• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제3권1호
• /
• pp.75-85
• /
• 1999

생쥐 초기 배아의 형태형성에 영향을 주는 세포질내 인자의 기원과 작용기작을 연구하기 위해 단백질 합성과 단백질 활성화 효소 (protein kinase)의 억제제를 처리한 배아의 세포질로 재조합된 배아에서 발생과 RNA합성, 단백질 인산화를 조사하였다. 단백질 합성 억제제인 cycloheximide (CHX)가 함유된 배양액에서 24시간 배양한 1-세포 배아의 제핵된 세포질을 두 개의 전핵을 모두 가진 절반의 1-세포 배아와 재조합한 P+P-CHX군의 배아 발생과 유전자의 활성화는 P+P군의 배아와 유사하였으나, 밀집 형성과 밀집형성이 일어나는 세포 시기는 빨라져서 P+2군과 유사하였다. 또한 초기 배아의 발생 시 1-세포기에서 2-세포기 사이에 일어나는 단백질 인산화가 형태형성과정에 미치는 영향을 알아보기 위해, tyrosine protein kinase와 serine-threonine protein kinase의 억제제인 genistein (Gen)과 6-dimethylaminopurine (6-DMAP)이 처리된 배아의 제핵된 세포질과 2개의 전핵을 가진 절반의 1-세포 배아를 융합시킨 P+2-Gen과 P+2-DMAP군 배아의 발생과 밀집현상을 대조군인 P+P와 P+2군과 비교하였다. P+2-Gen과 P+2-DMAP군 배아에 발생은 대조군에 비해 빨랐으며, 특히 P+2-Gen군 배아는 밀집이 4-세포기에 일어나 8-세포기에 일어나는 P+2-DMAP군의 배아에 비해 일어나는 시간과 세포 시기가 빨라졌다. SDS-PAGE 방법으로 분석한 재조합 3시간째 P+2-Gen과 P+2-DMAP군의 단백질 인산화량은 대조군인 P+P와 P+2군에 비해 증가하였으나 종류의 변화는 없었다. 한편 2차원 전기영동법을 이용하여 P+2-DMAP군의 배아에서 P+2-Gen에 비해 80KD와 110KD 단백질의 인산화가 억제된다는 결과를 얻었다. 이상의 결과들은 생쥐의 초기 배아에서 형태 형성의 조절은 유전자 활성화 또는 난자내 모계 mRNA에 의해 수정 후 합성되는 새로운 단백질에 의한 것이 아니고, 난자내에 존재하는 인자에 의해 조절됨을 시사한다. 이 인자들 중 단백질의 인산화는 배아 발생과 형태형성에 밀접한 관계가 있으며, 특히 초기 1∼2세포기 사이에 serine-threonine protein kinase에 의해 인산화되는 단백질이 밀집현상을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.79-89
• /
• 2001

