• Reproductive and Developmental Biology
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• 제32권1호
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• pp.33-38
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• 2008

DNA 메틸화는 조직특이적인 유전자 조절에 관여하고, 정상적인 배 발달에 필수적이다. POU5F1은 octamer-binding transcription factor 4 (Oct-4)를 encode하며, 초기 분화에 중요한 전사인자이다. 본 실험에서 소의 Oct-4가 조직특이적이고 발달의존적인 epigenetic 표지 인지를 검토하고자, 착상 전 수정란에서 Oct-4 전사산물과 상류 promoter 영역의 CpGs의 메틸화를 조사하였다. Oct-4 전사산물은 정자 그리고 2-cell에서 8-cell 수정란까지 낮은 수준으로 존재하지만, 상실배와 배반포에서 높게 검출되었다. 이러한 결과는 배 발달 과정의 상실배 단계에서 Oct-4의 de novo 발현이 시작됨을 의미한다. Oct-4 상류 promoter 영역에는 메틸화 가변 영역 (tissue-dependent differentially methylated region, T-DMR)이 존재한다. Oct-4 메틸화 가변 영역의 메틸화 상태는 정자, 성체 체조직과 난자에서 서로 다르고, 수정란으로부터 배반포 단계까지 변화하였는데, 이는 착상 전 초기 배 발달 과정에 active 메틸화와 탈메틸화가 일어남을 의미한다. 이상의 결과, Oct-4 유전자 상류 promoter 영역은 DNA 메틸화의 타깃이고, 그 메틸화 상태는 소 수정란 발달 동안에 다양하게 변화한다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제16권2호
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• pp.99-106
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• 2001

본 연구에서 도축된 한우 난소를 aspiration법과 면도날 장착으로 제작된 기구를 이용해서 slicing 법으로 난포란을 회수하여 그에 따른 난포란의 회수율과, 난포란을 체외에서 22시간 성숙시킨 후 난포란의 핵 성숙을 및 체외수정 후 수정율과 발달율을 요약하면 다음과 같다. 1. 난포란의 회수율에 있어서 각 난소당 회수는 aspiration법이 6.7개. slicing법이 15.1개의 결과를 나타내어 난소에 대한 난포란의 회수율은 slicing법이 유의적 (P<0.05)으로 높은 결과를 나타내었다. 2 Aspiration법과 slicing법으로 채란된 난자를 체외에서 22시간 성숙시킨 후, 제 2감수분열 중기까지의 핵 성숙율은 각각 83%와 62%로 유의적인(P<0.05) 차이를 보였으나, 난소 한 개당 제 2감수분열 중기까지 성숙된 난포란수는 aspiration과 slicing법이 각자 5.6개와 9.4개로 slicing법에 의해서 유의적 (P<0.05)으로 많았다. 3. Aspiration법과 slicing법으로 채란된 난포란의 발달을 조사결과를 살펴보면 분할율과 배반포기까지의 발달율에서 aspiration법이 유의적 (P<0.07)으로 높게 나타났으나, 이와 상반되게 난소 한 개당 생산된 배반포기 수정란의 수는 slicing법에 있어서 2.8개로 aspiration법의 2.1개보다 유의적인 (P<0.05) 증가를 보였다. 이상의 결과에 따라 많은 난자를 이용하기 위한 목적과 혹은 이식 가능한 다수의 수정란 생산을 위해서는 본 연구에서 고안 제작된 기구를 이용하여 slicing법으로 난포란을 채란하는 것이 효과적인 방법이 될 것으로 사료된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제21권1호
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• pp.71-78
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• 1997

