• 한국수정란이식학회지
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• 제16권3호
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• pp.213-221
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• 2001

본 연구는 복제 돼지의 생산성 향상과 형질전환에 의한 대체상기용 복제 돼지 생산에 기여하기위한 기초연구로 공여세포의 조건, 핵이식 수정란의 융합 및 활성화와 체외발달에 미치는 각종 요인들은 조사하였다. 공여세포는 생후 10개월 된 Landrace 종으로부터 귀 세포조직(5$\times$5mm)을 채취하여 0.05%의 trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리하여 10% FBS가 첨가된 TCM-199 배양액으로 계대배양을 실시하여 사용하였다. 핵이식은 laser system 으로 투명대를 drilling하여 수핵난자의 극체와 핵을 제거한 후 공여세포를 주입하였으며. 핵이식란은 DC 1.9kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 전기자극으로 융합과 1시간 후 AC 1.50kv/cm, 30$\mu$sec 1회의 조건으로 활성화를 실시하여 분할을 유도하였다. 분할된 핵이식 수정란은 10% FBS가 첨가된 NCSU-23 배양액으로 $CO_2$배양기에서 6~8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 발달한 수정란을 Hoechst 33342로 핵염색을 하여 할구수를 조사하였다. 공여세포의 기아배양을 3~4 및 5~6 일간 실시하여 핵이식 후 전기자극으로 융합을실시하였을 때 융합율은 각각 45.6 및 36.8%로써 기아배양 기간에 따른 차이는 없었다. 융합 및 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 3~4일간 기아배양을 실시한 공여세포가 67.1%로써 가장 높았으며(P<0.05), 5~6일간 기아배양을 실시한 공여세포의 57.1%와는 차이가 없었다. 공여세포를 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 것을 사용한 핵이식란의 융합율은 각각 52.7, 53.0 및 51.7%로써 차이가 없었다. 융합이 이루진 핵이식란을 활성화를 유도했을 때 1~2, 5~6 및 13~14대 계대배양한 공여세포의 분할율도 각각 42.7, 46.8 및 45.5%로써 차이가 없었다. 25$\mu$m$\geq$ 크기의 공여세포를 사용하였을 때 핵이식란의 융합율은 65.3%로써 25~30$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기 공여세포의 융합율 42.5 및 45.5% 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 융합과 활성화가 유기된 핵이식란의 분할율은 25$\mu$m $\geq$, 25~3o$\mu$m 및 30$\mu$m $\leq$ 크기에서 각각 56.5, 68.8 및 58.5%로써 공여세포의 크기에 따른 분할율은 유의적인 차이가 없었다. 체외수정란과 체세포 핵이식 수정란의 발달에 있어서는 분할율이 각각 80.1%와 64.0%로써 핵이식 수정란이 체외수정란 보다 낮았으나, 배반포기로의 발달율에 있어서는 각각 12.4%와 10.5%로써 차이가 없었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제17권1호
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• pp.45-53
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• 2002

