Gene Transfer into Chicken Embryos using Defective Retroviral Vectors Packaged with Vesicular Stomatitis Virus G Glycoprotein Envelopes

Vesicular Stomatitis Virus G Glycoprotein Envelope으로 포장된 Defective Retroviral Vector를 이용한 닭의 배로의 유전자 전이

Compared to other gene transfer system, the advantages of retrovirus-mediated gene transfer are technical ease, efficient expression and genetic stability. Despite the high potency of the retrovirus vector system in gene transfer, one of the drawbacks is a difficulty in concentration of virus stock. To overcome this problem, we tested a new retrovirus vector system producing the progeny retrovirus particles encapsidated with VSV-G (vesicular stomatitis virus G glycoprotein). The infectivity of this virus was not sacrificed by ultracentrifugal concentration and the host cell range extended from all mammalian to fish embryos. Virus titer after 1,000 x concentration was more than 10$^{8}$ CFU/ $m\ell$ on most of the target cell lines. We applied this pantropic viruses in transgenic chicken production by injecting the concentrated (100$\times$) stock into subgerminal cavity of stage X chicken embryos. The survival rate of chicken embryos after injection was about 20% and gene integration rate in surviving embryos was scored almost 100%. Analyses of RT-PCR and fluorescence microscopy, however, showed no evidence of the transgene expression.

형질전환 가금의 생산에 있어서 retrovirus vector를 이용하는 방법은 다양한 종류의 표적세포에 대하여 retrovirus 고유의 감염성에 의한 외래 유전자의 전이가 용이하고, 전이된 유전자가 진정염색질 영역 내로 선택적으로 도입될 수 있으며 유전적으로 안정성을 나타내므로 매우 효과적인 방법이다. 그러나 가금에서는 초기 배발달에 의한 급격한 세포의 수적 증가로 인해 고감염성의 virus의 획득이 요구되므로, 이를 위하여 virus stock의 농축에 있어 보다 안정적이고 pantropic인 vesicular stomatitis virus (VSV G) glycoprotein를 envelope로 가지는 pseudotyped retrovirus vector system을 이용하였으며, marker gene으로 eGFP gene이 발현되는 retrovirus를 생산하였다. 이 virus를 이용하여 여러 가지 표적세포와 primary culture한 CEF세포를 감염시켜 GFP의 발현을 확인하였으며, 농축한 virus stock은 stage X의 계란을 선택하여 windowed egg를 제작한 후 배하층에 주입하였다. 형질전환 닭은 정상 발생한 닭에 비하여 저조한 발생율을 보였으나 PCR을 이용하여 외래 유전자의 도입을 확인한 결과 100%인 것으로 나타났다. 또한 한 개체 내에서 유전자의 도입이 폐, 간, 정소, 소장 등의 여러 장기에서 확인되었다.