This study was carried out to investigate the optimal activation condition for parthenogenetic development. In order to activate oocytes at 24 hrs post onset of maturation, the oocytes were cultured $3{\sim}13{\mu}M\;Ca^{2+}$ for 5 min., $5-8{\mu}g/ml$ cytoclacin for 6 hrs, 0.5~2.0 mM 6-dimethylaminopurine(DMAP) for 3 hrs alone or combination. The activated oocytes were cultured in TCM-199 media at 5% $CO_2$, 95% air, $38^{\circ}C$. The cleavage rate after 48 hrs culture of oocytes treated with $3-13{\mu}M\;Ca^{2+}$, $5-8{\mu}g/ml$ cytoclacin and 0.5~2.0 mM DMAP for 5 min., 6 hrs and 3 hrs were 9.6%~20.0%, 0.0%~7.3% and 9.4%~21.8%, 0.0%~7.3% and 9.1%~21.8% and 0.0%~7.3%, respectively. When oocyte were treated with $10{\mu}M\;Ca^{2+}$, $10{\mu}g/ml$ cytoclacin and 2.0 mM DMAP the blastocyst formation rate was significantly higher than other group. The cleavage rate after 48 hrs culture of oocytes treated with $Ca^{2+}$ + cytoclacin, $Ca^{2+}$ + DMAP, cytoclacin + DMAP were 75.9%~93.5% and 9.7%~19.0%, respectively. When oocytes were treated with $Ca^{2+}$ followed by DMAP, the blastocyst formation rate was significantly higher than other group(p<0.05). When necleus transferred embryos co-cultured with bovine serum albumin(BSA), epithemal growth factor(EGF) and calf serum(CS), the developmental rate to blastocyst were higher than control group.
Kim, Jong-Hwa;Park, Byung-Kwon;Han, Man-Hye;Lee, Kyu-Seung
Korean Journal of Agricultural Science
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v.34
no.1
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pp.1-11
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2007
This study is aimed at finding an optimum density for 6-Dimethylaminopurine (6-DMAP) and cycloheximide which have an effect on the revitalization of porcine oocytes. The results were summarized as follows: 1. When 6-DMAP was treated with 2 mM for 2 hours, It showed a significantly (P<0.05) different high result in activation rate, cleavage rate and blastocyst growth rate of 51.2%, 52.7% and 25.2% respectively. 2. When Cycloheximide was treated with 5 ug/ml for 6 hours, It showed a significantly (P<0.05) different high result in activation rate, cleavage rate and blastocyst growth rate of 47.7%, 46.8%, and 27.3% respectively. 3. When it was cultured in the culture medium, NCSU, for 7 days after inducing activation with 6-DMAP and cycloheximide, it showed no differences in the number of inner cell mass (ICM) and total cell of blastocysts. To conclude, it has been examined for porcine oocytes to be suitable when 6-DMAP was treated with 2 mM for 2 hours, Cycloheximide with 5 ug/ml for 6 hours.
Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) has been widely used fur both human infertility and basic research. However, the high incidence of chromosomal abnormality is severe problem in cattle. Various oocyte activation stimuli, therefore, were compared by assessment of developmental capacity and chromosome analysis. Motile sperm selected by Percoll-density gradient were treated with 5 mM dithiothreitol (DTT) and injected into an oocyte matured fur 24 h. Eggs were then allocated into 5 treatment groups. Group 1 (control), sperm injection was performed without any further activation stimuli to the oocytes. Group 2 (handled control), sham injection was performed without sperm. In Group 3, oocytes exposed to 5 (M ionomycin for 5 min at 39(C. Group 4. ionomycine + 1.9 mM demethylaminopurine (DMAP, 3 h) and Group 5, ionomycine + 3 h culture in Ml99 + DMAP. Cleavage and the later development rate in Groups 1, 2 and 3 were significantly (P<0.05) lower than those in Groups 4 and 5. The incidence of chromosomal abnormality in the embryos treated directly with DMAP after ionomycine was relatively higher than in the embryo of Group 3 h, delayed DMAP treatment. From this results DMAP caused to be arrested the release of the 2nd polar body, resulting in changes of chromosomal pattern. Therefore, the time interval between ionomycin and DMAP is a crucial role in bovine ICSI.