본 연구는 sperm-mediated gene transfer를 이용하여 ICSI에 의한 형질전환동물 생산의 기초자료로서 활용하기 위해, ICSI에 사용될 정자의 조건과, 그에 따라 적합한 돼지 정자와 외래유전자의 전처리 및 ICSI를 통한 수정을 및 후기 배로의 발달율과 외래유전자의 발현 여부를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ICSI에 이용될 정자의 조건에 따라 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자를 이용하여 ICSI후 수정율은 각각 72.3%, 64.1% 및 74.1%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 또한 후기배로의 발달율에 있어서도 각각 17.6%, 18.7% 및 15.0%로 나타나 각 처리군간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그리고, ICSI후 전기적 자극을 실시한 군과 실시하지 않은 군에서 난자의 활성화에 따른 수정율은 대조구로 이용한 shame injection과 전기적 활성화를 실시하지 않은 군에서 각각 47.1%와 46.3%로 나타나 전기적 활성화를 실시한 군의 79.6%에 비해 유의적인 차이를 나타내었다. 후기배로의 발달율에 있어서도 전기적 활성화를 실시한 군에서는 24.1%로 나타나 전기 적 활성화를 실시하지 않은 군에서의 14.4%와 유의적인 차이를 나타내었다. 그리고 대조구로 이용한 shame injection에 있어서 후기 배로의 발달율은 2.5%로 낮은 결과를 나타내었다. 또한, 정자와 pcDNA LacZ유전자의 처리시 electroporation 방법을 실시하여 ICSI후 난자를 각각 전기적 활성화를 실시한 군과 실시하지 않은 군에 있어서 유전자 발현율은 각각 30.2%와 24.2% 나타났으나, 두 처리군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그러나, 두 군에서 pcDNA LacZ 유전자는 모두 mosaic 발헌 양상을 보였다. 이상의 실험 결과들을 종합해 보면, ICSI에 사용될 수 있는 돼지의 정자는 정소상체미부정자, 사출정자 및 동결정자 모두가 이용 가능하며, ICSI후 추가 전기적 자극에 의한 난자의 활성화가 수정율과 후기 배로의 발달율을 향상시킬 수 있음을 시사하였다. 따라서, 돼지에 있어서 정자의 외래유전자 도입에 대한 정확하고 실용적인 방법은 보고되고 있지는 않은 상태로, 정자와 외래유전자의 처리법을 향상시키기 위하여 다양한 방법으로 많은 연구가 요구된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제16권2호
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• pp.107-115
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• 2001

본 연구는 최근 형질전환동물의 생산 및 복제동물 생산에 이용되고 있는 핵이식 기법을 시행할 때 재조합된 핵이식란의 활성화를 위해 널리 적용되고 있는 6-dimethylaminopurine (DMAP)의 활성화 효율과 근래에 제기되고 있는 단위발생란의 비정상적인 염색체 및 핵형에 대해 알아보고 적합한 활성화 유도물질을 찾고자 시행되어졌다. 도축장 유래의 난소에서 채란한 난자를 10% 거세한 수소혈청이 포함된 TCM-199배양에서 22시간동안 체외 성숙을 시킨 후 제 2감수분열 중기의 난자만을 선별해서 5$\mu$M ionomycin에서 5분간 처리하고 1.9 mM 6-dimethylaminopurine (DMAP)와 10$\mu\textrm{g}$/mL cycloheximide (CHX)에서 각 3시간동안 처리하여 활성화를 유도하였다. 활성화가 유도된 난자를 18시간 동안 체외 배양시 전핵 형성, 제 2 세포기까지 분할속도, 배 반포까지의 발달을 및 활성화 및 체외수정 후 108시간에 평균 세포수와 염색체를 분석하여 활성화 물질의 효율뿐만 아니라 문제점을 알아보고자 하였다. 1. 활성화 자극에 따른 난자의 전핵 형성은 ionomycin 처리 후 DMAP을 처리한 난자에서는 1PN 형성율이 9.1%로 ionomycin를 단독 처리하거나 ionomycin 처리 후 CHX를 처리한 난자에서의 1PN 형성율인 77.8와 79.0%보다 유의적 (P<0.05)으로 낮게 나타났으나, 3PN 형성율은 45.5%로 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. 따라서 ionomycin 처리 후 DMAP으로 활성화를 유도한 난자는 비정상적인 핵형을 가지지만 CHX로 활성화를 유도하였을 때는 정상적인 전핵 형성이 이루어지는 것으로 보인다. 2. 활성화 자극을 가한 난자의 체외 발달율은 ionomycin을 처리하고 DMAP으로 활성화 자극을 가하였을 때 분할율이 85.5%로 체외 수정한 대조군의 72.5%와 유사하였다. 그러나 ionomycin을 단독 처리하거나 ionomycin 처리 후 CHX로 활성화 자극을 가한 실험군의 분할율인 30.3와 57.9%에 비해 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. DMAP 처리군의 분할율은 대조군과 유사하였지만 배반포까지의 발달율은 12.3%로 대조군의 27.8%와는 유의적인 차이는 없으나 발달율이 낮은 경향으로 나타났다. 3. Ionomycin으로 처리 후 DMAP로 활성화 자극을 가한 실험군에서 난자의 발달속도는 활성화 자극 후 18시간 경과하였을 때 28%의 배분열율을 보여 분열속도가 가장 빨랐으며 활성화 자극 후 24~48시간동안 체외 배양을 하였을 때에도 ionomycin 단독 처리하거나 ionomycin 처리 후 CHX로 활성화 자극을 준 실험군에 비해 DMAP으로 활성화 자극을 가한 실험군이 유의적 (P<0.05)으로 빠른 발달속도를 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.49-55
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• 2017

