• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.19-30
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• 2008

수정란이 포배로 분화하는 것은 착상을 통하여 개체 발생이 성립되는 포유동물의 발생에 있어서 핵심적인 현상이다.. 초기 배아 발생 시기동안 배아는 생존을 위한 에너지원을 공급받아야 한다. 포유동물의 난자는 보통의 경우 난자 형성 동안 많은 양의 에니지원을 세포질에 비축하지 않기 때문에 발생 동안 수란관과 자궁으로부터 물질대사와 관련돼 여러 물질, 특히 에너지원을 획득해야 한다. 탄수화물은 착상전 배아의 주 에너지원으로 알려져 있다. 포도당, 젖산염, 피르브산염은 착상 전배아 배양액에서 없어서는 않될 성분으로, 초기 배아는 그 발생 단계에 따라 이들 물질에 대한 선호도를 각기 다르게 갖고 있다. 포도당수송체(glucose transporter)와 수소이온-단당류 동향수송체($H^+$-monocarboxylate cotransporter)는 탄수화물을 수송하는 주된 매개자로 이들의 발현 수준은 일차적으로 내인성 또는 인슐린이나 포도당과 같은 외인성 요인에 동시적으로 조절을 받는다. 비록 1960년대 이후 화학적으로 규명된 BWW와 같은 배양액을 이용하여 수정란이 성공적으로 포배로 발생되고 이식 후 정상적인 새끼가 태어났어도, 발생조절에 있어서 이들 탄수화물 물질대사 산물의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 포도당은 밀착이 진행되는 상실배에서 물질대사 관련 효소와 수송체의 발현을 조절하고, 포배강 형성에 필요로 하는 에너지를 생산하는데 관련된 것으로 인식되고 있다. 다른 한편으로 cytokine은 배아에서 탄수화물의 대사율, 그리고 물질대사율 조절을 통하여 배아 발생을 조절할 수 있는 것으로 제안되어 왔다. 또한, 근래 들어 본인 등은 젖산염이 착상 전 배아의 발생을 조절할 수 있는 물질임을 밝히고 있다. 이러한 결과들은 탄수화물의 물질대사물이 초기 배아 시기에 에너지원으로서 뿐만이 아니라 생합성 경로 및 다른 조절경로에 참여하고 있음을 의미한다. 따라서 초기 배아 발생 동안 탄수화물 대사와 대사물질은 에너지원으로서 뿐만이 아니라 수정란이 착상할 수 있는 능력을 갖춘 포배로 발생하는 것을 조절하는 조절물질로 그 중요성이 있다.

• 한국동물생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.10-19
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• 2019

Morphology of cumulus-oocyte-complexes (COCs) at germinal vesicle (GV) stage as one of the evaluation criteria for oocyte maturation quality after in vitro maturation (IVM) plays important roles on the meiotic maturation, fertilization and early embryonic development in pigs. When cumulus cells of COCs are insufficient, which is induced the low oocyte maturation rate by the increasing of reactive oxygen species (ROS) in porcine oocyte during IVM. The ROS are known to generate including superoxide and hydrogen peroxide from electron transport system of mitochondria during oocyte maturation in pigs. To regulate the ROS production, the cumulus cells is secreted the various antioxidant enzymes during IVM of porcine oocyte. Our previous study showed that Mito-TEMPO, superoxide specific scavenger, improves the embryonic developmental competence and blastocyst formation rate by regulating of mitochondria functions in pigs. However, the effects of Mito-TEMPO as a superoxide scavenger to help the anti-oxidant functions from cumulus cells of COCs on meiotic maturation during porcine oocyte IVM has not been reported. Here, we categorized experimental groups into two groups (Grade 1: G1; high cumulus cells and Grade 2: G2; low cumulus cells) by using hemocytometer. The meiotic maturation rate from G2 was significantly (p < 0.05) decreased (G1: $79.9{\pm}3.8%$ vs G2: $57.5{\pm}4.6%$) compared to G1. To investigate the production of mitochondria derived superoxide, we used the mitochondrial superoxide dye, Mito-SOX. Red fluorescence of Mito-SOX detected superoxide was significantly (p < 0.05) increased in COCs of G2 compared with G1. And, we examined expression levels of genes associated with mitochondrial antioxidant such as SOD1, SOD2 and PRDX3 using a RT-PCR in porcine COCs at 44 h of IVM. The mRNA levels of three antioxidant enzymes expression in COCs from G2 were significantly (p < 0.05) lower than COCs of G1. In addition, we investigated the anti-oxidative effects of Mito-TEMPO on meiotic maturation of porcine oocyte from G1 and G2. Meiotic maturation and mRNA levels of antioxidant enzymes were significantly (p < 0.05) recovered in G2 by Mito-TEMPO ($0.1{\mu}M$, MT) treatment (G2: $68.4{\pm}3.2%$ vs G2 + MT: $73.9{\pm}1.4%$). Therefore, our results suggest that reduction of mitochondria derived superoxide by Mito-TEMPO may improves the meiotic maturation in IVM of porcine oocyte.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1439-1444
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• 2015