Considerable attention has been focused on the cloning of mammalian embryos, as a consequence of poor development, in order to enhance the application of genetic engineering. Experiments were conducted to compare the developmental competence of parthenotes and reconstructed (NT) rabbit eggs with fetal fibroblasts (FFs) following various activation regimens. Oocytes and NT eggs were exposed to: electric stimulation (EST, Group 1) and EST followed by 6-dimethylaminopurine (DMAP, Group 2), cycloheximide (CHX, Group 3) or DMAP/CHX (Group 4). Pronuclear (PN) status, cleavage, blastocyst development and the ploidy were assessed. In parthenote groups 1, 2, 3 and 4, the PN formation differed significantly. And, the cleavage and blastocyst rates were 41.7 and 5%, 75.6 and 53.7%, 68 and 36%, 82.1 and 52.6%, respectively, among treatments. Polyploidy was observed in 17.2% of EST plus DMAP and 44.9% of EST plus DMAP/CHX groups. In SCNT groups (Group 1, 2, 3 and 4), the cleavage and blastocyst rates were 28.6 and 7.1%, 58.3 and 29.2%, 56.8 and 24.1%, 64.5 and 27.8%, respectively. The chromosomal composition differed significantly (p<0.05) among treatments. In Group 2 and 3, 53.8% and 81.8% of embryos revealed diploid chromosomal sets, respectively. However, in Group 4, 53.3% of embryos showed abnormal ploidy (mixoploid). Although DMAP or combination with DMAP/CHX resulted in higher in vitro development of rabbit SCNT embryos, higher incidence of chromosomal abnormality may induce problems related to fetal loss of at late stage of development.
Kim, Kee-Pyo;Kim, Gun-Do;Kang, Yong-Kook;Lee, Dong-Seok;Koo, Deog-Bon;Lee, Hoon-Taek;Chung, Kil-Saeng;Lee, Kyung-Kwang;Han, Yong-Mahn
Proceedings of the KSAR Conference
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2003.06a
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pp.27-27
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2003
A diversified and concentrative approach of methylation player can be one of the most powerful studies in the understanding of global epigenetic modifications. Previous studies have suggested that DNA methylation contributes to transcriptional silencing through the several DNA methylation-mediated repression systems by hypermethylation, including methyltransferases (DNMTs), DNA methyltransferase association protein 1 (DMAPl), methyl-CpG binding domain (MBD), and histone deacetylases (HDACs). Assembly of these regulatory protein complexes act sequentially, reciprocally, and interdependently on the newly composed DNA strand through S phase. Therefore, these protein complexes have a role in coupling DNA replication to the designed turn-off system in genome. In this study, we attempted to address the role of DNA methylation by the functional analysis of the methyltransferase molecule, we described the involvement of DMAP1 and DNMTs in cell divistion and the effect of their loss. We also described distinct patterns that DMAP1 and DNMTs are spatially reorganized and displaced from condensing chromosomes as cells progress through mitosis in HeLa cell, COS7, and HIH3T3 cell cycle progressions. DNMT1, DNMT3b, and DMAP1 do not stably contact the genetic material during chromosome compaction and repressive expression. These finding show that the loss of activities of DNMTs and DMAP1 occure stage specifically during the cell cycle, may contribute to the integral balance of global DNA methylation. This is consistent with previous studies resulted in decreased histone acetyltransferases and HDACs, and differs from studies resulted in increased histone methyltransferases. Our results suggest that DNA methylation by DNMTs and DMAP1 during mitosis acts to antagonize hypermethylation by which this mark is epigenetical mitotic-specific methylation.
