• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1445-1451
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• 2017

미토콘드리아는 산화적 인산화와 연결된 전자전달을 통하여 에너지 생산에 중추적인 역할을 갖는다. 이 외에도 미토콘드리아는 신진대사, 세포자멸, 신호전달 그리고 활성산소 생성 등의 다양한 기능을 수행한다. 따라서, 미토콘드리아의 기능장애는 여러 인체질환에 영향을 준다는 것이 명백하다. 또한, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이는 에너지 신진대사에 결함이 있는 여러 유전성 질환의 원인을 제공한다. 불행하게도 아직 이러한 유전성 미토콘드리아 DNA 질환의 치료법은 전무한 상태이다. 이러한 관점에서, 결함 미토콘드리아를 정상 미토콘드리아로 치환하는 최근의 시도는 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 녹색형광단백질로 표지된 미토콘드리아를 원심분리에 기반하여 생화학적으로 분리하고, 분리된 미토콘드리아를 동물복제에 쓰이는 미세주입 기법으로 소 난자에 전달 하였다. 이러한 미토콘드리아가 미세주입된 난자에서 단위발생을 유도하여 배반포 단계까지의 초기 발생과정에서 미토콘드리아 미세주입의 영향을 분석하였다. 미토콘드리아에 표지된 녹색형광단백질을 형광현미경으로 분석함으로써 미세주입으로 난자에 전달된 미토콘드리아는 빠르게 세포질에서 분산되고, 이 후 발생되는 딸세포에게 전달됨이 확인되었다. 따라서, 본 연구에서 수행된, 미세주입을 이용한 미토콘드리아의 전달은 최근 활발히 연구되는 미토콘드리아 치환 기법, 유전성 미토콘드리아 DNA 질환 치료법 및 동물복제 등에 유용한 모델로의 기여가 기대된다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.12-12
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• 2001

To get insight into the nature of foreign mitochondria and syngamy during mammalian fertilization we compared fertilization processes in porcine oocytes following microinjection of porcine or mouse spermatozoa. Pronuclear movement, sperm mitochondria, and DNA synthesis were imaged with propidium iodide, mitotracker, and BrdU under confocal laser scanning microscope. Intracytoplasmic injection of either porcine or mouse spermatzoon activated porcine oocytes without additional parthengenetic stimulation. Foreign mitochondria in either mouse or porcine sperm midpiece were introduced into porcine oocytes following sperm injection, but rapidly disappeared from the actively developing porcine oocytes. BrdU experiment showed new DNA synthesis in porcine oocytes following injection of mouse spermatozoon or sperm head. At 24 h after injection of mouse isolated sperm head or a spermatozoon, mitoic metaphase was seen in oocyte, but they did not go to normal cell division (Table). These results suggest that pronuclear formation, foreign mitochondria disruption, DNA synthesis and syngamy formation during fertilization are not species specific processes.(Table Omitted).

• 한국가축번식학회지
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• 제17권3호
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• pp.193-199
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• 1993

Bovine follicular oocytes were matured in two different conditions, TCM 199＋10% FBS with or without hormones (0.01 unit/ml ovine follicle stimulating hormone, 0.01 unit/ml ovine luteinizing hormone and 1$\mu\textrm{g}$/ml $\beta$-estradiol). There was no significant difference in maturation and fertilization rates of the oocytes between two groups. The result indicates that hormonal treatment does not have beneficial effect on in vitro maturation and fertilization of follicular oocytes. IVF-derived cone-cell bovine embryos were injected with foreign DNA (CChcLf) by microinjection method and then co-cultrued with bovine oviductal epithelial cells. Developmental rate of microinjected embryos to blastocyst stage (21%) was similar to that of non-injected embryos(29%). This result represents that microinjected bovine embryos produced in vitro have a potential of development to normal blastocysts.

• 생명과학회지
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• 제27권6호
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• pp.617-622
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• 2017

본 연구에서는 zebrafish에 사람의 cyt $b_5$ 유전자를 microinjection하여 발현시키고, 그 결과를 형광으로 확인하였다. HeLa cell에서 RT-PCR을 진행한 결과 414 bp의 cyt $b_5$ band가 증폭되었다. 염기서열 분석으로 재확인된 cyt $b_5$ insert를 pEGFP-N3의 형광 vector에 클로닝하였고, 이렇게 준비된 pEGFP-N3-cyt $b_5$ plasmid DNA를 1세 포기의 수정란에 microinjection하였다. cyt $b_5$를 microinjection한 치어를 형광현미경으로 관찰한 결과 대조군 치어보다 훨씬 선명한 형광을 띠는 것이 확인되었다. 최종적으로 치어에서 RNA를 분리하여 RT-PCR하였고 전기영동과 DNA sequencing으로 fusion 단백질의 발현을 재확인하였다. Cyt $b_5$의 발현으로 인해 zebrafish의 생존율이 다소 떨어지는 것으로 확인되었기에 독성 문제를 해결하기 위한 연구가 계속 필요할 것으로 사료된다. 이 연구는 향후 cyt $b_5$가 결핍되었을 경우 발생할 수 있는 여러 질병들을 유전자 차원에서 치료하고, 유용 유전자 클로닝을 위한 기술 개발에 발판이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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• pp.69-69
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• 2002

