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사람혀편평상피세포암종세포에서 proteasome 억제제인 lactacystin에 의해 유도된 세포자멸사의 기전에 대한 연구 (Mechanism Underlying a Proteasome Inhibitor, Lactacystin-Induced Apoptosis on SCC25 Human Tongue Squamous Cell Carcinoma Cells)

  • 백철중;김규천;김인령;이승은;곽현호;박봉수;태일호;고명연;안용우
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제34권3호
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    • pp.261-276
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    • 2009
  • Sreptomyces라는 세균에서 추출한 lactacystin은 선택적인 proteasome 억제제로서 많은 연구에서 사용되어져 왔다. Proteasome 억제제는 최근의 많은 연구를 통해서 암세포증식의 억제에 대한 효과가 증명되었으며, 특히 다른 항암제와 병용처리 시, 상호작용에 의한 상승효과가 있다고 알려져 있다. 현재 proteasome 억제제는 새로운 강력한 항암제로서 분류되어 있다. 본 연구는 사람혀편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 lactacystin의 세포독성과 성장억제 효과, 그리고 세포자멸사의 유도에 대한 분자생물학적 기전을 밝히기 위해 실험을 시행하였다. SCC25 세포, 사람정상각화세포 (HaCaT cells) 그리고 사람치은섬유모세포(HGF-1 cells)의 생존율 측정은 MTT법을 시행하였고, SCC25 세포의 성장억제를 확인하기 위해서는 clonogenic assay를 사용하였다. lactcystin이 SCC25 세포에서 세포자멸사가 유도되는지를 확인하기 위해서 hoechst 염색법, hemacolor 염색법 그리고 TUNEL법을 시행하였다. 그리고 SCC25 세포에 lactacystin을 적용한 후, Western blot 분석, 세포면역화학염색, 공초점레이저주사현미경 검경, FACScan flow cytometry, 사립체막 전위변화, proteasome 활성도 측정 등을 시행하였다. Lactacystin으로 처리된 SCC25 세포는 시간 및 용량 의존적인 세포생존율의 감소, 용량의존적인 세포성장억제 그리고 세포자멸사에 의한 세포죽음을 보였다. 흥미롭게도 lactacytin은 정상세포인 HaCat 세포와 HGF-1 세포에서는 세포독성을 전혀 보이지 않았다. 그리고 lactacystin이 적용된 SCC25세포에서 핵 응축, DNA의 조각남, 사립체막전위와 proteasome 활성도의 감소, DNA 양의 감소, cytochrome c의 사립체에서의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40 (CAD)의 핵으로의 이동, Bax의 증가, caspase-7, caspase-3, PARP, lamin A/C 그리고 DFF45 (ICAD)의 활성화 혹은 파괴와 같은 아주 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. Flow cytometry 분석에서는 CDK 억제제인 $p21^{WAF1/CIP1}$$p27^{KIP1}$의 발현 증가와 관계있는 것으로 추정되어 지는 G1 세포주기 정지를 보였다. 이러한 결과는 lactacytin이 SCC25 세포에서 G1 세포주기정지와 proteasome, 사립체 및 caspase 경로의 연속반응을 통한 세포자멸사를 유도함을 명확하게 증명하고 있다. 이와 같은 세포주기 정지와 세포자멸사 유도능은 lactacytin이 사람혀편평상피세포암종의 새로운 치료전략으로서의 가능성을 제공한다고 생각한다.

통계적 파라미터를 이용한 Parkinsonism의 Metabolic pattern 분석 (Different Metabolic Patterns of Parkinsonism: Analysed by Statistical Parametric Mapping)

