• 제목/요약/키워드: Transgenic animals

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Production of Cloned Pigs Derived from Double Gene Knockout Cells Using CRISPR/Cas9 System and MACS-based Enrichment System

  • Cho, Bumrae;Kim, Su Jin;Lee, Eun-Jin;Ahn, Sun Mi;Lee, Jin Seok;Ji, Dal-young;Lee, Sang Hoon;Kang, Jung-Taek
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.245-254
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    • 2018
  • Pigs are considered as optimal donor animal for the successful xenotransplantation. To increase the possibility of clinical application, genetic modification to increase compatibility with human is an important and essential process. Genetic modification technique has been developed and improved to produce genetically modified pigs rapidly. CRISPR/Cas9 system is widely used in various fields including the production of transgenic animals and also can be enable multiple gene modifications. In this study, we developed new gene targeting vector and enrichment system for the rapid and efficient selection of genetically modified cells. We conducted co-transfection with two targeting vectors for simultaneous inactivation of two genes and enrichment of the genetically modified cells using MACS. After this efficient enrichment, genotypic analysis of each colony showed that colonies which have genetic modifications on both genes were confirmed with high efficiency. Somatic cell nuclear transfer was conducted with established donor cells and genetically modified pigs were successfully produced. Genotypic and phenotypic analysis of generated pigs showed identical genotypes with donor cells and no surface expression of ${\alpha}$-Gal and HD antigens. Furthermore, functional analysis using pooled human serum revealed dramatically reduction of human natural antibody (IgG and IgM) binding level and natural antibody-mediated cytotoxicity. In conclusion, the constructed vector and enrichment system using MACS used in this study is efficient and useful to generate genetically modified donor cells with multiple genetic alterations and lead to an efficient production of genetically modified pigs.

The Effect of Treadmill Exercise on Tau Hyperphosphorylayion in an Aged Transgenic Mouse Model of Taupathies

  • Wang, Seong-Hwan;Kang, Eun-Bum;Kwon, In-Su;Koo, Jung-Hoon;Shin, Kwang-O;Jang, Yong-Chul;Um, Hyun-Sub;Oh, Yoo-Sung;Kim, Chul-Hyun;Cho, In-Ho;Cho, Joon-Yong
    • 운동영양학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.93-100
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    • 2012
  • Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of dementia in adults. Microtubule associated protein tau is abnormally phosphorylated in AD and aggregates as paired helical filaments (PHFs) in neurofibrillary tangles (NFTs). NFTs are the most common intraneuronal inclusion in the brains of patients with AD and have been implicated in mediating neuronal cell death and cognitive deficit. Aberrant phosphorylation of tau is an early pathological event in AD, but the underlying mechanisms are unclear. MAP kinases are a family of Serine/Threonine (Ser/Thr) kinases that involved hyper - phosphorylation of tau in AD. The purpose of this study was to investigate the effect of treadmill exercise on phosphorylation of tau level and activation of MAPKs including JNK, ERK, p38-MAPK. To address this, Tg mouse model of AD, Tg-NSE/hTau 23, which expresses human tau 23 in the brain, was chosen. Animals were subjected to treadmill exercise for 12 weeks from 24 months of age. Treadmill exercise in Tg group improved cognitive function compared with Tg-SED group in watermaze test. In addition, treadmill exercised Tg mice significantly reduced the activation of JNK54/46, p38-MAPK and tau (Ser404, Ser202, Thr231), and increased activation of ERK44/42 in cerebral cortex. These results suggest that treadmill exercise may provide a therapeutic potential to alleviate the tau pathology like AD.

돼지에 있어서 난자내 정자 직접 주입에 의한 외래 유전자 도입에 관한 연구 (Exogenous DNA Transfer by Intracytoplasmic Sperm Injection in Porcine Oocytes)

