Seobin Yoon;Eui-Hwan Choi;Seo Jung Park;Keun Pil Kim
BMB Reports
/
v.56
no.2
/
pp.108-113
/
2023
Cohesin is a ring-shaped protein complex that comprises the SMC1, SMC3, and α-kleisin proteins, STAG1/2/3 subunits, and auxiliary factors. Cohesin participates in chromatin remodeling, chromosome segregation, DNA replication, and gene expression regulation during the cell cycle. Mitosis-specific α-kleisin factor RAD21 and meiosis-specific α-kleisin factor REC8 are expressed in embryonic stem cells (ESCs) to maintain pluripotency. Here, we demonstrated that RAD21 and REC8 were involved in maintaining genomic stability and modulating chromatin modification in murine ESCs. When the kleisin subunits were depleted, DNA repair genes were downregulated, thereby reducing cell viability and causing replication protein A (RPA) accumulation. This finding suggested that the repair of exposed single-stranded DNA was inefficient. Furthermore, the depletion of kleisin subunits induced DNA hypermethylation by upregulating DNA methylation proteins. Thus, we proposed that the cohesin complex plays two distinct roles in chromatin remodeling and genomic integrity to ensure the maintenance of pluripotency in ESCs.
The pig has been considered to serve as an appropriate model of human disease. Therefore, establishment of porcine embryonic stem cell lines is important. The purpose of the present study was to further work in this direction. We produced porcine parthenogenetic embryos, and separately aggregated two of each of two-cell ($2{\times}2$), four-cell ($2{\times}4$), and eight-cell ($2{\times}8$) embryos derived by parthenogenesis. After culture for 4 days, the developmental ability of the aggregates and total blastocyst cell numbers were evaluated. The percentage of blastocysts was significantly higher in both $2{\times}4$- and $2{\times}8$-aggregated embryos ($58.3{\pm}1.9%$ and $37.2{\pm}2.8%$, respectively) than in the control or $2{\times}2$-aggregated embryos ($23.6{\pm}1.1%$ and $12.5{\pm}2.4%$, respectively). Total blastocyst cell numbers were increased in the $2{\times}4$- and $2{\times}8$-aggregated embryos (by $44{\pm}3.0%$ and $45{\pm}3.3%$, respectively) compared with those of control or $2{\times}2$-aggregated embryos ($30.5{\pm}2.1%$ and $30.7{\pm}2.6%$, respectively; p<0.05). The levels of mRNA encoding Oct-4 were higher in both the $2{\times}4$- and $2{\times}8$-aggregated embryos than in the control. When blastocysts derived from $2{\times}4$- aggregated embryos or intact normal embryos were cultured on mouse embryonic fibroblast feeder cells to obtain porcine stem cells, blastocysts from aggregated embryos formed colonies that were better in shape compared with those derived from intact blastocysts. Together, the data show that aggregation of porcine embryos not only improves blastocyst quality but also serves as an efficient procedure by which porcine embryonic stem cells can become established.
Embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (iPSCs) have been used as promising tools for regenerative medicine, disease modeling, and drug screening. Traditional and common strategies for pluripotent stem cell (PSC) differentiation toward disease-relevant cell types depend on sequential treatment of signaling molecules identified based on knowledge of developmental biology. However, these strategies suffer from low purity, inefficiency, and time-consuming culture conditions. A growing body of recent research has shown efficient cell fate reprogramming by forced expression of single or multiple transcription factors. Here, we review transcription factor-directed differentiation methods of PSCs toward neural, muscle, liver, and pancreatic endocrine cells. Potential applications and limitations are also discussed in order to establish future directions of this technique for therapeutic purposes.
