• 한국가축번식학회지
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• 제25권4호
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• pp.305-315
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• 2001

본 연구의 목적은 외래 EGFP 유전자를 분화이전의 웅성생식세포에 도입한 후 이를 난모세포내에 미세주입하여 형질전환동물을 생산하는 기술을 개발하는 데에 있다. 이를 위하여 반수체 정자세포에서 특이적으로 발현하는 생쥐의 mTP1과 햄스터의 hPrm2 유전자 발현 시기를 RT-PCR로 조사한 결과 그시기는 생쥐와 햄스터에서 각각 18일령과 20일령으로 확인되었다. 이에 따라 외래 유전자의 침입이 용이한 감수분열 직전단계인 17일령의 생쥐와 19일령의 햄스터 정자세포를 EGFP 유전자가 포함된 배양액에 부유시킨 다음, 전기자극을 부여한 결과 0.18 ㎸/cm의 전기자극을 가한 후 72시간 배양한 정자세포의 28.5%와 32.1%에서 EGFP 유전자가 발현되는 것으로 확인되었다. EGFP유전자가 도입된 반수체 정자의 수정 및 발달 능력을 검증하기 위하여, 이들 정자세포를 햄스터 난자 내에 미세주입 하였으나, 형광현미경하에서는 EGFP유전자의 발현은 관찰할 수 없었다. 이에 이들 난자를 공시하여 PCR분석을 실시한 결과, 약 44%의 수정란에서 EGFP 유전자의 존재가 확인되었다. 이러한 결과로 보아 반수체 정자세포는 외래 유전자를 난자 내에 도입하기 위한 운반체로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권3호
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• pp.235-243
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• 2002

본 연구는 몇 몇 포유류로부터 얻은 공여세포핵의 proliferation을 돕기 위한 수핵난자로 소 난자의 세포질을 사용하였으며, 공통 세포질로써의 능력을 시험하였다. 소 난자와 소, 사람, 돼지, 생쥐의 체세포와의 결합에서 유래한 각 종별 핵이식란의 융합율, 분할율, 배발달률 그리고 염색체 수를 조사하였다. 1. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 융합율은 70.2% 70.2% 72.4%와 63.0 %로 유의차를 보이지 않았다. 2. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 체외분할 ($\geq$2cell cleavage)율 또한 60.6%, 63.7%, 54.1%와 62.7%로 유의차가 없었다. 3. 각 종별로 체외분할이 일어난 시기를 조사한 결과 종에 관계없이 대체로 활성화 처리 후 24시간째에 대부분 일어나는 것을 볼 수 있었다. 그러나 점차적으로 분할이 계속 이루어지면서 발달시기가 종 특이적인 특성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 4. 이종간 핵이식의 후기 배발달 (상실배와 배반포) 률을 살펴보면 소와 사람의 체세포를 사용했을 경우 17.5%, 4.3%의 결과를 나타내었으며, 돼지와 생쥐의 체세포를 사용한 경우 16세 포기 이후 단계에 발달중지 현상을 볼 수 있었다. 5. 4~8 세포기 정도의 각 종별 핵이식란 할구를 분석에 사용하였을 때, 공여핵으로 사용된 종의 염색체 수와 일치하는 결과를 볼 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 성숙한 소 난자의 세포질은 소뿐만 아니라 돼지, 생쥐, 사람과 같은 다양한 포유류의 핵을 사용하여 핵이식을 하였을 때에도 발달이 가능하다는 것을 보여주고 있다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권2호
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• pp.153-163
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• 2002