본 연구는 체외성숙 직후의 소 미수정란의 활성화 조건을 검토하기 위하여 실시하였다. 체외에서 22~24시간 성숙배양된 소 미수정란을 다양한 활성화 조건으로 처리하였다. 실험 1에서는 성숙직후 난자를 전기자극(1.25kV/cm, 70$\mu$sec$\times$2회), 에탄올(7%, 5분), Ca2+-ionophore(A23187; 10$\mu$M, 5분) 및 cycloheximide(10$\mu\textrm{g}$/ml, 6시간)로 각각 처리하였다. 활성화율은 전기자극, 에탄올 및 A23187 처리시 48.8~54.3%로 비슷하였으나, cycloheximide처리시는 15.9%로 유의적으로(P<0.05) 낮았고, 무처리구인 대조군은 전혀 활성화 되지 않았다. 실험 2에서 체외성숙 미수정란을 전기자극, 에탄올 및 A23187중 2개 또는 3개를 병용처리한 결과, 활성화율은 46.9~63.5%로 나타났다. 실험 3에서는 전기자극, 에탄올 또는 A23187과 cycloheximide를 병용처리한 결과, 대부분의 난자(98.0~100%)가 활성화되었다. 실험 4에서는 실험 3과 같은 조건으로 처리하여 할성화된 난자를 cytochalasin B로 처리하여 2배체배 형성을 유도한 후 체외배양하여 발육율을 검사하였다. 분할율은 79.8~90.4%였으며, 배반포 발육율은 32.1~42.6%로 나타났다. 이러한 결과는 전기자극, 에탄올 또는 A23187과 chcloheximide의 병용처리가 성숙직후 소 미수정란의 활성화에 효과적임을 확증한다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제30권3호
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• pp.239-248
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• 2015

The nature of molecular mechanisms governing embryonic cell block is largely unknown, but recent reports have demonstrated that proper execution of programmed cell death is crucial for this process. The main objective of this study is to determine effects of programmed cell death on porcine oocytes development in vitro after parthenogenesis. Among the blastocysts matured in 3MA, MAP1LC3A and ATG5 RNA gene expression level increased in the order of Cyst < 3MA < RP. However, Casp-3 and TNF-r RNA gene expression level decreased in the order of RP < 3MA < Cyst. Expression of mTOR within the RP-cultured blastocyst was the most highly to the inner cell mass, while 3MA-cultured blastocyst showed very lowest expression in inner cell mass. The expression of mTOR showed a pattern opposite to that of MAP1LC3A. That is, its expression was the lowest in Cyst group. When the enzymatic activity of MMP-2 and MMP-9 was assessed in culture, the level of active MMP-9 was higher expression in the medium of each RP treatment group, with the level of another treatment group being relatively higher. Analyses of TIMP-2 and TIMP-3 revealed that their expression was higher in groups that did not receive RP treatment. More specifically, the level of TIMP-2 was not affected by Cyst treatment, while the level of TIMP-3 was higher in 3MA and RP treatment group. There was highly cell division activation efficiency of parthenogenesis on cultured system of RP supplement IVC medium. Therefore, these results suggest that embryo development was significantly increased in conditional culture medium with active autophagy as compared to common cultured condition. Further investigation of this distinction may enable the development of innovative improvements for the production of porcine somatic cell nuclear transfer.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.105-111
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• 2019

