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한우 육질등급이 난포란의 배반포 체외생산에 미치는 영향 (Correlation of Hanwoo (Korean Native Cattle) Carcass Classification and Oocyte Donor for Blastocyst Production In Vitro)

  • 김강식;이홍철;박용수;김소섭;박흠대
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.161-170
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    • 2015
  • These studies were conducted to establish the practical Hanwoo (Korean native cattle) improvement system through the combining of embryo transfer technology and confirming individual Hanwoo oocyte culture system and to investigate that correlation of Hanwoo carcass classification (intramuscular marbling) and oocyte donor for blastocyst production in vitro. In case of Hanwoo, the carcass meat quality grades were divided to grade $1^{{+}{+}}$, $1^{+}$, 1, 2, and 3 depends on fat distribution of longest muscle cross-sectional surface. As results, the numbers of follicular oocytes collected from individual fundamentally-registered Hanwoo yielded $1^{{+}{+}}$, $1^{+}$, 1, 2 and 3 meat quality were 9.5, 9.4, 8.5, 8.8 and 8.8 per ovary, respectively. The numbers of retrieval oocyte from follicles were significantly higher in the cattle yield $1^{{+}{+}}$, $1^{+}$ meat quality than in the cattle yield 1, 2 and 3 meat quality (p<0.05). The rates of blastocyst formation were 18.2, 21.3, 29.4, 30.9, and 31.5% in the cattle yield $1^{{+}{+}}$, $1^{+}$, 1, 2 and 3 meat quality of after in vitro maturation, respectively. It was significantly lower in the cattle yield $^{{+}{+}}$ and $1^{+}$ meat quality than in the cattle yield 1, 2 and 3 meat quality (p<0.05). In order to evaluate embryos quality, TUNNEL assay was conducted for each meat quality grade using blastocyst stage embryo on day 8. The results showed that apoptosis cell number was higher tendency in the cattle yield $1^{{+}{+}}$and $1^{+}$ meat quality (81 and 79, respectively) than in the cattle yield 1, 2 and 3 meat quality (51, 48 and 50, respectively) but there was no statistical significance in each group. After embryo transfer, the conception rate of recipient was 53.5 (23 out of 43), 52.1 (38 out of 73) and 58.0% (58 out of 100) in the meat quality of 1, $1^{+}$ and $1^{{+}{+}}$, respectively. These results showed that the conception rate was significantly higher in the cattle yield 1 meat quality than in the cattle yield $1^{{+}{+}}$, $1^{+}$, 2, and 3 meat quality (p<0.05). In summary, these results indicate that the application of confirming Hanwoo individual oocyte culture system and embryo transfer technology can make good use of the genetic resources conservation and improvement of Hanwoo. Relevance of the meat quality grade and reproductive ability of carcasses of Hanwoo will be considered to be one of the effective means for the associated research with obesity and reproduction.

흰넓적다리 붉은쥐(Apodemus speciosus peninsulae)의 세정관 상피주기 (Seminiferous Epithelium Cycle of Apodemus speciosus peninsulae)

  • 김미진;이정훈
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권1호
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    • pp.25-33
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    • 2009
  • 본 연구는 흰넓적다리 붉은쥐(Apodemus speciosus peninsulae)의 세정관 상피주기와 정자세포의 발달 단계를 광학 현미경을 사용하여 조사하였다. 세정관 상피주기는 정모세포의 분화단계와 정자세포의 발달단계를 기초로 하여 9 stages로 나누었다. Ad형 정원세포의 경우 모든 단계에서 관찰되었다. Ap형의 정원세포는 I 단계, In형의 정원세포는 II와 III 단계, B형의 정원세포는 IV 단계에서 관찰되었다. 제 1 감수분열의 전기에 있어서, 세사기는 V와 VI 단계, 접합기는 I 단계에서 부터 IX 단계까지, 후사기는 III와 VII 단계, 복사기는 VIII 단계에서 각각 관찰되었으며, 제 2정모세포의 경우는 IX 단계에서 나타났다. 정자세포의 발달단계는 정자세포의 머리 형태, 핵과 첨체의 발달, 세포질의 형태 변화를 기초로 하여 12 steps로 구분되어졌다. 본 연구의 결과, 흰넓적다리 붉은쥐(A. s. peninsulae)는 정원세포 및 정모세포 출현시기와 정자 발달 단계를 비교해 볼 때 근연종인 등줄쥐(A. agrarius coreae)와 매우 유사한 결과를 나타내었다. 본 연구에서 같은 유형의 세포가 출현하는 시기와 정자 형성에 따른 세대수는 종의 특성에 의한 것이라 생각되며, 이것은 종을 분류하는데 유용한 형질이라 여겨진다.