  • Ahn, S. Y.;Lee, H. T.;K. S. Chung
    • 한국가축번식학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.339-347
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    • 2001
  • 정자를 매개체로 한 유전자 전이는 형질 전환 동물의 생산을 위한 가능성 있는 간단한 방법이다. 또한 세포질내 정자 주입법에 의한 외래 유전자의 전이에 의한 형질 전환 동물의 생산이 최근에 보고되었다. 본 연구에서는 정자를 EGFP유전자와 공배양한 후 이를 난모세포내에 미세 주입한 다음, 수정란의 발달과 EGFP유전자의 발현을 조사하였다. 돼지 난자에 정자, 세포질막이 파괴된 정자 또는 정자를 주입하였다. 주입 후 수정된 난자는 NCSU23 배양액에서 배반포까지 배양하였으며, 배발생율과 EGFP 유전자의 발현을 연구하였다. 정자를 미세 주입한 결과 난할율은 67.0%로 정자두부를 미세주입한 난할율인 59.7%보다 높았고, 수정란의 EGFP 유전자 발현율은 각각 42.1와 20.0%로서 전자가 유의하게 높았다. 세포질막을 파괴하기 위해 다른 방법들로 정자를 처리하여 주입하였을 시 구정란의 배발생율에 영향을 주지 않았다 정자, 세포막이 파괴된 정자를 주입하여 배반포 발생율을 조사한 결과, 15.0과 14.2%로서 유의차가 없었다. 동결융해하거나 Triton X-100으로 처리한 정자를 주입하여, EGFP 발현율을 조사한 결과, 동결융해 정자를 사용했을 때의 성적이 38.4%로 타군의 성적인 22.4%에 비해 유의하게 높았다. 미세 주입에 앞서 정자는 EGFP 유전자의 0.01 ng/${\mu}\ell$ 부터 1 ng/${\mu}\ell$까지의 여러 농도로 배양되었다. 그러나 난할율을 조사한 결과 EGFP 유전자의 농도 차이에 따른 유의차가 없었다. 정자 배양액에 첨가된 EGFP 유전자의 농도가 0.1 ng/$m\ell$일 때 EGFP 발현율은 37.4%로서 가장 높은 결과를 보였다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 세포질막을 제거한 정자에 외래 유전자가 묻게 되며, 이 정자는 외래유전자를 수정란내로 옮겨 매개체로서의 역할이 가능할 것으로 생각된다.

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외래유전자를 주입한 소 수정란에서 형질전환가능 수정란의 선발 (Preselection of Bovine Blastocysts Expressing Exogeneous Gene Following Microinjection)

  • 공일근
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.167-176
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    • 1997
  • 본 연구는 수정란을 수란우에 이식하기 이전에 형질전환가능 수정란을 선발할 수 있다면 형질전환동물의 생산에 크게 도움이 되므로 3.2 kb $\beta$-actin promoter (lacZ/n대) DNA를 미세주입하여 배반포기배에서의 발현을 확인하여 이들을 선발할 수 있는가를 규명하고자 하엿다. 채란된 난포란은 10%FBS, 5$\mu\textrm{g}$/ml LH, 0.5$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 100 unit/ml penicillin 및 100 $\mu\textrm{g}$/ml streptomycin이 함유된 TCM199에 22~24 시간동안 체외성숙을 유도후 5$\mu\textrm{g}$/ml heparin으로 수정능획득을 유도한 1$\times$106 sperm/ml의 정자로 체외수정을 시켰다. 체외수정후 18~20시간째에 vortexing에 의해 과립막세포를 제거하고 원심분리시켜 자/웅전핵이 확인되는 수정란의 핵에 3~4 ng/${\mu}\ell$ lacZ/neo DNA를 미세주입하였다. 모든 수정란의 배양은 3 mg/ml BSA, 20${\mu}\ell$/ml NEM AMINO acids 및 40${\mu}\ell$/ml BME amino acids가 함유되어 있는 CR1aa 배양액에 neo/DNA로 transfected 된 BRL 단층에서 실시하였다. G418에 대한 적정농도를 찾기 위하여 정상적인 수정란에 0, 50, 100 및 200 $\mu\textrm{g}$/ml G418를 첨가하여 배양한 결과 8일째에 30.3%(44/145), 8.7%(13/150), 0.7%(1/151) 및 0% (0/134)의 수정란이 배반포기까지 발달하였다. 그래서 본 실험에서는 일정하게 100$\mu\textrm{g}$/ml G418을 첨가하여 배양하였다. 총 1,127개의 수정란을 미세주입후 G418 없는 배양액에서 710개 (63.0%)가 분할하였다. 미세주입후 48시간째에 2-세포기이상 분할된 수정란을 대조구 및 100$\mu\textrm{g}$/ml G418처리구를 무작위로 할당하여 배양하였으며, 또한 740개의 정상수정란도 같은 반복수로 배양을 실시하였다. 미세주입한 수정란은 8일 후 11.6%(26/255) 및 5.2% (14/267)가 대조구 및 G418 처리구에서 배반포기까지 발달하였으며 정상수정란은 27.2% (151/740)가 배반포기 배까지 발달하였다. 미세주입후 대조구에서는 23.1$\pm$2.6/70.7$\pm$4.7 (32.7%)의 할구가 $\beta$-Gal 활력을 보였고, 반면에 100$\mu\textrm{g}$/ml G418 처리구에서는 40.3$\pm$4.1/48.8$\pm$7.5 (82.6%)가 $\beta$-Gal 활력을 보였다. 비록 mosaic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM colony에서는 영양배엽과 내배엽을 제외한 epiblast에서는 확인되지 않았다. 그러나 이 결과로부터 $\beta$-actin promoter/lacZ gene이 integration되지 않는 것인지 또는 다만 염색 확인이 되지 않는 것인지를 판단할 수는 없다. 이상의 결과는 미세주입후 G418에서 배양한 배반포기배에서는 대부분의 할구에서 주입된 gene을 발현하고 있었으나 ICM colony에서는 특히 epiblast에서는 발현되지 않거나 침묵하고 있었다. 비록 G418 처리구에서 훨씬 더 높은 비율로 주입된 gene이 발현되고 있으나 총세포수는 유의적으로 감소하여 이후 형질전환동물의 생산과 ES like-cell의 설립에는 감소될 것으로 사려된다. 그러나 형질전환 수정란의 선발 및 형질전환동물의 생산능력에 관해서는 더 많은 연구가 필요하다고 사려된다.

