• 제목/요약/키워드: Germ cell development

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양식산, 참돔 Pagrus major의 생식소 성분화 (Sex Differentiation of the Gonad in Red Sea Bream, Pagrus major with Cultured Condition)

  • 김형배
    • 한국양식학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.529-546
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    • 1998
  • 부화직후 1.9 mm였던 자어는 부화후 47일경 19 mm전후로 성장하며 초기성장기 자어류들의 전장과 체중과의 관계는 $BW=4.45{\times}10^{-6}TL^{3.4718}$, r=0.9820이었다. 해상가두리의 사육개체는 최대어 전장 28.4 cm까지 성장한 개체를 사용하였고 이들 개체의 전장과 체중과의 관계는 $BW=2.36{\times}10^{-2}TL^{2.9180}$, r=0.9971이었다. 미분화된 참돔의 생식소부위는 생식소와 지방체로 구성되어 있으며 분화가 진행되어 생식소가 비후됨에 따라 지방체는 점점 수축되어 갔다. 부화후 6개월의 미분화기까지 발달한 생식소부위는 생식소와 곤봉상의 지방체로 구성되었다. 이들 생식소는 미세한 반투명산으로 생식원세포를 구별할 수 없는 미발달생태를 유지하고 있다. 부화후 7개월부터 생식소 상피조직의 발달로 생식상피를 식별할 수 있었고, 부화후 8개월 생식소는 난원세포의 발달로 성분화가 시작되었다. 이후 9개월 생식소 내강상피 전체에 초기 난모세포들이 발달하고 이들 난모세포들의 증가로 생식소내강은 난소강을 이룬다. 부화후 13개월 난모세포는 생식소전체를 채우게 되고 곧 난모세포들의 세포질 붕괴가 시작된다. 15개월부터는 난소강을 중심으로 새로운 초기 난모세포들이 발달하여 난소조직으로 된다. 그리고 공포상조식은 정원세포들이 분열.증식하여 정소조직을 이루게 된다. 이후 이들은 생식소자웅동체기를 지나 암.수로 성이 결정된다. 따라서 참돔은 유시자웅동체 juvenile hermaphrodite 이고 미분화자웅이제 경골어류 undifferentiated gonochoristic teleost이었다. 생식소 자웅분화상은 미분화기, 유사난원세포기, 유사난소기, 난소발달기, 정소형자웅동체기, 난소형자웅동체기 및 정소발달기로 구분되었다. 미분화기 생식소는 부화후부터 13개월, 전장 18cm까지 지속되었으며, 유사난원세포기는 부화후 7~13개월, 전장 11~18cm까지 지속되었다. 유사난소기는 부화 10~14개월, 전장 14~26cm까지이며, 난소발달기는 부화후 14개월, 전장 20cm부터 시작되었다. 부화후 20개월에는 전 조사개체의 44%가 난소였다. 난소형자웅동체기는 부화후 15개월, 전장 19~20cm부터 출현하며, 부화후 20개월, 전장 28~29cm에서는 관찰되지 않았다. 정소형자웅동체는 부화후 15개월, 전장 21~22cm에서 첫 출현한 후 20개월까지 지속되었다. 정소발달기는 부화후 15개월, 전장 21~22cm에서 첫 출현한 후 20개월의 39%, 전장 28~29cm의 33%를 차지하였다. 50%이상의 성분화발현은 부화후 11개월, 전장 16cm부터였다. 성결정은 암컷이 부화후 14개월, 전장은 20mc, 수컷이 부화후 15개월, 전장 20cm에 시작되었다. 50%이상의 성결정은 부화후 17개월, 전장 23cm에 일어났다

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클라인펠터 증후군 환자에서 착상전 유전진단의 결과 (Outcome of Preimplantation Genetic Diagnosis in Patients with Klinefelter Syndrome)

