• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 1998.07a
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• pp.25-26
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• 1998

흰쥐의 배아발생 동안에 CGE가 존속하는지 여부와 이러한 물질에 의한 투명대와 배아표면의 미세구조 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 배아표면은 미수정란과는 다르게 배아표면의 미세 융모가 단축된 특징을 보였고, 8-세포기 배아에서 뚜렷하게 볼 수 있는 구조물에 의해 덮혀있다. 투명대의 구조역시 성숙난자에 존재하는 구조와는 다른 특징을 나타났고, 특히 투명대의 섬유성 미세공 구조가 거칠고 수적인 감소가 나타났다. 위란강에 피질반응에 의한 피질과립막이 형성되어 배아발생 동안에 존속하였으나 배아발생 동안에 수정란 보다는 엷고 국소적인 분포양상을 나타내었다. 본 결과를 종합해 볼때 흰쥐 초기배아발생 동안에 피질과립막이 존속하였고, 수정시 투명대경화 뿐만 아니라 피질반응에 의해 투명대의 미세구조와 배아표면의 구조도 변화됨을 알 수 있다.

• Development and Reproduction
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• v.2 no.2
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• pp.157-163
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• 1998

Preimplantation embryos of the rat was examined by the morphological changes in the cortical granule envelope (CGE), blastomere surface, and zona pellucida (ZP) of embryo after cortical reaction. The ultrastructural characteristics and CGE of embryos were observed with the scanning electron microscope and fluorescence microscope. In the ultrastructural characteristic of embryo surface, surface microvilli were shortened and the CGE-like structure existed above microvilli in eight-cell embryo. Rough spongy surface and decreased network numbers were key characters of embryonic ZP compared to unfertilized oocyte. The CGE formed by cortical reaction existed in perivitelline space during embryo development but it was thin and locally distributed ill contrast to fertilized oocyte. The present results indicate that cortical reaction forms cortical granule envelope in perivitelline space and causes not only zona hardening, but also ultrastructural changes in ZP and cell membrane of preimplantation embryos.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 1998.07a
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• pp.32-33
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• 1998

생물체에서 유전외적 변형의 하나인 DNA 메틸화는 cis-acting factor의 조성변화를 통하여 세포특이 유전자의 발현과 virus latency, genomic imprinting, mutagenesis등과 같은 생물학적 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.(reviewed by Olle Heby, 1995). 5-azaCR, 5-azaCdR 그리고 6-azaCR의 처리결과는 배아자체의 DNA 메틸화의 유지가 정상발생에 필수적임을 알 수 있으며, 메틸화에 의한 배아발생 조절기작이 존재함을 암시하고 있다. 이러한 과정에서 5-azaCR과 5-azaCdR은 서로다른 경로를 통하여 배아발생에 관여함을 보여주었다. 즉, 5-azaCdR은 주로 DNA에 incorporation되어 작용하는 것으로 여겨지며, 5-azaCR은 DNA 보다는 RNA에 incorporation되어 작용하는 것으로 나타났다. 그리고, 비록 소수의 유전자만이 조사되었지만, 5-azaCdR의 incorporation에 의한 cis-acting factor의 변화는 전사인자인 c-myc proto-oncogene과 fluid 수송에 관여하는 $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase 유전자의 전사를 억제하지 않았다. 반면, 5-azaCR의 RNA로의 incorporation은 전사인자인 c-myc proto-oncogene의 전사를 억제하였으며, 연이어 fluid 수송에 관련되어있는 $Na^{+}$, $K^{+}$-ATPase 유전자의 전사를 억제하였다. 이것은 아마도 RNA로 incorporation된 5-azaCR은 RNA의 post-transcriptional processing에 영향을 주어 trans-acting factor의 조성을 변화, 전사적 repression을 유발한 것으로 사료된다. 생쥐 착상전 초기배아에서 DNA 메틸화는 short-term하게는 cis-acting factor로써 전사적 수준에서 유전자발현 조절하며, 그리고 유전자발현을 통하여 long-term하게는 배아발생에 관여 할 것이라고 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 2001.02a
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• pp.68-70
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• 2001

착상전 초기배아에서 용해된 Matrigedl에 의한 배아의 형태발생, 세포증식, apoptosis 및 UPK활성의 변화를 조사하였다. Matrigel (0.5%)을 첨가한 배양액에서 체외배양된 2-세포기 배아의 형태발생 및 포배당 세포수가 증가되었으며 (GF>GFR>control) 포배의 TUNEL 양성 할구 및 배아내 caspase-3의 활성이 감소되었다. (GF

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• v.26 no.2
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• pp.203-211
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• 1999

