• 제목/요약/키워드: Oocyte development

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유산양 체세포를 이용한 돼지 난자의 이종간 핵이식 후 배발달에 관한 연구 (In vitro Development Potential Following Nuclear Transfer of Porcine Interspecies Clone Embryo by Goat Somatic Cells)

  • 장석민;나루세겐지;신영민;박창식;진동일
    • 농업과학연구
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    • 제33권1호
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    • pp.35-41
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    • 2006
  • 이종간의 핵이식은 확보가 쉬운 난자를 이용함으로서 용이한 수핵란의 확보와 윤리적인 문제등을 피할 수 있으므로 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 이러한 이종간 핵이식의 조건을 규명하고자 유산양 태아섬유아세포를 이용하여 돼지의 난자에 이종간 핵이식을 시도하였다. 돼지와 산양의 난소에서 난포란을 채취하여 각각 NCSU-23, TCM-199에 호르몬을 첨가한 성숙배양액에 배양하여 $38^{\circ}C$, 5% $CO_2$의 배양기에서 48시간 동안 체외성숙 시켜 수핵난자를 준비하였다. 공여세포는 유산양의 태아섬유아세포는 DMEM배양액에서 배양한 후 0.25% Trypsin-EDTA 용액으로 처리하여 single-cell로 분리하여 사용하였다. 돼지와 산양의 성숙란에 공여세포를 핵치환하여 0.3 M mannitol fusion medium에 넣어 각각 DC 1.2 kV/cm $30{\mu}sec$과 DC 2.39 kV/cm $15{\mu}sec$의 조건으로 BTX를 이용 2회의 전기충격으로 융합 활성화하였다. 활성화된 돼지와 산양 핵이식란은 각각 PZM-3와 mSOF 배양액에 7일간 배양하면서 할구분열율과 배발달율을 관찰하여 동종간 핵이식란과 비교하였다. 비교결과 이종간 핵이식란의 경우 분열률이 58.9%, 배반포기로의 발달률이 5.4%로 돼지 동종간 핵이식란의 분열율이 67.4%, 배반포기로의 배발달율은 13.6% 보다 낮게 나타났고, 또한 산양의 동종간 핵이식란배아의 분열율 81%, 상실배와 배반포기로의 발달률이 54.7% 보다 낮게 나타났다. 이러한 결과로 이종간의 이식은 많은 잇점에도 불구하고 아직은 낮은 배발달률을 보이고 있어 이에 대한 핵이식 조건 및 체외배양 조건 등 많은 부분에서의 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

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Increase of Production Ratio of Pre-selected Superior Dairy Female Offspring by Combination of OPU derived Oocytes and X-bearing Semen

  • Kim, Seong-Su;Choi, Byung-Hyun;Lee, Kyeong-Lim;Jin, Jong-In;Suh, Tae-Kwang;Son, Cheol-Ho;Park, Chan-Ho;Shin, Seung-Oh;Han, Kwang-Jin;Lim, Hyun-Tae;Cho, Kyu-Woan;Kong, Il-Keun
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.73-82
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    • 2015
  • This study was designed to evaluate the possibility of increase through dairy female offspring's ratio by transfer of pre-selected transferrable blastocyst that was produced by pre-selected X-bearing semen with OPU derived oocytes. Elite dairy female cow is demanded strongly compared with male, the so called, farmer wants to produce only an elite female dairy offspring as a candidate female dairy cow for producing milk. In our study, we selected 2 elite dairy bull semen from National Agricultural Cooperative Federation to pre-select X-bearing semen and 5 elite dairy female cows as donor for collecting of OPU derived oocytes. OPU derived embryo production system was carried out an aspiration of immature oocytes from 5 donor cows 2 times per week, total 200 times for 2 to 7 months by an ultrasonographic guided follicular aspiration system and then produced in vitro-produced blastocysts by in vitro maturation, fertilization and culture. Dairy donor semen selected H-319, 320 bull in National Agricultural Cooperative federation was sorted X-bearing semen by flow-cytometer and frozen for using IVF with OPU derived oocytes. Donor cows were selected 5 elite dairy cows from Gyeongju Dairy Cow Community and then disease tests such as 4 kinds of disease before selecting was checked. Oocyte proportion of grade 1 to 3 from total collected oocytes was significantly lower in donor A and B than those in donor C, D and E (82.16 and 70.03% vs. 90.0, 91.78 and 93.57%), respectively (p<0.05). However, number of oocytes per session in donor A, C and E was significantly higher than those in donor B and D ($7.77{\pm}3.26$, $5.85{\pm}2.10$ and $7.03{\pm}2.14$ vs. $4.68{\pm}2.61$ and $5.21{\pm}1.97$ oocytes), but donor A was significantly higher than donor C (p<0.05). Development to blastocyst in donor B, C and E was significantly higher than those in donor A and D (31.0, 25.0 and 25.0% vs. 14.3 and 4.5%), but donor A was not different in donor C and E (p<0.05). Nine out of 10 blastocysts (90.0%) derived from OPU blastocysts were confirmed male embryos that was induced with Y-bearing semen to confirm sex ratio only. Total 96 blastocysts derived from female bearing semen were transferred into synchronized recipients and then confirmed 42 recipients (43.8%) pregnancy rate, 36 offspring (37.5%) and 91.7% female sex ratio (33 female vs. 3 male offspring). Taken together all data, elite dairy female offspring could be produced effectively by in vitro production system between pre-selected x-bearing semen and OPU derived oocytes that would be influential breeder in the breeding of dairy farm to increase effectively elite dairy offspring ratio as well as net income in the dairy farmer.