  • 김진영;임천규;전진현;박소연;서주태;차선화;궁미경;강인수
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제31권4호
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    • pp.253-260
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    • 2004
  • Objectives: Klinefelter syndrome is the most common genetic cause of male infertility and presents with 47, XXY mainly or 46, XX/47, XXY mosaicism. It is characterized by hypogonadism and azoospermia due to testicular failure, however, sporadic cases of natural pregnancies have been reported. With the development of testicular sperm extraction (TESE) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI), sperm can be retrieved successfully and ART is applied in these patients for pregnancy. It has been suggested that the risk of chromosome aneuploidy for both sex chromosome and autosome is increased in the sperms from 47, XXY germ cells. Considering the risk for chromosomal aneuploidy in the offspring, preimplantation genetic diagnosis (PGD) could be applied as a safe and more effective treatment option in Klinefelter syndrome. The aim of this study is to assess the outcome of PGD cycles by using FISH for sex chromosome and autosome in patients with Klinefelter syndrome. Materials and Methods: From Jan. 2001 to Dec. 2003, PGD was attempted in 8 cases of Klinefelter syndrome but TESE was failed to retrieve sperm in the 3 cases, therefore PGD was performed in 8 cycles of 5 cases (four 47, XXY and one 46, XY/47, XXY mosaicism). In one case, ejaculated sperm was used and in 4 cases, TESE sperm was used for ICSI. After fertilization, blastomere biopsy was performed in $6{\sim}7$ cell stage embryo and the chromosome aneuploidy was diagnosed by using FISH with CEP probes for chromosome X, Y and 17 or 18. Results: A total of 127 oocytes were retrieved and ICSI was performed in 113 mature oocytes. The fertilization rate was $65.3{\pm}6.0%$ (mean$\pm$SEM) and 76 embryos were obtained. Blastomere biopsy was performed in 61 developing embryos and FISH analysis was successful in 95.1% of the biopsied blastomeres (58/61). The rate of balanced embryos for chromosome X, Y and 17 or 18 was $39.7{\pm}6.9%$. The rate of aneuploidy for sex chromosome (X and Y) was $45.9{\pm}5.3%$ and $43.2{\pm}5.8%$ for chromosome 17 or 18, respectively. Embryo transfer was performed in all 8 cycles and mean number of transferred embryos was $2.5{\pm}0.5$. In 2 cases, clinical pregnancies were obtained and normal 46, XX and 46, XY karyotypes were confirmed by amniocentesis, respectively. Healthy male and female babies were delivered uneventfully at term. Conclusion: The patients with Klinefelter syndrome can benefit from ART with TESE and ICSI. Considering the risk of aneuploidy for both sex chromosome and autosome in the sperms and embryos of Klinefelter syndrome, PGD could be offered as safe and more effective treatment option.

고장성 식염수 주사에 의한 흰쥐 정소의 해부학적 변화 (Histological Changes in Rat Testis by Injection of Hypertonic Saline)

  • 곽병국;이철상;이성호
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제14권4호
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    • pp.281-286
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    • 2010
  • 최근 고장성(20%) 생리식염수를 흰쥐 정소에 직접 주사할 경우, 혈중 테스토스테론 수준이 최저 수준에 도달하는 화학적 거세 상태에 들어감이 보고되었다. 본 연구는 이러한 간단한 생리 식염수 주사 모델의 효용성을 더 검증하기 위해 정소의 미세 해부 구조상의 변화를 조사하였다. 실험군으로는 무처리군(intact, control), 정소제거군(orchidectomy), 그리고 식염수 주사군(saline-injection)으로 하였으며, 식염수 주사군에는 정소당 $750{\mu}{\ell}$의 멸균한 20% 식염수를 직접 주사하였다. 정소 제거 수술은 식염수 주사가 행해진 날에 시행하였다. 주사후 30일 경과 후에 동물을 희생하여 생식조직들을 채취하고 무게를 측정한 후 조직학적 조사를 위해 고정시켰다. 체중의 경우 무처리 대조군과 비교하여 정소절제군과 식염수 주사군 모두에서 유의한 변화는 없었다. 식염수 주사군의 정소 무게는 무처리 대조군에 비해 유의하게 감소하였다. 부정소와 저정낭의 무게의 경우 무처리 대조군에 비해 정소절제군과 식염수 주사군 모두에서 유의하게 감소하였으며, 전립선의 경우 무처리 대조군에 비해 정소절제군에서는 유의하게 감소하였으며, 식염수 주사군에서는 감소하는 경향은 있었지만 유의성은 없었다. 외양상으로 식염수 주사군의 정소에는 약간의 위축이 나타났으며, 백막이 정상적으로 보였다. 그러나 조직학적으로 정소 대부분에서 괴사가 발견되었으며, 헤마톡실린-에오신으로 거의 염색되지 않았다. 동일한 절편에서, 주사 부위의 정반대 부분은 비정상적인 세포층들이 염색되었다. 대부분의 세정관에서 미성숙한 생식세포들이 기질 막에서 분리되고, 내강 쪽으로 세포들이 떨어져 나간 것이 확인되었다. 본 연구는 정소내 고장성 식염수 직접 주사가 부속 생식기관에 정소절제와 유사한 테스토스테론 제거 효과를 유발할 수 있음을 확인하였다. 비록 심층적인 연구들이 더 요구되지만, 본 연구는 정소 내 고장성 식염수 직접 주사법이 비용이 덜 들고 덜 침습적이면서 정소절제술이나 화학적 거세와 거의 동일한 효용성을 가졌음을 시사한다.

Oxidative Stress Induced Damage to Paternal Genome and Impact of Meditation and Yoga - Can it Reduce Incidence of Childhood Cancer?