배분화과정시 나타나는 $Ca^{2+}$ 변화에 미치는 $E_2$의 영향을 알아보고자 whole cell voltage clamp 기법, 방사선 등위원소 면역측정법, 그리고 공초점 현미경을 통하여 $E_2$처리 후 나타나는 $Ca^{2+}$ 전류 변화 및 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 변화를 조사하였다. 생쥐의 미성숙 난자는 난소의 난포를 천자하고, 배란난자는 과배란 처리 후 난관에서 회수하였다. 수정란은 과배란 처리 후 수컷 생쥐와 교미를 유도한 후 각각의 단계에 맞는 수정란을 채란하였다. 혈중 $E_2$의 농도는 심장을 천자하여 혈액을 채취한 후 배발달 단계와 호르몬 처리 시간이 일치하는 혈액만을 사용하였다. 본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. $E_2$처리시 미성숙난자의 제 1극체 형성률 (성숙의 지표)은 $E_2$를 처리하지 않은 난자(83% : 83/100)보다 $E_2$를 처리한 난자 (94%, 94/100)에서 유의적 (P<0.05)으로 높게 나타났다. 2. $E_2$를 처리하였을 때 $Ca^{2+}$ 내향전류의 변화는 -10 mV에서 -1.23$\pm$0.01 nA (n=15)에서 -1.50$\pm$0.03 nA (n=15)로 122% 상승함으로써 유의한 (P<0.05) 변화를 보였다. 3. $E_2$를 처리하지 않은 난자 및 수정란을 1로 한 후 $E_2$를 처리한 난자 및 수정란의 변화를 상대적인 값으로 표시하였다. $E_2$처리한 난자는 1.22$\pm$0.17 (n=10), $E_2$처리한 전핵배는 1.20$\pm$0.14 (n=10), $E_2$처리한 2세포기배는 1.07$\pm$0.01 (n=10), 4세포기배는 1.05$\pm$0.09 (n=10)를 나타냄으로써 수정란의 단계마다 $E_2$의 반응 결과가 차이가 남을 알 수 있었다. 4. $E_2$농도 곡선에서 PMSG 처리 후 $E_2$의 혈중농도는 계속적인 상승을 보이다가 배란시기에 최고치를 나타내었으며, 배란 후 다시 감소하여 8세포기에서는 급격한 감소현상이 나타났다. 이후 다시 상실기를 거쳐 배반포기 임신기간동안 $E_2$의 농도가 상승하였다. 5. $E_2$처리 후 세포내 $Ca^{2+}$ 농도변화의 결과로, $E_2$를 처리하지 않은 난자들의 세포내 $Ca^{2+}$ 농도는 836.4$\pm$131.2 (n=10), $E_2$를 처리한 난자들은 1736.4$\pm$192.0 (n=10)로써 유의한 (P<0.05) 차이를 보였다. 이상의 결과로부터 $E_2$처리에 의한 세포내 $Ca^{2+}$ 농도 상승은 $E_2$가 $Ca^{2+}$ 통로를 자극함으로써 세포바깥의 $Ca^{2+}$이 세포안으로 이동하여 나타나는 변화로 생각된다.

• 한국가축번식학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.379-384
• /
• 1997

외인성 성선자극 호르몬에 의한 과배란처리는 난모세포의 질, 수정, 배발달, 착상, 임신유지 등에 해로운 영향을 수반하는 광범위한 배란전후의 호르몬 분비이상을 야기한다. 최근 본 연구에서 흰쥐에서의 IGF-1이 착상전 및 자궁의 환경적 조절에 미치는 잠재적 역할을 확인하였다. 그 결과는 IGF-1이 아마도 탈락막의 조절과 배발달에 적합한 자궁환경유지에 중요한 역할을 수행한다는 것을 보여주었다. 과배란후 배의 손실과 착상의 실패는, 본 연구에서 관찰되었듯이 부분적인 자궁내 IGF-1의 작용저해에 기인하리라 사료된다. 또한 본 연구진들은 생쥐의 배에서 염색체 이상빈도에 대한 과배란을 유도하는 성선자극 호르몬의 영향에 대한 연구를 수행하였다. PMSG 5, 10 및 15 I.U.를 투여하여 과배란된 생쥐에서 생쥐의 수정란과 8-16 세포기 배의 염색체 분석을 실시하였다. 이수체(aneuploidy), 다배체(polyploidy) 또한 염색체의 구조적 이상은 4개군에서 관찰되었따. 그러나 다배체만이 과배란과 상관관계가 있엇따. PMSG 10, 15 I.U. 처리군에서 다배체 발생율은 각각 2.9%와 10.5%였다. 더욱이 PMSG 용량에 따른 배의 다배체 발생빈도 사이에는 투여량에 따른 상관관계가 확인되었다(P<0.0001). 과배란과 성선자극호르몬은 양의 상관관계가 있었으며 염색체와 과배란의 정도에는 투여량에 따른 상관관계가 있었다. 과배란된 난모세포의 발달 잠재력은 모축의 내분비적 환경뿐만 아니라 생존에 필요한 내인성 요인들 즉 유전적 상태 그리고 난자의 전체적 성숙등에 연관되어 있다고 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.283-289
• /
• 2004