생쥐 난포의 체외배양 중 생식샘자극호르몬에 따른 미세리보핵산 발현 양상 (Profiles of microRNAs in Mice Follicles According to Gonadotropins during in vitro Culture)

  • 김용진;구승엽;김윤영;오선경;김석현;최영민;문신용
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제36권4호
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    • pp.265-274
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    • 2009
  • 목 적: 미세리보핵산 (microRNA, miR)은 전사 후 (post-transcriptional) 단계에서 목표 유전자 (target gene)의 발현을 억제하여 세포의 발달과 성장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 난포의 성장과정 중의 miR 발현 양상에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 존 연구는 생쥐 난포의 체외배양 후 생식샘자극호르몬 (gonadotropin)과 사람융모성생식샘자극호르몬 (hCG) 첨가에 따른 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상을 살펴보고자 수행되었다. 연구방법: 생후 12일된 생쥐 (C57BL6)의 난소 적출 후, 전동 난포 (preantral follicle)를 분리하여 무작위로 $20\;{\mu}L$ 점적의 배양액만 있는 군 (control group), 재조합 난포자극호르몬을 첨가한 군 (FSH group), 재조합 황체형성호르몬을 첨가한 군 (LH group), FSH와 LH를 같이 첨가한 군 (FSH+LH group)으로 나누어 배양하였다. 난포가 충분히 성장하였을 때, 다시 hCG를 첨가한 군 (hCG (+) group)과 첨가하지 않은 군 (hCG (-) group)으로 나누어 hCG (-) group에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하였다. 36시간 후, 배란된 난자 난구세포 복합체 (cumulus oocyte complex, COC)에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하고, mmu--miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721 등의 miR에 대한 primer를 이용하여 실시간 중합연쇄반응을 시행하였다. 결 과: 배란율과 MII 난자 생성율은 다른 군들에 비해 FSH+LH군에서 유의하게 높았다. 각 군내의 난자와 난구세포 사이에서도 miR 발현 양상의 차이가 관찰되었다. 또한, 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상은 각 군간 차이가 있었으며, hCG (+)군과 hCG (-)군간에도 차이를 나타냈다. 결 론: 생쥐 난포의 체외배양 중 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상은 gonadotropin의 종류 및 난자의 성숙도에 따라 다르다. 이러한 결과는 표적 유전자의 발현에 대한 추후 연구를 통한 확인이 필요할 것으로 사료된다.

복제 산양(진순이)의 체세포 핵이식에 의한 Re-Cloning에 관한 연구 (Re-Cloning by Somatic Cell Nuclear Transfer from a Cloned Korean Native Goat)

  • 정수영;박희성
    • 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.