  • 주라형;김재승;최보영;문대혁;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권2호
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    • pp.108-123
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    • 2003
  • IPD와 MSA, PSP환자를 SPM2를 이용하여 정상인과 환자그룹간 비교를 시행하여 국소 뇌 당대사의 분포에 대한 통계적 뇌 지도를 구현하고, 이 통계적 뇌 지도를 기본 패턴으로 하여 IPD와 APD를 분류하는데 유용하게 활용하고, SPM 방법으로 진단하였을 때의 민감도와 특이도를 알아보고자 한다 $^{18}$ F-FDG PET 영상에서 24명의 Parkinsonism 환자를 신경과 분류에 의해 IPD, MSA, PSP 환자로 구분하여 뇌 신경계질환에 대한 병력이 없는 같은 연령 대 22명의 정상인과 비교하고 환자 그룹 간 비교를 시행하여 SPM 방법과 육안 판독으로 분석하고 대사저하 부위를 통계적 뇌 지도로 구현하여 국소화하였다. 18F-FDG PET에서 IPD로 진단된 8명의 환자를 동일한 PET 표준공간으로 이동하여 정상인과 비교한 결과 전두엽에서 75% (8명중 6명), 두정엽에서 38% (8명중 3명), 측두엽에서 50% (8명중 4명)가 감소한 패턴을 보였고, MSA로 진단된 9명의 환자는 미상핵 보다 조가비핵에서 44% (9명중 4명), 뇌교(pons)에서 56% (9명중 5명)가 감소한 패턴을 보였고 전두엽에서 56% (9명중 5명), 두정엽과 측두엽에서 33% (9명중 3명), 소뇌에서 44% (9명중 4명)가 감소한 패턴을 보였다. PSP에서는 선조체와 전두엽에서 57% (7명중 4명), 측두엽에서 29% (7명중 2명), 두정엽에서 14% (7명중 1명)가 SPM으로 분석한 결과 뇌 당대사가 줄어든 패턴을 보였다. 조가비핵(Z=3.5), 뇌교(Z=3.3) 그리고 소뇌(Z=3.2)에서 IPD보다 MSA에서 감소된 뇌 패턴을 보여 MSA와 IPD를 구별할 수 있는 요인으로 결정할 수 있었고 대상회(Z=2.7), 조가비핵(Z=3.3), 시상(Z=3.9) 그리고 중뇌(Z=2,6)가 IPD 보다 PSP에서 감소된 패턴을 보여 PSP와 IPD를 구별할 수 있는 요인으로 결정할 수 있었다. SPM2를 이용하여 분석한 결과 IPD에서는 민감도 75%, 특이도 100%, MSA에서는 민감도 100%, 특이도 75%, PSP에서 민감도 86%, 특이도 94%로 $^{18}$ F-FDG PET에서 통계적 뇌 지도를 기본 패턴으로 IPD와 APD를 분류하는데 SPM 방법이 유용한 결과를 보였다.

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인간 배반포기 배의 현미경적 분류와 세포수의 상관관계에 관한 연구 (Human Blastocysts;The Correlation Between Embryo Microscopical Assessments and Their Cell Number)

  • 김은영;엄상준;김묘경;윤산현;박세필;정길생;임진호
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제23권3호
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    • pp.319-326
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    • 1996
  • 본 연구는 인간의 체외수정 program으로 부터 생산된 여분의 배반포기 배를 이용하여 현미경에 의한 형태학적 판정과 differential labelling 기법을 이용한 세포 수의 상관관계를 조사하고자 실시하였다. 공시된 인간 배반포기 배는 체외수정 후 5일째에 36명의 환자로부터 76개를 얻어 배반포강의 확대와 투명대 두께의 감소를 기준으로 early (ErB), early expanding (BEB), middle expanding (MEB) 및 expanded blastocyst (EdB)로 구분하였다. 분류된 배반포기 배의 크기와 투명대의 두께를 micrometer로 측정하였을 때, 그 크기는 각각 $148.8-217.6{\mu}m$, $1.2-14.4{\mu}m$로 나타나 같은 배양조건에서 생산된 배아라도 그 차이는 크게 나타났다. Hoechst 염색을 이용하여 배반포기 배의 총 세포수를 조사하였을 때, 체외수정 후 5일째 생산된 배반포기 배는 ErB $(39.1{\pm}3.6)$ 에서 EdB $(89.6{\pm}3.3)$ 로 진행되는 동안 두배에서 세배정도 증가되는 양상을 나타내었다. 또한, differential labelling기법 을 이용한 배반포기 배의 inner cell mass (ICM) 와 trophectoderm (TE) 세포수 조사 결과, 각각 $11.9{\pm}1.8-22.2{\pm}4.3$, $24.5{\pm}3.6-70.0{\pm}7.7$을 나타내어 발달이 진행될수록 ICM과 TE세포수도 증가되는 것을 알 수 있었다. 특히, 형태학적으로 약한 ICM으로 판정된 EdB의 경우 differential labelling 후, 역시 적은 ICM 세포수를 나타내어 형태학적 판정과 세포수간에 밀접한 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 따라서, ICM과 TE를 differential labelling하는 기법은 인간 배반포기 배의 quality를 평가하는데 매우 유용한 기법으로 형태학적인 구분과 병용된다면 인간 배반포기 배 이식 program의 임신율 증진을 위한 배아 선별의 중요한 자료로서 이용될 수 있다는 것을 시사한다.