본 연구에서는 레트로 바이러스를 이용하여 형질전환 돼지를 생산하기 위한 기초 연구로써 유전자 도입 효율을 증진시키기 위해 sucrose와 poly-brene을 사용하여 그 효과를 조사하였다. 유전자(hGH) 전달체로는 vesicular stomatitis virus gly-coprotein pseudotyped retroviral vector (VSV-G)를 사용하였다. 체외에서 성숙된 돼지 난자는 매우 협소한 위란강내 공간을 가지며 따라서 위란강내 공간의 확장은 필수조건이다. sucrose 처리는 수정율및 배발달에는 영향을 미치지 않았으며 sucrose 처리를 통해 돼지난자는 위란강의 공간이 확장되어 충분한 양의 바이러스 벡터의 주입이 가능하였다. PCR 분석 결과 8.3 %의 유전자 도입율을 나타낸 무처리군에 비해 0.5, 1, 2, 3 % sucrose 처리군에서 39.3, 43.3, 35.7, 40.7 %의 높은 유전자 도입율을 나타내었다. 추가적으로 돼지난자는 sucrose 처리에 의해 다정자 침입의 억제 효과를 나타내었다. 일반적으로 레트로 바이러스를 이용한 세포에의 높은 유전자 도입 효과를 나타내는 것으로 알려진 polybrene을 바이러스와 공동 주입한 결과 0.5, 5, 50$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 각각 56.5, 50.0, 57.1 %의 도입율을 나타냄으로써 바이러스 단독 주입군의 34.6%보다 높은 효율을 나타내었다. 그러나 50$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도를 주입하였을 경우, 분할율과 배반포발달율이 43.3 및 4.6%를 나타냄으로써 바이러스 단독주입군의 72.0, 17.3%보다 유의적으로 낮았다. 이상의 결과를 종합할 때, sucrose의 처리는 돼지 난자의 발달에 영향을 주지 않으며 유전자 도입효율을 증진시킬 수 있었으며, 추가적으로 다정자 침입억제효과를 보였다. 또한 polybrene의 사용은 낮은 농도에서 유전자 도입효율을 증진시켰다. 이러한 결과들은 형질 전환 돼지의 생산 가능성을 높이는데 이용될 수 있다고 사료된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제23권4호
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• pp.337-345
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• 1999

본 연구는 소 체외수정란의 체외배양 시 공동배양배지 및 첨가되는 단백질원에 따른 소 체외수정란의 체외발육능을 검토하였다. 소의 미성숙 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 후, BSA 또는 FBS를 첨가한 TCM-199 또는 CR1aa 배양액으로 단순배양 또는 난구세포, 소 난관상피세포 (BOEC) 및 Buffalo rat 간세포 (BRLC)와의 공동배양 후, 체외수정란의 분할율 및 발육능을 검사하였다. 소 성숙 난포란을 체외수정 후, 분할율은 배양액의 종류에 관계없이 BSA를 첨가한 경우에 유의적으로 높았다 (P＜0.01). 분할된 수정란을 BSA 또는 FBS가 첨가된 TCM-l99 또는 CRlaa 배양액 내에서 단순배양한 결과, 배반포 발육율은 단백질원에 관계없이 CR1aa 액에서 배양한 경우가 유의적으로 높았다 (P＜0.05). 분할된 수정란을 난구세포 또는 BOEC와 공동배양 시, TCM-l99 배양액에서는 FBS에 비하여 BSA 첨가구가 높은 배반포 형성율을 보였으나 (P＜0.05), CRlaa 배양액에서는 BSA와 FBS 첨가구 모두 높은 발육율이 얻어졌다. 한편, 분할된 수정란을 BRLC의 단층세포와 공동배양 시에는 배양액의 종류와 관계없이 BSA에 비하여 FBS가 수정란의 발육율을 향상시켰다 (P＜0.05). 본 실혐의 결과는 배양액 중에 BSA 첨가가 소 체외수정란의 분할을 촉진할 수 있으며, 체외수정란을 체세포와 공동배양 시, 수정란의 발육율이 배양액 및 첨가 단백질원의 종류에 따라 영향을 받아, TCM-199 액에서 난구세포 또는 BOEC와 공동 배양하는 경우에는 BSA 첨가가 효과적일 수 있음을 수 있음을 보여준다.

• 한국동물학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-33
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• 1972