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GM 파파야 개발 및 생물안전성 평가 연구 동향 (Research status of the development of genetically modified papaya (Carica papaya L.) and its biosafety assessment)

  • 김호방;이이;김창기
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제45권3호
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    • pp.171-182
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    • 2018
  • 파파야는 열대와 아열대 지역에서 광범위하게 재배되고 있는 주요 작물 중의 하나이다. 파파야 열매는 칼로리가 낮고 비타민 A와 C, 미네랄이 풍부하며, 미숙과에는 단백질 분해 효소인 파파인이 풍부하여 의약품, 화장품, 식품 가공 산업 등에 널리 활용되고 있다. 전세계 파파야 산업에서 가장 중요한 제한 요인 중의 하나가 potyvirus에 속하는 papaya ringspot virus (PRSV)에 의해 야기되는 식물병이다. 1992년에 미국 연구자들에 의해 PRSV의 coat protein (cp) 유전자를 발현하는 최초의 PRSV-저항성 GM 파파야 이벤트($R_0$ '55-1')가 만들어졌으며, 1997년에는 이로부터 유래한 GM 품종('SunUp', 'Rainbow')에 대해 미국 정부가 상업적 재배를 승인하였다. 현재까지 GM 파파야 개발은 해충 저항성, 병 저항성(곰팡이, 바이러스), 수확 후 저장성 증대, 알루미늄과 제초제 저항성 등의 형질에 초점을 맞추어 왔다. 아울러 파파야를 동물단백질(백신 등) 생산을 위한 식물공장으로 활용하기 위한 시도도 이루어졌다. 현재, 미국과 중국을 비롯한 약 17개 국가에서 GM 파파야 개발과 포장 실험 또는 상업적 재배가 이루어지고 있다. GM 파파야의 개발과 더불어 생물안전성 평가 및 GM 판별 기술 개발에 관한 연구도 이루어지고 있다. 생물안전성 평가와 관련하여 주로 인체 위해성과 환경 위해성에 관한 분석이 수행되고 있다. 인체 위해성의 경우, 동물 모델을 대상으로 장기간 식이섭취를 통해 일반 및 유전 독성, 알레르기항원성, 면역 반응, GM 유래 단백질의 안정성에 관한 연구가 수행되었다. 환경 위해성의 경우, GM 재배가 토양 미생물 다양성에 미치는 영향, GM 유래 유전물질의 토양 잔류 및 토양 미생물로의 전이 여부에 관한 연구가 이루어졌다. 우리나라, 유럽 및 일본을 비롯한 많은 나라에서는 상업적 재배를 위한 GM 품종 도입이나, 파파야 가공 식품 제조에 비승인 GM 파파야의 사용을 규제하고 있다. 도입 유전자 특이적 또는 이벤트 특이적인 분자표지를 개발하고, PCR(일반, real-time) 또는 loop-mediated isothermal amplification 방법을 통해 GM 여부를 판별하고 있다. 파파야에 대한 초안 수준의 유전체 정보가 2008년에 해독되었으며, 최근에는 차세대 유전체 분석 기술로 확보된 유전체와 전사체 정보를 활용하여 GM 여부를 판별하는 기술도 확립되었다.

Poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) 합성에 관여하는 돼지 β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase I (pB3GNT1) 유전자 동정 (Identification of the Pig β-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 1 (pB3GNT1) that is Involved in Poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) Synthesis)

  • 김지윤;황환진;정학재;신이치 호치;박미령;변승준;오건봉;양현;김경운
    • 생명과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.389-397
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    • 2018
  • 당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.

종자내 아미노산 합성 조절 유전자에 관한 연구 (Amino Acid Biosynthesis and Gene Regulation in Seed)

  • 임용표;서미정;조수진;이정희;이효연
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 1996년도 제10회 식물생명공학심포지움 고등식물 발생생물학의 최근 진보
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    • pp.61-74
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    • 1996
  • Human and monogastric animals can not synthesize 10 out of the 20 amino asids and therefor need to obtain these from their diet. The plant seed is a major source of dietary protein. It is particular important in their study to increase nutritional quality of the seed storage proteins. The low contents of lysine, asparagine and threonenein various cereal seeds and of cystein and methionine. In legume seeds is due to the low proportions of these amino acids in the major storage proteins, we have tried to apply the three strategies; (1) mutagenesis and selection of specific amino acid analogue resistance, (2) cloning and expression study of lysine biosynthesis related gene, (3) transfomation of lysine rich soybean glycinin gene. The 5-methyltryptophan (5MT) resistant cell lines, SAR1, SAR2 and SAR3 were selected from anther derived callus of rice (Oryza sativa L. "Sasanishiki"). Among these selected cell lines, two (SAR1 and SAR3) were able to grow stably at 200 mg/L of 5MT. Analysis of the freed amino acids in callus shows that 5MT resistant cells (SAR3) accumulated free tryptophan at least up to 50 times higher than those that of the higher than of SAS. These results indicated that the 5MT resistant cell lines are useful in studies of amino acid biosynthesis. Tr75, a rice (Oryza sativa L., var. Sasanishiki) mutant resistant to 5MT was segregated from the progenies of its initial mutant line, TR1. The 5MT resistant of TR75 was inherited in the M8 generations as a single dominant nuclear gene. The content of free amino acids in the TR75 homozygous seeds increased approximately 1.5 to 2.0 fold compared to wild-type seeds. Especially, the contents of tryptophan, phenylalanine and aspartic acid were 5.0, 5.3 and 2.7 times higher than those of wild-type seeds, respectively. The content of lysine is significantly low in rice. The lysine is synthesized by a complex pathway that is predominantly regulated by feedback inhibition of several enzymes including asparginase, aspatate kinase, dihydrodipicolinat synthase, etc. For understanding the regulation mechanism of lysine synthesis in rice, we try to clone the lysine biosynthetic metabolism related gene, DHPS and asparaginase, from rice. We have isolated a rice DHPS genomic clone which contains an ORF of 1044 nucleotides (347 amino acids, Mr. 38, 381 daltons), an intron of 587 nucleotides and 5'and 3'-flanking regions by screening of rice genomic DNA library. Deduced amino acid sequence of mature peptide domain of GDHPS clone is highly conserved in monocot and dicot plants whereas that of transit peptide domain is extremely different depending on plant specie. Southern blot analysis indicated that GDHPS is located two copy gene in rice genome. The transcripts of a rice GDHPS were expressed in leaves and roots but not detected in callus tissues. The transcription level of GDHPS is much higher in leaves indicating enormous chloroplast development than roots. Genomic DNA clones for asparaginase genes were screened from the rice genomic library by using plaque hybridization technique. Twelve different genomic clones were isolated from first and second screening, and 8 of 12 clones were analyzed by restriction patterns and identified by Southern Blotting, Restriction enzyme digestion patterns and Southern blot analysis of 8 clones show the different pattern for asparaginase gene. Genomic Southern blot analysis from rice were done. It is estimated that rice has at least 2-3 copy of asparaginase gene. One of 8 positive clones was subcloned into the pBluescript SK(+) vector, and was constructed the physical map. For transformation of lysine rich storage protein into tobacco, soybean glycinin genes are transformed into tobacco. To examine whether glycinin could be stably accumulated in endosperm tissue, the glycinin cDNA was transcriptionally fused to an endosperm-specific promotor of the rice storage protein glutelin gene and then introduced into tobacco genomic via Agrobacterium-mediated transformation. Consequently the glycinin gene was expressed in a seed-and developmentally-specific manner in transgenic tobacco seeds. Glycinin were targeted to vacuole-derived protein bodies in the endosperm tissue and highly accumulated in the matrix region of many transgenic plant (1-4% of total seed proteins). Synthesized glycinin was processed into mature form, and assembled into a hexamer in a similar manner as the glycinin in soybean seed. Modified glycinin, in which 4 contiguous methionine residues were inserted at the variable regions corresponding to the C - teminal regions of the acidic and basic polypeptides, were also found to be accumulated similarly as in the normal glycinin. There was no apparent difference in the expression level, processing and targeting to protein bodies, or accumulation level between normal and modified glycinin. glycinin.