동결 과정 중 필수적인 단계중 하나인 냉각(cooling)과 냉각 후 배양시간이 생쥐 난자의 방추체의 형태와 염색체의 배열에 미치는 영향을 알아봄으로서 냉각 후 손상되었던 난자의 방추체와 염색체가 정상적으로 회복하는데 필요한 최적의 배양시간을 알아보기 위해 본 실험을 실시하였다. 생후 4-6주령의 암컷 B6C3Fl 생쥐를 과배란 처리하여 metaphase II상태의 난자를 회수하여 다음과 같이 처리하였다. 대조군은 난자를 냉각처리하지 않았으며 실험군은 난자를 $0^{\circ}C$에서 30분간 냉각한 후 37$^{\circ}C$에서 가온하여 즉시 일부 난자는 면역형광 염색을 실시하고 나머지 난자는 5% $CO_2$ 37$^{\circ}C$가 유지된 배양기내에서 Ml6 배지에 각각 5분, 15분, 30분, 60분, 120분간 배양한 후 면역 형광염색을 실시하였다. 난자의 방추체와 염색체를 평가하기 위한 면역형광염색은 Zenes 등의 방법(2001)에 준하여 실시하였다. 냉각처리하지 않은 생쥐 난자를 면역형광 염색하여 방추체와 염색체를 관찰한 결과 생쥐 metaphase II 상태의 난자는 대칭성의 원통모양의 방추체 형태를 보였으며 염색체는 metaphase plate위에 분리된 다발모양으로 밀집되어 보였다. 냉각 직후 미세관의 소실에 의한 방추체 형태의 이상과 형광성의 소실이 나타났으며 염색체는 다발모양의 밀집된 형상에서 벗어나 비정상적인 배열상을 보였다. 냉각 처리된 난자를 37$^{\circ}C$에서 가온하고 배양하였을 때 미세관의 재중합이 일어나 미세관의 형광성을 회복하기 시작하였고 방추체는 정상적인 배열상으로 회복되었다. 생쥐 난자를 냉각처리한 후 배양시간에 따른 방추체 미세관의 형광성(FIS), 염색체의 배열, 방추체의 형태를 비교하였다. 배양 5분에서 60분까지 FIS, 정상 염색체 배열을 보인 난자의 비율, 정상 방추체의 형태를 보인 난자의 비율이 점진적으로 증가하였으나 120분 배양에서는 감소하였다(P<0.05). 위의 세 가지 평가를 기준으로 하여 냉각 후 난자의 회복율을 관찰하였을 때 배양 60분에서 최상의 회복율을 나타냈다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
• /
• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
• /
• pp.81-81
• /
• 2003

DNA methylation is a covalent modification of DNA that can modulate gene expression and is now recognized as a major component of the epigenome. During evolution, the dinucleotide CpG has been progressively eliminated from the genome of higher eukaryotes and is present at only 5% to 10% of its predicted frequency. Approxymately 80% of the remaining CpG sites contain methylated cytosines in most vertebrates and they are distributed in a pattern that is unique in each tissue and is inversely correlated with gene expression. The pattern of methylation is faithfully maintained during cell division by the enzyme Dnmt1, the maintenance DNA methyltransferase, which catalyzes the transfer of a methyl group from S-adenosyl-methionine to the 5'-position of the cytosine ring. We have been identified bovine Dnmt1 cDNA full-length recently (AY173048) Little is known on the functions of Dnmt1 in bovine preimplantation embryos. Thus, we analyzed the specific pattern of Dnmt1 in in vitro derived/nuclear transfer bovine and in vivo derived mouse embryos to monitor the epigenetic reprogramming process. We investigated these process by using indirect immunofluresence with an antibody to Dnmt1. According to other studies, Dnmt1 accumulates in nuclei of early growing oocytes but is sequestered in the cytoplasm of mature oocytes. In 2-cell and 4-cell embryos, Dnmt1 is cytoplasmic, but at the 8-cell stage, it is present only in the nucleus. By the blastocyst stage, Dnmt1o is again found only in the cytoplasm. Thus, nuclear localization of Dnmt1o in preimplantation embryos is limited to the 8-cell stages After implantation, Dnmt1 is localized in the nucleus in mouse. However, we have found different patterns of Dnmt1 nuclear localization. Though we used the common antibody, immune-localization data revealed that Dnmt1 antibody have been detected at the nucleus in 1-cell to blastocyst embryos. Therefore, maybe we think that the functions of Dnmt1 between bovine and mice are different. In order to Identify the mechanisms that regulate DNA methylation in bovine preimplantation embryo, we have plans on using bovine oocyte and somatic specific Dnmt1 antibodies.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제26권2호
• /
• pp.171-178
• /
• 1999

