efficiency of animal cloning by somatic cell nuclear transfer (SCNT), one of which is to modify histone acetylation levels using histone deacetylase inhibitors (HDACi) such as trichostatin A (TSA). In the present study, we examined the effect of TSA on in vitro development of porcine embryos derived from SCNT. We found that TSA treatment (50 nM) for 24 h following oocyte activation improved blastocyst formation rates (to 22.0%) compared with 8.9% in the non-treatment group and total cell number of the blastocysts for determining embryo quality also increased significantly ($88.9{\rightarrow}114.4$). Changes in histone acetylation levels as a result of TSA treatment were examined using indirect immunofluorescence and confocal microscopy scanning. Results showed that the histone acetylation level in TSA-treated embryos was higher than that in controls at both acetylated histone H3 lysine 9 (AcH3K9) and acetylated histone H4 lysine 12 (AcH4K12). Next, we compared the expression patterns of seven genes (OCT4, ID1; the pluripotent genes, H19, NNAT, PEG1; the imprinting genes, cytokeratin 8 and 18; the trophoblast marker genes). The SCNT blastocysts both with and without TSA treatment showed lower levels of OCT4, ID1, cytokeratin 8 and 18 than those of the in vivo blastocysts. In the case of the imprinting genes H19 and NNAT, except PEG1, the SCNT blastocysts both with and without TSA treatment showed higher levels than those of the in vivo blastocysts. Although the gene expression patterns between cloned blastocysts and their in vivo counterparts were different regardless of TSA treatment, it appears that several genes in NT blastocysts after TSA treatment showed a slight tendency toward expression patterns of in vivo blastocysts. Our results suggest that TSA treatment may improve preimplantation porcine embryo development following SCNT.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권4호
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• pp.439-449
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• 2000

본 연구에서는 정자와 외래유전자인 EGFP 유전자를 공배양한 후 정자직접 주입술로 난자를 수정시켜 EGFP 유전자의 발현을 조사하였다. 정자는 외래유전자의 도입이 용이하도록 동결융해, 0.03% Tween-20과 0.02%의 Triton X-100의 처리를 통하여 정자두부의 원형질막을 제거하여 공시하였다. 수정된 난자는 소 난관상피세포가 포함된 CR1aa 배양액에서 공배양을 통하여 체외발달시켰으며, 난자의 발달에 따라 EGFP 유전자의 발현을 형광 현미경 하에서 조사하였다. 원형질막이 제거된 정자로부터 수정란의 정상수정을 확인하기 위하여 18시간째 2PN 2PB를 조사한 결과, 발생율은 각각 DTT 처리구 44.6%, DTT와 Twen-20 처리구 48.4%, DTT와 동결융해 처리구 44.4%, 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 42.9%였다. 수정란의 초기 배 분할율은 DTT 처리구 49.1 %, DTT와 Tween-20 처리구 58.5%, DTT와 동결융해 처리구 43.9% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 48.4%였으며, 배반포 형성율은 DTT 처리구 10.2%, DTT와 Tween-20 처리구 13.0%, DTT와 동결융해 처리구 6.8% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 6.5%였다. 이들 발달된 수정란 중 도입된 EGFP 유전자의 발현율은 DTT 처리구 3.8%, DTT와 Tween-20 처리구 11.1%, DTT와 동결융해 처리구 13.8% 그리고 DTT와 Triton X-100 처리구 8.9%로 나타났으며, 대부분의 발현은 모자이크 형태로 관찰되었다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 소에서 원형질막을 제거한 정자와 외래유전자의 공배양과 이 정자의 난자내 직접도입법에 의해 외래유전자를 가진 형질전환 소 수정란과 형질전환 소 생산이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제3권1호
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• pp.45-51
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• 1999