옥수수의 최적 조직 배양 조건을 확립하기 위하여 옥수수 국내 5 계통과 국외 11 계통 총 16 계통을 포트와 포장 재배하여 미성숙 배를 분리하여 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화율을 조사하였다. MS 배지에 auxin으로 1.5 mg/L Dicamba와 0.5 mg/L 2,4-D 가 첨가된 배지에서 캘러스 형성은 본 실험에 사용된 옥수수 계통 모두에서 높은 빈도로 유도되었으며, 캘러스로부터 식물체 재분화는 5mg/L zeatin이 첨가된 재분화 배지에서 높은 재분화율을 보였다. 또한 포장에서 재배된 옥수수로부터 미성숙 배를 분리하여 사용하였을 때 캘러스 유기 및 식물체 재분화 효율이 높았던 것으로 보아 미성숙 배를 분리하기 위한 옥수수 상태 및 genotype이 중요한 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 본 실험을 통하여 배 발생 캘러스 형성 및 식물체 재분화 효율이 조사된 옥수수 계통들은 생명공학 기술을 활용한 신품종 개발을 위한 형질전환 시스템 개발에 유전자원으로 활용될 수 있는 정보를 제공할 것으로 사료된다.

• 한국양식학회지
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• 제19권4호
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• pp.281-287
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• 2006

우리나라 주요 담수어종인 미꾸라지(Misgurnus mizolepis)를 어류 염색체 조작 모델로 개발하기 위한 연구의 일환으로 동일 종내 웅성발생성 이배체 유도 조건을 개발하고 유도된 웅성발생성 이배체의 생존능력을 평가하였다. 자외선(UV; $10,800\;ergs/mm^2$)을 이용하여 난자의 유전물질을 불활성화시키고 인공수정 28분 후(제1난할 중기)에 온도처리(고온 자극 $40.5\;^{\circ}C$ 120초 후 저온 자극 $1\;^{\circ}C$ 45분)를 통해 제1난할을 억제하였다. 본 온도처리를 통해 생존력 있는 웅성발생성 이배체들이 유도되었고(평균 부화율, 26.9%), 부화 후 1주일째를 기준으로 평균 웅성발생성 이배체 수율은 최초 처리난의 7%내외로 나타났다. 그러나 웅성발생성 이배체 유도 효율은 cytoplasmic donor의 질에 크게 영향을 받음이 관찰되어 사용한 암컷 친어별로 큰 편차가 관찰되었다. Flow cytometry 분석에 의해 생존력 있는 웅성발생성 개체들의 이배체 복원이 확인되었으며 아울러 형질전환 표지를 이용하여 동형접합성 개체 유도의 가능성이 확인되었다. 웅성발생성 이배체들은 일반대조군 이배체에 비해 낮은 생존능력을 보였으며 특히 부화 후 1개월까지 유의적으로 낮은 생존율을 나타내었다. 그러나 후기 생존능력은 일반 이배체군과 유사하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권1호
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• pp.16-22
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• 2012