배란유도제가 생쥐 미성숙난자의 성숙에 미치는 영향 및 여러 배양액내에서 생쥐 2세포기의 배아 발달에 관한 연구 (Influence of Ovulation Induction Medicine on the Nuclear Maturation of Mouse Immature Oocytes and Developement of Mouse 2-cell Embryo in Various Culture Media)

  • 이종진;양춘모;문현창;이호성;이기숙;류철희;김종덕
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제26권2호
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    • pp.137-148
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    • 1999
  • Purpose of the present study was to find the optimal ovulation induction medicine for the maturation and development of immature oocytes and culture media for 2-cell embryos in the mouse model. ICR female mouse aged 6 to 8 weeks, were stimulated with 5 IU PMSG injection. At 47 to 50 hour post-PMSG injection, ovaries were dissected out and oocytes-cumulus complexes were punctured. The oocyte-cumulus complexes were cultured in media containing various ovulation induction medicine, CC, HMG and Metrodin for 18 hours. Female ICR mice were stimulated with 5 IU PMSG and 48 hours later were injected 5 IU of hCG, then female and male mice were mated. At 48 hour post-hCG injection, oviducts were dissected out and 2-cell embryos were flushed. The 2-cell embryos were cultured in various media, Ham's F-10 media of milli-Q water $(3^{\circ})$, Ham's F-10 media of HPLC (high performance liquid chromatography, Baxter) water, Medicult media, HTF (human tubal fluid) media for 96 hours. The results were as follows. 1. When the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-9}{\mu}g/ml{\sim}10^{-8}{\mu}g/ml$ of CC, those were suppressed in meiotic maturation $(28.2{\sim}33.7%)$. Whereas the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-7}{\mu}g/ml{\sim}10^{-4}{\mu}g/ml$, these were not effected in meiotic maturation $(54.5{\sim}72.7%)$. 2. When the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-4}{\mu}g/ml{\sim}10^{-1}{\mu}g/ml$ of Metrodin, those were suppressed in meiotic maturation $(35.7{\sim}41.5%)$. Meanwhile the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-7}{\mu}g/ml{\sim}10^{-5}{\mu}g/ml$, those were not effected in meiotic maturation $(54.2{\sim}70.3%)$. 3. When the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-5}{\mu}g/ml{\sim}10^{-4}{\mu}g/ml$ of HMG, those were suppressed in meiotic maturation $(48.2{\sim}50.4%)$. As being cultured in $10^{-7}{\mu}g/ml{\sim}10^{-6}{\mu}g/ml$, increased in meiotic maturation $(75.8{\sim}80.7%)$. 4. When the 2-cell embryos were cultured in Ham's F-10 media of milli-Q water $(3^{\circ})$, Ham's F-10 media of HPLC (high performance liquid chromatograpy, Baxter) water, Medicult media, HTF (human tubal fluid) media, developmental rates to blastocyst and hatching for 96 hour were 50.0%, 45.2%, 71.5% and 95.6%, respectively.

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생식샘자극호르몬분비호르몬이 사람 과립-황체화 세포의 스테로이드 생성과 세포자연사에 미치는 영향 (Effects of Gonadotropin Releasing Hormone on Steroidogenesis and Apoptosis of Human Granulosa-Lutein Cells)

  • 이효진;양현원
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권4호
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    • pp.353-362
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    • 2009
  • GnRH는 국부적으로 난소에서 합성되며, 난소내 과립 및 황체세포에 직접적으로 작용하여 난소의 기능을 조절하는 것으로 알려져 있으며, 특히, GnRH는 난소내 과립-황체화 세포의 세포자연사를 유도하는 것으로 보고하고 있다. 그러나 GnRH에 의한 세포자연사가 FSH에 의해 회복될 수 있는지는 명확히 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 실험에서 난자 채취시 획득한 사람 과립-황체화 세포를 배양한 후 5, 50, 100 ng/$m\ell$ GnRH와 1 IU/$m\ell$ FSH를 처리하고 세포의 세포자연사 여부와 분비된 progesterone$(P_4)$과 estradiol$(E_2)$ 양의 변화를 조사하였다. DNA 분절화 분석과 TUNEL 방법으로 세포자연사를 평가한 결과, GnRH는 농도 의존적으로 과립-황체화 세포의 세포자연사를 증가시켰고, 특히 100 ng/$m\ell$ GnRH을 처리한 군에서 유의한 차이를 보이며 세포자연사 비율이 증가하였다. 또한 GnRH에 의한 세포자연사의 증가는 FSH에 의해 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 화학발광면역 측정법을 이용하여 배양내 $P_4$$E_2$의 양을 측정한 결과, GnRH을 처리한 후 $E_2$의 양은 변화가 없었던 반면 $P_4$의 양은 감소하였다. 이러한 GnRH의 $P_4$ 합성 억제 효과는 세포자연사 결과 마찬가지로 FSH에 의해 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 체외수정 및 배아이식 시술시 사용되고 있는 GnRH 작용제가 난소의 기능을 억제시킬 수 있을 것으로 보이나, 다량으로 투여되는 FSH에 의해 회복될 수 있음을 보여주고 있다. 이러한 실험 결과는 난소에 대한 GnRH의 생리적 기전을 이해하고 향후 새로운 과배란 유도 방법을 개발하는데 필요한 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

