이 연구에서는 밀 첨가 계통의 생식세포분열시, 호밀 B 염색체가 염색체 접합에 미치는 영향을 관찰하였다. 밀 첨가 계통은 동조관계에 있는 Leymus mollis와 L. racemosus 염색체를 각각 하나씩 가지고 있다. 밀의 유전적 배경에서 두 Leymus염색체의 이동은 genomic in situ hybridization에 의하여 확인되었다. 호밀 B 염색체를 가지고 있지 않은 밀 첨가 계통의 생식세포 제1중기 분열기에 두 Leymus 염색체의 대부분은 일가염색체를 보였다(98.1 ± 0.5%). 반면에 호밀 B 염색체를 가지고 있는 밀 첨가 계통에서 Leymus 이가염색체의 빈도(10.3 ± 0.2%)는 호밀 B 염색체를 가지고 있지 않은 밀 첨가 계통의 Leymus이가염색체의 빈도(1.9 ± 0.5%)보다 높았다. 호밀 B 염색체를 가지고 있지 않은 밀 첨가 계통에서는 비정상적인 구조를 가지고 있는 이가염색체가 관찰되었다. 반면, 비록 매우 낮은 빈도이지만 호밀 B 염색체를 가지고 있는 밀 첨가 계통에서는 정상적인 형태를 보이는 이가염색체가 확인되었다. 호밀 B 염색체의 영향은 또한 보통밀과 L. racemosus염색체 사이의 이가염색체의 형성을 유도하였으며, 보통밀과 L. mollis 염색체 사이의 삼가염색체의 형성도 유도하였다. 뿐만 아니라 보통밀 염색체 사이에서 초과 교차가 일어나는 것을 확인하였으며, 이러한 현상으로 원, 막대, 그리고 후라이팬 모양의 일반적인 이가염색체의 형태가 아닌 막대모양이나 응축된 형태의 보통밀 이가염색체가 확인되었다.
Despite of importance of integrated events of nucleus and microtubule remodeling in nuclear transferred embryos with somatic cells, little information is available on this subject. In this study we configured chromatin and microtubule organization following somatic cell nuclear transfer in pre- and non-activated bovine oocytes in order to clearify nuclear remodeling process and to demonstrate centrosome inheritance during nuclear transfer. The cumulus-oocyte complexes were collected from slaughterhouse and were matured in vitro for 20 h in TCM 199 supplemented hormone. Matured bovine oocytes were enucleated by aspirating the frist polar body and metaphase chromatin using a beveled pipette. Bovine fibroblast cells were fused into enucleated oocyte by electrical stimulation. Reconstructed oocytes were activated with ionomycine and 6-dimethylaminopurin, and then cultured in CRlaa medium. The organization of nuclear and microtubules were observed using laser-scanning confocal microscopy. At 1 hour after fusion, microtubule aster was seen near the transferred nucleus in most oocytes regardless activation condition. While most of fibroblast nuclei remodeled to premature chromosome condensation (PCC) and to the two masses of chromosome in non-activated oocytes, a few number of fibloblasts went to PCC and multiple pronuclear like structures in activated oocytes. Microtubular spindle was seen around condensed chromosome. Gamma-tubulin was detected in the vicinity of condensed chromosome, suggesting this is a transient spindle. The spindle seperated nucleus into two masses of chromatin which developed to the pronuclear like structures. Two pronuclear like structures were than apposed by microtubular aster and formed one syngamy like nuclear structure at 15 h following nuclear transfer. At 17 to 18 h after fusion, two centrosomes were seen near the nucleus, which nucleates micrtubules for two cell cleavage. While 31% of reconstructed oocytes in non-activated condition developed to morulae and blastocysts, a few reconstructed oocytes in pre-activated condition developed to the blastocyst. These results suggested introduction of foreign centrosome during nuclear transfer, which appeared to give an important role for somatic cell nuclear reprogramming.
Sohn, S.H.;Lee, C.Y.;Ryu, E.K.;Han, J.Y.;Multani, A.S.;Pathak, S.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제15권11호
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pp.1531-1535
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2002
It has been known that the sex of chicken cells can be most accurately identified by fluorescence in situ hybridization (FISH). However, the presently available FISH has not been widely used for sex identification, because the procedures for cell preparation and FISH itself are complicated and time-consuming. The present study was undertaken to test a rapid FISH procedure for sexing chicken. A FISH probe was simultaneously synthesized and labeled with digoxigenin by polymerase chain reaction (PCR) targeting a 416 bp segment of the 717 bp XhoI family fragment which is repeated over 10 thousand times exclusively in the W chromosome. Sexing by FISH was performed on cytological preparations of early embryos, adult lymphocytes and feather pulps of newly hatched chicks. The DNA probe hybridized to all types of uncultured interphase as well as metaphase female but not male cells that had been examined. Moreover, consistent with the known site of the XhoI family, the hybridization signal was localized to the pericentromeric region of the W chromosome. We, therefore, conclude that the present PCR-based FISH can be used as a rapid and reliable sex identification procedure for chicken.
