Systems for Production of Calves from Cultured Bovine Embryonic Cells

우 수정란의 배양세포들로부터 송아지 생산을 위한 체계

The goal of cell stem cell technology is to produce a viable and genetically normal animal. To achieve this goal various laboratories have followed 2 different pathways beginning with either the culture of 1) single or pooled ICMs grown with or without a feeder layer or 2) single or pooled 16-20 cell stage embryos grown with a feeder layer. Also, thus far embryonic cell cultures or lines have been established by several methods including loose suspension culture for short-term cultures and more commonly murine or bovine fibroblast feeder layers for long-term culture. Pluripotent lines have been derived from 16-cell through blastocyst inner cell mass stages. The efficiency of establishing cell lines and cell proliferation apper to be affected by the number of cells or embryos starting the line. Most attempts to produce offspring from long term STO cell feeder layer cultured ICM or morulae derived ES cells have resulted in pregnancy failure in the first trimester when ES cells were used in cuclear transfer or have failed to retain ES cells in the progeny produced by chimerization. The exception is 1 chimeric fetus from use of morula ES cells in the chimerization with early embryonic cells. There is much to be learned yet about ES cell culture requirements for maintenance of totipotency. If bovine ES cell lines loose imprinting pattern and totipotency with long-term culture and passage as suggested for mouse ES cells, we may be limited to the use of short-term cultures for multiplication of embryos and efficient production of transgenic animals. No bovine ES cell system has yet met all of the criteria indicated for a totipotent ES cell line.

전능성을 지닌 우 수정란 세포배양기술 체계 확립은 가축육종에 중요한 의의를 지닌다. 이러한 체계는 1) 핵치환에 의한 다수의 클론동물 생산에 대한 기전, 2) 형질전환세포를 선발하기 위한 marker의 사용으로 효과적인 유전자 전이체계와 3) site specific 유전자 전이에 대한 기전 또는 homologous DNA서열 재조합에 의한 결손 등에 대한 기전을 이해하는데 이용될 수 있다. 우 수정란세포의 배양은 배반포 내부 세포괴, 상실배와 16∼20세포기로부터 확립하였다. 이들 모든 세포들은 생쥐 배아간 세포형태와 유사하였으며 배양시 분화와 증식에서 다능성을 나타내었다. 배양체계는 미세소적이나 배양용기, 우 도는 설치류 섬유아 세포주를 단기간 배양 또는 장기간 배양방법을 이용하였다. 유사분열시 요구되는 배양체계나 배양액 그리고 분화 억제에 대한 괄목할만한 장점은 아직 밝혀지지 않고 있다. 현재 16∼20 세포기의 배양세포의 전능성에 대해서는 알려져 있지 않다. 배양된 ICM세포 전능성은 27일간 배양한 ICM 세포로부터 4마리의 산자 생산에 의해 입증되었다.