• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권11호
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• pp.1644-1651
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• 2014

Transgenic animals have become important tools for the production of therapeutic proteins in the domestic animal. Production efficiencies of transgenic animals by conventional methods as microinjection and retrovirus vector methods are low, and the foreign gene expression levels are also low because of their random integration in the host genome. In this study, we investigated the homologous recombination on the porcine ${\beta}$-casein gene locus using a knock-in vector for the ${\beta}$-casein gene locus. We developed the knock-in vector on the porcine ${\beta}$-casein gene locus and isolated knock-in fibroblast for nuclear transfer. The knock-in vector consisted of the neomycin resistance gene (neo) as a positive selectable marker gene, diphtheria toxin-A gene as negative selection marker, and 5' arm and 3' arm from the porcine ${\beta}$-casein gene. The secretion of enhanced green fluorescent protein (EGFP) was more easily detected in the cell culture media than it was by western blot analysis of cell extract of the HC11 mouse mammary epithelial cells transfected with EGFP knock-in vector. These results indicated that a knock-in system using ${\beta}$-casein gene induced high expression of transgene by the gene regulatory sequence of endogenous ${\beta}$-casein gene. These fibroblasts may be used to produce transgenic pigs for the production of therapeutic proteins via the mammary glands.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권6호
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• pp.781-787
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• 2017

Objective: The early growth response (Egr) family consists of four members (Egr1, Egr2, Egr3, and Egr4) that are zinc finger transcription factors. Among them, Egr3 is involved in transcriptional regulation of target genes during muscle spindle formation and neurite outgrowth. We previously showed that the immunoreactive Egr3 is localized on oocyte spindle and accumulate near the microtubule organizing center during meiosis I in mice. Egr3 was also shown to be localized on spermatocytes. We herein investigated if Egr3 is expressed in mouse gonads and if Egr3 blockade results in any defect in oocyte maturation. Methods: Expression of Egr3 in mouse gonads was examined by reverse transcription-polymerase chain reaction. Full-length Egr3 and truncated Egr3 (${\Delta}Egr3$) complementary RNAs (cRNAs) with Xpress tag at N-terminus and DsRed2 at C-terminus, and small interfering RNA (siRNA) targeting Egr3 were microinjected into mouse oocytes at germinal vesicle stage. Localization of microinjected Egr3 was examined by confocal live imaging and immunofluorescence staining. Results: Egr3 mRNA was detected in mouse ovaries and testes from 1 to 4 week-old mice. An uncharacterized longer transcript containing 5'untranslated region was also detected in 3 and 4 week-old gonads. Microinjected Xpress-Egr3-DsRed2 or Xpress-${\Delta}Egr3$-DsRed2 localized to nuclei and chromosomes during meiotic progression. Microinjection of these cRNAs or Egr3 siRNA in oocytes did not affect meiotic maturation. Immunofluorescence staining of Egr3 in Xpress-${\Delta}Egr3$-DsRed2-injected oocytes showed a positive signal only on meiotic spindle, suggesting that this antibody does not detect endogenous or exogenous Egr3 in mouse oocytes. Conclusion: The results show that Egr3 localizes to chromosomes during meiotic progression and that certain antibodies may not faithfully represent localization of target proteins in oocytes. Egr3 seems to be dispensable during oocyte maturation in mice.

• 한국수정란이식학회지
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• 제31권2호
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• pp.117-121
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• 2016

Although piglets have been delivered by embryo transfer (ET) with in vitro produced (IVP) embryos and blastocysts, a success rate has still remained lower level. Unlike mouse, human, and bovine, it is difficult to a production of piglets by in vitro fertilization (IVF) because of an inappropriate in vitro culture (IVC) system in pig. Therefore, the present study was conducted to investigate whether minimized exposure time in IVC can improve the pregnancy and delivery rates of piglets. Immediately after IVM, the oocytes were denuded and co-incubated with freshly ejaculated boar semen for 3.5 to 4 hours at $38.5^{\circ}C$ under 5% $CO_2$ in air. To avoid long-term exposure to in vitro state, we emitted IVC step after IVF. After that the presumptive zygotes were transferred into both oviducts of the surrogate on the same day or 1 day after the onset of estrus. Pregnancy was diagnosed on day 28 after ET and then was checked regularly every month by ultrasound examination. The 3 out of 4 surrogates were determined as pregnant (75%) and a total of 5 piglets (2 females and 3 males) were delivered at $118.3{\pm}2.5$ days of pregnancy period. In conclusion, a short-term exposure time may be an important factor in the production of IVP-derived piglets. It can be apply to the in vitro production system of transgenic pig by IVF, cloning, and pronuclear microinjection methods.