Histone deacetylase (HDAC)-6은 전사조절 및 세포질 내 다양한 단백질들과의 상호작용을 통하여 난소암의 유발에 관여한다. 최근, HDAC-6을 표적으로 하는 특이적 억제제를 활용하여 암세포의 신호전달경로를 차단함으로써 새로운 항암제로서의 개발을 모색하고 있다. 특히, 난소암 치료를 위한 화학요법에서는 생식세포에 미치는 영향이 하나의 중요한 난제가 될 수 있다. 그러나, HDAC-6 억제제가 난소암세포 이외의 생식세포에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 HDAC-6 억제제의 하나인 tubastatin A (TubA)가 생쥐의 난소 내 미성숙 난자에 미치는 영향을 RNA sequencing 분석을 통하여 검증하였다. 이러한 유전자 집합을 이용한 통계적 분석은 기존의 개별 유전자분석의 한계를 극복하여 대량의 생물학적 정보를 산출함으로써, 세포 내 신호전달경로와 같은 복잡한 생물학적 변화상태를 보다 더 광범위하고 민감하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 의미있는 결과의 도출에 도움을 줄 수 있다. Gene set enrichment analysis (GSEA) 결과, 세포주기와 감수분열의 조절 및 진행에 관여하는 gene sets의 발현이 germinal vesicle (GV)과 비교하여 TubA 처리군에서 대부분 감소되었다. 또한, ingenuity pathway analysis (IPA)를 통하여 TubA가 난모세포 내 p53 및 pRB의 발현을 증가시키고 CDK4/6 및 cyclin D의 발현을 감소시킬 뿐만 아니라, G2/M 단계의 DNA checkpoint 조절에 관여하는 유전자들의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 이러한 결과는 TubA가 난소 내 미성숙 난자의 DNA 손상과 세포주기 관련 신호전달경로 유전자들의 발현변화를 유도함으로써, 세포주기의 중지와 세포사멸을 초래할 수 있음을 제시한다. 따라서, 특히 생식주기 이전의 난소암을 표적으로 하는 HDAC-6 억제제를 이용한 항암제의 개발에 있어 난소 내 미성숙 난자의 정상적인 성장과 발달을 위한 대안적 고려가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.68-68
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• 2001

Blastocyst formation, consisting of the inner cell mass (ICM) and trophectoderm (TE), is the first differentiation process during embryonic development in mammals. It has been hypothesized that the proportion of ICM to TE in the blastocyst may be crucial for subsequent developmental competence of early embryos, which it may be expressed as a sensitive indicator for evaluating in vitro systems. In this study ICM/total cell ratio of nuclear transfer (NT) embryos was compared with IVF-derived and in vivo embryos. Somatic cell nuclei obtained from a fetus at Day 40 of gestation were transferred into the enucleated oocyte and then cultured in NCSU 23 medium for 6 days as previously described (Koo et al., Biol. Reprod. 2000; 63:986-992). ICM and TE cells of blastocysts were determined by using a differential staining method (Han et al., Biol. Reprod. 1999; 60:1110-1113). Development rate (9.8$\pm$2.5%, 23/225) to the blastocyst stage of NT embryos was lower than IVF embryos (23.8$\pm$2.7%, 53/223). Thus, a difference was detected in the in vitro developmental rate to blastocyst stage between NT and IVF-derived embryos (P<0.05). In the next experiment, we investigated ICM and TE nuclei to assess the quality of blastocysts that produced by NT, IVF and in vivo, respectively. NT blastocysts (27.6$\pm$8.3) showed a smaller total cell number than IVF-derived (42.6$\pm$17.4) and in vivo embryos (283.9$\pm$103.5) (P<0.05). Ratios of ICM/total cells in NT, IVF and in vivo blastocysts were 15.1$\pm$ 18.6% (n=56), 12.3$\pm$9.2% (n=57) and 30.4$\pm$6.8% (n=40), respectively. Individual blastocysts for the ratio of ICM/total cells were assigned to 3 groups (I; <20%, II; 20 to 40% and III;>40%). As the results, most in vivo blastocysts (97.5%, 39/40) were distributed into group II while most NT (78.6%, 44/56) and IVF-derived blastocysts (82.5%, 47/57) were allocated to group I. Thus, our data show that NT or IVF-derived embryos have aberrant morphology during early development in vitro systems, suggesting that these anomalies may result in developmental failures of the NT embryos to term.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권3호
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• pp.181-185
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• 2004