배아의 발생에 대한 연구는 in vivo 나 in vitro의 방법을 통해 근래 비?적 활발하게 진행되고 있다. 이들의 연구결과에 따르자면, 성분이나 함량 혹은 물리학적 성질이 혈청따위의 체액과는 다른 전방수가 들어차 있는 안전방의 환경은 배아의 발생에 극히 부적당한 곳이라 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 본실험의 결과를 보면 초기배아의 발생은 극히 정상적으로 진행되고 있다. 이런 점에 비추어 우리는 두 가지 가능성을 추론할 수 있다. 첫째는, 배아의 어느 한정된 범위에서는 그의 환경에 쉽게 적응할 수 있는 능력을 가지고 있을 것이라는 생각이다. 배아세포가 미분화의 상태에 있다는 점과 대사의 정도가 분화된 다른 세포들에 비해 비교적 낮다는 점을 고려할 때 이들 배아는 안전방내의 환경과 같은 특수한 곳에서도 능히 생존할 수가 있는 것이다. 둘째는, 배아를 받아들인 후 전방수의 특성이 달라질 것이라는 점이다. 토끼에서는 일단 안전방내의 전방수가 유출되고 나면 혈청과 비슷한 체액이 약8시간 동안 안전방내에 형성되고 그뒤 차차로 본래의 전방수로 대치된다. 쥐에서도 이러한 체액이 안전방내에 형성된다면 배아를 받아들인 안전방내의 전방수의 성질이 혈청과 비슷해지므로 배아의 발생이 가능해질 수가 있다. 단지 그러한 체액이 전방수의 유출 후 120시간까지 그대로 남아있을 것인가에 대한 의문은 그대로 남아있지만 위의 두가지 가능성에 대하여는 배아의 생태나 행동과 관련시켜 앞으로 더 연구해야 할 것이다.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권1호
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• pp.87-93
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• 2003

칡소의 귀세포를 이용한 핵이식 시에 전기 융합조건이 핵이식란의 발생에 미치는 영향을 알아보고, 칡소의 귀세포와 한우의 태아섬유아세포를 이용한 핵이식란을 이식하여 수태율을 비교하였다. 전기자극 조건에 따른 핵이식 후 융합율은 51∼68%의 범위로 차이는 없었으나, lysis 율은 1.9kv/cm의 10us, 20us에서 각각 0.0과 38.7%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 2.9와 37.5%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 21.2와 51.8%을 보였다. 난할율은 1.9kv/cm의 10us, 20us에서 각각 75.8과 69.8%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 76.9와 68.8%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 70.5와 68.5로 큰 차이가 없었다. 그러나 배반포 발생율은 1.9kv/cm의 10us, 20us 각각 19.5와 48.6%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 20.0과 40.9%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 44.2와 27.0%로 각 조건에서 시간에 따른 차이를 보였다. 핵이식에서 공여세포와 세포질간의 융합율과 lysis율은 전압과 통전시간에 영향을 받으며 전압을 높이는 것이 통전시간을 길게 하는 경우보다 수핵난자의 세포질에 상해를 줄이고 배반포 발생에 유리 하였다. 한우의 태아섬유아세포의 핵이식후 생산된 배반포를 5마리의 수란우에 이식한 결과 두 마리가 임신되었고(40.0%), 칡소의 귀 세포를 핵이식한 후 생산된 배반포를 19마리에 이식한 결과 3마리가 임신되었다(15.8%).

• 한국수정란이식학회지
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• 제16권3호
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• pp.213-221
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• 2001

본 연구는 복제 돼지의 생산성 향상과 형질전환에 의한 대체상기용 복제 돼지 생산에 기여하기위한 기초연구로 공여세포의 조건, 핵이식 수정란의 융합 및 활성화와 체외발달에 미치는 각종 요인들은 조사하였다. 공여세포는 생후 10개월 된 Landrace 종으로부터 귀 세포조직(5$\times$5mm)을 채취하여 0.05%의 trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리하여 10% FBS가 첨가된 TCM-199 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식은 laser system 으로 투명대를 drilling하여 수핵난자의 극체와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며. 핵이식란은 DC 1.9kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 전기자극으로 융합과 1시간 후 AC 1.50kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 조건으로 활성화를 실시하여 분할을 유도하였다. 분할된 핵이식 수정란은 10% FBS가 첨가된 NCSU-23 배양액으로 $CO_2$배양기에서 6~8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 발달한 수정란을 Hoechst 33342로 핵염색을 하여 할구수를 조사하였다. 공여세포의 기아배양을 3~4 및 5~6 일간 실시하여 핵이식 후 전기자극으로 융합을실시하였을 때 융합율은 각각 45.6 및 36.8%로써 기아배양 기간에 따른 차이는 없었다. 융합 및 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 3~4일간 기아배양을 실시한 공여세포가 67.1%로써 가장 높았으며(P<0.05), 5~6일간 기아배양을 실시한 공여세포의 57.1%와는 차이가 없었다. 공여세포를 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 것을 사용한 핵이식란의 융합율은 각각 52.7, 53.0 및 51.7%로써 차이가 없었다. 융합이 이루진 핵이식란을 활성화를 유도했을 때 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 공여세포의 분할율도 각각 42.7, 46.8 및 45.5%로써 차이가 없었다. 25$\mu$m$\geq$ 크기의 공여세포를 사용하였을 때 핵이식란의 융합율은 65.3%로써 25~30$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기 공여세포의 융합율 42.5 및 45.5% 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 융합과 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 25$\mu$m $\geq$, 25~3o$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기에서 각각 56.5, 68.8 및 58.5%로써 공여세포의 크기에 따른 분할율은 유의적인 차이가 없었다. 체외수정란과 체세포 핵이식 수정란의 발달에 있어서는 분할율이 각각 80.1%와 64.0%로써 핵이식 수정란이 체외수정란 보다 낮았으나, 배반포기로의 발달율에 있어서는 각각 12.4%와 10.5%로써 차이가 없었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제26권1호
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• pp.65-70
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• 2011