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Establishment of Efficient Microinjection System in the Porcine Embryos

  • Malaweera, Don Buddika Oshadi;Ramachandra, Sisitha;Wu, Jun-Bo;Oh, Seung-Kyu;Kim, Seung-Hwan;Kim, Seok-Joong;Shin, Sang-Tae;Cho, Jong-Ki
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.59-66
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    • 2014
  • Transcription activator like effector nucleases (TALENs) are artificial restriction enzymes generated by fusing a TALE DNA binding domain to a DNA cleavage domain which remove and introduce specific genes to produce transgenic animals. To investigate the efficient laboratory techniques for the injection of TALEN mRNA, pEGFP-N1 commercial plasmid were microinjected into porcine parthenogenetic and in vitro fertilization (IVF). In Experiment 1, to investigate injection time, compared 4 different time durations (2 hr, 4 hrs, 6 hrs & 8 hrs) after post activation of parthenogenetic embryos and after 6 hrs of co-incubation with sperms in IVF embryos. There were significant difference (P<0.05) in development to the blastocysts (4.4, 8.9, 3.9, 0.6%), GFP expression in blastocysts (1.3, 5.7, 2.3, 0.0%) which injected after post activation of 4 hrs compared with other 3 groups. IVF embryos after 2 hrs and 4 hrs injected were expressed GFP significantly higher than rest of two groups (P<0.05). In Experiment 2, compared development of 2 different concentrations ($20ng/{\mu}l$ and $50ng/{\mu}l$) of EGFP injection. There were significant difference (P<0.05) between two treatments which has higher cleavage (58.8 vs 41.9%), blastocysts development rate (13.0 vs 11.1%) and GFP expressed blastocysts (5.7 vs 0.0%) in $20ng/{\mu}l$ than the $50ng/{\mu}l$ in parthenogenetic embryos. In IVF embryos, only $20ng/{\mu}l$ injected embryos were expressed GFP (4.2%) after 7 days of incubation and 77.3 vs 64.7% of cleavage, 26.4 vs 23.5% development to blastocysts. In Experiment 3, three different volumes (5, 10 and 20 pl) were microinjected into porcine embryos to determine the most appropriate volume. Out of 3 groups, significantly higher development rates of cleavage (68.3, 58.0, 29.3%), blastocysts (11.7, 12.7, 0.5%) and GFP expressed blastocysts (2.9, 7.8, 0.0%) were shown in the 10 pl group (P<0.05). In conclusion, these results imply that $20ng/{\mu}l$ concentration, 10 pl of volume and injection at 4 hrs after post activation for parthenogenetic and 2~4 hrs after IVF, $20ng/{\mu}l$ concentration and 10 pl volume for IVF embryos were more effective microinjection conditions.

외래 유전자와 공배양한 정자를 이용해 난자내 직접 주입술한 후 EGFP의 발현 (Positive Expression of EGFP Gene in Bovine Embryos after ICSI using Spermatozoa Co-cultured with Exogenous DNA)

