• 한국가축번식학회지
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• 제15권1호
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• pp.49-57
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• 1991

생쥐 수정란의 동결보존법을 개선하고자 유리화 동결과정에서 제1보존액에서의 평형시간, 제2보존액에서의 전냉각 여부 및 straw loading 방법에 따른 동결보존 후 수정란의 생존율을 조사하고, 또한 유리화 동결보존 과정에서 수정란의 부분적인 손상 여부를 확인하기 위하여 동결보존 후 배양하여 수정란의 할구수를 Hoechst 33342로 염색하여 조사하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 동결융해 후 생존율은 Medium-1에서 10분간 평형시간을 준 경우(81.0%)는 5분간(40.0%) 및 15분간(74.1%)의 평형시간을 준 경우보다 유의적(P<0.05)으로 높았다. 2. Double Medium-2 column방법으로 얻은 생존율(81.0%)은 single Medium-2 column방법으로 얻은 생존율(62.8%)보다 유의적(P<0.01)으로 높았다. 그리고 Double Medium-2 column방법에서는 유리화 용액이 희석액에 오염되지 않아 순수하게 투명한 유리화를 이룰 수 있었다. 3. 전냉각을 않은 경우에 비하여 전냉각한 Medium-2로 동결한 수정란은 생존율에 있어서 다소 높은 성적을 보였으나 유의적인 효과는 없었다. 4. 상실배기의 수정란을 24~28시간동안 배양하여 얻은 후기 배반포를 Hoechst 33342로 염색하여 할구수를 조사하였던 바 신선란(53.3${\pm}$1.6)보다 동결란(41.4${\pm}$1.5)에서 유의적(P<0.05)으로할구수가 적었다. 이는 동결융해 과정에서의 부분적인 손상에 의하였던 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권1호
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• pp.1-7
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• 2005

텔로미어란 염색체 말단부에 (TTAGGG)n의 반복 염기서열이 단백질과 결합된 형태를 말하는데 이의 역할은 염색체의 안정성에 본질적으로 작용하여 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다고 알려져 있다. 반면 텔로머레이스는 telomeric DNA 합성에 직접 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 마우스 염색체의 텔로미어 분포 양상을 제시하고, 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어 함량과 이들 수정란의 텔로머레이스 활성도를 분석하고자 하였다. 본 분석에는 마우스의 섬유아세포, 생식세포, 정자, 난자 및 1세포기, 2세포기, 4세포기, 8세포기, 상실배와 배반포배의 각 단계별 수정란을 대상으로 하였다. 텔로미어의 양적 분석은 human telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도는 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과 마우스 염색체의 텔로미어는 성 염색체를 포함한 모든 염색체의 앙 말단부에 분포되어 있고, 염색체별 다소의 양적 차이를 보이나 대부분의 염색체에서 q-arm 말단이 p-arm 말단에 비해 높은 텔로미어의 함량을 나타내었다. Q-FISH를 이용한 마우스 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어의 양적 분석에서 수정 직후 1세포기에서부터 상실배까지 거의 비슷한 텔로미어 함유율을 나타내고 있으나 배반포기에서 월등히 증가된 양상을 나타내었다. TRAP 분석을 이용한 초기배아의 텔로머레이스 활성도는 초기 배 발생 모든 단계에서 이의 활성도를 나타내었으며, 특히 상실배 및 배반포기에서 점진적으로 강한 활성을 보였다. 이상의 분석 결과로부터 마우스의 초기 배 분열단계의 각 세포들에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 포유동물의 초기 배자에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 배 발생 및 배자의 세포 분화와 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료되어 텔로미어의 양적 분석 및 텔로머레이스 활성도 분석은 발생학적 연구를 위한 또 다른 좋은 자료로 생각된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제6권
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• pp.145-156
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• 1988