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인체 구강암 세포주에서 Docosahexaenoic acid에 의한 세포독성 기전 (Cytotoxic Mechanism of Docosahexaenoic Acid in Human Oral Cancer Cells)

  • 홍태화;김훈;신소연;;정소연;임현;윤동혁;정기은;이명렬;박종일;권기량;박승길;황병두;임규
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.689-697
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    • 2013
  • 오메가-3 지방산은 많은 암에서 세포독성을 나타낸다고 보고 되어 왔으나 구강암에 대한 연구는 전혀 없다. 이에 본 연구에서는 구강암세포에서 오메가-3 지방산 중 DHA의 세포독성 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 구강암 세포주 SCC-4 및 SCC-9의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으며, FACS 분석, TUNEL assay 및 PARP cleavage 등에 의해 자가사멸을 유도함이 확인 되었다. 또한 DHA는 LC-3II 단백증가, GFP-LC-3 dot 형성 및 autophagic flux assay 등에 의해 자가포식도 유도됨이 규명되었다. SCC-9 세포에서 AMPK의 인산화는 DHA 에 의해 증가 하였으나, p-$AKT^{Thr308}$, p-$AKT^{Ser473}$ 및 mTOR단백양은 감소하였다. 이상의 결과로 DHA는 구강암세포에서 AMPK 활성증가 및 AKT 억제에 통한 mTOR 신호경로 차단에 따른 자가사멸 및 자가포식에 의해 세포독성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 DHA는 구강암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

착상 전 유전진단 기술 개발의 동물실험 모델로서 할구 생검된 생쥐 배아에서 동결보존 융해 후 배아 발생 양상과 공배양 효과에 관한 연구 (Developmental competence and Effects of Coculture after Crypreservation of Blastomere-Biopsied Mouse Embryos as a Preclinical Model for Preimplantation Genetic Diagnosis)

  • 김석현;김희선;류범용;최성미;방명걸;오선경;지병철;서창석;최영민;김정구;문신용;이진용;채희동;김정훈
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제27권1호
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    • pp.47-57
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    • 2000
  • Objective: The effects of cryopreservation with or without coculture on the in vitro development of blastomere-biopsied 8-cell mouse embryos were investigated. This experimental study was originally designed for the setup of a preclinical mouse model for the preimplantation genetic diagnosis (PGD) in human. Methods: Eight-cell embryos were obtained after in vitro fertilization (IVF) from F1 hybrid mice (C57BL(표현불가)/CBA(표현불가)). Using micromanipulation, one to four blastomeres were aspirated through a hole made in the zona pellucida by zona drilling (ZD) with acid Tyrode's solution (ATS). A slow-freezing and rapid-thawing protocol with 1.5M dimethyl sulfoxide (DMSO) and 0.1M sucrose as cryoprotectant was used for the cryopreservation of blastomere- biopsied 8-cell mouse embryos. After thawing, embryos were cultured for 110 hours in Ham's F-10 supplemented with 0.4% bovine serum albumin (BSA). In the coculture group, embryos were cultured for 110 hours on the monolayer of Vero cells in the same medium. The blastocyst formation was recorded, and the embryos developed beyond blastocyst stage were stained with 10% Giemsa to count the total number of nuclei in each embryo. Results: The survival rate of embryos after cryopreservation was significantly lower in the blastomere-biopsied (7/8, 6/8, 5/8, and 4/8 embryos) groups than in the non-biopsied, zona intact (ZI) group. Without the coculture, the blastocyst formation rate of embryos after cryopreservation was not significantly different among ZI, the zona drilling only (ZD), and the balstomere-biopsied groups, but it was significantly lower than in the non-cryopreserved control group. The mean number of cells in embryos beyond blastocyst stage was significantly higher in the control group ($50.2{\pm}14.0$) than in 6/8 ($26.5{\pm}6.2$), 5/8 ($25.0{\pm}5.5$), and 4/8 ($17.8{\pm}7.8$) groups. With the coculture using Vero cells, the blastocyst formation rate of embryos after cryopreservation was significantly lower in 5/8 and 4/8 groups, compared with the control, 7/8, and 6/8 groups. The mean number of cells in embryos beyond blastocyst stage was also significantly lower in 4/8 group ($25.9{\pm}10.2$), compared with the control ($50.2{\pm}14.0$), 7/8 ($56.0{\pm}22.2$), and 6/8 ($55.3{\pm}25.5$) groups. Conclusion: After cryopreservation, blastomere-biopsied mouse embryos have a significantly impaired developmental competence in vitro, but this detrimental effect might be prevented by the coculture with Vero cells in 8-cell mouse embryos biopsied one or two blastomeres. Biopsy of mouse embryos after ZD with ATS is a safe and highly efficient preclinical model for PGD of human embryos.