  • 윤효진;이훈택;정길생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.205-214
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    • 2002
  • 현재까지 외래 유전자를 도입하여 형질전환 동물을 생산하는 방법이 다방면으로 연구되어 왔다. 그 중에서 본 연구에서는 정자를 EGFP 유전자와 공배양한 후 이를 난모 세포내에 미세 주입한 다음, 수정란의 발달과 ECFP 유전자의 발현을 조사하였다. 즉, 동결후 융해나 Triton X-100 처리 등으로 세포막을 파괴하여, 이들 정자를 EGFP 유전자와 다분간 공배양함으로써 정자와 EGFP 유전자와의 결합을 유도하였다. 정자나 정자두부의 미세주입에 의해 수정된 난자는 0.3%의 BSA가 첨가된 CR1aa 배양액에서 배양하였으며, EGFP 유전자의 발현은 형광현미경 하에서 관찰하였다. 통결 후 융해로 처리된 정자와 Triton X-100 처리 한 정자를 미세주입한 결과 난할율은 85.7과 80.1%였고, 배반포 발생율은 32.4 과 35.0%로서 유의차가 없었다. 동결 후 융해와 Triton X-100 으로 처리된 정자를 각각 미세주입한 수정란의 EGFP 유전자 발현율은 각각 19.1과 13.9%로서 전자가 유의하게 높았다. 또 정자 배양액에 첨가된 EGFP유전자의 농도가 54 ng/${\mu}\ell$일 때 EGFP 발현율은 15.4% 로서, 27 ng/${\mu}\ell$일 때의 9.0%와 63.5 ng/${\mu}\ell$일 때의 5.1% 보다 유의하게 높았다. 발현율을 높히기 위한 방법중 하나로써 electric shock의 방법을 이용해 보았으나 기존의 공배양 방법으로 얻은 최고 발현율인 19.1%에 못 미치는 2%를 보였다. EGFP 유전자가 발현된 수정란의 배반포 발생율은 0%로서 비발현 수정란의 29.5%보다 유의하게 낮았으며, EGFP 유전자의 발현은 mosaicism 형태를 보였다. 본 연구에서는 비록 낮은 외래 유전자 도입율을 보이기는 하나 (19.0%), 정자를 매개로 한 형질전환 동물의 생산은 그 방법이 간단하고 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 기존 보고들의 효율성을 재고하여 볼 때, 난자내 정자 직접 주입술에 의한 형질전환 동물 생산의 연구는 향후 밝은 전망을 시사하고 있다.

CCR7 Ligand의 Memory CD4+ T 세포 증가유도 및 바이러스 감염에 대한 방어효과 (CCR7 Ligands Induced Expansion of Memory CD4+ T Cells and Protection from Viral Infection)

  • 어성국;조정곤
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제3권1호
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    • pp.29-37
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    • 2003
  • Background: CC chemokine receptor (CCR) 7 and cognate CCR7 ligands, CCL21 (formerly secondary lymphoid tissue chemokine [SLC]) and CCL19 (formerly Epstein-Barr virus-induced molecule 1 ligand chemokine [ELC]), were known to establish microenvironment for the initiation of immune responses in secondary lymphoid tissue. As described previously, coadministration of DNA vaccine with CCR7 ligand-encoding plasmid DNA elicited enhanced humoral and cellular immunity via increasing the number of dendritic cells (DC) in secondary lymphoid tissue. The author hypothesized here that CCR7 ligand DNA could effectively expand memory CD4+ T cells to protect from viral infection likely via increasing DC number. Methods: To evaluate the effect of CCR7 ligand DNA on the expansion of memory CD4+ T cells, DO11.10.BALB/c transgenic (Tg)-mice, which have highly frequent ovalbumin $(OVA)_{323-339}$ peptide-specific CD4+ T cells, were used. Tg-mice were previously injected with CCR7 ligand DNA, then immunized with $OVA_{323-339}$ peptide plus complete Freund's adjuvant. Subsequently, memory CD4+ T cells in peripheral blood lymphocytes (PBL) were analyzed by FACS analysis for memory phenotype ($CD44^{high}$ and CD62 $L^{low}$) at memory stage. Memory CD4+ T cells recruited into inflammatory site induced with OVA-expressing virus were also analyzed. Finally, the protective efficacy against viral infection was evaluated. Results: CCR7 ligand DNA-treated Tg-mice showed more expanded $CD44^{high}$ memory CD4+ T cells in PBL than control vector-treated animals. The increased number of memory CD4+ T cells recruited into inflammatory site was also observed in CCR7 ligand DNA-treated Tg-mice. Such effectively expanded memory CD4+ T cell population increased the protective immunity against virulent viral infection. Conclusion: These results document that CCR7 and its cognate ligands play an important role in intracellular infection through establishing optimal memory T cell. Moreover, CCR7 ligand could be useful as modulator in DNA vaccination against viral infection as well as cancer.