• 한국가축번식학회지
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• 제20권4호
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• pp.453-458
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• 1997

형질전환 동물의 후손에서 transgene은 멘델의 법칙에 따라 유전된다고 일반적으로 인식되어져 왔다. 따라서 본 연구에서는 transgene이 이러한 인식과 일치하는지를 여러 세대를 통하여 확인하고 후손에서 어떻게 유전되는지를 연구하기 위하여 형질전환 생쥐를 생산하여 본 연구의 모델로 삼았다. 수정된 생쥐의 embryo에 DNA를 microinjection하는 방법으로 MMTV-LTR (long terminal repeat), bovine ($\alpha$s1-casein cDNA, 그리고 SV 40 splicing과 polyadenylation site 등의 sequence를 포함한 3.0Kb의 DNA가 주입되었다. 여기에서 태어난 새끼는 dot blot과 Southern blot에 의하여 transgene의 존재여부가 확인되어 founder line이 만들어졌다. 그들의 자손은 PCR에 의해서 transgene이 유전되는지를 확인하였다. F0의 72마리 새끼중에서 4마리의 Founder가 transgene을 가지고 있었다(5.6%). F0에서 F1으로의 유전(transmission)은 각각 33.3, 7.7, 0, 62.5%이었다. Transgene은 F1에서 F2로 각각 63.6, 5.9, 68.8% 유전되었고, F2에서 F3로 각각 85.7, 0, 88.2% 유전되었다. 따라서 본 연구 모델에 의하면 transgene은 멘델의 법칙을 따르는 경우와 deletion이 되는 경우로 각각 관찰되었다.

• 한국가축번식학회지
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• 제22권4호
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• pp.419-424
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• 1998

토끼 수정란의 전핵에 MT-hGH 유전자를 주입하고 핵이식 기법으로 형질전환 복제수정란의 생산효율과 PCR 검색으로 복제수정란에서 유전자존재 여부를 조사한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MT-hGH 유전자를 주입하여 8- 및 16- 세포기로 자란 수정란을 공핵란으로 사용하여 핵이식을 실시하였던 바, 세포융합률은 각각 60.0%, 62.8% 로 비슷하였으나 정상수정란을 공급핵으로 사용한 80.4% 보다 유의적으로 낮은 융합률을 보였다. 그러나 이들 복제수정란의 체외발달률은 처리군간에 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 2. 유전자 주입 후 8- 및 16- 세포기로 자란 수정란의 할구를 이용하여 핵이식으로 복제하고 체외에서 배반포까지 자란 수정란을 PCR -screening으로 유전자를 검출한 결과, 각각 23% 와 33% 의 유전자 양성 수정란을 감별하였다.

• 한국가금학회지
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• 제31권4호
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• pp.293-298
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• 2004

본 연구는 기존의 형질전환 닭 생산방법 중의 하나인 1세 포기 수정란에 유전자를 직접 주입하는 유전자 미세주입방법을 개선할 목적으로 리포좀과 외래 표지 발현유전자인 GFP를 사용하여 외래유전자의 핵전이 효율성과 주입된 외래 유전자의 발현의 지속성을 닭의 배자에서 검증하고자 시도하였다 외래유전자는 배반엽 단계 혹은 1세포기 수정란의 세포질에 리포좀과 유전자의 혼합물 혹은 오직 유전자만을 미세주입을 하였다. 연구 결과들은 리포좀을 사용한 경우 naked DNA에 비하여 배반엽 단계와 1세포기 수정란 모두에서 효율적으로 외래 유전자를 핵내로 도입할 수 있음을 배양 3과 4일차 닭의 배자에서 GFP발현 양상을 통하여 확인하였다. 또한 주입된 외래 유전자에 의해 만들어진 GFP는 배자에서 일주일 정도 지속적으로 발현됨이 관찰되었다. 리포좀 방법은naked유전자 주입 방법에 비해 1세포기와 배반엽 단계 수정란 모두에서 효율적으로 외래 유전자를 핵내로 이동시키는 능력을 가지나, 주입된 유전자의 염색체 삽입에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 따라서 닭의 수정란에서 리포좀 방법은 외래유전자 도입에 유용한 수단으로 이용되어질 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제35권3호
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• pp.241-245
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• 2008

형질 전환 닭 생산 방법들 가운데 목적 유전자 운반에 탁월한 능력이 있는 것으로 알려진 렌티바이러스는 배반엽 단계 수정란을 이용한 형질 전환 닭 생산 연구에 활발하게 이용되고 있다. 본 연구는 재조합 렌티바이러스를 이용하여 사람의 SOD-3 단백질이 닭의 ovalbumin 프로모터에 의해서 유도되는 형질 전환 닭을 생산하고자 하였다. 사람의 SOD-3 단백질은 호흡 과정에서 체내에서 생성되는 활성산소를 중화시키는 탁월한 기능이 있는 것으로 알려져 있다. 후보 병아리의 생산은 앞서 언급한 유전자를 가지는 $1{\times}10^6$ cfu/mL 재조합 렌티바이러스를 배반엽 단계 수정란의 미세 주입하고 대리난각 배양법을 이용하여 배양기에서 21일 동안 배양하는 방법으로 생산하였다. 유전자를 미세주입한 341개의 수정란에서 78수의 후보 형질 전환 병아리를 생산하였으며, 생산된 후보 형질 전환 병아리들의 유전 분석은 PCR 방법을 이용하여 검증하였다. 유전 분석 결과는 성 성숙에 이른 47수의 수컷들 가운데 2수의 정액에서 사람의 SOD-3 유전자가 존재함을 보였다. 이상의 연구 결과는 완전한 형태의 형질전환 닭 생산의 가능성을 보여주고 있다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제53권1호
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• pp.55-60
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• 2015