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Prostaglandin과 Dibutyryl cAMP가 조골세포의 활성과 파골세포 형성에 미치는 영향 (The Effects of Prostaglandin and Dibutyryl cAMP on Osteoblastic Cell Activity and Osteoclast Generation)

  • 목성규;유형근;신형식
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제26권2호
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    • pp.448-468
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    • 1996
  • To maintain its functional integrity, bone is continuously remodelled by a process involving resorption by osteoeclasts and formation by osteoblasts, In order to respond to changes in the physical environment or to trauma with the relevant action, this process is strictly regulated by locally synthesized or systemic fators, Prostaglandin $E_2(PGE_2$) is perhaps one of the best studied factors, having been known to affect bone cell function for several decades.$PGE_2$ has both anabolic and catabolic activities. Excess of $PGE_2$ has been implicated in a number of pathological states associated with bone loss in a number of chronic inflammatory conditions such as periodontal disease and rheumatoid arthritis. $PGE_2$ and other arachidonic acid metabolites have been shown to be potent stimulators of osteoclastic bone resorption in organ culture. The anabolic effects of $PGE_2$ were first noticed when an increase in periosteal woven bone formation was seen after the infusion of $PGE_2$ into infants in order to prevent closure of the ductus arteriosus. The cellular basis for the catabolic actions of $PGE_2$ has been well characterized. $PGE_2$increases osteoclast recruitment in bone marrow cell cultures. Also $PGE_2$ has a direct action on osteoclast serving to inhibit activity and can also indirectly activate osteoclast via other cells in the vicinity, presumably osteoblast. The cellular mechanisms for the anabolic actions of $PGE_2$ are not nearly so well understood. The purpose of this paper was to study the effects of $PGE_2$ and dibutyl(DB)cAMP on osteoblastic clone MC3T3El cells and on the generation of osteoclasts from their precursor cells. The effect of $PGE_2$ and DBcAMP on the induction of alkaline phoaphatase(AlP) was investigated in osteoblastic clone MC3T3El cells cultured in medium containing 0.4% fetal bovine serum. $PGE_2$ and DBcAMP stimulated ALP activity and MTT assay in the cells in a dose-dependent manner at concentrations of lO-SOOng/ml. Cycloheximide, protein synthesis inhibitor, inhibited the stimulative effect of $PGE_2$ and DBcAMP on ALP activity in the cells. $PGE_2$also increased the intracellular cAMP content in a dose-dependent fashion with a maximal effect at 500ng/ml. The effect of $PGE_2$ on the generation of osteoclasts was investigated in a coculture system of mouse bone marrow cells with primary osteoblastic cells cultured in media containing 10% fetal bovine serum.After cultures, staining for tartrate-resistant acid phosphatase(TRAP)-marker enzyme of osteoclast was performed. The TRAP(+) multinucleated cells(MNCs), which have 3 or more nuclei, were counted. More TRAP(+) MNCs were formed in coculture system than in control group. $PGE_2(10^{-5}10^{-6}M)$ stimulated the formation of osteoclast cells from mouse bone marrow cells in culture. $PGE_2(10^{-6}M)$ stimulated the formation of osteoclast cells from mouse bone marrow cells in coculture of osteoblastic clone MC3T3E1 cells This results suggest that $PGE_2$ stimulates the differentiation of osteoblasts and generation of osteoclast, and are involved in bone formation, as well as in bone resorption.