목적: 일산화질소 (nitric oxide; NO)는 생식계를 비롯한 여러 생체내 기관에서 다양하고도 중요한 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 복강액은 난관내강과 연결되어 복강액 내의 세포 성분의 변화는 난관의 미세환경을 변화시켜 수정과 초기 배아 발생에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 배아 발생에 있어서 일산화질소의 역할을 이해하고 복강액 내의 NO농도 변화가 배아 발생에 미치는 역할을 조사하기 위해 수행되었다. 방법: 과배란시킨 1세대 잡종 암컷 생쥐 (C57BL${\times}$CBA/Ca)로부터 1세포기 배아를 얻어 10% synthetic serum substitute가 첨가된 modified human tubal fluid 배양액에서 4일 동안 체외배양하였다(대조군). 실험을 위해 이러한 배양조건에 sodium nitroprusside (SNP)를 $0{\sim}1mM$의 다양한 농도로 배양초기부터 첨가하거나, $200{\mu}M$ SNP를 2-, 4-, 8-세포기의 각기 다른 배아시기에 첨가하였으며, 복강경수술을 받는 42명의 여성으로부터 채취한 복강액을 SSS대신 단백질원으로 사용하여 포배아까지의 배아 발달율을 관찰하였으며, 복강액 내의 NO농도를 Griess방법에 의해 측정하였다. 배아의 apoptotic body는 H33342 염색법으로 조사하였으며 배아 발달율은 3회 이상 반복 실험한 결과의 mean${\pm}$SEM으로 나타내었다. 결과: SNP는 농도에 의존적으로 배발생을 억제하였으나 배아 단계에 대한 특이성은 관찰할 수 없었으며, 특히 $100{\mu}M$ 이상의 고농도의 SNP는 2-세포기 단계에서 배아 발생을 정지시켰다. 또한 단백질원으로 복강액 이용시 배 발생율은 복강액 내의 NO 농도에 따라 현저한 차이가 발견되었으며, $2.5{\mu}M$이상의 NO를 함유한 복강액에서 배양한 배아의 발생율은 현저하게 감소하였다. cGMP analogue인 8-bromo-cGMP를 배양액에 첨가시 배아 발생에는 변화가 없었으며, SNP에 의해 배발생이 정지된 2-세포기 배아에서 apoptotic body를 발견할 수 없었다. 결론: 이상의 결과로 보아 NO는 고농도에서 배아 발생을 저해하며, 복강액 내의 NO와 같은 성분의 변화는 배아 발생에 유해한 효과를 유발할 것으로 사료된다. 이러한 NO의 배아 발생 억제효과는 cGMP로 중재되는 경로나 apoptosis유발과는 관계가 없는 것 같다.

• Development and Reproduction
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• v.2 no.2
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• pp.197-203
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• 1998

DNA methylation seems to play an important regulatory role in gene expression and cell differentiation during postimplantation embryonic development. However, the significance of DNA methylation which is maintained by the DNA MTase during preimplantation embryonic development, is not fully understood. In order to study the role of DNA methylation in the preimplantation embryos, the expression of DNA MTase transcripts was monitored in the oocytes and preimplantation embryos. The mRNA of DNA MTase was detected in the oocytes and pleimplantation embryos. The relative mRNA levels of DNA MTase were high from the stages of GV-oocytes and pronuclear embryos, and thereafter decreased gradually. By the treatment of $\alpha$-amanitin, it was confirmed that the transcripts presented in pronuclear embryos was derived from the maternal genome. The presence of transcripts of DNA MTase in the oocytes and pronuclear embryos suggests that the maintenance of DNA methylation may be necessary and seems to play an important role in gene expression and cell differentiation during preimplantation embryonic develop-ment in mouse.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 1998.07a
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• pp.63-65
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• 1998

생쥐의 초기발생과정에서 배아 세포질의 제거로 nucleus/cytoplasm ratio를 증가시켰을 경우, 발생과 gene expression에는 영향을 미치지 않았으나 형태형성은 촉진되었다. 또, nucleus/cytoplasm ratio의 변화 없이 발생후기의 cytoplasm으로 일부 치환된 배아에서 발생과 gene expression, 형태형성은 모두 촉진되었다. 이상의 결과로 보아 초기배아의 gene expression과 형태형성과정에서 일어나는 time schedule의 조절은 nucleus/cytoplasm ratio가 직접적으로 영향을 미치지 않고 난자와 배아 내에 존재하는 cytoplasm factor에 의해 조절 받으며, 특히 형태 형성의 time schedule은 cytoplasmic factor와 이들에 의해 조절되는 물질의 상대적인 농도에 의해 조절될 것으로 여겨진다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• v.30 no.4
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• pp.293-298
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• 2003

