효율적인 생식선 카이메라 생산을 위한 최적 조건 확립에 관한 비교 연구

본 연구는 원시생식기 유래 원시생식세포를 이용하여 효율적인 생식선 카이메라 생산 조건을 확립하고자 하였다 전체 실험구에서 301마리가 부화하였으며, 이중 수컷 141마리, 암컷 160마리가 성성숙에 도달하였다. 후대 검정을 통하여 수컷 15마리와 암컷 12마리가 생식선 카이메라로 밝혀졌으며, 생식선 카이메라 생산 효율은 평균 9.0%였다. 실험처리구간 생식선 카이메라 생산효율간에 유의적인 차이는 없었으나 (p=0.6831), 생식선 카이메라의 공여체 유래 자손 생산 효율은 유의적인 차이를 나타냈다. 실험처리구간 생식선 카이메라의 공여체 유래 자손 생산효율은 피콜처리 없이 10일간 배양한 원시생식세포를 이식하였을 때 가장 높았고 (49.7%), 피콜처리후 배양하지 않은 원시생식세포를 이식하였을 때 가장 낮았다 (0.6%). 또한, 피콜 처리에 상관없이 10일간 배양한 원시생식세포를 이식한 실험구가 배양하지 않은 실험구와 5일간 배양한 실험구보다 각각 50배와 10배 더 높은 전이효율을 나타내었다 (p<0.0001). 따라서, 수용체 배자에 이식하기전에 실시한 체외배양 기간은 효율적인 생식선 카이메라 생산에 있어서 매우 중요한 요인으로 사료된다. 이와 같이, 본 연구에서는 배양 기간, 피콜 처리 유무 등에 대한 비교 분석을 통하여 생식선 카이메라 생산을 위한 최적 조건을 확립하였다.

In this study, we could improve transmission efficiency of germline chimeras by transfer of gonadal PGCs (gPGCs) cultured in vitro. Of hatched recipient chicks, 301 chickens (141 males and 160 females) were brought up to sexual maturity and these WLs (KOC) were mated with KOCs for testcross, resulting in 27 germline chimeras (15 males and 12 females) identified by black feather color of their progenies. The production efficiency of germline chimera production of experimental groups was observed (P=0.6831). The average transmission efficiency of proven germline chimeras was 0.6 ∼56.5% (15.0% on average). The transmission efficiency of experimental group which were transferred 10-days cultured gPGCs without Ficoll treatment was highest (49.7%) and that of experimental stock which transferred non-cultured gPGCs with Ficoll treatment was lowest (0.6%). The duration of in vitro culture before transferring was significantly important for the high efficiency of germline transmission. Transferring 10-days cultured gPGCs made the transmission efficiency higher rather than transferring non-cultured and 5-days cultured gPGCs, 50 times and 10 times, respectively (p<0.0001). However, Ficoll treatment for increasing the population ratio of gPGCs negatively affected the transmission efficiency and the effects of sexuality and the reciprocal interaction between treatments showed no significant differences. These findings demonstrated that the crucial factors for improving the germline transmission were the duration of in vitro culture prior to transfer. Thus, we developed the complete system for production of germline chimera using cultured gPGCs with highly improved efficiency and this system would be useful for genetic manipulation and obtaining the transgenic aves.