Steroid Receptor Coactivator (SRC)는 스테로이드 수용체 전사 활성화 단백질로, 이중에서 SRC-3는 많은 종류의 종양과 관련하여 연구되었다. 그러나 현재 배아에서의 폐의 분화와 폐암 진행과정에서 SRC-3의 기능적 역할에 대한 연구는 제한적이다. 본 연구는 SRC-3가 생쥐 배아의 폐 분화과정에서 기관지와 폐포의 분화에 중요한 역할을 함을 보여준다. 높은 레벨의 SRC-3 유전자 발현이 클라라 세포와 type II 세포에서 배아발달 말기 시기인 E17.5 - E18.5에서 관찰되었으며, 성체 생쥐의 폐에서도 클라라 세포와 type II 세포에서 SRC-3 유전자 발현이 관찰되었다. SRC-3의 폐암에서의 역할을 연구하기 위하여 클라라 세포 특이적 폐암 생쥐 모델을 이용하여 관찰한 결과, SRC-3 잡종 생쥐의 폐와 클라라 세포 특이적 종양 생쥐의 폐에서 TTF-1 유전자와 SRC-3 유전자는 공동 발현되었다. 위 모델에서 TTF-1 유전자 발현은 클라라 세포 유래 종양부위와 다발성 선암 영역에서 선명하게 관찰되었지만, SRC-3 유전자 발현은 다발성 선암 부위에서는 관찰되지 않았다. 이 결과로 SRC-3가 폐암 진행과정 중 침윤성에는 중요한 역할을 수행하지 않음을 확인하였다. SRC-3와 TTF-1의 폐암에서 역할을 클라라 세포 특이적 암 세포주인 mtCC 세포를 사용하여 transient transfection 분석한 결과, TTF-1는 클라라 세포 특이적 단백질인 CCSP 유전자 발현을 현저하게 활성화하였으나, SRC-3는 CCSP 유전자 발현의 활성화에 중요하게 관여하지 않음을 확인하였다. 이 결과는 SRC-3가 폐암 진행에 필수적인 역할을 수행하는 단백질이 아님을 제시한다. 결론적으로, SRC-3는 생쥐 배아와 성체 생쥐에서 기관지와 폐포의 분화에 중요한 역할을 수행하지만, 클라라 세포 유래의 폐암 진행 과정에서는 SRC-3는 중요한 역할을 수행하지 않는다.

• 한국가축번식학회지
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• 제16권1호
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• pp.63-76
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• 1992

This study was carried out to investigate the appearance time of the second polar body for producing Gynogenesis or Triploid which could be obtained by arresting the second polar body by cold shock, and then blastoderm was used to measure fertility that revealed the nature of oogenesis, the effects of water temperature on fertility, hatchability, abnormality, viability and growth rate, and the water temperature and the breeding methods to prevent early death of larvae in Korean loach(Misgurnus anguillicaudatus) ; the results obtained in this study were summarized as follows. The second polar body was observed ont he surface of plasma disc close to micropyle within 10~40 min after fertilization at 29$^{\circ}C$. Artificial inseminatin had to be done immediately after the egg spawning because the spermatozoa of loach their mobility within 2 minutes when they were exposed to water. The amount of time needed to reach at blastoderm stage was 12 hours if fertilized eggs were incubated at 16$^{\circ}C$, 8 hours at 19$^{\circ}C$, 6 hours at 21$^{\circ}C$, 5 hours at 23$^{\circ}C$, 4 hours at 26$^{\circ}C$ and 3 hours 30 min at 29$^{\circ}C$ showing the shorter time for development of eggs at higher temperature. Fertilization rates in water temperatures of 19$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$, 23$^{\circ}C$, and 26$^{\circ}C$ were higher than those of water temperatures, 16$^{\circ}C$ and 29$^{\circ}C$. Water temperatures at 19$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$, and 23$^{\circ}C$ showed higher hatching rates that those of 16$^{\circ}C$, 26$^{\circ}C$, and 29$^{\circ}C$, while abnormal rates in 16$^{\circ}C$, 19$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$ and 23$^{\circ}C$ were lower than that of 26$^{\circ}C$ and 29$^{\circ}C$. Water temperatures at 16$^{\circ}C$, 19$^{\circ}C$, 21$^{\circ}C$, 23$^{\circ}C$ and 26$^{\circ}C$ respectively, were more different than 29$^{\circ}C$ in survival rates. The embryos were hatched at 72 hours after fertilization in 16$^{\circ}C$ water temperature, 48 hours in 19$^{\circ}C$, 40 hours in 21$^{\circ}C$, 32 hours in 23$^{\circ}C$, 25 hours in 26$^{\circ}C$, and 16 hours in 29$^{\circ}C$. Within three days after hatched out, the larvage grew 3mm in total length, the yolk granules were entirely consumed and the head and the trunk became thicker. Within 45 days after hatched out, the larva grew 25mm at 29$^{\circ}C$, 21mm at 26$^{\circ}C$, 16mm at 23$^{\circ}C$, 15mm at 21$^{\circ}C$, 12mm at 16$^{\circ}C$ in a 30 litreglass aquarium.