Effects of ionizing radiation alone and combined with chemotherapy on tumor growth and it's clonal specificity monitored by changes in distribution of chromosome number were studies in A549 ceil line originated from human adenocarcinoma of the lung. Radiation (300 rad, 600 rad and 900 rad) were delivered with or without 5-FU. Forty eight hours later, 57.5% of growth inhibition of cell w8s seen in cells treated with 5-FU concentration of $0.4{\mu}g/ml$ for 24hr exposure. Cell survival curves after radiation with and without 5-FU were made. Chromosomal analysis of cells in metaphase in control, and in cells treated with 300 rad of radiation, or $0.4{\mu}g/ml$ of 5-FU treatment, and combined treatment of both were done to examine the changes in ploidy and number of chromosome. Radiation combined with S-FU enhanced growth inhibition of A549 cells. However, no evidence of synergegic effects in growth. inhibition was observed in the cells treated with the combination therapy. Pattern of chromosomal distribution of survived cells were shifted from hyperploidy to hypoploidy by single dose of radiation (300 rad). As radiation dose increased a large number of hypoploidy cells were observed. Following treatment of cells with 5-FU, chomosomal distribution of survived cells were also shifted to hypodiploidy which were seen in cells treated with radiation, The ceil treated with 5-FU and fellowed by radiation within 24 hrs had cell with increased number of hypodiploidy cells. Almost same type of chromosomal changes were reproduced in cells treated with combined treatment with radiation and 5-FU. Minor differences were that cells with fewer number of chromosome were more frequent in cells treated with combined therapy. Further increase in cells of hypoploidy (93%) having 1-10 chromosome were induced by additional radiation. Therefore, the enhanced therapeutic effect of 5-FU combined with radiation of A549 cells appeared to be additive rather than synergistic.
북방전복, Haliotis discus hannai의 3배체를 제온자극으로 유도하고 부화유생인 trochophore를 이용하여 염색체 표본을 만들었고, 유도된 3배체와 정상 2배체 북방전복은 실내 유수식의 동일 환경에서 51개월 동안 사육되었으며 채취된 혈구를 채취하여 DNA 함량 측정에 사용되었다. 2배체 및 유도된 3배체의 염색체 수를 조사한 결과, 2배체 염색체 수는 2n = 36으로 나타났고, 3배체의 경우에는 3n = 54로 나타나 3배체는 2배체에 비해 1.5배의 염색체 수를 나타내었다. Flow cytometry로 인간의 백혈구를 control로 하여 북방전복의 DNA 함량을 측정한 결과, 북방전복의 DNA 함량은 1.743 pg/cell이었으며 3배체 북방전복의 DNA함량은 2배체 전복의 1.49배의 DNA 함량을 나타내어 3배체 특성인 모계 2n DNA 함량과 부계 n DNA함량을 나타내었다.
본 연구는 단관백백레그혼순계 염색체의 형태적 특징과 크기를 명확히 구명하기 위하여 중심입지수, 등 완비 및 상대적 길이를 측정하여 이용하고 이들의 염색체 수를 밝혔다. 시험재료로서는 서울대학교 부속목장에서 사육중인 단관백색레그혼순계 암컷 20수와 수컷 5수를 공시하고 이들을 수정시켜 50개의 수정란에 대하여 염색체 분석을 하였다. 분석방법으로서는 중기상의 포착을 위하여 colchicine을 이용하고, hypotonic, fixation, air-drying 처리를 하여 나타난 초기 metaphase상으로서 핵형분석하였다. 시험 결과 분석된 각 염색체의 형태적 특징은 다음과 같다. 1. 1,2심 염색체 : meta 및 submetacentric으로서 이들 둘 간에는 크기에 따라 명확히 구분된다. 2. 3,4심 염색체 : 길이는 서로 비슷하나, 4심 염색체에서는 짧은 단완이 나타나고, 3심은 acrocentric 형태이다. 3. 5심 염색체 : 성염색체(Z)로서 metacentric 형태이다. W 염색체 역시 metacentric 이지만 7-8심 염색체 크기 정도이다. 4. 6심 염색체 : 3심과 같이 acro 형체이나 3심 염색체 크기의 반정도이다. 5. 7,8심 염색체 : 6심 크기의 반정도로서 길이는 서로 비슷하나 7심은 짧은 단완을 가지고, 8심은 acrocentric 염색체이다. 6. 9심 염색체 : 7심과 8심의 크기와 비슷하나 metacentric 양상이다. 7. 나머지 30쌍의 소형염색체 : 점의 형태로서 대부분 acrocentric 형태이다. 이 밖에도 염색체의 수에 있어서 관찰된 sample의 58%가 78개로 나타났고, 나머지는 72-77개로 나타남에 따라 이의 염색체 수는 최소 78개로 사료된다.