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PMSG 반복투여가 Rat의 과배란에 미치는 영향에 대한 면역조직화학적 연구 1. 투여회수에 따른 난포수의 차이 (Immunohistochemical Study on the Superovulation Effected by Repeat of PMSG Administration in Rats 1. The Frequency of PMSG Administrations and Number of Follicles)

  • 곽수동
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.255-264
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    • 1997
  • The purpose of this study was attempted to investigate the number changes of the growing and mature follicles in ovary following repeats of pregnant mare serum gonadotropin(PMSG) treatments for superovulation in nulliparous rats. Thirty two rats(Sprague-Dawely, about 200~250 gm) were randomized into 4 groups. Control group rats were sacrified at estrus phase confirmed by vaginal smear. PMSG-treated group 1 rats, PMSG-treated group 2 rats and PMSG-treated group 3 rats were sacrified at 48 hrs after injection once with PMSG 25 IU, after 2 repeated injection by a week interval, and 3 repeated injection, respectively. The uteri and ovaries of rats were removed and weighed and then were observed grossly and serial sections of all ovaries and some sections of uteri by paraffin embedding were stained with H-E. Number of ovarian follicles about 3 grades of small, middle and large follicles from seondary and follicles were investigated by LM photographies of ovary preparations. The criteria of the small, middle, and large follicles were based as small follicle with preantral follicles with 2~4 layers of granulosa cells surrounding the oocyte, as secondary follicles with more than 5 layers of granulosa cells and early signs of antral cavity or with small clefts on either side of the oocytes, and as tirtiary follicles with a single medium sized antral cavity or large well-formed antral cavity, respectively. In gross findings, the wall of the uteri in control group were thin, and those in 3 PMS-treated group were markedly thickened and some uterine lumen of those filled with fluid. In histological findings, the walls of the uteri from 3 PMSG-treated groups were hypertrophied and their blood and lymph vessels were dilated than those of control group. The ovaries fo 3 PMSG-treated groups were more increased in size and the cortexes were more developed and increased in width but there are no difference of development and changes in 3 PMSG-treated groups. The weight of the uteri and ovaries per rat in PMSG -treated group 1, 2 and 3 were a, pp.ared to be significantly increased 171.4$\pm$47.6%, 162.3$\pm$43.9%, 206.9$\pm$30.4%, respectively than those of control groups. The mean number of follicle per ovary in control group were a, pp.ared to be 17.1$\pm$3.5, 46.2$\pm$14.5, and 74.3$\pm$22.7 at large, middle and small follicles, respectively and total number of these 3 grade follicles per ovary were a, pp.ared to be 137.7$\pm$31.7. The mean number of follicle per ovary in PMSG-treated group 1 were a, pp.ared to be 25.6$\pm$7.3, 78.1$\pm$29.9, and 83.2$\pm$34.0, at large, middle and small follicles, respectively and total number of these 3 grade follicles were a, pp.ared to be 187.5$\pm$58.8. The mean number of follicle per ovary in PMS-treated group 2 were a, pp.ared to be 21.9$\pm$5.2, 67.8$\pm$16.8, and 68.0$\pm$14.9 at large, middle and small follicles, respectively and total number of these 3 grade follicles were a, pp.ared to be 157.7$\pm$26.2. The mean number of follicle per ovary in PMS-treated group 3 were a, pp.ared to be 21.7$\pm$4.8, 61.5$\pm$17.0, and 59.7$\pm$16.2 at large, middle and small follicles, respectively and total number of these 3 grade follicles were a, pp.ared to be 143.5$\pm$29.6. The number of follicles in PMSG-treated group 1 a, pp.ared to be more number than other 2 PMSG-treated gruops and tended to be decreased by frequency of PMSG-treatment.