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치수유래 구심성 신경섬유의 삼차신경 감각핵군에서의 연접특성 (ULTRASTRUCTURAL ANALYSIS OF TOOTH PULP AFFERENTS TERMINALS IN THE MEDULLARY DORSAL HORN OF THE RAT)

  • 배용철;이은희;최민기;홍수형;김현정;남순현;김영진
    • 대한소아치과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.219-227
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    • 2001
  • 일차연접부위에서 악안면 영역에서 유래하는 유해자극의 전달 및 처리기전을 이해하고자 horseradish peroxidase를 치수지배 구심성 신경섬유를 표식한 후 연수후각에서 미세구조 및 연접양상을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 표식종말은 소수의 큰 치밀소포가 관찰되는 종말 (S형) 및 다수의 치밀소포를 함유하는 종말 (LDCV형)등 2종류로 분류할 수 있었다. S형 및 LDCV형 표식종말의 연접양식은 유사하였으며, 다수의 표식종말이 1개 혹은 2개의 neurofile과 연접을 이루어 대단히 단순한 연접양상을 보였다. 표식종말은 가지돌기체 보다는 다수의 가지돌기가시와 연접을 이루는 빈도가 높았다. 표식종말이 세포체 및 이에 인접한 근심부 가지돌기와 연접하는 경우는 드물었으며, 소수의 표식종말에서 p-ending과 연접하는 경우를 보였다. 표식종말의 체적, 표면적, 사립체의 체적, neurofile과 접하는 면적, 활성부위의 면적, 단위표식종말당 연접소포의 수 및 연접소포의 밀도등은 넓은 범위의 계측치를 나타내었으며, 이는 S형 및 LDCV형 표식종말 사이에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 미루어보아 연수후각에서 치수유래 구심성 신경섬유 종말의 연접양식은 고유의 특징을 보이며, 이는 신경회로의 기능과 밀접한 상관관계를 가지는 것으로 판단되었다.

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인체 폐암종에서 p53의 발현에 관한 연구 (Expression of p53 in Human Primary Lung Cancers)

  • 이영규;박성수;신동호;이동후;이정희;이중달
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권4호
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    • pp.395-403
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    • 1993
  • 연구배경 : 암억제 유전자 p53은 393개의 codon을 가지고, 17번 염색체에 위치하며, 정상세포에서 세포의 성장과 함께 암세포로의 형질전환을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 유전자 재배열 또는 점 돌연변이가 일어나 비활성 유전자로 바뀌면, 암억제 기능을 소실하게 되어 암발생 감수성이 높아진다. 돌연변이형 p53유전자의 발현 빈도 및 조직학적 유형에 따른 돌연변이형 p53의 발현양상에 대한 연구를 하여 그 의의를 규명하고저 이 연구를 실시하였다. 방법 : 한국인 정상 폐조직 10예 및 서로 다른 유형의 폐암종 40예(소세포 암종 12예, 비소세폐암종 28예)에서, 암억제 유전자 p53의 발현을 관찰하기 위하여, 돌연변이형 p53(Ab-3), 단세포군 항체와 야생형과 돌연변이형의 혼합형 p53(DO7) 단세포군 항체들을 이용하여, 면역조직화학적 검색을 시도하였다. 결과 : 암억제 유전자 돌연변이형 p53은 정상조직 6예의 기관지상피와 폐포 상피세포에서는 발현되지 않았다. 암억제 유전자 돌연변이형 p53을 시행하였던 폐암종 32예 중 15예(46.9%)의 암세포에서 핵내에 산발적으로 p53유전자가 발현되었으며, 소세포폐암종은 8예 중 3예(37.5%) 그리고 비소세포암종은 24예 중 12예(50.0%) 에서 각각 돌연변이형 p53의 발현이 핵내에서 관찰 되었다. 야생형과 돌연변이형을 다함께 포착하는 혼합형 p53(clone DO7)은 정상인 4예의 폐조직의 기관지 상피 세포 및 폐포 상피세포 핵내 및 소세포폐암종 4예와 비소세포 폐암종 4예를 포함한 총 8예 전예의 핵내에서 균질하게 발현되었다. 결론 : 이와같은 결과는 p53유전자의 돌연 변이형의 발현을 의미하는 것이며, 소세포함종 및 대세포암종에서 돌연변이형 p53유전자의 발현 뿐만 아니라 다른 돌연변이형의 암억제 유전자들이 작용 할 가능성과 함께 또 다른 우성 암유전자들의 영향이 폐암종의 발생에 밀접한 관계가 있을 것으로 추적된다.