소 배반포로부터 배아주 (embryonic stem, ES) 유사세포를 분리하기 위해서는 영양외배엽 (trophectoderm, TE) 세포를 제거하는 것이 효과적이다. 따라서 본 실험은 효과적으로 TE를 제거하기 위한 calcium ionophore A23187 (CIPA) 처리조건을 확립하고, 분리해낸 ES 유사세포의 in vitro 다능성 (pluripotency)을 검증하고자 수행하였다. CIPA 농도 및 처리시간을 달리 하였을 때 50 $\mu$M에서 25분간 처리한 군이 colony 형성율 (51%)및 10 passage 까지의 배양성적 (4.8%)에서 가장 좋은 결과를 나타내었다. 또한 CIPA를 처리하지 않은 군과의 비교에서도 약 5배의 높은 결과를 보임으로서 본 실험에서 확립된 CIPA 처리조건은 가시적인 toxicity 없이 ES 유사세포의 확립에 이용될 수 있음을 시사하였다. 확립된 ES 유사세포는 heterogeneous한 alkaline phosphatase (AP) 활성을 보여 소 ES 유사세포에 대한 타 보고들과 유사한 결과를 보였다. In vitro 부양배양 (suspension culture)에서는 embryoid body로 분화가 가능하였으며, 약 70% 정도의 euploidism을 보였다. 따라서 본 실험에서 확립된 CIPA의 처리조건이 소 배반포로부터 ES 유사세포를 확립하는데 효과적으로 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제24권1호
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• pp.39-45
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• 2009

This study was carried out to evaluate the nuclear, cytoplasmic maturation and developmental potential of bovine oocytes selected by brilliant cresyl blue (BCB) as indirect measurement of oocytes growth phase. Cumulus-oocyte complexes (COCs) were collected from 2 to 8 mm follicles from slaughterhouse Hanwoo ovaries. The COCs were divided into stained cytoplasm to blue (BCB+) and unstained (BCB-) according to their ooplasm BCB coloration stained by $26{\mu}m$ of BCB after 90 min. Selected COCs were cultured in a TCM 199 for 18 to 26 h. Nuclear maturation and total cell number was evaluated after in vitro maturation (IVM) or in vitro culture (IVC) using $10{\mu}g/ml$ Hoechst 33342, and cytoplasmic maturation was evaluated by intracellular glutathione (GSH) assay before (0 h) and after (24 h) IVM. The oocyte diameters were not differed significantly between BCB+ ($157.4{\pm}5.8{\mu}m$) and BCB+ ($149.0{\pm}31.0{\mu}m$) groups (p>0.05). However, the proportion of metaphase II oocytes in BCB+ group was significantly higher than BCB- group after IVM (p<0.05). GSH content of BCB+ group oocytes was significantly higher than that of BCB- group just after collection ($7.3{\pm}0.6$ vs. $4.8{\pm}0.6\;pmol/oocyte$, p<0.05), but not varied after IVM($13.1{\pm}0.9$ and $12.6{\pm}2.5\;pmol/oocytes$ for BCB+ and BCB- respectively; p>0.05). The proportion of blastocyst formation and total cell number in BCB+ group (23.5% and $105.5{\pm}28.6$) was significantly higher than that in BCB- (9.8% and $72.4{\pm}26.1$; p<0.05). The results indicate that BCB+ group oocytes may provide a cellular and functional basis for the greater developmental competence in Korean Native Cow (KNC) oocytes.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제37권3호
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• pp.181-189
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• 2010

태반 (placenta)은 임신기간 동안에만 존재하는 태아유래 일시적인 기관으로, 모체와 태아간의 정확한 조절 기전을 통해 태아의 발달을 수행하는 중요한 기관이다. 영양막세포 (trophoblast)는 임신 초기 빠른 분열 및 분화 과정을 거쳐 태반을 형성하는 주요 세포이다. 영양막세포의 역할은 초기 배아 착상 시기부터 40주간의 임신기간 동안 태반의 형성 과정에서 다양하게 변화된다. 착상은 모체 자궁내막층으로의 포배의 가장 밖에 존재하는 분화된 영양막세포(예, 합포영양막세포)의 침윤에 의해 이루어진다. 또한, 영양막세포은 임신기간 동안 배아의 성숙과 발달에 필요한 영양분과 노폐물 등을 모체와 태아 양방향으로 적절하게 전달할 뿐 아니라 태반 내에서 침윤과 다양한 물질들의 합성 혹은 분비에 관련된 대사작용에 관여한다. 이 기간 동안 영양막세포의 기능 이상은 태아의 선천적인 기형뿐 아니라 자간전증 등을 포함하는 다양한 산과질환을 유발하기도 한다. 그러므로, 영양막세포는 태반과 태아의 발달에 결정적인 요인으로 작용한다. 본 고찰에서는 다양한 영양막세포들의 기능을 이해하기 위해 분류 및 그 종류별 특징 등을 살펴보고, 착상 단계와 태반 발달에 따른 영양막세포의 고유한 역할에 대해 알아보고 향후 활용될 수 있는 연구 분야에 대해 알아보고자 한다.