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경골어류 시클리드과 크리벤시스(Pelvicachromis pulcher)의 난자형성과정 (The Oogenesis of Kribensis, Pelvicachromis pulcher, Cichlidae, Teleostei)

  • 김동희;장병수;등영건;권중균;이명선;이귀영;이규재
    • Applied Microscopy
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    • 제40권2호
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    • pp.65-71
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    • 2010
  • 경골어류, 시클리드과(Cichlidae)에 속하는 크리벤시스(Pelvicachromis pulcher)의 난자형성과정을 광학현미경으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 크리벤시스의 난소는 한 쌍으로 부레와 창자사이에 위치하고 있었으며 황색을 띠었다. 난소의 형태는 장타원형(장축 20 mm, 단축 5 mm)이었다. 초기난원세포는 진한 파란색으로 염색되었으며 발달함에 따라서 난원세포의 세포질은 hematoxylin으로 초기의 난원세포에 비하여 파란색으로 낮게 염색되었으며 핵 안에 여러 개의 인들이 초기시기의 난원세포와 같이 핵막 안쪽에만 배열하는 특징을 보였다 발달함에 따라서 제1난모세포(primary oocyte)는 커졌으며 초기 난원세포에 비하여 색상은 좀 흐려져 보라색에 가깝게 관찰되었고 난막은 관찰되지 않았다. 난황포(yolk vesicle)들은 핵 주변부에는 관찰되지 않았고 세포질의 가장자리에만 국한적으로 형성되기 시작하였다. 제1난모세포가 발달함에 따라서 난황포는 바깥 가장자리에서 안쪽으로 증식되어 핵 쪽으로 이동되었으며 제2난모세포는 세포질이 전체적으로 호산성이었으며 난황포가 세포질 전체에 분포하였다. 일부 난황포는 작은 난황괴를 형성하기 시작하였으나 핵 주변부에서는 난황괴 형성은 많이 이루어지지 않았다. 성숙한 난자는 난자의 크기가 상당히 커졌으며 난황포는 더욱 발달하여 난황괴(yolk mass)를 이루고 있었고 성숙난의 난황괴를 확대한 결과 난황괴속에 염색밀도가 낮은 다각형 또는 타원형의 결정구조물들이 채워져 있었다. 이상과 같이 크리벤시스의 난자형성과정은 난세포의 크기증가, 난황낭의 축적, 세포질 내 염기성 물질이 산성으로 전환 및 난막의 발달로 요약될 수 있으며 일반적인 다른 과의 담수경골어류와 큰 차이는 없는 것으로 확인되었다. 그러나 난황포의 배열방식과 난황괴의 형태는 다른 종과 구별되는 종특이성이다.

돼지 난모세포의 체외 성숙 후 극체 방출 및 미방출란의 핵형과 배발달율 (Comparison of Nuclear Status and Developmental Potential between Polar Body Extruded Oocytes and Non-extruded Oocytes on in vitro Maturation and Development of Porcine Follicular Oocytes)

  • 김현종;조상래;최창용;최선호;한만희;손동수;김영근;이승수;류일선;김인철;김일화;임경순
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.169-175
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    • 2006
  • 본 연구에서 돼지 난포란에서 채취된 난모세포들을 체외 성숙 후 세포 손상이 없이 성숙 난모세포의 발생능을 알아낼 수 있는 마커로 극체의 방출이 효과적으로 활용될 수 있는지를 알아보았다. 난모세포를 48시간 성숙 배양 후 극체의 방출 유무를 검사하고, 핵염색하여 염색체의 형태를 검사하였다. 확인된 난모세포들을 $16{\sim}18$시간 추가 배양한 후 7% ethanol로 활성화시키고 $5{\mu}g/ml$ cytochalasin B에 5시간 노출 후 NCSU23 배양액으로 7일간 배양하였다. 극체 방출율은 반복에 따라 $9.9{\sim}52.4%$, 퇴행율은 $21.4{\sim}61.8%$로 변이가 크게 나타났다(p<0.01). 극체를 방출한 난모세포의 핵상은 모두 극체와 19개의 염색체를 가진 제 2 감수분열 중기 핵상을 보여주었으며, 극체를 방출하지 못한 난모세포의 핵상은 핵이 팽화된 상태인 핵형이 39.1%, PCC 형태의 핵상이 19.6%, MI 형태의 핵상이 10.9%, MII이지만 극체가 관찰되지 않거나 매우 작은 상태인 경우가 13%, 핵이 응축된 형태인 경우가 6.5%, 핵이 없는 경우가 8.7%로 나타났다. 퇴행란으로 판단한 난모세포들은 핵염색을 한 결과 역시 세포질 상태가 정상적이지 못한 염색 상태를 보여주었다. 극체 방출 유무를 확인하지 않고 활성화 처리 후 배양하였을 때 분할율은 45.0%, 배반포기까지 발달율은 11.3%였으나, 극체 방출란만을 모아서 활성화처리를 하였을 때 분할율은 94.2%, 배반포기까지 발달율은 42.5%로 급격하게 향상되었다. 이상의 결과로 퇴행란과 극체 미방출란을 제거하고 실험에 활용한다면 배양 효과를 확인하거나 배아 생명 공학에 활용할 때 좀더 유리 할 것으로 사료된다.