본 논문에서는 알츠하이머병이 유도된 형질전환 마우스로부터 획득한 혈소판 라만 스펙트럼의 분석을 위해 가우시안 모델을 이용한 커브 피팅으로 기준선을 추정하고 보정하는 방법을 제안하였다. 측정된 라만 스펙트럼은 의미 있는 정보와 불필요한 노이즈 성분인 기준선과 가산 노이즈를 포함하고 있다. 스펙트럼의 효율적인 분석을 위해 노이즈를 포함하고 있는 스펙트럼을 몇 개의 피크를 포함하는 영역으로 분할하고 각 로컬 영역의 스펙트럼을 가우시안 모델을 이용한 커브 피팅으로 모델링한다. 가산 노이즈는 원 스펙트럼을 이 델로 대체하는 과정에서 명백하게 제거된다. 피팅된 모델의 로컬 최저점을 linear, piecewise cubic Hermite, cubic spline 알고리즘으로 보간하고 기준선을 보정한다. 기준선을 보정한 피팅 모델은 PCA(principal component analysis) 방법을 이용하여 특징을 추출하고 SVM(support vector machine)과 MAP(maximum $a$ posteriori probability) 분류 방법으로 성능 비교 실험을 하였다. 실험 결과에 따르면 linear 보간법이 모든 주성분 수에 대한 분류율의 평균에서 우세하였고 특히 piecewise cubic Hermite 보간법은 주성분의 수가 5개인 경우에서 SVM 분류율이 약 97.3%로 가장 좋은 성능을 보였다. 또한 이전의 연구 결과와 비교를 통해 제안한 기준선 보정 방법이 혈소판 라만 스펙트럼의 분석에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.18-22
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• 2009

돌나물 (Sedum sarmentosum)의 형질전환 및 유전자원 기내보존을 위한 효율적인 식물체 분화 체계를 확립하기 위하여, 잎절편 유래의 켈러스로부터 식물체 분화에 미치는 glutamine과 $AgNO_3$의 영향과 분화 식물체의 순화 후 생존율을 조사하였다. 캘러스 유도는 3 mg/L 2,4-D와 1 mg/L BA, 식물체 분화는 0.2 mg/L NAA와 3.0 mg/L BA를 각각 첨가한 MS배지를 사용하였다. 금산 수집종에서 glutamine 첨가는 50일째에 100%의 식물체 분화를 보였으며, 350mg/L glutamine 첨가시 켈러스당 17.6개의 가장 많은 식물체가 분화되었다. $AgNO_3$ 첨가배지에서도 금산 수집종은 100% 식물체 분화를 보였으며, $15{\mu}M$ 첨가배지에서 캘러스당 16.1개의 식물체가 분화되어 가장 양호하였다. 완주 수집종은 glutamine 첨가에 관계없이 식물체가 전혀 분화되지 않았고, $5-15{\mu}M$ $AgNO_3$ 첨가배지에서만 소수의 식물체가 분화되었다. 분화 식물체는 생장조절제를 첨가하지 않은 MS 배지로 옮겨 shoot생장과 발근을 유도한 다음, vermiculite와 perlite를 혼합한 인공토양에서 순화시킨 결과 88-100%의 생존율을 보였다. 생존 식물체들은 강모래:밭흙 (1:1, v/v)을 혼합한 토양에 정식한 후에도 양호한 생장을 보였으며, 모식물과 형태적으로 차이가 없었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제30권4호
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• pp.283-290
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• 2010

기니아그라스의 유성생식 계통과 아포믹시스 계통을 이용하여 최적의 조직배양 조건을 검토하기 위하여 절편체 부위의 조직배양 능력 및 배양배지의 조건을 검토하였다. 그 결과 미성 숙배를 분리한 후 L-proline 2 g/L가 첨가된 캘러스 유도 배지에 치상하였을 때 높은 캘러스 유도율 및 활발한 증식을 관찰할 수 있었다. 또한 유도된 캘러스를 대상으로 재분화 효율을 조사한 결과, 성숙종자 유래의 캘러스는 재분화 능력을 가지고 있지 않은 반면에, 미성숙배 유래 캘러스로부터는 높은 재분화 효율이 관찰되었다. 따라서 기니아그라스의 조직배양에 있어서 사용되는 절편체의 부위는 매우 중요하며, 미성숙배는 캘러스 유도와 식물체 재분화에 있어서 매우 효과적인 부위임이 증명되었다. 또한 미성숙배의 계통별 재분화 능력에는 차이가 있었으며, 가장 낮은 재분화율을 보인 계통을 이용하여 식물체 재분화에 영향을 미치는 $AgNO_3$의 효과를 조사하였다. 고농도의 $AgNO_3$는 albino 신초의 발생을 유발하는 반면, 2 mg/L의 저농도로 $AgNO_3$를 재분화 배지에 첨가하였을 때 정상적인 신초의 높은 재분화 효율이 관찰되었다. 본 연구에서 확인된 캘러스 유도 및 식물체 재분화 조건은 형질전환을 통한 기니아그라스의 신품종 개발 및 식물의 생식 양식의 메커니즘을 규명하는데 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권3호
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• pp.153-159
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• 2007