본(本) 연구(硏究)는 생쥐에 대한 과배란반응(過排卵反應), 회수(回收)된 수정란(受精卵)의 양분율(兩分率), 양분(兩分)된 분할구(分割球)의 체외배양(體外培養) 및 이식후(移植後) 산자(産仔)로의 발달율(發達率)을 조사하기 위하여 CBA 및 C57BL 계통(系統)의 공시(供試)생쥐에서 얻어진 수정란(受精卵)을 0.5% protease로 투명대 제거 및 미세유리봉으로 양분(兩分)하여 얻어진 분할구(分割球)를 blastocyst로 배양(培養)하여 BALB/C 계통(系統)의 수란(受卵)생쥐에 이식(移植)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. hCG 주사후(注射後) 36~42시간(時間), 48~54시간(時間), 62~66시간(時間), 72~78시간(時間)에 수정란(受精卵)을 회수(回收)한 결과(結果) 각각(各各) 2세포기(細胞期), 4세포기(細胞期), 8세포기(細胞期) 및 상실배기(桑實胚期)의 수정란(受精卵)이 대부분 회수(回收)되었으며 수당(首當) 평균(平均) 17.0개(個)의 난자(卵子)가 회수(回收)되었다. 회수후(回收後) 양분(兩分)한 8세포기(細胞期) 수정란(受精卵)의 양분율(兩分率)은 83.6%로서 상실배(桑實胚)의 65.5%에 비(比)해 유의적으로 높았으나 blastocyst로의 분할구(分割球)의 발달율(發達率)은 상실배(桑實胚)에서 얻어진 분할구(分割球)가 76.5%로서 8세포기(細胞期) 분할구(分割球)의 60.9%에 비(比)해 유의적으로 높았다. 한편 배양(培養)된 분할구(分割球)와 intact embryo에 있어서 세포기(細胞期)에 따라 각각(各各) 수란(受卵)생쥐당(當) 2개(個), 10개(個), 15개(個)씩 이식(移植)하였을 때 공(共)히 15개(個)씩 이식(移植)한 경우 수태율(受胎率)이 가장 높았으나 세포기(細胞期)에 따른 수태율(受胎率)에 있어서 유의적인 차이는 없었다. 배양(培養)된 분할구(分割球)와 intact embryo의 이식(移植)후 새깨생산율(生産率)에 있어서 8세포기(細胞期)에서는 intact embryo를, 상실배(桑實胚)에서도 intact embryo를 이식(移植)하였을때 새끼 생산율(生産率)은 각각(各各) 37.6% 및 43.4%로서 각각(各各) 배양(培養)된 분할구(分割球)를 이식(移植)하였을때 보다 새끼생산율(生産率)이 유의적으로 높았다.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권4호
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• pp.309-315
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• 2003

DNA methylation at CpG sites, which is a epigenetic modification, is associated with gene expression without change of DNA sequences. During early mouse embryogenesis, dynamic changes of DNA methylation occur. In this study, DNA methylation patterns of porcine embryos produced in vivo and in vitro were examined at various developmental stages by the immunocytochemical staining method. Interestingly, active demethylation was not observed on the paternal pronucleus of porcine zygotes. However, differences were detected in the passive demethylation process between in vivo and in vitro embryos. There was no change in the DNA methylation state until the blastocyst stage of in vivo embryos, whereas partial demethylation was observed in several blastomeres from a 4 cell stage to a morula stage of in vitro embryos. The whole genome of inner cell mass (ICM) and trophectoderm (TE) cells in porcine blastocysts were evenly methylated without de novo methylation. Our findings demonstrate that genome-wide demethylation does not occur in pig embryos during preimplantation development unlike murine and bovine embryos. It indicates that the machinery regulating epigenetic reprogramming may be different between species.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권9호
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• pp.1057-1064
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• 2005

Apoptosis may occur in early embryos where the execution of essential developmental events has failed, and gangliosides, sialic acid-conjugated glycosphingolipids, are proposed to regulate cell differentiation and growth. To evaluate the regulatory roles of ganglioside GM3 in early embryonic development, this study examined its expressional patterns in apoptotic cells during early embryonic development in mice. Pre-implanted embryos were obtained by in vitro fertilization, which were treated at the 4-cell stage with three the apoptosis inducers, actinomycin D, camptothecin and cycloheximide, for 15 h. All three inducers significantly increased the percentage of apoptotic cells, as measured using a TUNEL method, but remarkably reduced the total cell numbers. The numbers of morula and blastocyst stages were significantly decreased by treatment of the embryos with the three apoptosis inducers compared with the control, with a similar result also observed in the number of blastomeres. Staining of early embryos with Hoechst 33342 revealed a significant percentage of apoptotic nuclei. Prominent immunofluo­rescence microscopy revealed a significant difference in the ganglioside GM3 expression in apoptotic embryos compared with the control, and RT-PCR also demonstrated a dramatic increase in ganglioside GM3 synthase mRNA in the apoptotic embryos. These results suggest that ganglioside GM3 may be pathophysiologically implicated in the regulation of early embryonic development through an apoptotic mechanism.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권1호
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• pp.17-24
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• 2011