이 연구에서는 인공 염색체 절단의 유발원인 제부라린을 두 종류의 Leymus 염색체가 첨가된 이중 일가 외래 염색체 첨가 밀 계통의 생식세포 분열기에 처리함으로써 인공 염색체 절단이 상동성이 결여된 외래 염색체 사이의 염색체 조합에 미치는 영향을 확인하고자 수행하였다. 밀의 유전적 배경에서 두 외래 염색체의 행동은 genomic in situ hybridization을 이용하여 확인하였다. 결과적으로 생식세포분열 전기 초반에 인공 염색체 절단은 두 외래 염색체의 핵형 차이인 말단의 이질염색질을 제외한 전장에서 발생하였으며, 그로 인하여 염색체 융합이 이루어져 이가 외래 염색체의 형태가 형성되는 것을 확인하였다. 이처럼 제부라린 처리에 의한 인공 염색체 절단이 체세포분열(mitosis) 염색체뿐만 아니라 생식세포분열 염색체에 염색체 접합과 유사한 현상을 유발시키는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 상동성을 엄격하게 조절하는 Ph1 유전자를 가지고 있는 밀의 유전적 배경에서 동조 또는 비상동 관계에 있는 염색체 사이에서 염색체 결합이 이룰 수 있는 것을 확인하였다. 반면, 인공 염색체 절단은 두 외래 염색체의 소실과 일반적인 이가 염색체의 형태가 아닌 비정상적인 형태의 외래 이가 염색체도 유발하는 것을 확인하였다. 이러한 현상은 보통 형태와 유사한 이가 외래 염색체가 형성되었음에도 불구하고 생식세포 분열의 사분자의 포자에 자매염색분체의 분포 비율에 부정적인 영향을 미침으로써 염색체 조합의 빈도를 나타내는 상동성 지수에 유의미한 차이를 나타내지 못했다. 따라서 인공 염색체 절단에 의한 염색체 결합의 빈도와 발생부위에 대한 조절을 작물학적 관점에서 이용하려면 앞으로 지속적인 염색체 연구를 바탕으로 좀 더 구체적이고 세밀한 제부라린의 투여량, 처리시간 및 처리방법에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.
본 연구는 제주재래마의 염색체 핵형을 제시하기 위하여 G-banding, C-banding 및 AgNORs를 분석하였다. 공시축은 제주도 축산진흥원에서 사육중인 천연기념물로 지정 된 제주재래마 37두와 대조축으로 더브렛종 24두를 대상으로 각 개체 별 혈액배양을 이용한 핵형분석을 수행하였다. 제주재래마의 핵형은 2n=64, XX 또는 XY로서 상염색체는 13쌍의 metacentic 또는 submetacentic 염색체와 18쌍의 acrocentic 염색체로 구성되어 있으며, X 염색체는 5번째 크기의 submetacentric이며, Y염색체는 30번째 크기의 acrocentric 형태이다. 제주재래마의 전체적 G-band 양상은 모든 상 염색체의 동원체 부위가 공히 light band로 나타나고, 그 이외의 부위는 상동 염색체 별 동일한 특징적 band 양상을 나타내었다. 전반적인 제주재래마의 핵형 양상은 국제 말 표준핵형위원회에서 제시한 말의 염색체 표지와 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 제주재래마의 C-banding 양상은 대부분 염색체의 동원체부분에서 일관된 heterochromatin 분포양상을 보이고 있고, 8번 염색체 동원체 부위에 heterochromatin 양적 다형성이 존재하였다. 제주재래마의 NORs 분포 양상은 품종 간, 개체 간 및 세포 간에 수와 발현량의 다형 현상을 보이기는 하나 모든 세포에서 1번 염색체 p-arm 말단부와 26, 31번 염색체의 동원체 부위에 나타나며, 세포 당 평균 NORs의 수는 4.68개로 분석되었다. 이상의 결과로부터 제주재래마에 대한 종의 기본적 유전 표지로서 제주재래마 염색체의 G-, C-, NOR-분염 표준 핵형을 제시하고자 한다.