희소 한우인 칡소의 정액 동결을 위해서 레시딘을 기본 희석제로 하는 AndroMed와 Tris-egg yolk extender를 사용하여 정자의 생존율과 활력 조사를 위해서 본 연구를 수행하였다. AndroMed 희석제를 사용하였을 때 생존율과 활력은 $73.4{\pm}11.2%$와 $67.9{\pm}14.6%$의 결과를 보였다. 그리고 Tris-egg yolk extender의 경우는 각각 $89.7{\pm}19.8%$와 $78.4{\pm}18.7%$ 결과를 보여 생존율에서는 Tris-egg yolk 희석제가 AndroMed 희석제를 사용하였을 때보다 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 보였다. 그러나 활력에서는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Tris-egg yolk 희석제에서 높은 경향을 보였다. 정액의 동결을 위해서 평형 시간에 따른 정자의 활력 조사를 위해서 육안적 방법과 CASA 프로그램 방법으로 조사를 실시한 결과, 처음 2시간부터 20시간까지 평형을 유도한 결과 육안적 방법보다는 CASA 프로그램 분석 방법의 결과 높은 수치를 확인할 수 있었다. AndroMed와 Tris-egg yolk extender 두 종류의 희석제로 사용된 동결 정액 사용으로 체외수정란을 생산 결과로서 분할율은 유의적인 차이를 보이지 않았으나(81.7% vs. 82.2), 배반포 발달율에서는 29.6% vs. 42.3%로서 Tris-egg yolk 희석제를 사용하였을 때 유의적으로(p<0.05) 높은 발달율을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 희소 한우 품종인 침소 정액 동결을 위해서 Tris-egg yolk 희석제 사용이 동결된 정자의 생존율과 수정 능력 개선으로 실제적인 인공수정과 체외수정란 생산 및 가축유전자원 보존을 위해서도 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권2호
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• pp.89-95
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• 2007

