• 제목/요약/키워드: 포배기

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생쥐 초기 배 발달 동안 변화되는 칼슘과 포타슘 이온 ([ $Ca^{2+}\;and\;K^+$ ] Concentrations Change during Early Embryonic Development in Mouse)

  • 강다원;허창기;최창록;박재용;홍성근;한재희
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.35-43
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    • 2006
  • 이온 통로 및 이온 농도의 변화는 수정 현상을 포함한 다양한 세포 기능에 중요한 역할을 한다. 그러나 이러한 이온의 변화가 포유동물 배의 발달과정에 어떻게 관여하는지에 대해서는 알려진 바가 적다. 본 연구에서는 생쥐난자가 수정 이후 배 발달 과정을 거치는 동안 나타나는 칼슘과 포타슘 이온의 변화를 전기생리학적 실험 기법과 공초점 현미경을 이용하여 조사하였다. 수정 시에 나타나는 일시적인 세포내 칼슘 농도 변화는 활성 전류(수정 전류)와 함께 동반되었다. 그러나 수정과 같은 극적인 현상이나 자극이 없는 시기에는 세포내 칼슘 농도가 배 발달 시기와 상관없이 일정한 수준으로 유지되었다. 이것은 세포내외의 칼슘 농도의 보상현상으로도 설명할 수 있을 것이다. 배 발달이 진행됨에 따라 난관액의 포타슘 농도는 계속 증가하여 8세포기 배에서는 난자보다 26% 증가하였다. 상실배, 포배기에서는 포타슘 농도가 감소하였다. 배 발달이 진행됨에 따라 주로 포타슘 이온에 의해 조절되는 막 전압은 탈분극되고, 칼슘 이온의 세포 안으로의 유입은 점점 감소하였다. 생쥐 난자에 5 mM의 칼슘을 처리하였을 때 막 전압은 일시적인 과분극 현상을 보이다가 회복되었다. 칼슘 유입에 따른 막 전압 변화에 관여하는 포타슘 통로를 확인하기 위하여 포타슘 통로 차단제를 전 처리한 후 칼슘을 처리한 결과, 칼슘만을 단독으로 처리한 결과와 유의한 차이를 보이지 않았다. 막 전압의 과분극 현상은 잘 알려진 포타슘 통로 차단제인 TEA에 억제되지 않았다. 그리고 small conductance $Ca^{2+}$-activated 포타슘 통로 차단제 인 apamin에 의해서도 억제되지 않았다. 따라서 생쥐 난자에서 과분극을 유발시키는 포타슘 통로는 TEA와 apamin에 억제되지 않는 다른 포타슘 통로로 생각된다. 이상의 결과로부터 배 발달 동안 변화되는 칼슘과 포타슘 이온은 수정 및 초기 배 발달에 중요한 인자로써 작용할 것으로 생각되며, two-pore domain 포타슘 통로가 난자의 막 전압 조절에 관여할 가능성을 제시한다.

한국산 긴몰개 (Squalidus gracilis majime, Cyprinidae)의 난발생 (The Egg Development of Korean Slender Gudgeon, Squalidus gracilis majimae (Cypriniforms: Cyprinidae))

  • 박경서;홍영표;문운기;최신석;안광국
    • 생태와환경
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    • 제38권1호통권110호
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    • pp.73-82
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    • 2005
  • 한국산 긴몰개 (Squalidus gracilis majimae)의 난발생 과정을 연구하기 위하여, 긴몰개의 친어와 생태적 조사는 충청남도 보령시에 위치한 보령댐과 웅천천에서 실시하였다. 자연 산란에 의해 수정된 난과 배 발생의 형태학적 설명은 다음과 같이요약된다. 수정란의 형태는 둥글고, 점착성이 있으며 투명하였고, 수정란의 평균직경은 2.9${\pm}$0.3 mm (n = 30)였고, 유구가 존재하지 않았으며, 수정란의 발생은 수온 $26{\pm}1.5^{\circ}C$에서 관찰되었다. 수정 후 20분에 배반이 형성되었으며, 48분 뒤 2세포로 나뉘어졌고, 포배기는 수정 후 5시간 40분에 나타났으며, 낭배기는 수정 후 6시간 55분에 관찰되었다. 배체의 형성은 수정 후 12시간 58분부터 시작되었고, 안포와 9개의 체절이 수정후 17시간 05분에 발견되었다. 수정 후 23시간 30분에 이포가 생겼으며, 25${\pm}$26개의 체절과 함께 안포안의 렌즈가 수정 후 32시간 35분에 발견되었다. 수정 후 37시간 27분에 뇌의 분화와 함께 배체가 꿈틀거리기 시작했으며, 심장박동과 안포내의 흑색소포가 수정 후 44시간 46분에 발견되었다. 수정 후 50시간 36분 가슴지느러미의 형성과 함께 몸 부분의 흑색소포가 형성되는 것을 끝으로하여 수정 후 57시간 49분에 수정란은 부화되었다. 이때 갓 부화된 자어는 전장이 3.3${\pm}$0.2 mm(n = 120)이었다. 본 연구 결과는 최근 수질오염 및 종 다양성 감소가 시급한 상황에서 종 및 개체군 보존에 기여할 것으로 사료된다.