본 연구는 동물복제 및 형질전환 동물생산 등의 연구에 기초자료를 제공하고자 재래산양의 oocyte를 단위발생을 유도하여 회수난자의 조건, 활성화방법, 배양조건 등이 단위발생란의 체외발달율에 미치는 영향을 조사하여 재래산 양의 최적의 배양조건을 확립하고자 실시하였다. 난자의 회수는 체중 15～25 Kg 전 ㆍ 후의 성숙한 미경산 재래산양에 FSH와 PMSG 를 사용하여 과배란을 유기하여 hCG 투여 후 제 35시간째에 외과적인 방법으로 in vivo (체내성숙) 난자는 난관을 관류하는 방법으로 회수하였고, in vitro (체외성숙) 난자는 난포로부터 흡입하여 난포란을 채취하여 약 22시간 체외성숙을 실시하였다. 활성화 처리는 전기자극법과 Ionomycin + 6-DMAP를 처리하여 단위발생을 유도하였다. 복제수정란의 배양은 M16, TCM-199 및 mSOF 배양액으로 6～7일 동안 체외배양을 실시하였다. 활성화를 유도하기 위하여 전기자극 및 ionomycin + 6-DMAP 처리를 하였을 때 분할율은 각각 64.1 및 76.5%로서 이들간에 차이는 없었다. 배반포기로의 발달율은 전기자극방법으로는 전혀 발달이 이루어지지 않았으나, ionomycin +6-DMAP 처리방법에서는 15.6%가 배반포로 발달하였다. In vivo 난자와 in vitro 난자를 활성화를 유도하였을 때 분할율은 86.8 및 69.0%로서 이들간에 유의적인 차이는 없었다. 4-세포기(93.9% vs 66.1%), 8-세포기(90.9% vs 37.0%) 및 상실배기(89.4% vs 23.6%)는 이들간에 유의적(P<0.05)인 차이가 있었으며, 배반포기로의 발달율은 체내성숙난자가 50.0%로서 체외성숙난자의 0.8%보다는 유의적으로 높았다. 활성화를 유도한 난자를 mSOF 배양액으로 체외배양을 실시하였을 때 분할율은 81.0%로서 TCM-199 +oviduct cell 의 64.3% 및 Ml6 배양액의 51.6%보다는 높게 나타났다. 배반포기로의 발달율은 mSOF 배양액에서는 3.4%가 발달하였으나, TCM-199+ oviduct cell 배양액과 M16 배양액에서는 전혀 발달이 이루어지지 않았다. 이상의 결과는 포유동물 난자의 단위발생의 유도 및 체외배양시 난자의 공급원, 난자의 활성화 방법 및 배양조건 등이 차후 단위발생란의 체외발생율에 크게 영향을 미칠 수 있는 근거를 제시해 준다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제23권3호
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• pp.401-409
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• 2010

FLICE inhibitory protein (FLIP) is one of the important anti-apoptotic proteins in the Fas/FasL apoptotic path which has death effect domains, mimicking the pro-domain of procaspase-8. To reveal the intracellular signal transduction molecules involved in the process of follicular development in the bovine ovary, we cloned the c-FLIP(L) gene in bovine ovary tissue with the reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), deleted the termination codon in its cDNA, and directionally cloned the amplified c-FLIP(L) gene into eukaryotic expression vector pAcGFP-Nl, including AcGFP, and successfully constructed the fusion protein recombinant plasmid. After identifying by restrictive enzyme BglII/EcoRI and sequencing, pAcGFP-bFLIP(L) was then transfected into follicular granulosa cells, mediated by Lipofectamine 2000, the expression of AcGFP observed and the transcription and expression of c-FLIP(L) detected by RT-PCR and Western blot. The results showed that the cattle c-FLIP(L) was successfully cloned; the pAcGFPbFLIP(L) fusion protein recombinant plasmid was successfuly constructed by introducing a BglII/EcoRI cloning site at the two ends of the c-FLIP(L) open reading frame and inserting a Kozak sequence before the start codon. AcGFP expression was detected as early as 24 h after transfection. The percentage of AcGFP positive cells reached about 65% after 24 h. A 1,483 bp transcription was amplified by RT-PCR, and a 83 kD target protein was detected by Western blot. Construction of the pAcGFP-bFLIP(L) recombinant plasmid should be helpful for further understanding the mechanism of regulation of c-FLIP(L) on bovine oocyte formation and development.