목 적: 인간의 배아줄기세포는 전분화능과 영속성을 가지고 있어 발생 및 분화에 관련된 기초 연구 뿐 만 아니라 재생의학, 약물검색 등에서도 매우 유용한 재료로 이용될 수 있다.본 연구에서는 유전체의 변형이 배아줄기세포주의 확립 효율에 미치는 영향을 살펴보고자 비정상적인 포배기 배아에서 내세포괴를 분리하여 배양하였다. 연구 방법: 인간의 체외수정 및 배아이식술에서 공여 받은1개 또는3개의 전핵이 관찰되는 비정상 수정란 (n=20)과 착상전 유전진단에서 이수성이 확인된 배아 (n=27)를 대상으로 하였다. 일반적인 immunosurgery 방법으로 영양배엽세포들을 제거하고 내세포괴를 분리한 후 PMEF 혹은 STO feeder 세포위에서 배양하였다. 배아줄기세포의 배양시스템을 검증하기 위해서 이미 확립된 Miz-hES1 cell line을 동시에 같은 조건 하에서 계대배양하였다. 결 과: 비정상 수정란에서 발생된 포배기 배아에서 분리한 1개의 내세포괴가 배아줄기세포와 유사한 colony를 형성하였으나, 계대배양에는 실패하였다. 이수성 배아에서 발생된 포배기 배아의 내세포괴 배양에서는 두개의 colony가 계대배양 중에 영양배엽세포의 형태로 분화되어 미분화 상태를 유지하지 못하였다. 동일한 시기와 조건 하에서 계대배양된 Miz-hES1 cell line이 미분화상태로 유지됨을 karyotyping (46, XY)과 immunophenotyping (positive in SSEA-3 and -4)으로 확인하였다. 결 론: 본 연구의 결과에서 비정상 수정란과 이수성 배아에서 발생된 포배기 배아에서 유래한 내세포괴는 배아줄기세포주 확립 및 미분화 상태 유지 능력이 매우 저조한 것으로 여겨진다. 따라서, 인간의 배아줄기세포주를 확립하는데 있어 배아의 정상여부가 중요한 요소로 작용할 것으로 생각된다.

• Development and Reproduction
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• v.3 no.1
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• pp.75-85
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• 1999

To investigate the origin and action mechanism of cytoplasmic factors as regulators of morphogenesis, the embryonic development, RNA synthesis and protein phosphorylation were examined in reconstituted embryos. A half of 1-cell mouse embryo with both pronuclei was electrofused with the enucleated cytoplasm of 1- or 2-cell embryos which were cultured for 24 hrs from post 20 hrs hCG in CZB with or without cycloheximide (CHX, an inhibitor of protein synthesis; P+P-CHX group), genistein (Gen, an inhibitor of tyrosine protein kinase; P+2-Gen group) and 6-dimethylaminopurine (6-DMAP, an inhibitor of serine-threonine protein kinase; P＋2-DMAP group), and co-cultured with Vero cells for 5 days. And their development, cell numbers at compaction, [5, 6-$^3$H]-uridine incorporation into RNA and the pattern of protein phosphorylation after labeling of [$^{32}$ P] orthophosphate were compared with that of the reconstituted embryos such as P+2 or P+P (control group). Embryonic development and the time of RNA synthesis in P+P-CHX were similar to those in P+P. But the time and the cell stages of embryonic compaction in P+P-CHX were similar to those in P+2. The compaction was initiated at 4-cell in P+2 and P+2-Gen, but at 8-cell in P+P and P+2-DMAP. On a two-dimensional gel electrophoresis, phosphorylation of 80KD and 110KD proteins were inhibited after 3 hrs of reconstruction in the embryo of P+2-DMAP when compared with that of P+2 and P+2-Gen. These results suggest that protein synthesis between 1- and 2-cell stage affects the timing of embryonic genome activation, and that cytoplasmic factors derived from oocyte or their modification regulates the time schedule of embryonic compaction in mouse. Also, serine-threonine protein kinase has an important role on the regulation of compaction.

• Development and Reproduction
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• v.3 no.1
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• pp.69-74
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• 1999

Insulin-like growth factors (IGF-1 and IGF-2) play an important regulatory role in premplantation embryonic development. To study the role of IGF-1 during premplantation embryonic development in mouse, the presence of mRNA transcripts for IGF-1 and IGF-lR in the oocytes and preimplantation embryos was examined. In this study, the transcripts of IGF-1 was detected in oocytes using primers for IGF-1. The PCR products were identified by Msp I restriction enzyme digest. We revealed that the transcripts of IGF-1 and IGF-1R were presented in the oocytes and preimplantation embryos. The highest mRNA levels in GV stage oocytes were decreased at 4- or 8-cell stage and then reincreased upto blastocyst. The presence of IGF-1 and IGF-lR in GV-oocytes suggests that the transcripts in the early stage embryos were derived from maternal genome. Additionally, the presence of IGF-1 and IGF-lR in the oocytes and preimplantation embryos suggests that IGF-1 plays an autocrine role during preimplantation embryonic development through IGF-lR as a signalling pathway.