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물리적 탈핵 방법이 소 복제수정란의 발달 능력에 미치는 영향 (Effect of Mechanical Enucleation Methods on Development of Bovine Nuclear Transfer Embryos)

  • 김세웅;이민정;황인선;배성훈;양병철;임기순;성환후;양보석;정희태;김동훈
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제30권3호
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    • pp.207-212
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    • 2006
  • 본 연구는 물리적 탈핵 방법인 aspiration 방법과 squeezing 방법을 사용해 핵이식된 소 체세포 복제란의 발달능을 조사하였다. 두 방법에 의해 탈핵된 수핵란에 한우 귀피부 세포를 융합하여 체외에서 $7{\sim}8$일간 배양하여 발육능을 검사하였다. 배양 7일째 배반포 발달율은 aspiration 방법($31.9{\pm}13.4%$)과 squeezing 방법($33.6{\pm}15.7%$) 간에 차이가 없었다. 또한 배양 8일째 배반포 발달율도 squeezing 방법($35.3{\pm}15.1%$)과 aspiration 방법($37.8{\pm}10.4%$) 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 배양 7일째 배반포의 평균 세포수에 있어 각 처리 간에 차이가 없는 것으로 조사되었으며(aspiration: $110.3{\pm}39.2$, squeezing $103.7{\pm}42.8$), 세포자연사의 비율에 있어서도 역시 유의적인 차이가 없는 것으로 조사되었다(aspiration: $2.8{\pm}2.6%$, squeezing: $4.3{\pm}4.4%$). 본 연구의 결과는 물리적 탈핵 방법인 aspiration 방법과 squeezing 방법 모두 소 체세포 복제수정란의 생산을 위한 유용한 방법임을 보여준다.

Effects of Trichostatin A and 5-aza-2'deoxycytidine on Nuclear Reprogramming in Pig Cloned Embryos

  • Lee, Sung Hyun;Xu, Yong-Nan;Heo, Young-Tae;Cui, Xiang-Shun;Kim, Nam-Hyung
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제37권4호
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    • pp.269-279
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    • 2013
  • Low efficiency of somatic cell nuclear transfer (SCNT) is attributed to incomplete reprogramming of transfered nuclei into oocytes. Trichostatin A (TSA), histone deacetylase inhibitor and 5-aza-2'deoxycytidine (5-aza-dC), DNA methylation inhibitor has been used to enhance nuclear reprogramming following SCNT. However, it was not known molecular mechanism by which TSA and 5-aza-dC improve preimplantation embryo and fetal development following SCNT. The present study investigates embryo viability and gene expression of cloned porcine preimplantation embryos in the presence and absence of TSA and 5-aza-dC as compared to embryos produced by parthenogenetic activation. Our results indicated that TSA treatment significantly improved development. However 5-aza-dC did not improve development. Presence of TSA and 5-aza-dC significantly improved total cell number, and also decreased the apoptotic and autophagic index. Three apoptotic-related genes, Bak, Bcl-xL, and Caspase 3 (Casp3), and three autophagic-related genes, ATG6, ATG8, and lysosomal-associated membrane protein 2 (LAMP2), were measured by real time RT-PCR. TSA and 5-aza-dC treatment resulted in high expression of anti-apoptotic gene Bcl-xL and low pro-apoptotic gene Bak expression compared to untreated NT embryos or parthenotes. Furthermore, LC3 protein expression was lower in NT-TSA and NT-5-aza-dC embryos than those of NT and parthenotes. In addition, TSA and 5-aza-dC treated embryos displayed a global acetylated histone H3 at lysine 9 and methylated DNA H3 at lysine 9 profile similar to the parthenogenetic blastocysts. Finally, we determined that several DNA methyltransferase genes Dnmt1, Dnmt3a and Dnmt3b. NT blastocysts showed higher levels Dnmt1 than those of the TSA and 5-aza-dC blastocysts. Dnmt3a is lower in 5-aza-dC than NT, NTTSA and parthenotes. However, Dnmt3b is higher in 5-aza-dC than NT and NTTSA. These results suggest that TSA and 5-aza-dC positively regulates nuclear reprogramming which result in modulation of apoptosis and autophagy related gene expression and then reduce apoptosis and autophagy. In addition, TSA and 5-aza-dC affects the acetylated and methylated status of the H3K9.