수핵난자와 전기적 융합조건이 산양의 이종간 복제수정란의 체외발달에 미치는 영향 (Effects of Recipient Oocytes and Electric Stimulation Condition on In Vitro Development of Cloned Embryos after Interspecies Nuclear Transfer with Caprine Somatic Cell)

  • 이명열;박희성
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제28권1호
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    • pp.21-27
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    • 2004
  • 본 연구는 이종간 핵이식란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로서 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 수핵난자 및 전기적 융합조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외 발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 도축되어지는 소 및 돼지의 난소에서 난포란을 채취하여 TCM-199 및 NCSU-23에 혈청 및 호르몬을 첨가하여 39$^{\circ}C$, 5% CO$_2$ 배양기내에서 24 및 48시간 체외성숙을 실시하여 수핵난자를 준비하고, 공여세포의 준비는 산양의 귀세포를 채취하여 0.25% Trypsin-EDTA의 처리로 세포를 분리, 배양하여 사용하였으며, 계대배양과 함께 세포는 TCM-199 + 10% FBS + 10% DMSO로 동결을 실시하였다. 핵이식은 성숙된 난자의 극체 및 전핵을 laser system으로 투명대를 drilling 하여 제거하고 준비된 공여세포를 핵이 제거된 난자에 주입하여 전기적 자극으로 융합을 실시하여 융합된 난자는 전기적 자극으로 활성화를 유도하였다. 활성화가 이루어진 복제 수정란은 수핵란이 소난자의 경우 monolayer가 형성된 10% FBS가 첨가된 TCM199 배양액에서 7∼9일 동안 체외배양하였으며, 수핵란이 돼지의 경우 10% FBS가 첨가된 NCSU-3 배양액으로 6∼8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 유도하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극의 세기를 1.95 kv/cm와 2.10 kv/cm로 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 47.7및 44.6%였으며, 분할율도 41.9 및 54.5%로써 차이가 없었다. 수핵란이 돼지 난자인 경우는 융합율은 51.3 및 46.1%로써 차이가 없었으며, 분할율도 75.0및 84.9%로써 차이가 없었다. 전기자극 시간을 30 또는 60${\mu}$sec, 횟수는 1 또는 2회 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 30 ${\mu}$sec 1회(50.8%) 와 2회(31.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(19.3%)가 가장 낮았다(P<0.05). 융합란의 분할율은 30${\mu}$sec 1회(53.3%)와 2회(50.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(18.2%)보다 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다. 돼지 난자의 경우 융합율은 30${\mu}$sec 1회(48.1%), 2회(45.2%)및 60${\mu}$sec 1회(48.6%)간에 차이가 없었으며, 분할율은 30${\mu}$sec 1회(78.4%)와 60${\mu}$sec 1회 (79.4%)간에 차이가 없었으나, 30${\mu}$sec 2회(53.6%)보다 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다. 이종간 핵이식란의 체외발달에 있어서 수핵란이 소 난자의 경우 상실배와 배반포기로의 발달율이 22.6%로써 단위발생란 30.6%와 차이가 없었으며, 돼지 난자의 경우는 이종간 핵이식란이 5.1%로써 단위발생란 37.4%보다 유의적(P<0.05)으로 낮게 나타났다. 이상의 실험결과로 보아 산양의 체세포를 이용한 이종간 핵이식 복제수정란의 생산을 위하여 수핵란으로 소와 돼지를 사용하여 복제수정란의 발달을 확인할 수 있었으며, 이종간 핵이식에 있어서 수핵란, 공여세포, 융합, 활성화 및 배양조건 등 아직 초보 수준에 있으며, 앞으로 보다 많은 연구를 통하여 이러한 문제들이 해결되면 멸종위기 상태에 있는 동물들의 종 보존에도 활용이 가능할 것으로 생각된다.