Transgenic animals production tools have been valuable for research and purpose. The current methods of gene transfer, microinjection and nuclear transfer, which are widely used in transgenic animal production, but all most methods has only had limited success in production of larger species. Here, we report the possibility of a sperm-mediated gene transfer method in porcine embryos. Oocytes were collected from ovaries harvested at a local slaughterhouse were matured in 500${mu}ell$ drops of TCM-199 under mineral oil at 38.5$^{\circ}C$ in a humidified atmosphere of 5%CO2 in air. After 42-43h of in vitro maturation oocytes were denuded. for sperm injection into the cytoplasm of the porcine oocytes, sperm suspension in NIM medium are subjected extraction with TritonX-100 before mixing with a green fluorescent gene (GFP). Sperm with Tritonx-100 were prepared by adding TritonX-100 to a final volume of 0.05% in the sperm suspension and mixing by trituration for 60s before two wishes in NIM medium at 2$^{\circ}C$. A(ter wishing, sperm were mixed with TritonX-100 at $25^{\circ}C$ followed by washes at 2$^{\circ}C$. Sperm were resuspended in ice cold NIM to a final volume of 400${mu}ell$ and 2-20ng/${mu}ell$ DNA were triturated on ice for 60s. All microinjection was performed in HEPES-buffered CZB medium at room temperature within 2h. After culture in NCSU-23 for 72h, percent of porcine embryos transfected GFP gene are 20.7%(6/29) in 20ng/${mu}ell$ sperm-DNA mixed group and other groups were 3.7 %(2/54)and 4.7%(3/67). These data suggests that sperm-mediated gene transfer method should be used to the production tool of transgenic pig efficiently.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권3호
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• pp.207-211
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• 2015

미세주입법에 의한 형질전환 마우스 제작에는 대량의 전핵기란을 필요로 한다. 본 실험에서는 심플한 형질전환 마우스 제작방법을 확립하기 위해 초급속 동결한 전핵기란을 공시했다. 초급속 동결법으로 동결한 전핵기 체외수정란 139개를 융해 후 공시하고, ${\beta}-actin/luc^+$ 융합유전자를 미세주입하였다. 주입 조작 후, 형태학적으로 정상적인 수정란 101개(72.6%)를 5마리의 수란암컷 마우스에 이식하였다. 그 결과, 이식한 모든 마우스가 임신하고, 최종적으로 15마리(14.8%)의 산자가 태어났다. 한편, 450개의 체외수정란에 대해 동일한 배아조작 후에 338개(75.1%)가 생존하고 14마리의 수란암컷 마우스에 이식 하였다. 그 중에 78%의 수정암컷 마우스가 임신하고, 54마리(19.1%)의 산자가 태어났다. 태어난 산자에 대해서는 southern blot 법에 의해 염색체 내의 도입유전자의 도입을 확인한 결과, 동결수정란 처리구와 체외수정란구에서 각각 6.6%(1/15), 5.5% (3/54)의 마우스에서 도입유전자의 도입이 확인되었다. 더욱이 두 처리구 전부의 형질전환 마우스의 미부조직에서 도입유전자인 루시페라제 유전자의 발현이 관찰되었다. 이상의 결과에 의해 체외수정란 초급속 동결보존법을 사용한 Tg 마우스 제작방법의 확립을 확인하였고, 이러한 결과들로부터 실험기간의 단축과 작업의 간소화에 크게 이바지할 것으로 사료된다.