한국생물정보시스템생물학회 2001년도 제2회 생물정보 워크샵 (DNA Chip Bioinformatics)
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pp.61-86
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2001
All cancers are caused by abnormalities in DNA sequence. Throughout life, the DNA in human cells is exposed to mutagens and suffers mistakes in replication, resulting in progressive, subtle changes in the DNA sequence in each cell. Since the development of conventional and molecular cytogenetic methods to the analysis of chromosomal aberrations in cancers, more than 1,800 recurring chromosomal breakpoints have been identified. These breakpoints and regions of nonrandom copy number changes typically point to the location of genes involved in cancer initiation and progression. With the introduction of molecular cytogenetic methodologies based on fluorescence in situ hybridization (FISH), namely, comparative genomic hybridization (CGH) and multicolor FISH (m-FISH) in carcinomas become susceptible to analysis. Conventional CGH has been widely applied for the detection of genomic imbalances in tumor cells, and used normal metaphase chromosomes as targets for the mapping of copy number changes. However, this limits the mapping of such imbalances to the resolution limit of metaphase chromosomes (usually 10 to 20 Mb). Efforts to increase this resolution have led to the "new"concept of genomic DNA chip (1 to 2 Mb), whereby the chromosomal target is replaced with cloned DNA immobilized on such as glass slides. The resulting resolution then depends on the size of the immobilized DNA fragments. We have completed the first draft of its Korean Genome Project. The project proceeded by end sequencing inserts from a library of 96,768 bacterial artificial chromosomes (BACs) containing genomic DNA fragments from Korean ethnicity. The sequenced BAC ends were then compared to the Human Genome Project′s publicly available sequence database and aligned according to known cancer gene sequences. These BAC clones were biotinylated by nick translation, hybridized to cytogenetic preparations of metaphase cells, and detected with fluorescein-conjugated avidin. Only locations of unique or low-copy Portions of the clone are identified, because high-copy interspersed repetitive sequences in the probe were suppressed by the addition of unlabelled Cotl DNA. Banding patterns were produced using DAPI. By this means, every BAC fragment has been matched to its appropriate chromosomal location. We have placed 86 (156 BAC clones) cytogenetically defined landmarks to help with the characterization of known cancer genes. Microarray techniques would be applied in CGH by replacement of metaphase chromosome to arrayed BAC confirming in oncogene and tumor suppressor gene: and an array BAC clones from the collection is used to perform a genome-wide scan for segmental aneuploidy by array-CGH. Therefore, the genomic DNA chip (arrayed BAC) will be undoubtedly provide accurate diagnosis of deletions, duplication, insertions and rearrangements of genomic material related to various human phenotypes, including neoplasias. And our tumor markers based on genetic abnormalities of cancer would be identified and contribute to the screening of the stage of cancers and/or hereditary diseases
Wild relative species of domesticated crops are useful genetic resources for improving agronomic traits. Cytogenetic investigations based on chromosome composition provide insight into basic genetic and genomic characteristics of a species that can be exploited in a breeding program. Here, we used FISH analysis to characterize the ploidy level, chromosome constitution, and genomic distribution o f 5S and 4 5S r ibosomal DNA (rDNA) in four wild Cucurbitaceae species, namely, Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf. var. citroides L. H. Bailey (2n = 22), Melothria japonica Maxim. (2n = 22), Sicyos angulatus L. (2n = 24), and Trichosanthes kirilowii Maxim. (2n = 66, 88, 110 cytotypes), collected in different areas of Korea. All species were diploids, except for T. kirilowii, which included hexa-, octa-, and decaploid cytotypes (2n = 6x = 66, 8x = 88, and 10x = 110). All species have small metaphase chromosomes in the range of $2-5{\mu}m$. The 45S rDNA signals were localized distally compared to the 5S rDNA. C. lanatus var. citroides and M. japonica showed one and two loci of 45S and 5S rDNA, respectively, with co-localization of rDNA signals in one M. japonica chromosome. S. angulatus showed two co-localized signals of 5S and 45S rDNA loci. The hexaploid T. kirilowii cytotype showed five signals each for 45S and 5S rDNA, with three being co-localized. This is the first report of hexaploid and decaploid cytotypes in T. kirilowii. These results will be useful in future Cucurbitaceae breeding programs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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