• 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.

• 한국패류학회지
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• 제17권1호
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• pp.45-55
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• 2001

일본재첩의 자원관리를 위한 기초조사로 배우자 형성과정 및 생식주기, 군성숙도, 발생과정 등을 조사한 결과, 자웅이체 난생 종으로 암컷의 생식소는 회흑색, 수컷의 생식소는 유백색을 띄어 육안적으로 뚜렷히 구별되었다. 배우자의 형성과 성장은 수온에 지배되는 것으로 나타났으며, 성숙한 난모세포는 원형으로 그 크기는 약 80$\mu\textrm{m}$ 전후였다. 생식주기는 초기활성기 (2-4월), 후기활성기 (5-7월), 완숙기 (6-9월), 부분산란기 (7-9월), 퇴화 (9-10월) 및 비활성기 (10-익년 5월)의 연속적인 5 단계로 구분할 수 있었으며, 방란.방정후 생식소 자체가 완전히 퇴화되지 않고 새로운 조직에서 신생되면서 비활성기를 지나 이듬해 봄에 다시 분화가 활발히 개시되었다 따라서 일본재첩의 번식생태는 긴 생식소의 발달기간에 비해 짧은 방란.방정기를 가지는 종으로 특징 지워진다. 자원의 증식과 관리를 위한 자료로 매우 중요한 군성숙도를 조사한 결과 암컷과 수컷의 50% 개체가 각각 생식에 참가하는 각장은 약 10-12 mm로 추정되었고, 각장 16 mm 이상이면 전 개체가 생식에 참가하는 것으로 나타났으며, 생식에 참가하는 최소각장에 있어 암.수 개체간 차이는 볼 수 없었다. 방출된 알은 분리침성란으로 수정란의 난경은 약 80-90 $\mu\textrm{m}$ 범위에 있었으며, 수온 26.5-28.$0^{\circ}C$에서 수정 후 약40분이 지나면서 극체 (polar body) 가 방출되었다. 수정 14시간 후에는 낭배기, 27시간 후에는 담륜자기로 발생하였다. 이어 수정후 4일경부터 유각이 형성되고 폐각근, 장관, 면반 등이 분화된 D형 자패가 출현하였다. 개체간 성장 차이는 있었지만 57일간의 사육일수에 대한 각장과 각고의 상대성장식을 구한 결과, 사육일수 (X) 에 대하여 각장 (Y) 의 성장은 Y = 14.4X + 209.58 ($r^2$= 0.9078), 각고 (Y) 는 Y = 11.5l7X + 167.48 ($r^2$= 0.8744)로 나타났다.

• Molecules and Cells
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• 제38권6호
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• pp.548-561
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• 2015

By combining conventional single cell analysis with flow cytometry and public database searches with bioinformatics tools, we extended the expression profiling of thymic stromal cotransporter (TSCOT), Slc46A2/Ly110, that was shown to be expressed in bipotent precursor and cortical thymic epithelial cells. Genome scale analysis verified TSCOT expression in thymic tissue- and cell type- specific fashion and is also expressed in some other epithelial tissues including skin and lung. Coexpression profiling with genes, Foxn1 and Hoxa3, revealed the role of TSCOT during the organogenesis. TSCOT expression was detected in all thymic epithelial cells (TECs), but not in the $CD31^+$endothelial cell lineage in fetal thymus. In addition, ABC transporter-dependent side population and Sca-$1^+$ fetal TEC populations both contain TSCOT-expressing cells, indicating TEC stem cells express TSCOT. TSCOT expression was identified as early as in differentiating embryonic stem cells. TSCOT expression is not under the control of Foxn1 since TSCOT is present in the thymic rudiment of nude mice. By searching variations in the expression levels, TSCOT is positively associated with Grhl3 and Irf6. Cytokines such as IL1b, IL22 and IL24 are the potential regulators of the TSCOT expression. Surprisingly, we found TSCOT expression in the lung is diminished in lung cancers, suggesting TSCOT may be involved in the suppression of lung tumor development. Based on these results, a model for TEC differentiation from the stem cells was proposed in context of multiple epithelial organ formation.