한우 체세포를 이용한 핵이식에서 전기융합 방법이 융합율 및 배발달율에 미치는 영향 (Effect of Electric fusion Methods on Cell Fusion Rate and Embryo Development by Somatic Cell Nuclear Transfer in Korean Native Cattle(KNC))

  • 김은국;김정욱
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.171-178
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    • 2003
  • 복제수정란 생산에 있어서 수핵란 내 체세포 주입 후 전기적인 융합은 필수과정인데, 이 과정을 거치는 동안 많은 수의 체세포 주입 난자가 융합에 실패하거나 lysis가 일어나게 된다. 본 실험에서는 한우 체세포를 이용하여 핵이식을 실시한 후 수핵세포질과 응합을 시도할 때 전기융합 방법에 따른 융합율과 배발달율을 검토하고자 실시하였다. 공여세포는 한우 귀 세포조직을 채취하여 0.05% trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리한 후 DMEM 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식을 위하여 체외성숙시킨 난자를 탈핵용 micro pipette을 이용하여 투명대를 절개하고 수핵 난자의 극체 와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며, 핵이식 수정란은 직접, 간접적인 전기적 자극으로 융합을 실시한 후 calcium iono-phore와 6-DMAP를 이용하여 활성화를 유도하였다. 활성화된 수정란은 38.5$^{\circ}C$, 90% $N_2$, 5% $CO_2$로 조정된 배양기에서 처음 3일은 0.3% BSA가 첨가된 CR1-aa 배양액에서, 배양 4일째부터는 10% FBS가 첨가된 CR1-aa 배양액에서 배양을 실시하였다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극 융합방법에 따른 수핵난자의 융합율과 lysis율은 electric chamber를 이용하여 간접융합을 실시하였을 경우 51.6%와 10.7%를 보였고, needle을 이용하여 직접 융합을 실시하였을 경우 68.9%의 융합율과 11.5%의 lysis율을 보임으로써 needle을 이용한 직접융합 방법이 유의적으로 높은 융합율을 보였다(P<0.05). 융합 후 체외 발달과정을 살펴보면 난할율에 있어서 needle을 이용했을 시 80.3%로 chamber를 이용했을 시 73.2%보다 유의적으로 높은 난할율을 보였다. 초기배 발달단계인 2∼4세포기의 발달율 역시 needle을 사용한 구가 61.1%로 chamber를 사용한 구 54.1%보다 유의적으로 높은 차이를 보였다. 상실배 단계는 chamber를 사용한 구가 6.7%로 needle을 사용한 구 6.2%보다 약간 높았지만 유의적인 차이는 없었다. 하지만 이식 가능한 단계인 배반포배 발달율에 있어서는 needle을 사용하여 융합을 시도한 구가 26.3%로 chamber를 사용한 구 18.4%보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다(P<0.05). electric chamber를 이용하여 전기융합을 시도시전류가 흐르는 wire와 주입된 체세포가 직각을 이루도록 정렬을 시키느라 많은 시간이 소요되고, 주입한 체세포가 세포질과 떨어진 난자는 전기자극을 주어도 융합이 일어날 수 없으며, 높은 전압을 사용하기 때문에 융합된 복제란의 lysis가 많이 발생하는게 가장 큰 단점으로 꼽을 수 있다. 하지만 미세조작기와 needle 방법을 이용하면 낮은 전압을 이용하여 융합을 시도하기 때문에 복제란의 lysis를 줄일 수 있고, 전극과 체세포 주입란을 정렬시키는 과정이 생략되어 시간이 절약되며, 결정적으로 주입된 체세포가 세포질과 떨어져 있더라도 미세조작기로 약간의 압력을 가하여 전기자극을 가할 수 있어서 보다 높은 융합율과 배반포배 발달율을 얻을 수 있기 때문에 needle을 이용한 직접적인 전기융합 방법이 체세포 복제수정란 생산에 효과적이라고 사료된다.