Efficient oocyte activation is a key step for the success of nuclear transfer in cloning. Ionomycin sequentially combined with 6-DMAP is now widely used to activate normal oocytes for analytical studies of oocyte activation and to activate reconstructed oocytes after nuclear transfer. The present study investigated sources of oocytes, duration of ionomycin and 6-DMAP, laser and electric stimulation in goat oocyte activation in order to optimize the protocols. Goat ovaries were collected in individual abattoirs during the breeding season and were delivered to the laboratory within 6 h in saline with 100 IU/ml streptomycin and 0.05 mg/ml penicillin. The oocytes were denuded from the cumulus cell by pipetting with 0.2% hyaluronidase in PBS at 20~22 hr post maturation. Oocytes with the polar body were selected and assigned to four groups for parthenogenetic activation. To examine the effect of duration of ionomycin treatment, oocytes after 20~22 hr of maturation were treated with 2.5 uM ionomycin for 1 or 5 min times and then cultured in 2 mM 6-DMAP for 2 or 4 hr. The activated oocytes were cultured in mSOF at $38.5^{\circ}C$ in $CO_2$ 5%, $O_2$ 5% and $N_2$ 90% multi incubator. Cleavage and blastocyst development was observed at 48 hr and day 8 of culture $in$$vitro$, respectively. Activation rates of oocytes exposed to ionomycin for 1 min(86.4%) were significantly higher than those treated for 5 min(74.3%) duration. This indicated that 1 min ionomycin treatment was most suitable for activation of goat oocytes. The duration of 6-DMAP treat duration was in 2 mM 6-DMAP for 2 hr after 1 min exposure to 2.5 uM ionomycin. The activation rate of oocytes incubated in 6-DMAP for 2 hour(82.5%) was significantly higher than those in oocytes treated with 4 hr(75.5%).
E. H. Yeao;Kim, Y. S.;Lee, S. L.;T. Y. Kang;D. O. Kwack;Lee, H. J.;S. Y. Choe
Journal of Embryo Transfer
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v.18
no.1
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pp.15-25
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2003
발생학에서 키메라(chimera)는 2개 이상의 다른 유전자형의 세포, 또는 다른 종의 세포로부터 만들어진 1개의 생물개체를 뜻하는 말로, 이는 초기 수정란의 발달과 포유류의 분화를 연구하는데 이용되고 있다. 키메라를 만드는 방법에는 할구와 내세포괴를 응집시키는 방법과 배반포 내에 여러 종류의 세포를 주입하는 방법이 있다 본 실험에서는 서로 다른 두 가지 방법의 활성화 처리법, 즉, ionomycin 처리 후 Cycloheximide (CHX) 또는 6-Dimetylaminopurine (6-DMAP)에 따른 단위 발생란의 분할과 단계적인 발달율을 살펴 보고자 하였으며, 서로 다른 방법에 의해 생산된 단위발생란 유래의 할구와 체외수정란 유래 할구를 응집하여 키메라 수정란(chimeric embryo)를 만든 후 체외수정란과 발달율을 비교해 보았다. 도축장 유래의 난소에서 난자를 채취하여 체외에서 22~24시간 성숙시킨 후 난구세포를 제거하고 metaphase II 단계의 난자를 5 $\mu$M ionomycin에 4분간 처리한 후, 10 $\mu$g/ml CHX/5 $\mu$g/ml cytochalasin B (CCB)에 5시간 또는 1.9 mM 6-DMAP에 4시간 처리하여 분할율과 배반포기 발달율을 비교 조사하였다. 난자 분할율에서는 체외수정란과 6-DMAP처리 단위 발생란에서 각각가 83.7 와 85.5%로 CHX/CCB 처리 단위발생란의 57.9%보다 유의적으로 높게(P<0.05) 나타났으며, 배반포기 발달율에 있어서는 체외수정란의 발달율이 27.8%로 6-DMAP처리 활성란 12.3%와 CHX/CCB 처리 활성란 5.3%보다 유의적으로 높게 (P<0.05) 나타났다. 