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술을 이용하여 누에체액에서 melittin 항균펩타이드를 생산하는 것으로서, 본 실험에서는 누에유래의 액틴3 프로모터를 이용하여 melittin 항균펩타이드를 발현시켰다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3xP3 promoter와 EGFP 유전자를 이용하여 선발하였고, 300개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 11 bloods의 누에형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 EGFP 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 G2 세대 누에형질전환체를 5령 5일 유충까지 사육 후, 체액을 채취한 후 전처리 하였다. 이 시료를 항균활성검정을 하였고, 총 10마리의 누에를 선발할 수 있었다. 이렇게 선발 된 누에는 서로 교배를 통해서 계대사육을 하였다. 이러한 과정으로 선발된 G3세대 누에형질전환체를 이용하여 앞의 과정과 동일한 방법으로 항균할성을 검정하였다. 그 결과 대조군으로 사용된 시그마사의 melittin(0.016 mg/ml)과 거의 동일한 항균활성을 나타내었다. 이상의 결과에서 melittin 항균펩타이드를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제52권1호
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• pp.25-32
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• 2014

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술과 피브로인 재조합단백질 발현시스템을 이용하여 청색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결코돈이 없는 EBFP 유전자를 위의 발현 시스템에 클로닝하여 청색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 $3{\times}P3$ promoter와 DsRed2를 이용하여 선발하였고, 300개의 누에알에 microinjection하여 F1 세대에서 5 bloods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 DsRed2 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 EGFP 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2 세대의 누에형질전환체 중에서 5령 3일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부 견사선에서 청색형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 F2 세대의 고치와 저온에서 정련한 실크에서도 청색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었고, Western blot 분석에서도 EBFP 재조합 단백질이 피브로인 H-chain과 융합된 형태로 존재하는 것이 확인되었다. 이상의 결과에서 청색형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제12권2호
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• pp.133-139
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• 1997

Large scale production of cloned embryos requires the technology of multiple generational nuclear transfer(NT) by using NT embryos itself as the subsequent donor nuclei. In this work we investigated comparatively the effects of enucleated oocytes treated with ionomycin and 6-DMAP on the electrofusion rate and in vitro developmental potential in the first and second NT embryos. The embryos of 16-cell stage were collected from the mated does by flushing oviducts with Dulbecco's phosphate buffered saline(D-PBS) containing 10% fetal calf serum(FCS) at 47 hours after hCG injection. The recipient cytoplasms were obtained by removing the nucleus and the first polar body from the oocytes collected at 15 hours after hCG injection. The enucleated oocytes were pre-activated by 5 min incubation in 5$\mu$M ionomycin and 2 hours incubation in 2 mM 6-DMAP at 19~20 hours post-hCG before microinjection. In the first and second generation NT, the unsynchronized 16-cell stage embryos were used as nuclear donor. The separated donor blastomeres were injected into the enucleated activated recipient oocytes by micromanipulation and were electrofused by electrical stimulation of single pulse for 60 $\mu$sec at 1.25kV/cm in $Ca^2$+, $Mg^2$+ - free 0.28 M mannitol solution. In the non-preactivation group, the electrofusion and electrical stimulation was given 3 pulses for 60 $\mu$sec at 1.25 kV/cm in 100$\mu$M $Ca^2$+, $Mg^2$+ 0.28 M mannitol solution. The fused oocytes were co-cultured with a monolayer of rabbit oviductal epithelial cells in TCM-199 solution containing 10% FCS for 120 hours at 39$^{\circ}C$ in a 5% $CO_2$ incubator. The results obtained were summarized as follows: 1. In the first generational NT embryos, the electrofusion rate of preactivated and non-activated oocytes(80.4 and 87.8%) was not significantly different, but in the second generational NT embryos, the electrofusion rate was significantly(P<0.05) higher in the non-activated oocytes(85.7%) than in the preactivated oocytes(70.1%). 2) In the first and second generational NT embryos, the developmental potential to biastocyst stage was significantly(P<0.05) higher in the preactivated oocytes(39.3 and35.7%) than in the non-preactivated oocytes(16.0 and 13.3%). No significant difference in the developmental potential was shown between the first and second generational NT embryos derived from the preactivated oocytes. In conclusion, it may be efficient to use the oocytes preactivated with ionomycin and 6-DMAP for the multiple production of cloned embryos by recycling nuclear transfer.