다양한 정자세포를 이용한 형질전환 돼지수정란의 생산성 및 Mosaicsism 빈도 조사

  • 송상진;최경희;임천규;민동미;박용석;강인수;이훈택;정길생
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.17-17
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    • 2001
  • 착상전 수정란 단계에서 형질전환 수정란의 선발은 형질전환동물의 효율을 증대시킬 수 있는 방법이다. 성공적인 형질전환동물의 생산을 위해서는 생산된 수정란의 mosaicism 빈도를 감소시켜 전체 할구에서의 유전자 발현을 유도하는 것이 최적일 것이다. 따라서 본 연구에서는 돼지의 웅성 생식세포를 이용한 형질전환동물의 생산에 있어서 다양한 정자세포 이용시 형질전환 수정란의 생산성 및 mosaicism 빈도를 조사하였다. 아울러 돼지 웅성생식세포내 GFP 유전자도입시 세포들의 생존율 및 원형정자세포분리 후 배양에 따른 형태적 변화를 관찰하였다. 돼지의 웅성 생식세포내 GFP 유전자 도입은 전기자극법 (1.3 ㎸/cm, 200 $\mu\textrm{s}$) 에 의하여 수행되었으며, 이 때 생존율은 60-70%이였다. 유전자가 도입된 전체 세포중 원형정자세포군의 분리는 유식세포분리기에 의하여 수행하였으며, 전체집단에 대한 분리군의 비율은 평균 16.2%이였다. 형질전환 수정란의 생산은 정자 (ICSI), 원형정자세포 (ROSI), 배양후 확장된 원형정자세포(ELSI)를 이용하였으며 각각의 난할율은 ICSI (82.9%), ROSI (59.1%), ELSI (62.1%)로 유의한 차이를 나타내었다. 그리고 8세포기까지의 배발달율은 각각 61.1, 40.9 및 48.6%이였으며, 상실배 및 포배기형성율은 각각 24.6, 18.1 및 32.4%이였다. 형광현미경하에서 GFP 단백질이 발현된 8세포기 수정란을 대상으로 각각의 할구를 primer extension pream-plification (PEP) PCR 방법으로 분석한 결과, ICSI 및 ROSI 실시후 대부분 (15/20, 9/10) 의 수정란은 3~4개의 할구에서만 GFP 유전자의 존재여부를 확인할 수 있었으며, 전체 할구에서 GFP 유전자가 모두 확인된 수정란은 없었다. 반면에 배양된 확장 원형정자세포를 이용하여 생산한 수정란의 경우, 4/10 (40%)에서 전체 할구내에 GFP 유전자의 존재를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 비록 배발달율 및 GFP 유전자 발현율에 있어서는 ELSI방법이 ICSI 등의 방법보다 현저히 낮았지만, mosaicsism 빈도가 낮아 바람직한 형질전환 수정란 생산에서는 오히려 유용한 방법이라고 사료된다. 또한 외래 유전자의 도입효율 면에서 후기 원형정자나 성숙정자보다 초기 원형정자세포에 외래유전자를 도입한 다음, 성숙시킨 확장원형 정자세포를 이용하는 방법이 보다 우수하다는 것을 시사하였다. 따라서 본 연구결과는 포유동물의 웅성 생식세포를 이용하여 nonmosaicisn을 나타내는 형질전환수정란을 생산하고 선발할 수 있는 일련의 기술적 과정을 정립하였다고 사료된다.