• 한국동물학회지
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• 제38권3호
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• pp.340-347
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• 1995

D. melanogaster를 대상으로 두 종류의 P element construct, 즉 Pc[(ry+)B]와 p[(ry+)$\Delta$SX9]을 사용한 형질전환 실험을 통하여 자율적 및 비자율적인 P element construct간의 vector로써의 효율성을 분석했다. 자율적인 P element 내에 rosy 유전자를 포함하고 있는 Pc[(ry+)B] construct를 진정 M 계통형인 ry506 돌연변이 계통에 주입시켰다. 또한 비자율적인 P element 내에 rosy 유전자를 포함하고 있는 p[(ry+)$\Delta$SX9] construct와 전이효소의 공급원으로써 p-$\Delta$2-3hs$\pi$ helper plasmid를 역시 같은 계통의 ry506 돌연변이 계통에 주입시켰다. Dechorination 방법에 의해 총 1143 embryo를 대상으로 microinjection 한 결과, 모두 35 계통의 형질전환된 정상형의 눈을 가진 계통을 얻었다. P element construct를 주입시킨 전체 1143 embryo 중에서 약 20% 정도가 성체로 부화되었으며, 부화된 개체 가운데 약 40% 정도가 눈 색깔이 거의 정상형과 같은 G0 transformant 로 나타났다. 그러나 생식력을 가진 G0 transformant의 약 40% 만이 G1 transformant로 나타남으로써 모두 35 계통의 transformant를 얻었다. 따라서 G0 단계에서 나타난 형질전환 현상에는 반드시 rosy transformant의 염색체 삽입에 의해서 만이 아니라 세포질내에서도 construct내의 rosy 유전자의 발현이 가능한 것으로 분석되었다. 또한 형질전환율에 있어서는 Pc[(ry+)B]와p[(ry+)$\Delta$SX9] construct 간에 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 실험 목적에 따라 자율적인 P element 또는 helper DNA를 이용한 비자율적인 P element를 효과적인 vector 로 선택 이용함으로써 특정 유전자를 곤충집단내로 침투 및 고정시킬 수 있다고 판단된다.

• Animal cells and systems
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• 제1권2호
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• pp.363-370
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• 1997

RNase MRP is a ribonucleoprotein complex with a site-specific endonuclease activity. Its original substrate for cleavage is the small mitochondrial RNA near the mitochondrial DNA replication origin, thus it was proposed to generate the primer for mtDNA replication. Recently, it has been shown to have another substrate in the nucleus, such as pre-S.8S ribosomal RNA in nucleolus. The gene for the RNA component of RNase MRP (MRP RNA) was found to be encoded by the nucleus genome, suggesting an interesting intracellular trafficking of MRP RNA to both mitochondria and nucleolus after transcription in nucleus. In this study, genomic DNA encoding MRP RNA was microinjected into the nucleus of Xenopus oocytes, to analyze promoter regions involved in the transcription. It showed that the proximal sequence element and TATA box are important for basal level transcription; octamer motif and Sp1 binding sites are for elevated level transcription. Most of Xenopus MRP RNA was exported out to the cytoplasm following transcription in the nucleus. Utilizing various hybrid constructs, export of MRP RNA was found to be regulated by the promoter and the 5' half of the coding region of the gene. Interestingly, the transcription in nucleus seems to be coupled to the export of MRP RNA to cytoplasm. Intracellular transport of injected MRP RNA can be easily visualized by whole-mount in situ hybridization following microinjection; it also shows possible intra-nuclear sites for transcription and export of MRP RNA.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.191-191
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• 2004

Transgenic animals are produced primarily by microinjecting exogenous DNA into the male pronuclei of a zygote. Microinjection method for gene transmitting is successful in mice but not efficient in farm animals, limiting it's general utility such as a large scale facility and labour. Based on our finding that sperm cells bind with exogenous DNA, sperm was used as a vector for producing transgenic animals to introduced green fluorescence protein(GFP) gene. (omitted)

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권1호
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• pp.13-19
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• 2010

We developed a novel dicistronic system for the expression of target cDNA sequences in the milk of transgenic animals using goat beta-casein/hGH fusion construct, pGbc5.5hGH (Lee, 2006) and internal ribosome entry site (IRES) sequences of encephalomyocarditis virus (EMCV). Granulocyte colony-stimulating factor (hG-CSF) cDNA was linked to 3' untranslated region of hGH gene in the pGbc5.5hGH via EMCV IRES sequences. Transgenic mice were generated by microinjection and transgene expression was examined in the milk and mammary gland of transgenic mice at 10 days of lactation. Northern blot analysis showed that hGH gene and hG-CSF cDNA were transcribed as a single dicistronic mRNA. The hG-CSF and hGH proteins were independently translated from the dicistronic mRNA and secreted into the milk of transgenic mice. The highest concentration of hG-CSF and hGH in the milk of transgenic mice were $237{\mu}g/m{\ell}$ and $8,990{\mu}g/m{\ell}$, respectively. In contrast, another hG-CSF expression cassette, in which hG-CSF genomic sequences were inserted into a commercial milk-specific expression vector (pBC1), generated a lower level ($91{\mu}g/m{\ell}$) of hG-CSF expression in the milk of transgenic mice. These results demonstrated that the novel pGbc5.5hGH-based dicistronic construct could be useful for an efficient cDNA expression in the milk of transgenic animals.