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생쥐 모델을 이용한 배아의 할구 생검법과 할구가 생검된 배아의 배양시 공배양 효과에 관한 연구: 인간에서의 착상 전 유전진단 기술 개발을 위한 동물실험 모델의 개발 (Effects of Coculture on Development of Biopsied Mouse Embryos as a Preclinical Model for Preimplantation Genetic Diagnosis of Human Embryos)

  • 김석현;류범용;지병철;최성미;김희선;방명걸;오선경;서창석;최영민;김정구;문신용;이진용;채희동;김정훈
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제26권1호
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    • pp.9-20
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    • 1999
  • The genetic defects in human gametes and embryos can cause adverse effects on overall reproductive events. Biopsy of embryos for preimplantation genetic diagnosis (PGD) offers a new possibility of having children free of the genetic disease. In addition, advanced embryo culture method may enhance the effectiveness of embryo biopsy for the practical application of PGD. This experimental study was undertaken to evaluate the effects of coculture on the development in vitro of biopsied mouse embryos as a preclinical model for PGD of human embryos. Embryos were obtained after in vitro fertilization (IVF) from F1 hybrid mice (C57BLfemale/CBAmale). Using micromanipulation, 1, 2, 3 or 4 blastomeres of 8-cell stage embryos were aspirated through a hole made in the zona pellucida by zona drilling (ZD) with acidic Tyrode's solution (ATS). After biopsy of blastomeres, embryos were cultured in vitro for 110 hours in Ham's F-10 supplemented with 0.4% BSA or cocultured on the monolayer of Vero cells in the same medium. The frequence of blastocyst formation were recorded, and the embryos beyond blastocyst stage were stained with 10% Giemsa to count the total number of nuclei in each embryo. There was no significant difference in the blastocyst formation between the zona intact control group and the zona drilling (ZD) only, or biopsied groups. The hatching rate of all the treatment groups except 4/8 group was significantly higher than that of control group. In all the treatment groups, there was a significant reduction in the mean cell number of embryos beyond blastocyst stage ($50.2{\pm}14.0$ in control group vs. $41.2{\pm}7.9$ in ZD, $39.3{\pm}8.8$ in 7/8, $29.7{\pm}6.4$ in 6/8, $25.1{\pm}5.7$ in 5/8, and $22.1{\pm}4.3$ in 4/8 groups, p<0.05). When the same treatments were followed by coculture with Vero cells, a similar pattern was seen in the blastocyst formation and the hatching rate. However, in all the treatment groups, there was a significant increase in the mean cell number of embryos beyond blastocyst stage with coculture, compared with the parallel groups without coculture. In the cleavage rate of biopsied blastomeres cultured for 110 hours after IVF, there was no significant difference between coculture and non-coculture groups (87.2% vs. 78.7%). However, the mean cell number of embryos developed from the biopsied blastomeres was significantly higher in coculture group ($11.5{\pm}4.7\;vs.\;5.9{\pm}1.9$, p<0.05). In conclusion, biopsy of mouse embryos after ZD with ATS is a safe and highly efficient method for PGD, and coculture with Vero cells showed a positive effect on the development in vitro of biopsied mouse embryos and blastomeres as a preclinical model for PGD of human embryos.