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재래돼지 수정란의 동결보존에 관한 연구

  • 연성흠;허태영;강석진;서국현;최선호;이장희;박성재;류일선;김남철
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.132-132
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    • 2003
  • 멸종위험성이 높은 재래돼지를 유전자원으로서 안전하게 보존하고 유전적 다양성을 유지하기 위해 체내수정란의 동결보존 방법을 수행하였다. 재래돼지의 과배란유기는 altrenogest를 1일 20mg씩 18일 경구투여하고 PMSG 500~l,000IU 근육주사후 80시간에 hCG 500~750IU를 근육주사하였다. 발정이 관찰된 개체는 발정개시후 12시간과 24시간에 자연교배 또는 액상정액을 이용하여 2회씩 수정시켰다. 최종 수정후 5일째에 외과적으로 개복수술하여 FBS가 5% 첨가된 D-PBS 관류액으로 자궁으로부터 수정란을 회수하여 상실기, 배반포기, 확장배반포기의 수정란으로 구분하였다. 회수된 수정란은 FBS가 20% 첨가된 D-PBS의 0.4, 0.8, 1.4M glycerol 항동해제에 각 단계별로 10분씩 평형시킨후 수정란동결기(CL863, Australia)를 이용하여 18$^{\circ}C$부터 -7$^{\circ}C$까지 2$^{\circ}C$/min의 냉각속도와 -7$^{\circ}C$부터 -35$^{\circ}C$까지 0.5$^{\circ}C$/min의 동결속도(실험1), 1$^{\circ}C$/min의 냉각속도와 0.3$^{\circ}C$/min의 동결속도(실험 2)로 동결시켰다. 또한 FBS가 20% 첨가된 D-PBS의 ethylene glyco1(EG) 1.8M의 항동제에 15분간 평형시킨후 실험 1과 동일한 방법으로 동결시켰다(실험 3). 동결수정란의 융해는 37$^{\circ}C$의 항온수조에서 30초간 실시하였다. 항동해제로 glycerol을 이용한 수정란은 융해후 3가지 농도로 0.3M sucrose, 0.8M glycerol, 0.4M glycerol을 첨가한 D-PBS에 각각 10분씩 단계적으로 정치시킨 다음, 10% FBS 첨가 mNCSU-23으로 3회 세척했다. 항동해제로 EG를 이용한 수정란은 융해후 즉시 D-PBS에 각각 10분간 정치시킨 다음, 10% FBS 첨가 mNCSU-23으로 3회 세척했다. 항동해제가 제거된 수정란은 FBS가 10% 첨가된 mNCSU-23 배양액에서 39$^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기에 48시간 배양하면서 생존여부를 판단하였다. 실험 2에서 확장배반포배 수정란이 25.3%의 생존율을 나타내었으며, 실험 1과 실험 3에서는 수정란의 형태와 관계없이 생존성을 확인할 수 없었다. 이상의 결과로 보아 glycerol 완만동결에서는 확장배반포기 수정란 이상이 보존가능한 것으로 추정되나 더 추가적인 연구가 요구된다.

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논발생(發生) 담수조류(淡水藻類)에 관(關)한 연구(硏究) IV. 수조류(輸藻類), 유그레나류(類) 및 규조류(硅藻類)의 동정(同定) (Fresh-water Algae Occurred in Paddy Rice Fields IV. Identification of Stoneworts, Euglenoids and Diatoms)

  • 이한규;박재읍;류갑희;이정운;박영선
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.352-361
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    • 1992
  • 논조류(藻類)의 생태적(生態的) 특성(特性) 및 효율적(效率的)인 방제법(防除法) 구명(究明)에 필요(必要)한 기초자료(基礎資料)를 얻기 위하여 1991년 논 또는 용배수로(用排水路) 등(等)에 많이 발생(發生)하는 윤조류(輪藻類), 이앙후(移秧後) 논물에 수화현상(水花現像)을 일으키는 유그레나류(類) 및 벼 직파재배(直播栽培) 논에서 괴불을 일이키는 규조류(硅藻類)를 동정(同定)하여 다음과 같은 결과(結果)률 얻었다. 1. 논에 발생(發生)하는 윤조류(輪藻類)로서 윤조식물문(輪藻植物門(Charophyta) 쇠뜨기말과(科)(Characeae)로 분류(分類)되는 쇠뜨기말(Chara braunii) 1종(種)이 동정(同定)되었다. 2. 논에 발생(發生)하는 유그레나류(類)에는 유그레나과(科)(Euglenaceae)로 분류(分類)되는 유그레나 2종(種), 파쿠스 1종(種), 트라케로모나스 3종(種)이 동정(同定)되었다. 3 논발생(發生) 규조식물문(硅藻植物門)(Bacillariophyta)에는 체 모양원반과(圓盤科) 5종(種), 띠돌말과(科) 3종(種), 아크난테스과(科) 1종(種), 깃돌말과(科) 9종(種), 킴벨라과(科) 1종(種), 니트찌아과(科) 2종(種) 등(等) 총(總) 6과(科) 13속(屬) 21종(種)이 동정(同定)되었다. 4. 논 수면(水面)에 나타나는 적색(赤色) 수화현상(水花現像)은 포배형성기(胞裵形成期)의 유그레나 다발생(多發生)에 기인(起因)하였다. 5. 논토양(土壤)에 발생(發生)하는 갈색(褐色) 괴불에는 우상규조목(羽狀硅藻目)에 속(屬)하는 규조류(硅藻類)가 우점(優占)하고 있었다.