본 연구에서: hG-CSF의 발현을 유도적으로 조절하기 위한 FIV-Tet-On lentivirus vector system을 구축하고자 하였다. hG-CSF는 호중성구 계열 세포의 증식과 분화, 생존에 영향을 미치는 물질로서, 이 유전자의 발현을 증가시키기 위하여 FIV-Tet-On vector 상의 hG-CSF나 $rtTA2^SM2$ 서열의 3' 위치에 WPRE 서열을 도입하였다. 구축된 각각의 vector는 293FT 세포에 일시적으로 transfection하여 virus를 생산하였으며, 이 virus를 일차 배양 세포인 CEF와 PFF에 감염시켰다. 각 세포에 전이되 hG-CSF의 발현 양상을 관찰하기 위하여 doxycycline을 첨가하거나 첨가하지 않은 배지에서 배양한 후 quantitative real-time PCR, Western blot과 ELISA를 이용하여 hG-CSF 유전자의 발현 정도를 비교 측정한 결과, CEF에서는 WPRE가 hG-CSF의 3' 위치에 도입된 경우에 발현량과 유도율이 가장 높은 것으로 나타났고, PFF에서는 rtTA 서열의 3'위치에 도입된 경우에 발현량과 유도율이 가장 큰 것으로 확인되었다. 이 FIV-Tet-On vector system은 형질 전환 동물의 생산이나 유전자 치료에서 문제시되는 외래 유전자의 지속적인 과다 발현에 의한 개체의 생리적인 부작용을 최소화하기 위한 해결 방법으로 제시될 수 있을 것이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권3호
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• pp.219-226
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• 2007

본 연구는 생식선 키메라 생산효율을 높이기 위한 방법으로 busulfan 가온 주입법을 이용하여 효과적인 원시생식 세포의 이동능력을 검증하였다. 효율적인 생식선 키메라 닭 생산에서 중요한 요건 중 하나인 공여체 원시생식세포의 생존율을 측정한 실험에서는 시간이 지남에 따라 생존율에 변화를 보였으나, 평균 $70{\sim}80%$을 유지하고 있었으며, busulfan 처리 유무에 따른 공여체 원시생식세포 이동능력은 형광염색 후 주입한 실험에서 대조구가 4.8%인 반면 실험구는 23.5%을 나타냈다. 이식전 원시생식세포 배양 조건에 따라, 96시간과 118시간 배양 처리구에서 높은 이동능력을 보여 주었다. 원시생식세포의 형태학적, 생리학적 특징을 응용한 이식방법은 매우 효과적일 것이다. 그리고 본 연구에서는 생식반월의 발달단계 별 busulfan 처리 효과는 48시간이 가장 높은 53.4%였으며, 그러나 본 연구에서는 생식반월 유래 원시생식세포 이식은 48시간 이전, 혈관계가 발달하기 직전으로 가장 높은 효율을 보였다. 결론적으로 생식선 키메라 방법을 통한 형질전환 닭 생산 연구의 가장 큰 관건은 최대한 많은 수의 공여체 원시생식세포가 수용체의 저해작용 없이 안정적으로 수용체 gonad로 이동하여 분화하는 것으로, 본 연구 결과를 토대로 개선된 방법을 이용하면 높은 효율의 생식선 키메라 닭이 생산될 것으로 사료된다.