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여뀌과 이형경식물의 Dinorphism과 Bisexuality의 변화 (STUDIES ON THE DIMORPHISM AND TRANSITION OF BISEXUALITY OF HETEROSTYLOUS POLYGONACEAE)

  • Harn, Chang-Yawl
    • Journal of Plant Biology
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    • 제3권2호
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    • pp.6-18
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    • 1960
  • The present experiments were designed in order to clarify the differences between the long and short styled plants and the transgressive gradition in the degree of dimorphism among the three heterostylous species of the Polygonus, P. japonica, F. esculentum, and P. senticosa, based on investigations regarding the floral structure, ecological and physiological traits, the results of which are summarized as follows: (1) P. japonica, although it exhibits typical dimorphism, has undergone so high a differentiation between long and short styled that its long styled individuals behave as if they were female; and short styled individuals as if male. In long-styled individuals, filament, anther, and pollen grains show signs of degeneration, most of the pollen being abortive. On the other hand, in short styled individuals, the filament, anther, and pollen grains have attained remarkable development; the pollen grians are large and fertile. In short-plant the fertilized flowers readily drop off in every stage of their embryo development. This species has completely lost the self-fertile property, which is characteristic of the non-dimorphic Polygonum genus. Although this specsei typically exhibits the physiological characteristics of the non-dimorphic Polygonum genus. Although this specisei typically exhibits the physiological characteristics of dimorphism in controlled pollination, the short-styled individuals bear no seed in nature, thus misleading taxonomists to idenfity the short-styled plant as male. 2) The morphological feature of the flower organ of P. senticosa obviously indicates definite dimorphism. Physiologically, however, no differentiation towards dimorphism was observed, the species still retaining, both in long and short-individuals, the self-fertile property common to the Polygonum genus. Elaborate examinations revealed that regardless of the modes of pollination, both fertiization and seed setting flourish, no differentiation betwen legitimate and illegitimate unions being recognizable. This sort of physiological property has not been observed in the investigations of other heterostylous plants. It is assumed that this species is differentiated structurally into dimorphism, but not yet physiologically. In nature, however, this plant would have more opportunities to be cross-pollinated, i.e., legitimately combined, than self-pollinated because of the development of two forms of flowers. 3) In terms of heterostylism, the F. esculentum just occupies the intermediate position between P. japonica and P. senticosa structurally, ecologically, and physiologically. Doescription of some of the physiological behavior of the plant will suffice to demonstrate the above facts. While P. japonica has completely lost its self-fertile property, P. senticosa still retains it wolly. In F. esculentum 2-6% of self-fertility is the result in illegitimate combination. There occur occasionally hereditary self fertile individuals among some of the F. or 20 min. irradiation plot, when they reach any stage of the same bacterial population. In addition to this increase of total population in the plots with the more dose of UV light irradiation, it seems that the more dose of UV light irradiation is the more shortened the generation time of Azotobacter. Therefore, it is clear that variation of reproductive rate must be, mere or less, due to the genetic effects induced by UV light irradiation. On the other hand, the lag phase or logarithmic growth phase in nonirradiated culture is shortened prominently, and this must be due to the difference in bacterial number of the original inoculm. The generation time of Azotobacter is shortened by exogeneous treatment of nuclei acid derivatives, and the degree is greater in case of DNA derivatives than RNA dervatives. W.H. Price reported that the rate of ribose nucleic acid to protein in Staphylococcus muscae is proportional to the generation time: that is the faster the cell can form ribose nucleic acid, the more rapid its growth. This explains the shortening of generation time by exogeneous RNA derivatives in this work reasonably. On the other hand, it is well known that the desoxyribose nuclic acid content per cell is constant and independent of the generation time. A.D. Laren and W.N. Takahashi reported that the infectious RNA from TMV is 6 times as sensitive to inactivation by UV as it is in the form of intact virus, and that inactivation of infectious TMV involves onlu a local change on RNA chain. But, the effect of exogeneous DNA in this work suggests that irradiated living cell which cotain DNA bring about some change on DNA moleculs as well as RNA molecules. And if the mutagenic effects of UV take into consideration, it is very reasonable. Therefore, it is clear that the variation of the generation time by UV irradiation is, more or less, due to the genetic effects. Therefore, it seems that the shortness of the average lifewpan of Azotobacter by UV irradiation is resulted not only from the influence of the environmental conditions, but also from the variation of genetic factor of the individual.

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