본 연구는 재래 산양의 체세포 핵이식에 의하여 생산한 복제 산양(진순이)의 조직으로부터 공여 핵을 배양하여 다시 핵이식을 실시하여 재복제에 따른 융합율과 분할율, 이식 후의 수태율 등을 조사하여 재복제 가능성 여부를 검토하기 위하여 실시하였다. 공여 세포는 귀 유래 섬유아세포를 분리 배양하여 사용하였으며, 체내 성숙 난자는 성숙한 미경산 재래 산양에 과배란을 유기하여 외과적인 방법으로 난관 관류를 통해 회수하여 핵이식을 실시하였다. 핵이식란의 융합은 전기 자극 방법으로 실시되었으며, 융합이 완료된 핵이식란의 활성화 처리는 핵이식 3시간 후에 Ionomycin과 6-DMAP를 병용 처리하여 실시하였다. 복제 수정란의 체외 배양은 0.8% BSA가 첨가된 mSOF 배양액으로 $2{\sim}4$ 세포기까지 체외 배양을 실시한 다음 수란 산양의 난관에 외과적으로 이식하였다. 임신 진단은 발정일로 부터 제 30일과 60일째에 초음파 임신 진단기로 임신 진단을 실시하고, Progesterone농도는 이식 후 21일째와 63일째의 혈액을 채취하여 RIA 방법으로 검사하였다. 체세포 핵이식에 의한 재복제란(2nd)을 전기 자극에 의한 융합을 1회 실시하였을 때 융합율은 65.9%로서 복재란(1st)의융합을 51.0%보다 유의적(p<0.05)으로 높았으며, 2회 전기자극을 실시하였을 때는 각각 77.4 및 63.9%로서 차이가 없었으나, 3회 재복제란 융합율도 87.5%로서 복제란의 70.1%와 유의적인 차이는 없었다. 재복제 융합란의 분할율은 56.0%로j 복제 융합란의 77.7%보다 낮았다. 재복제란을 수란 산양에 이식을 실시하여 임신 제21일과 63일째 임신 진단을 실시하였을 때 수태율을 수란 산양의 발정유기 방법에 따른 수태율에 있어서 재복제란의 21일째 수태율은 39.3%로서 복제란의 17.4%보다 높았으며, 63일째는 각각 14.3 및 13.0%로서 복제 회수에 따른 수태율의 차이는 없었다. 수란 산양의 발정 유기 방법에 있어서 제 21일째에 자연발정이 발현된 수란 산양의 수태율은 45.4%로서 인위적으로 발정 동기화를 유도한 수란 산양의 35.3%보다 높았다. 제 63일째는 각각 18.2 및 11.8%로서 차이가 없었다. 이상의 결과로 볼 때 재래 산양의 체세포 핵이식에 의한 복제효율에 있어서는 복재와 재복제간에 차이가 없었으며, 수란산양의 발정 동기화 방법에 따른 수태율에 있어서도 차이가 없었다. 그러나 앞으로 재래 산양의 복제 효율 개선을 위해서는 양질 난자의 다량 확보, 산양 수정란의 체외 배양 체계 확립, 이식 기법의 개발 등에 관한 후속 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제17권1호
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• pp.45-53
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• 2002

본 연구는 sperm-mediated gene transfer를 이용하여 ICSI에 의한 형질전환동물 생산의 기초자료로서 활용하기 위해, ICSI에 사용될 정자의 조건과, 그에 따라 적합한 돼지 정자와 외래유전자의 전처리 및 ICSI를 통한 수정을 및 후기 배로의 발달율과 외래유전자의 발현 여부를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ICSI에 이용될 정자의 조건에 따라 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자를 이용하여 ICSI후 수정율은 각각 72.3%, 64.1% 및 74.1%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 또한 후기배로의 발달율에 있어서도 각각 17.6%, 18.7% 및 15.0%로 나타나 각 처리군간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그리고, ICSI후 전기적 자극을 실시한 군과 실시하지 않은 군에서 난자의 활성화에 따른 수정율은 대조구로 이용한 shame injection과 전기적 활성화를 실시하지 않은 군에서 각각 47.1%와 46.3%로 나타나 전기적 활성화를 실시한 군의 79.6%에 비해 유의적인 차이를 나타내었다. 후기배로의 발달율에 있어서도 전기적 활성화를 실시한 군에서는 24.1%로 나타나 전기 적 활성화를 실시하지 않은 군에서의 14.4%와 유의적인 차이를 나타내었다. 그리고 대조구로 이용한 shame injection에 있어서 후기 배로의 발달율은 2.5%로 낮은 결과를 나타내었다. 또한, 정자와 pcDNA LacZ유전자의 처리시 electroporation 방법을 실시하여 ICSI후 난자를 각각 전기적 활성화를 실시한 군과 실시하지 않은 군에 있어서 유전자 발현율은 각각 30.2%와 24.2% 나타났으나, 두 처리군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그러나, 두 군에서 pcDNA LacZ 유전자는 모두 mosaic 발헌 양상을 보였다. 이상의 실험 결과들을 종합해 보면, ICSI에 사용될 수 있는 돼지의 정자는 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자 모두가 이용 가능하며, ICSI후 추가 전기적 자극에 의한 난자의 활성화가 수정율과 후기 배로의 발달율을 향상시킬 수 있음을 시사하였다. 따라서, 돼지에 있어서 정자의 외래유전자 도입에 대한 정확하고 실용적인 방법은 보고되고 있지는 않은 상태로, 정자와 외래유전자의 처리법을 향상시키기 위하여 다양한 방법으로 많은 연구가 요구된다.