Culture medium (ASF-301) of tHUE-2 cell, human endothelial cell line, and culture medium of these cells (conditioned medium : CM) which affect embryonic development of in vivo fertilized 1-cell embryos of mouse were examined. Two-cell stage block of mouse embryos was overicomed in ASF-301 and CM without EDTA, which usually added in basic medium (modified Whitten Medium: MWM, control) to overcome the 2-cell stage block. The developmental rates of embryos to the blastocyst stage were significantly increased in MWM containing 12.5% of growth factors added to ASF-301 (10mg/ $\ell$ transferrin, 1mg/$\ell$ insulin, 0.01mg/$\ell$ EGF) than those of 100% addition and control, 78.0% vs 20.8 and 52.3%, respectively (P<0.05), but the growth factors was not affected the hatching rate of blastocyst. Using ASF-301 or CM which was not treated, embryonic development into the blastocyst and hatched blastocyst stages were not affected. However, proportions of embryonic development into the blastocyst and hatched blastocyst stages were significantly higher in dilution (ASF-301 1:10; CM 1:3~1:6) than those in control (P,0.05). In ASF-301 dialyzed M.W.<10000 dialysis membrane, the developmental rate upto the hatched blastocyst stage was significantly increased, compared to ASF-301 which was not dialyzed (P<0.05), and hatching rate of blastocyst of these group was singnificantly increased than those in MWM (P<0.05). Compared to CM which was not dialyzed, however, in dialyzed CM was significantly decreased, compared to untreated CM (P<0.05), especially any hatched blastocyst was not appeared. As a result of these experiments indicated that a kind or porper treatment such as a dilution of complex synthetic cell culture medium and conditioned medium, and that a optimal concentration of growth factors are usuful for embryo cultrue in vitro.
Kim, Chul Geun;Lee, Jong Joo;Jung, Dae Young;Jeon, Jinseon;Heo, Hyen Seok;Kang, Ho Chul;Shin, June Ho;Cho, Yoon Shin;Cha, Kyung Joon;Kim, Chan Gil;Do, Byung-Rok;Kim, Kyung Suk;Kim, Hyun-Soo
Molecules and Cells
/
v.21
no.3
/
pp.343-355
/
2006
Stem cells are unique cell populations with the ability to undergo both self-renewal and differentiation, although a wide variety of adult stem cells as well as embryonic stem cells have been identified and stem cell plasticity has recently been reported. To identify genes implicated in the control of the stem cell state as well as the characteristics of each stem cell line, we analyzed the expression profiles of genes in human embryonic, hematopoietic ($CD34^+$ and $CD133^+$), and mesenchymal stem cells using cDNA microarrays, and identified genes that were differentially expressed in specific stem cell populations. In particular we were able to identify potential hESC signature-like genes that encode transcription factors (TFAP2C and MYCN), an RNA binding protein (IMP-3), and a functionally uncharacterized protein (MAGEA4). The overlapping sets of 22 up-regulated and 141 down-regulated genes identified in this study of three human stem cell types may also provide insight into the developmental mechanisms common to all human stem cells. Furthermore, our comprehensive analyses of gene expression profiles in various adult stem cells may help to identify the genetic pathways involved in self-renewal as well as in multi-lineage specific differentiation.
Gene targeting are very useful tools for the research on the gene function in vivo, mass production of foreign materials and biomedical approach of therapeutic process. But this process is very complicated and necessary highly skilled technique, because it is very different from ES cell origin, genetic background of embryo, and experimental conditions. We investigated the productivity ability of chimeric mouse after aggregation with TT2 ES cells. Increse of ES cell density caused gradual decrease in embryo development in vitro and in th $\varepsilon$ production of chimeric mice in vivo. One million ES cell density for the aggregation was very efficient to produce high percentage chimeric mice in their coat color. These results suggested that appropriate cell density plays a key role in the development and production of chimeric mice by a 8-cell aggregation method.
Sprouty (Spry) genes encode inhibitors of the receptor tyrosine kinase signaling cascade, which plays important roles in stem cells. However, the role of Spry4 in the stemness of embryonic stem cells has not been fully elucidated. Here, we used mouse embryonic stem cells (mESCs) as a model system to investigate the role of Spry4 in the stem cells. Suppression of Spry4 expression results in the decreases of cell proliferation, EB formation and stemness marker expression, suggesting that Spry4 activity is associated with stemness of mESCs. Teratoma assay showed that the cartilage maturation was facilitated in Spry4 knocked down mESCs. Our results suggest that Spry4 is an important regulator of the stemness and differentiation of mESCs.