키메라 수정란(chimeric embryo)은 서로 다른 두 가지 처리에 의해 생산된 단위발생란의 할구 2개와 체외수정란 유래의 할구 2개를 빈 투명대 내에서 응집시켜 제조하였다 빈 투명대 내에 키메라 수정란(chimeric embryos)의 8 세포기까지의 발달율은, 체외 수정란 할구 2개와 CHX/CCB 처리에 의한 할구 2개를 응집한 그룹은 46.1%, 체외 수정란 할구와 6-DMAP 유래 할구 2개를 응집한 그룹은 52.8% 였으며, handled control은 54.7%로 체외 수정란 77.7%에 비해 유의적으로 낮게(P<0.05) 나타났다. 배반포기까지의 발달율은 체외 수정란과 CHX/CCB에 의해 생산된 키메라 수정란(chimeric embryo)은 12.8%, 체외 수정란과 6-DMAP에 의한 키메라 수정란(chimeric embryo)은 18.8%로 handled control의 21.4%에 비해 유의적으로 낮았으며(P<0.05), 이들 키메라 수정란(chimeric embryos)은 체외 수정란의 34.9%에 비해 유의적으로 낮게(P<0.05)나타났다. 6-DMAP 처리 단위발생이 유기된 수정란 할구 2개와 체외수정란의 할구 2개의 응집에 의한 키메라 수정란(chimeric embryos)의 발달율이 CHX/CCB와 체외수정란의 응집에 의한 키메라 수정란(chimeric embryos)에 비해 다소 높게 나타났으나, 유의적인 차이는 없었다. 본 실험의 결과 서로 다른 방법에 의한 단위 발생란 유래의 할구와 체외 수정란 유래의 할구가 응집에 의한 재조합이 가능하였고 이들을 체외에서 배양하여 배반포기의 수정란까지 발달시켰다.
Roy, Pantu Kumar;Kim, Ghangyong;Fang, Xun;Hassan, Bahia MS;Soysa, Mahanama De;Shin, Sang Tae;Cho, Jong Ki
Journal of Embryo Transfer
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v.32
no.3
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pp.95-104
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2017
This study was conducted to establish the optimal chemical post-activation conditions in porcine embryonic development after parthenogenesis (PA) and somatic cell nuclear transfer (SCNT) using 4 different chemical compositions (cytochalasin B (CB), cyclohexamide (CHX), demecolcine (DC), 6-dimethylaminopurine (DMAP). Porcine embryos were produced by PA and SCNT and then, cultured for post-activation with CB ($7.5{\mu}g/mL$), CB ($7.5{\mu}g/mL$) + CHX ($10{\mu}g/mL$), CB ($7.5{\mu}g/mL$) +DC ($0.4{\mu}g/mL$), and CB ($7.5{\mu}g/mL$) + DMAP (2 mM). In PA embryonic development, cleavage rates have been significantly higher in CB group (94.7%) and CB+DMAP group (94.1%) than that of CB+CHX and CB+DC group (88.1 and 84.3%, respectively). There have been no significant differences in blastocyst formation rates among the four groups. In cell number of blastocyst was shown in CB group (42.3%) significantly higher than CB+CHX and CB+DC group (40.6 and 40.6%, respectively). In SCNT embryonic development, CB+DMAP group (89.7%) significant differences were found on embryo cleavage rates when compared with other three groups. Blastocyst formation rates in CB+DMAP group (26.9%) were significantly higher when compared with CB, CB+CHX, and CB+DC groups (25.5, 20.2, and 22.1%, respectively). In blastocyst cell number, CB+DMAP group (41.4%) was found higher significant difference compared with other three groups. Additionally, we have investigated survivin expression in early development stages of porcine SCNT embryos for more confirmation. Our results establish that CB group and CB+DMAP group for 4 h during post-activation improves pre-implantation improvement of PA and SCNT embryos.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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