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$Cd^{2+}$이 북방산개구리의 난자성숙과 배아발달에 미치는 영향 (Effect of $Cd^{2+}$ on the Oocyte Maturation and Developmental Stages of Brown Frog Embryo, Rana dybowskii in vitro)

  • 고선근
    • 한국환경생태학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.345-351
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    • 2006
  • 본 연구는 북방산개구리의 난자 및 배아를 활용하여 난자성숙현상과 배아발달과정에 미치는 $Cd^{2+}$의 독성효과를 조사하였다. 결과 $Cd^{2+}$ 0.1ppm에서 난자의 성숙현상을 억제하였으며 $Cd^{2+}$ 작용의 가역성을 조사하기 위해 3시간 동안 난자들을 $Cd^{2+}$에 노출시킨 후 보통배양액으로 옮겨 17시간 배양한 결과 1ppm에서는 가역성을 나타내었으나 2.5ppm에서는 비가역적 인 손상을 주었다. 발달 중인 2세포 배아를 $Cd^{2+}$의 여러 농도에 노출시킨 결과 0.1ppm에서 발달이 억제되었으며 노출시간이 길어진 32세포 시기에는 세포붕괴현상을 유발하였다. 한편, 포배기 배아를 $Cd^{2+}$의 여러 농도에 노출시 켜 96시간 배양한 후 유생의 치사율 및 기형율을 대상으로 probit 분석법으로 조사한 결과 LC50은 0.1ppm, EC50은 0.08ppm, TI는 5.0을 나타내어 $Cd^{2+}$은 높은 치사율을 나타내는 물질로 나타났다. 기형 양상은 척추기형이 0.05ppm에서 14.3%,꼬리기형이 0.1ppm에서 75.0%,복부기형 이 0.01ppm에서 66.7%를 나타내었고 profound형 기형이 0.1ppm에서 25.0%를 각각 나타냈으며 $Cd^{2+}$ 0.1ppm에서 머리에서 꼬리까지의 성장을 억제하였다. 결론적으로 본 연구의 결과들은 $Cd^{2+}$이 난자성숙, 난할 및 배아의 발달과정에 높은 독성의 효과를 가짐을 나타낸다.

생쥐 초기 2-세포 배의 세포내 칼슘 증가에 미치는 Acetylcholine의 영향 (The Effect of Acetylcholine on the Intracellular $Ca^{2+}$ Increase of the Mouse Early 2-cell Embryos)