Choi, Sara;Jo, Junghyun;Seol, Dong-Won;Cha, Soo Kyung;Lee, Jeoung Eun;Lee, Dong Ryul
Development and Reproduction
/
v.17
no.1
/
pp.9-16
/
2013
Coactivator-associated arginine methyltransferase 1 (CARM1) is included in the protein arginine methyltransferase (PRMT) family, which methylates histone arginine residues through posttranslational modification. It has been proposed that CARM1 may up-regulate the expression of pluripotency-related genes through the alteration of the chromatin structure. Mouse embryonic stem cells (mESCs) are pluripotent and have the ability to self-renew. The cells are mainly used to study the genetic function of novel genes, because the cells facilitate the transmission of the manipulated genes into target mice. Since the up-regulated methylation levels of histone arginine residue lead to the maintenance of pluripotency in embryos and stem cells, it may be suggested that CARM1 overexpressing mESCs elevate the expression of pluripotency-related genes in reconstituted embryos for transgenic mice and may resist the differentiation into trophectoderm (TE). We constructed a fusion protein by connecting CARM1 and 7X-arginine (R7). As a cell-penetrating peptide (CPP), can translocate CARM1 protein into mESCs. CPP-CARM1 protein was detected in the nuclei of the mESCs after a treatment of 24 hours. Accordingly, the expression of pluripotency-related genes was up-regulated in CPP-CARM1-treated mESCs. In addition, CPP-CARM1-treated mESC-derived embryoid bodies (EBs) showed an elevated expression of pluripotency-related genes and delayed spontaneous differentiation. This result suggests that the treatment of recombinant CPP-CARM1 protein elevates the expression of pluripotency-related genes of mESCs by epigenetic modification, and this protein-delivery system could be used to modify embryonic fate in reconstituted embryos with mESCs.
This study was performed to evaluate regenerative effects of intrasplenic stem cell transplantation after partial hepatectomy. To evaluate the regenerative effects, Sprague Dawley rats were used. In vivo the embryonic stem cells of blastocysts were collected from superovulated rats on day 3.5 after the vaginal plug checked. The embryonic stem cells were cocultured with hepatocytes for 8 days, they were transplanted into the spleen. After the intrasplenic transplantation of cultured stem cells, they were initially distributed near the periarterial lymphatic sheath after transplantation in the hematoxylin-eosin staining. Their number were formely increased and their size enlarged at forming small lobules. The embryonic stem cells in the culture proliferated and initially proliferated around the periarterial lymphatic sheath and later they around the trabecula with blood vessels. After the transplantation of stem cells, their cell organelles were well developed rough endoplasmic reticulum at the 20th with prominent epidermal growth factor reaction, developed smooth endoplasmic reticulum at the 30th day, well differentiated bile canaliculi with increased transforming growth factor-$\beta$ and apoptosis reactions.
Islam Mohamed Saadeldin;Seif Ehab;Ahmed Elsayed Noreldin;Ayman Abdel-Aziz Swelum;Seonggyu Bang;Hyejin Kim;Ki Young Yoon;Sanghoon Lee;Jongki Cho
Journal of Veterinary Science
/
v.25
no.3
/
pp.40.1-40.19
/
2024
Importance: The creation of robust maternal-embryonic interactions and implantation models is important for comprehending the early stages of embryonic development and reproductive disorders. Traditional two-dimensional (2D) cell culture systems often fail to accurately mimic the highly complex in vivo conditions. The employment of three-dimensional (3D) organoids has emerged as a promising strategy to overcome these limitations in recent years. The advancements in the field of organoid technology have opened new avenues for studying the physiology and diseases affecting female reproductive tract. Observations: This review summarizes the current strategies and advancements in the field of 3D organoids to establish maternal-embryonic interaction and implantation models for use in research and personalized medicine in assisted reproductive technology. The concepts of endometrial organoids, menstrual blood flow organoids, placental trophoblast organoids, stem cell-derived blastoids, and in vitro-generated embryo models are discussed in detail. We show the incorportaion of organoid systems and microfluidic technology to enhance tissue performance and precise management of the cellular surroundings. Conclusions and Relevance: This review provides insights into the future direction of modeling maternal-embryonic interaction research and its combination with other powerful technologies to interfere with this dialogue either by promoting or hindering it for improving fertility or methods for contraception, respectively. The merging of organoid systems with microfluidics facilitates the creation of sophisticated and functional organoid models, enhancing insights into organ development, disease mechanisms, and personalized medical investigations.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.