포도가공부산물을 이용한 젖소의 대사활성 증진 및 우유품질 향상에 관한 연구 (Effect of Dietary Grape By-product on Milk Yield, Milk Composition and Blood Metabolites of Dairy Cows)

  • 김상범;박중국;김태균;임동현;이현준;기광석;손준규;김현수;김삼철;권응기
    • 농업생명과학연구
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    • 제45권6호
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    • pp.135-140
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    • 2011
  • 본 시험은 포도부산물의 첨가가 젖소의 산유량, 유성분 및 혈액 성상에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 비유중기 젖소 8두(평균 월령: 89.8, 평균 유기: 164.4, 평균 산차: 2.8산)를 공시하였으며, 포도부산물을 첨가하지 않은 대조구와 1일 1 kg을 첨가한 시험구로 두 처리구를 설정하여 3주간 급여하였다. 유지방, 유단백, 유당 및 총 고형물 함량은 처리간에 차이가 없었다. 그러나 산유량은 포도부산물을 첨가한 처리구가 23.13 kg/d으로 대조구의 21.16 kg/d에 비해 높은 반면(p<0.05), 체세포 수는 대조구가 포도부산물 처리구에 비해 높았다(p < 0.05). 혈중 glucose, alanine aminotransferase, total protein 및 blood urea nitrogen 함량은 처리구간 차이가 없었으나, AST와 총콜레스테롤 함량은 대조구(123.75 IU/L, 200.82 mg/dl)가 포도부산물 처리구(95.34 IU/L, 180.63 mg/dl)에 비해 높았다(p<0.05). 이상의 결과에서, 다양한 생리활성을 가진 포도부산물은 젖소를 위한 기능성 사료로 이용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

Chronic Low-Dose Nonylphenol or Di-(2-ethylhexyl) Phthalate has a Different Estrogen-like Response in Mouse Uterus

  • Kim, Juhye;Cha, Sunyeong;Lee, Min Young;Hwang, Yeon Jeong;Yang, Eunhyeok;Ryou, Chongsuk;Jung, Hyo-Il;Cheon, Yong-Pil
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제22권4호
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    • pp.379-391
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    • 2018
  • Through the development of organic synthetic skill, chemicals that mimic signaling mediators such as steroid hormones have been exposed to the environment. Recently, it has become apparent that this circumstance should be further studied in the field of physiology. Estrogenic action of chronic low-dose nonylphenol (NP) and di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) in mouse uterus was assessed in this study. Ten to twelve-week-old female mice (CD-1) were fed drinking water containing NP (50 or $500{\mu}g/L$) or DEHP (133 or $1,330{\mu}g/L$) for 10 weeks. Uterine diameter, the thickness of myometrium and endometrium, and the height of luminal epithelial cells were measured and the number of glands were counted. The expression levels of the known $17{\beta}$-estradiol ($E_2$)-regulated genes were evaluated with real-time RT-PCR methodology. The ration of uterine weight to body weight increased in $133{\mu}g/L$ DEHP. Endometrial and myometrial thickness increased in 133 and $1,330{\mu}g/L$ DEHP treated groups, and in 50, $500{\mu}g/L$ NP and $133{\mu}g/L$ DEHP, respectively. The height of luminal epithelial cell decreased in NP groups. The numbers of luminal epithelial gland were decreased in NP groups but increased in $50{\mu}g/L$ DEHP group. The histological characters of glands were not different between groups. The mRNA expression profiles of the known $17{\beta}$-estradiol ($E_2$) downstream genes, Esr1, Esr2, Pgr, Lox, and Muc1, were also different between NP and DEHP groups. The expression levels dramatically increased in some genes by the NP or DEHP. Based on these results, it is suggested that the chronic low-dose NP or DEHP works as estrogen-like messengers in uterus with their own specific gene expression-regulation patterns.

OpenCV를 이용한 표현체 특성관리 시스템 구현 (Implementation of Phenotype Trait Management System using OpenCV)

  • 최승호;박건하;양오석;이창우;김영욱;이은경;백정호;김경환;이홍로
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.25-32
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    • 2020
  • 농업에서 가장 기본이 되는 종자는 생산과 효율을 높이는 중요한 요소다. 우수한 유전자를 가진 종자를 통해 농업의 생산성 향상을 기대할 수 있고, 작물의 생존 및 번식을 증진시킬 수 있다. 하지만 현재 우수한 종자의 선별은 대부분이 수작업에 의존하고 있기 때문에 많은 시간과 인력을 요구한다. 제안된 연구에서는 종자의 표현체 특성을 추출하기 위해 컴퓨터 영상처리기술을 이용하여 적은 인력과 비교적 짧은 시간으로 종자의 특징을 추출할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 다량의 종자가 포함된 영상으로부터 개별 종자를 검출하고, 검출된 개별 종자마다 대표색상, 면적, 둘레, 진원도 (Roundness)와 같은 다양한 특징을 추출하고 저장한다. 입력 영상의 규칙성 때문에 제안된 시스템의 개별 종자추출의 정확도는 콩 종자의 경우 99.12%, 벼 종자의 경우 99.76%이다. 추출된 데이터는 향후 전문가의 의견을 반영한 각종 데이터 분석을 위한 기초자료로 활용되며 종자별 표현형 특성을 결정하는 기초자료로 사용될 것이다.