  • 윤숙영;강다원;배인하
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.191-200
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    • 2005
  • 체외 배양 과정 중에 나타나는 생쥐 초기 2-세포 배의 "in vitro 2-cell block" 현상은 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 변화와 밀접한 관련이 있다. 다양한 종류의 세포에서 acetylcholine은 세포막에 존재하는 muscarnic acetylcholine receptor를 통해 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 증가를 유도한다. 본 실험에서는 생쥐 "in vitro 2-cell block" 현상에 있어서 ACh의 영향을 알아보기 위해 세포 내 $Ca^{2+}$ 농도 조절 물질을 처리한 후, 공초점 현미경을 이용하여 세포 내 $Ca^{2+}$ 농도 변화를 기록하였다. ACh은 세포 내에서 농도 의존적으로 $Ca^{2+}$ 농도 증가를 유도하며, "in Vitro 2-cell block" 현상을 극복하여 포배기로 발생을 유도하였다. ACh에 의한 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 세포막에 존재하는 ACh receptor를 경유하여 나타나는 반응인지를 알아보기 위해 ACh receptor의 저해제인 atropine을 전처리한 결과, ACh에 의한 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 완전히 저해되었다. 초기 2-세포 배에서 ACh이 결합하는 receptor의 종류를 확인하기 위하여 carbachol과 nicotin tartrate를 처리 하였다. Nicotinic AChR의 agonist인 nicotine tartrate 1 mM은 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 증가를 보이지 않았다. 따라서 초기 2-세포 배의 세포막에는 muscarnic AChR가 기능적으로 작용함을 알 수 있다. ACh에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 $Ca^{2+}$이 제거된 배양액에서도 나타나는 것으로 보아 ACh에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 변화는 주로 소포체와 같은 세포내 $Ca^{2+}$ 저장고로부터 분비됨을 알 수 있었다. 이러한 세포내 $Ca^{2+}$ 저장고로부터의 $Ca^{2+}$ 분비가 어떤 신호전달체계를 통해 나타나는 지를 조사하였다. 세포막의 PLC 저해제인 U73122를 전처리한 배는 ACh에 의한 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 나타나지 않았으며, 세포 내 $Ca^{2+}$ 통로인 IP3R와 RyR의 저해제인 xestospongin과 heparin 혹은 dantrolene을 전처리한 결과 dantrolene에 의해 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 억제되었다. 그리고 세포내 반복적인 $Ca^{2+}$ 농도 증가에 의해 활성도가 변화는 CaMKII의 작용을 확인하기 위하여 Ca MKII의 저해제인 KN-93을 전처리한 결과 $Ca^{2+}$ 농도 증가가 억제되는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 ACh은 생쥐 초기 2-세포 배에서 ryano-dine receptor를 통하여 세포내 $Ca^{2+}$ 저장고로부터 $Ca^{2+}$ 분비를 유도하며, CaM KII에 의해서도 영향을 받는 것으로 보여진다. 생쥐 초기 2-세포 배에서 "in vitro 2-cell block"의 극복은 ACh에 의해 유도된 신호전달체계를 통해 세포내에 증가하는 $Ca^{2+}$ 농도 및 이에 따른 세포내 대사 작용의 활성화에 의하여 나타나는 것으로 생각된다.

마우스 수정란의 초기 배 발생단계별 Telomeric DNA의 양적 분석과 Telomerase 활성도 분석 (Analysis of the Amount of Telomeric DNA and Telomerase Activity on Preimplantation Mouse Embryoic Cells)

  • 강민영;한명숙;이상찬;김종흥;손시환
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제29권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 텔로미어란 염색체 말단부에 (TTAGGG)n의 반복 염기서열이 단백질과 결합된 형태를 말하는데 이의 역할은 염색체의 안정성에 본질적으로 작용하여 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다고 알려져 있다. 반면 텔로머레이스는 telomeric DNA 합성에 직접 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 마우스 염색체의 텔로미어 분포 양상을 제시하고, 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어 함량과 이들 수정란의 텔로머레이스 활성도를 분석하고자 하였다. 본 분석에는 마우스의 섬유아세포, 생식세포, 정자, 난자 및 1세포기, 2세포기, 4세포기, 8세포기, 상실배와 배반포배의 각 단계별 수정란을 대상으로 하였다. 텔로미어의 양적 분석은 human telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도는 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과 마우스 염색체의 텔로미어는 성 염색체를 포함한 모든 염색체의 앙 말단부에 분포되어 있고, 염색체별 다소의 양적 차이를 보이나 대부분의 염색체에서 q-arm 말단이 p-arm 말단에 비해 높은 텔로미어의 함량을 나타내었다. Q-FISH를 이용한 마우스 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어의 양적 분석에서 수정 직후 1세포기에서부터 상실배까지 거의 비슷한 텔로미어 함유율을 나타내고 있으나 배반포기에서 월등히 증가된 양상을 나타내었다. TRAP 분석을 이용한 초기배아의 텔로머레이스 활성도는 초기 배 발생 모든 단계에서 이의 활성도를 나타내었으며, 특히 상실배 및 배반포기에서 점진적으로 강한 활성을 보였다. 이상의 분석 결과로부터 마우스의 초기 배 분열단계의 각 세포들에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 포유동물의 초기 배자에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 배 발생 및 배자의 세포 분화와 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료되어 텔로미어의 양적 분석 및 텔로머레이스 활성도 분석은 발생학적 연구를 위한 또 다른 좋은 자료로 생각된다.