• 한국동물생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.197-204
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• 2019

This study was investigated to test whether the zygote recognized the topoisomerase II beta (TOP2B) mediated DNA fragmentation in epididymal spermatozoa or the nuclease degradation in vas deferens spermatozoa by testing for the presence of gammaH2AX (γH2AX). The γH2AX is phosphorylation of histone protein H2AX on serine 139 occurs at sites flanking DNA double-stranded breaks (DSBs). The presence of γH2AX in the pronuclei of mouse zygotes which were injected with DNA broke epididymal spermatozoa was tested by immunohistochemistry at 5 and 9 h post fertilization, respectively. Paternal pronuclei that arose from epididymal spermatozoa treated with divalent cations did not stain for γH2AX at 5 h. On the other hand, in embryos injected with vas deferences spermatozoa that had been treated with divalent cations, γH2AX was only present in paternal pronuclei, and not the maternal pronuclei at 5 h. Interestingly, both pronuclei stained positively for γH2AX for all treatments and controls at 9 h after sperm injection. In conclusion, the embryos recognize DNA that is damaged by nuclease, but not by TOP2B because H2AX in phosphorylated in paternal pronuclei resulting from spermatozoa treated with fragmented DNA from vas deferens spermatozoa treated with divalent cations, but not from epididymal spermatozoa treated the same way.

• 한국가축번식학회지
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• 제21권2호
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• pp.123-130
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• 1997

Normal maturation of the mammalian oocytes is prerequisite for the fertilization and the early embryonic development. We have been tested the effects of purine and its de novo synthetic inhibitor, azaserine(Aza) on the maturation of germinal vesicle(GV) and germinal vesicle breakdown(GVBD) mouse oocytes. Denude-immature oocytes were cultivated in the media containing adenosine, guanosine, and/or azaserine, and checked the matruation stage by monitoring the prominent morphological changes. In GV stage oocytes, GV was arrested temporarily by the adenosine(1.0%) and protractedly by the guanosine(65.9%, P<0.001). The regression was increased significantly at the adenosine(90%, P<0.001) but decreased at the guanosine(1.6%, P<0.05). Inhibiting the de novo synthesis of purine, nuclear maturation rate was increase(90.4% : 96.7%), but GV arrest was significantly increased by cotreatment with guanosine(P<0.001). Polar body extraction significantly was increased at the Aza(P<0.05), but not in others. In GVBD oocytes, adenosine itself did not affect GVBD arrest. Guanosine, on the other hand, elevated GVBD arrest rate(P<0.001), but co-treated with Aza, decreased GVBD arrest(P<0.001). Aza increased GVBD arrest rate(20.2%, P<0.05) compared with control. From those results, we know that guanosine shows more prominent effect on the inhibition of nuclear maturation at the GV stage, and of the 1st polar body extrusion at the GVBD stage. Adenosine showed the cytoplasmic toxicity at GV stage oocyte. Our data speculate that cytoplasmic cAMP level is auto-regulated by endogenous adenylate cyclase while GVBD is inhibited by guanosine, since purine toxicity is not observed in the GVBD stage. And it is showed that purine metabolism is concerned with nuclear maturation, that the amounts of purine metabolism is not even during the oocyte maturation.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제16권4호
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• pp.253-260
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• 2013

We investigated the toxicological effects of Aroclor 1254 on the fertilized eggs, embryos and larvae of the olive flounder Paralichthys olivaceus. The survival rate and hatching success of the embryos decreased significantly in treated groups in an Aroclor 1254-dose-dependent manner. Significant differences were found at ${\geq}5{\mu}g/L$ Aroclor 1254 compared to the control group. Hatching success occurred at ${{\leq}}10{\mu}g/L$ Aroclor 1254, which was not significantly different to the control. Embryo malformation increased significantly at ${\geq}1{\mu}g/L$, and included yolk-sac and tail-flexure abnormalities. There was a significant decrease in the survival rate of the larvae at ${\geq}5{\mu}g/L$, which was accompanied by the malformations described above. Notably, concentrations as low as $1{\mu}g/L$ caused a significant increase in abnormalities in the larvae, including incidences of multi-focal hemorrhages, pericardial and yolk-sac edema, inhibition of swim bladder inflation and severe developmental delay. The responses to Aroclor 1254-induced toxicity were generally similar among fertilized eggs, embryos and larvae from three separate flounder hatcheries: Cheju Island, Yeosu and Chungnam, South Korea. These results indicate the high acute toxicity of Arolcor 1254 concentrations of which as low as $1{\mu}g/L$ in olive flounder larvae can affect unhatched embryos. To conclude, the average $LC_{50}$ values for Aroclor 1254 in the embryos and larvae were 50.92 and $3.08{\mu}g/L$, respectively. Additionally, the average $EC_{50}$ values, based on the rate of damage were 14.72 and 5.6$1{\mu}g/L$, respectively.