• 대한수의학회지
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• 제38권2호
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• pp.280-289
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• 1998

Voltage-sensitive ion channels contribute to establishment of the cell excitablity and the generation of the cellular function. At hamster oocytes in the primitive stage during developing process, an inward current elicited by voltage pulses was found to be carried mainly by $Ca^{2+}$. Even at present, $Ca^{2+}$ channels serve as the most probable route to pass this inward current but there is no evidence of the presence of this channels in eggs. To date, both the characteristic properties and the physiological role in the early stage of development remain unclear. Here we examined the characteristic properties of the inward current and changes in this currents at unfertilized oocytes, fertilized zygotes and two-cell embryos using whole-cell voltage clamp technique. The inward current carried reportedly by $Ca^{2+}$ was remained following removing external $Ca^{2+}$ but completely abolished by further replacement of impermeants such as tetramethylammonium ion ($TMA^+$) or $choline^+$ instead of $[Na^+]_0$. Tetrodotoxin did not affect on this inward current remained at $[Ca^{2+}]_0$-free condition. Removal of $Na^+$ ion out of the experimental solution clearly decreased the current. After adding 2mM $Ca^{2+}$ to the $Na^+$-free media, the inward current was restored. Interestingly, this current carried by either $Ca^{2+}$ or $Na^+$ was decreased by the reduction of intracellular $Cl^-$ concentration, or by $Cl^-$ channel blockers such as niflumic acid, DIDS and SITS. When $Cl^-$ concentration was lowered without changes in other ionic components, this inward current was reduced. At fertilized oocytes and two-cell embryos, the inward current carried by $Ca^{2+}$ and $Na^+$ was severely reduced. Also $Cl^-$ component could not be observed. From these results, the inward current is composed of $Ca^{2+}$, $Na^+$ and $Cl^-$ component, suggesting that the channel carrying this inward current is not selective specifically to $Ca^{2+}$. During early stage of development, the voltage-sensitive ion current seems not to contribute essentially to the cell cleavage and differentiation. The loss of $Cl^-$ component after fertilization suggests that $Cl^-$ may play a role in maintaining the viability of unfertilized ova.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제28권4호
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• pp.287-293
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• 2001

Objective : To investigate the efficacy of high infusion frequency of liquid nitrogen on pregnancy in human embryo after freezing and thawing. Materials and Methods: 150 infertile patients underwent 162 consecutive thawing-ET cycles. In the high infusion frequency group (Group A), 47 patients (50 cycles) underwent cryopreservation with high infusion frequency of liquid nitrogen. In the low infusion frequency group (Group B), 103 patients (112 cycles) underwent cryopreservation with low infusion frequency of liquid nitrogen. We analyzed the clinical characteristics, fertilization rates, development of embryo, good quality embryo ratio, implantation rates, and pregnancy rates between these two groups. Results: There was no difference between the groups with regard to clinical characteristics (mean age, infertility duration, infertility factors, hormone profile), mean number of oocyte retrieval, fertilization rates, and mean embryo number of transfers. The survival rates in group A was 64.9% (228 of 350 embryos), and among the 228 embryos 190 embryos (83.3%) which progressed to the two- to eight-cell stage. After thawing, the embryo numbers were 65 (34.2%), 29 (15.3%), 35 (18.4%), and 37 (19.5%) of grades 1, 2, 3, and above 4, respectively. The survival rates in group B was 63.8% (482 of 755 embryos), and among the 482 embryos 465 embryos (96.5%) which progressed to the two- to eight-cell stage. After thawing, the embryo numbers were 106 (22.8%), 94 (20.2%), 89 (19.1%), and 112 (24.1%) of grades 1, 2, 3, and above 4, respectively. There was no difference in embryo quality change after the freezing-thawing procedure between the groups. Implantation rates (31.1% vs. 34.3%) were not significant. However hCG positive rates in group A (40%) were higher than group B, but not statistically significant. Clinical pregnancy rate (26% vs. 25.9%), on going pregnancy rates (>20 weeks) were not significant (26% vs. 25%). Conclusion: We compared embryo quality change, survival rates, and pregnancy rates between high infusion frequency group and low infusion frequency group and the results were similar between the two groups. Therefore, high infusion frequency of liquid nitrogen for cryopreservation is a worthy method to preserve in human embryos.