Lipid metabolites involved in cellular regulation as signaling mediators. Prostaglandins (PGs), metabolites of lipid are involved to pregnancy at the time of implantation but the functional roles of PGs on embryo development are still controversy and largely unknown. In previous report, the levels of $PGE_2$ and $PGF_{2a}$ at embryos of morula stage and blastocyst stage were explored (Cheon et al., 1998). In this study, the previous suggestion was confirmed and the possible downstream mediator of prostaglandin $E_2$ and prostaglandin $F_{2a}$ on the expansion and hatching of mouse embryo was examined. As expected, developmental rate of the blastocyst to expanded stage was a concentration-response curve that showed the highest expansion rate at 10 ${\mu}M$ $PGE_2$, but at 100 ${\mu}M$ $PGE_2$, the rate was decreased. In contrast to the $PGE_2$, $PGF_{2a}$ stimulated expansion without toxicity at highest concentration. Cotreatment of PGs with indomethacin overcame the inhibitory effects of indomethacin in expansion. Exogenous PGs also improved the development of expanded embryos to the hatching stage. Besides, PGs receptors' transcripts detected at blastocyst. $PGE_2$ was caused of calcium fluctuation in the blastocyst but $PGF_{2a}$ did not. The changes of intracellular calcium concentration were different between indomethacin pretreated embryos and non-treated embryos. Based on these results it is suggested that PGs work as paracrine and/or autocrine factors through calcium and the others which were not identified in this study.

• 한국수정란이식학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-13
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• 1989

This paper reviews the most important steps that have generated consistent progress in principles and developmental progress of embryo cryopreservation, and also study on freezing procedure and its application by conventional method and current improved method for freezing procedure and its appilcation of embryo cryopreservation in farm animals. Four were of particular interest: 1.The transport of water across the ccli membrane (zona pellucida) during freezing and thawing accordinglyplays a role in determing whether the celi survives. This movement of water is controlied mainly by extracellular phase changes and by the nature and concentration of any cryoprotective agent present. Therates of cooling, freezing and warming, and the intervals over which they are applied are further decisi've factors in determining whether a cryopreservation procedure allows survival after thawing. 2.The first successful deep freezing experiments with sheep morula and blastocysts during the seventies were based on the early procedures used for mouse embryos.Current research during the eighties is developed with the aim of simplifying and improving current procedures such as one-step dilution and rapid or ultra-rapid cooling by using the model of laboratory animals. 3.The conventional method for the embryo cryopreservation is described. An alternative to this method which may result in high survival and also in reducing of the freezing and thawing time is done by combing a permeable cryoprotectant such as glycerol, DMSO or propanediol and a non-permeable compound such as sucrose, trehalose, raffinose or lactose. 4.Finally a different approach to the preservation of embryos, named vitrification, is introduced. This procedure depends upon the ability of concentrated solutions of cryoprotective agents such as glycerol and propanediol to supercool to very low temperature (-196$^{\circ}C$) during rapid cooling before solidifying without formation of ice. However, more complete data are necessary for successful vitrification of blastocysts.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권3호
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• pp.235-243
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• 2002

본 연구는 몇 몇 포유류로부터 얻은 공여세포핵의 proliferation을 돕기 위한 수핵난자로 소 난자의 세포질을 사용하였으며, 공통 세포질로써의 능력을 시험하였다. 소 난자와 소, 사람, 돼지, 생쥐의 체세포와의 결합에서 유래한 각 종별 핵이식란의 융합율, 분할율, 배발달률 그리고 염색체 수를 조사하였다. 1. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 융합율은 70.2% 70.2% 72.4%와 63.0 %로 유의차를 보이지 않았다. 2. 소, 돼지, 생쥐, 사람 각각의 체세포를 이용한 핵이식란의 체외분할 ($\geq$2cell cleavage)율 또한 60.6%, 63.7%, 54.1%와 62.7%로 유의차가 없었다. 3. 각 종별로 체외분할이 일어난 시기를 조사한 결과 종에 관계없이 대체로 활성화 처리 후 24시간째에 대부분 일어나는 것을 볼 수 있었다. 그러나 점차적으로 분할이 계속 이루어지면서 발달시기가 종 특이적인 특성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 4. 이종간 핵이식의 후기 배발달 (상실배와 배반포) 률을 살펴보면 소와 사람의 체세포를 사용했을 경우 17.5%, 4.3%의 결과를 나타내었으며, 돼지와 생쥐의 체세포를 사용한 경우 16세 포기 이후 단계에 발달중지 현상을 볼 수 있었다. 5. 4~8 세포기 정도의 각 종별 핵이식란 할구를 분석에 사용하였을 때, 공여핵으로 사용된 종의 염색체 수와 일치하는 결과를 볼 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 성숙한 소 난자의 세포질은 소뿐만 아니라 돼지, 생쥐, 사람과 같은 다양한 포유류의 핵을 사용하여 핵이식을 하였을 때에도 발달이 가능하다는 것을 보여주고 있다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권1호
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• pp.35-41
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• 2007