대구 수정란의 질병 제어에 의한 부화율 향상 연구

  • 박상언;권문경;이채성;김완기;이정용
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.64-64
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    • 2003
  • 대구 인공종묘 생산 기술 개발의 일환으로 수정란에 기생하여 폐사를 유발하는 세균 및 세균 감염 경로를 파악함으로써 수정란의 생존율과 부화율 향상을 위하여 본 실험을 실시하였다. 세균 감염 경로를 파악하기 위하여 난소와 정소 자체 세균 감염 여부를 조사하였다. 일반배지 (BHIA)와 비브리오 선택배지 (TCBS)를 사용하여 세균검사를 실시하였다. 난소의 세균 검사는 생식소 내부를 일부 절개한 후 멸균 roop를 찔러 세균을 검사하였고, 정소는 채정하기 전 복부를 절개하여 멸균 roop로서 적출하여 배지에 도말한 후 배양하였다. 수정란 내 세균 수는 수정란을 각각 20개씩 샘플하여 난 외부에 기생하는 세균을 제거하기 위하여 난소독제로 이용되고 있는 benzalkonium 0.1%로 1분간 소독한 후 멸균 생리식염수로 3회 세척하여 호모게나이즈하여 검사하였다. 호모게나이즈한 액 중 100${\mu}\ell$를 pipetting하여 일반배지(BHIA)에 도말하여 인큐베이터에서 배양하였다. 난소와 정소 내에서 세균이 검출됨에 따라 수정 시 세균 감염을 억제하기 위하여 자외선 살균해수와 일반해수를 수정액으로 사용하여 발생율을 비교 시험하였다. 수정 시간은 1분으로 동일하게 적용하였으며, 수정 용기는 멸균 처리된 일회용 100$m\ell$ 플라스틱 용기를 사용하였다. 수정 후 과다한 정자를 제거하기 위한 세란은 1$\ell$ 멸균 비이커에서 5회 30분 가량 실시하여 정자를 제거하였고 멸균 봉으로 저어주면서 수정란의 점착력을 제거하였다. 수정란은 100$\mu\textrm{m}$ 그물망으로 수정란 유실을 방지한 플라스틱 용기에 수용하여 유효수량 270$\ell$ FRP 수조에 수용하여 3$\ell$/min 환수하였고, 수온은 자연수온 1$^{\circ}C$로 유지하였다. 발생율은 만능투영기로 3회 측정하였다. 수정 후 세균과 기생충에 의한 수정란의 폐사를 억제하기 위하여 수정 직후, 수정 후 1일, 2일째 oxytetracycline과 iodine 처리에 따른 발생율 변화를 조사하였다. 발생율은 만능투영기로 조사하였고, 시험구별로 3회 측정하였다. 경과 일수별로 약제 처리는 약제 미처리 수정란 중 정상적인 발생이 이루어지고 있는 것을 선별하여 조사하였다. 약제 처리에 따른 배체 발생 단계는 수정 후 1일째는 상실기, 2일째는 포배기였다. 수정란 및 대구 자어에서 분리된 V. splendidus 에 의한 폐사를 예방하기 위해 in vivo에서 oxytetracycline 외 5종의 항생제를 대상으로 96well plate에서 최고 농도 250ppm부터 2 fold로 단계 희석하여 $25^{\circ}C$에서 48시간 배양하여 MIC를 조사하였다. 세균 감염경로 파악을 위하여 난소, 정소 및 정자에서 세균을 분리한 결과 일반배지 및 비브리오 선택배지에서 모두 균이 검출되었고, 균 동정 결과 터봇 자어에서 검출된 것으로 보고된(Gatesoupe et al., 1999) V. splendidus로 나타났다. 수정액과 정자 및 미수정란의 세균 분리 결과 일반배지에서 3$\times$10/ml ~ 7$\times$10/ml로 균이 검출되었다. 수정액을 일반해수와 자외선 살균 해수를 사용하여 발생율을 비교한 결과 수정 후 3일째 발생율은 자외선 살균해수 72.3%, 일반해수 52.7%였으며, 수정 후 7일째 40.9%와 25.1%로 자외선 살균해수가 유의적으로 높게 나타났다. 수정 후 경과 일수별로 oxytetracycline과 Iodine을 처리한 결과 수정 직후 처리한 시험구는 7일째 19.8%와 18.9%로 대조구 23.1%와 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 수정 후 1일째 처리한 시험구는 54.5%와 56.8%, 수정후 2일째 처리구는 47.9%와 50.6%로 두 시험구 모두 대조구와 수정 직후 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다. 수정란 및 대구 자어에서 분리된 V. splendidus 에 의한 폐사를 예방하기 위해 in vivo에서 항생제 종류별 MIC 조사 결과 oxytetracycline이 0.48ppm으로 가장 효과가 높은 것으로 나타났다.

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