중생종 '홍로'와 만생종 '후지'사과에서 머리뿔가위벌(Osmia cornifrons)의 영소활동 특성과 화분매개효과 (Pollination Effect and Nesting Behavior of Osmia cornifrons on 'Hongro', Early and 'Fuji', Late-season Apple Cultivars)

  • 이경용;이정애;윤형주
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제60권1호
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    • pp.123-133
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    • 2021
  • 머리뿔가위벌을 사과에 더욱 효과적으로 사용하기 위하여 중생종 '홍로'와 만생종 '후지'에서 머리뿔가위벌의 영소활동과 화분매개효과를 조사하였다. 그 결과, '후지'에서의 영소활동이 '홍로'보다 2.5배 많았다. 영소율과 증식률에서 '후지'가 '홍로' 보다 각각 1.5배, 3.8배 높았다. 품종에 따른 화분매개효과를 조사한 결과, 중심화결실률에서 '후지'가 '홍로'보다 1.6배 높았다. 과실의 품질에서 사축과율은 '후지'가 '홍로'보다 2.5배 낮았고, 사과종자의 수는 1.9배 많았다. 이에 대한 원인을 밝히기 위해 개화기 기상환경과 머리뿔가위벌의 활동량에 대한 상관관계를 분석한 결과, 머리뿔가위벌의 활동에 영향을 미치는 주된 요소는 온도로 나타났다 (R2 = 0.578). '후지'(평균 17.4 ~ 최고 24.1℃)의 개화기 기온은 '홍로'(평균 12.5 ~ 최고 20.2℃)보다 4 ~ 5℃ 높았기 때문에 '후지'에서 영소활동과 화분매개효과가 '홍로'보다 큰 것으로 생각된다. 따라서 조생종 '홍로'에서는 머리뿔가위벌보다 기상환경에 영향을 적게받는 뒤영벌과 같은 화분매개곤충을 사용하는 것이 권장되며, 만생종 '후지'에서는 머리뿔가위벌의 사용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구는 사과 재배 농가에게 사과의 안정적인 생산을 위한 중요한 정보로 사용될 수 있다. 아울러 기후변화에 인하여 머리뿔가위벌의 화분매개활동이나 증식률이 변할 수 있다는 결론은 식생과 곤충상에 변화에 대한 근거로 활용할 수 있을 것이다.

Solanum acaule 색소체 유전자형 선발을 위한 특이적 분자마커 개발 (PCR-based markers to select plastid genotypes of Solanum acaule)

  • 박태호
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제49권3호
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    • pp.178-186
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    • 2022
  • 볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

European Experience in Implementing Innovative Educational Technologies in the Field of Culture and the Arts: Current Problems and Vectors of Development

  • Kdyrova, I.O.;Grynyshyna, M.O.;Yur, M.V.;Osadcha, O.A.;Varyvonchyk, A.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권5호
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    • pp.39-48
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    • 2022
  • The main purpose of the work is to analyze modern innovative educational practices in the field of culture and art and their effectiveness in the context of the spread of digitalization trends. The study used general scientific theoretical methods of analysis, synthesis, analogy, comparative, induction, deduction, reductionism, and a number of others, allowing you to fully understand the pattern of modern modernization processes in a long historical development and demonstrate how the rejection of the negativity of progress allows talented artists to realize their own potential. The study established the advantages and disadvantages of involving innovative technologies in the educational process on the example of European experience and outlined possible ways of implementing digitalization processes in Ukrainian institutions of higher education, formulated the main difficulties encountered by teachers and students in the use of technological innovation in the pandemic. The rapid development of digital technologies has had a great impact on the sphere of culture and art, both visual, scenic, and musical in all processes: creation, reproduction, perception, learning, etc. In the field of art education, there is a synthesis of creative practices with digital technologies. In terms of music education, these processes at the present stage are provided with digital tools of specially developed software (music programs for composition and typing of musical text, recording, and correction of sound, for quality listening to the whole work or its fragments) for training programs used in institutional education and non-institutional learning as a means of independent mastering of the theory and practice of music-making, as well as other programs and technical tools without which contemporary art cannot be imagined. In modern stage education, the involvement of video technologies, means of remote communication, allowing realtime adjustment of the educational process, is actualized. In the sphere of fine arts, there is a transformation of communicative forms of interaction between the teacher and students, which in the conditions of the pandemic are of two-way communication with the help of information and communication technologies. At this stage, there is an intensification of transformation processes in the educational industry in the areas of culture and art.