  • Dada, Rima;Kumar, Shiv Basant;Chawla, Bhavna;Bisht, Shilpa;Khan, Saima
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권9호
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    • pp.4517-4525
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    • 2016
  • Background: Sperm DNA damage is underlying aetiology of poor implantation and pregnancy rates but also affects health of offspring and may also result in denovo mutations in germ line and post fertilization. This may result in complex diseases, polygenic disorders and childhood cancers. Childhood cancer like retinoblastoma (RB) is more prevalent in developing countries and the incidence of RB has increased more than three fold in India in the last decade. Recent studies have documented increased incidence of cancers in children born to fathers who consume alcohol in excess and tobacco or who were conceived by assisted conception. The aetiology of childhood cancer and increased disease burden in these children is lin ked to oxidative stress (OS) and oxidative DNA damage( ODD) in sperm of their fathers. Though several antioxidants are in use to combat oxidative stress, the effect of majority of these formulations on DNA is not known. Yoga and meditation cause significant decline in OS and ODD and aid in regulating OS levels such that reactive oxygen speues meditated signal transduction, gene expression and several other physiological functions are not disrupted. Thus, this study aimed to analyze sperm ODD as a possible etiological factor in childhood cancer and role of simple life style interventions like yoga and meditation in significantly decreasing seminal oxidative stress and oxidative DNA damage and thereby decreasing incidence of childhood cancers. Materials and Methods: A total of 131 fathers of children with RB (non-familial sporadic heritable) and 50 controls (fathers of healthy children) were recruited at a tertiary center in India. Sperm parameters as per WHO 2010 guidelines and reactive oxygen species (ROS), DNA fragmentation index (DFI), 8-hydroxy-2'-deoxy guanosine (8-OHdG) and telomere length were estimated at day 0, and after 3 and 6 months of intervention. We also examined the compliance with yoga and meditation practice and smoking status at each follow-up. Results: The seminal mean ROS levels (p<0.05), sperm DFI (p<0.001), 8-OHdG (p<0.01) levels were significantly higher in fathers of children with RB, as compared to controls and the relative mean telomere length in the sperm was shorter. Levels of ROS were significantly reduced in tobacco users (p<0.05) as well as in alcoholics (p<0.05) after intervention. DFI reduced significantly (p<0.05) after 6 months of yoga and meditation practice in all groups. The levels of oxidative DNA damage marker 8-OHdG were reduced significantly after 3 months (p<0.05) and 6 months (p<0.05) of practice. Conclusions: Our results suggest that OS and ODD DNA may contribute to the development of childhood cancer. This may be due to accumulation of oxidized mutagenic base 8OHdG, and elevated MDA levels which results in MDA dimers which are also mutagenic, aberrant methylation pattern, altered gene expression which affect cell proliferation and survival through activation of transcription factors. Increased mt DNA mutations and aberrant repair of mt and nuclear DNA due to highly truncatred DNA repair mechanisms all contribute to sperm genome hypermutability and persistant oxidative DNA damage. Oxidative stress is also associated with genome wide hypomethylation, telomere shortening and mitochondrial dysfunction leading to genome hypermutability and instability. To the best of our knowledge, this is the first study to report decline in OS and ODD and improvement in sperm DNA integrity following adoption of meditation and yoga based life style modification.This may reduce disease burden in next generation and reduce incidence of childhood cancers.

닭의 성숙/미성숙란에서 RNA Sequencing을 이용한 유전자 발현 양상 고찰 (Gene Expression Profiling by RNA Sequencing in Mature/Immature Oocytes of Chicken)

  • 강경수;장현준;박미나;최정우;정원형;허강녕;최창용;김영주;이시우;조은석;김남신;김태헌;한재용;이경태
    • 한국가금학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.287-296
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    • 2014
  • 조류의 난포 성장은 호르몬의 작용에 따라 크기가 달라져 각각의 단계를 이루며 성장하게 된다. 난의 성숙에 관련된 유전자는 난 단백질 생산과 산란률에 밀접한 관련이 있으며, 이를 유전자 발현 측면에서 심도 있는 고찰이 필요가 있다. 본 연구는 NGS를 이용한 RNA-seq 데이터를 이용하여 유전자의 발현량과 유전자 상호 구조에 대한 분석을 실시하여 난의 발달 과정에 필요한 유전자군을 조사하였다. 본 실험에 사용된 개체는 한국 재래계 흑색계통이 사용되었고, 비교조직은 미성숙란과 성숙란의 RNA를 추출하여 유전자의 발현 양상을 살펴봄으로 난의 성숙에 필요한 유전자의 발현 양상을 보고자 하였다. 실험을 위해 Total RNA를 추출하였고, HiSeq 2000 platform을 사용하여 염기서열을 분석하고, Tuxedo Protocol과 DAVID 프로그램을 통해 유전자의 기능과 상호간의 연관관계를 예측하였다. 탐색된 유전자군은 미성숙란과 성숙란 간에 많은 차이를 보이고 있는 유전자군을 탐색한 결과, 315개의 발현이 다르게 나타나는 것으로 보이고 있으며, GO 분석을 통하여 기능면에서 미성숙란과 성숙란에서 확연히 구분되는 유전자 발현 양상을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 통하여 향후 난성숙 과정을 이해하고, 계란 품질 향상을 위한 마커 개발을 기여할 수 있을 것으로 사료된다.