본 연구는 인간 난관액 또는 자궁액 내에 존재하는 에너지원이 생쥐 2-세포기 배의 체외 발달에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. ICR 암 생쥐에 5 IU hCG 주사 후 $46{\sim}50$ 시간에 2-세포기 배를 회수하였다. 회수된 배는 3가지 배양 조건 [대조군: 0 mM Group A: glucose(G) 0.5 mM + pyruvate(P) 0.32 mM + lactate(L) 10.5 mM, Group B: G 3.15 mM + P 0.1 mM + L 5.83 mM]에서 72시간 배양하였다. 배양 24 시간에 상실배 출현율은 group A (72.3%)와 group B (56.6%)가 대조군(34.9%)보다 유의하게 높았다.(p<0.05). 그러나 48시간에 배반포기 배 출현율은 대조군(51.8%)이 group A (39.8%)와 group B (25.9%)보다 유의하게 (p<0.05) 높았다. 72시간에 투명대 부착 ($ZiB,\;41.0{\sim}51.8%$), 투명대 탈출 ($ZeB,\;18.1{\sim}32.5%$) 및 총 배반포기 배 출현율 ($68.7{\sim}73.5%$)은 실험군 간에 통계적인 차이가 없었다. 배반포기 배의 평균 세포수와 ICM 세포수는 group A (70.8, 13.4)와 group B (64.4, 11.8)가 대조군 (53.1, 5.7)보다 유의하게(p<0.05) 많았고, 통계적인 유의차는 없었으나 group A가 group B보다 많은 경향이었다. 총 세포수에 대한 ICM 비율은 group A(22.9%)와 group B(23.7%)가 대조군(14.2%)보다 유의하게(p<0.05) 높았다. 영양배엽(TE) 세포수($34.1{\sim}45.1$)는 실험군 간에 통계적인 차이가 없었다. ICM에 대한 TE 비율(ICM:TE ratio)은 대조군(1:6.0)이 group A(1:3.4)나 group B(1:3.4)보다 유의하게(p<0.05) 높았다. 생쥐 2-세포기 배를 배양하여 72시간까지의 배 발달율을 살펴보면 배양액에 에너지원을 첨가하는 것이 효과적이었으며, 자궁액 농도보다는 난관액 농도로 에너지원을 조절했을 때 배 발생 능력이 높은 경향을 보였다.

• 한국가축번식학회지
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• 제20권2호
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• pp.207-214
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• 1996

본 연구는 미세조작된 수정란의 초급속 재동결 후 발생능을 조사하기 위해서 수행하였다. 먼저 4세포기 생쥐 수정란으로부터 할구세포 한 개를 떼어내고 이들 수정란을 동결액에 넣어 상온에서 2.5분간 평형시킨 다음, 0.25ml straws에 넣어 곧바로 액체질소에 침지시켰다. 4세포기 수정란의 동결액으로는 4.0M(ethylene glycol 및 0.25M sucrose가 함유된 dPBS를 사용하였따. 상실배기 수정란의 동결을 위해서는 항동해제로 4.0M ethylene glycol 대신에 5.0M glycerol을 사용하였다. 융해후 biopsied 4세포기 수정란을 M16 배양액에서 상실배기까지 발달시킨 다음 상실배기용 동결액을 이용하여 초급속 재동결을 실시하였다. 재동결융해 후 발달한 biopsied 배반포기 수정란을 대리모에 이식하여 이들 수정란의 생존성을 검토하였다. 제1차 동결후 biopsied 수정란의 체외발달률은 78%로서 정상적인 수정란의 발달율(91%) 보다 낮은 성적으로 보여주었으나 (P<0.01), 이들 수정란의 이식 후 임신률은 각각 25 및 30%로서 두 실험군간에 차이가 인정되지 않았다. 그리고 biopside 상실배기 수정란의 초급속 재동결후 체외 발달률 및 임신률은 각각 89와 27%로서 biopsied 되지 않은 수정란의 성적 (각각 95 및 28%)과 유사하였다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 본 연구에서 사용된 초급된 재동결 과정이 미세조작된 생쥐수정란의 생존성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.