The follicular fluid (FF) of ovary contains various biological active products which affected on the growth of follicles and the fertilization of oocyte in physiological reproductive process of mammals. This study was designed to determine the effects of human FF on fertilization of oocyte and embryonal development in vitro culture. The FF was prepared as clear without blood contamination by needle aspiration from mature follicles of human at the time of oocytes retrieval for in vitro fertilization (IVF). As the medium for culture in vitro of embryonal cells, human tubal fluid (HTF) supplemented with follicular fluids at concentrations of 10%, 40% and pure FF were used. These effects were compared to control group of cultured embryos in HTF supplemented with 0.4% BSA (bovine serum albumin). For IVF, 64 eggs in control group, 67 eggs in 10% FF, 57 eggs in 40% FF and 64 eggs in pure FF were respectively allocated. And the rates of fertilization were almost similar in all groups as resulting 82.81% in control, 85.07% in 10% FF, 87.71% in 40% FF and 81.25% in pure FF. On the examination for embryonal cleavage from fertilized eggs, the rates of developing to 4 cell stage was similar in all groups, as results 98.11% in control, 98.27% in 10% FF and 98% in 40% FF but 78.84% in pure FF. And the rates of developing to 8-16 cell stage were significantly reduced as 44% in 40% FF and 44.23% in pure FF (p<0.05) compare to 71.69% in control media. As likewise, the rates of developing to morular stage were also significantly reduced to 36% (p<0.05) and 21.15% (p<0.01) respectively in 40% FF and pure FF. And the rates to blastocystic stage of embryo was lowest as 7.69% in pure FF (Table 1). The quality of embryonal cells on cleavage to the 8-16 cell stage was poorer, higher concentrations of FF. The rates of grade 1 in pure FF, as 23.07%, was lowest compare to those of other groups, in which the rates of grade 1 in control, 10% FF and 40% FF were 58.49%, 47.36% and 34% respectively. And on the contrary, the rate of grade 4 in pure FF was highest as 23.07%, while those were 5.66% in control, 8.77% in 10% FF and 20% in 40% FF (Table 2). On the viability of embryos, the rate of embryonal cell death was more rise, at the higher concentrations as well as longer exposure in the follicular fluid. At 48 hours after in vitro culture of embryos, the rate of survival embryos in pure FF was markedly lowered as 44.23%, compare to that of control (p<0.05). But there was not significant difference between the rates of survival embryos in each group beside the pure FF, which the rates were 77.35% in control, 70.17% in 10% FF and 60% in 40% FF respectively. And at 72 hours after in vitro culture, the rates of survival embryos were also significantly dropped to 21.15% in pure and 36% in 40% at concentration of FF compare to 62.26% in control (p<0.05, p<0.01). Finally, the rate of embryonal death at 96 hours after in vitro culture was highest as 82.69% in pure FF among all groups which those were 35.84 in control, 56.14% in 10% FF and 64% in 40% FF respectively (Fig. 1, 2, 3). In conclusion, this study suggests that the FF has no effects, in particular, to the in vitro fertilization of oocytes but exerted a bad effect to the cleavage, quality and viability of the embryonal cells during in vitro culture. However, the FF is harmful on embryonal development at conditions in higher concentration and especially on the embryos after $8{\sim}16$ cell stage.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
• /
• 제26권2호
• /
• pp.137-148
• /
• 1999

Purpose of the present study was to find the optimal ovulation induction medicine for the maturation and development of immature oocytes and culture media for 2-cell embryos in the mouse model. ICR female mouse aged 6 to 8 weeks, were stimulated with 5 IU PMSG injection. At 47 to 50 hour post-PMSG injection, ovaries were dissected out and oocytes-cumulus complexes were punctured. The oocyte-cumulus complexes were cultured in media containing various ovulation induction medicine, CC, HMG and Metrodin for 18 hours. Female ICR mice were stimulated with 5 IU PMSG and 48 hours later were injected 5 IU of hCG, then female and male mice were mated. At 48 hour post-hCG injection, oviducts were dissected out and 2-cell embryos were flushed. The 2-cell embryos were cultured in various media, Ham's F-10 media of milli-Q water $(3^{\circ})$, Ham's F-10 media of HPLC (high performance liquid chromatography, Baxter) water, Medicult media, HTF (human tubal fluid) media for 96 hours. The results were as follows. 1. When the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-9}{\mu}g/ml{\sim}10^{-8}{\mu}g/ml$ of CC, those were suppressed in meiotic maturation $(28.2{\sim}33.7%)$. Whereas the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-7}{\mu}g/ml{\sim}10^{-4}{\mu}g/ml$, these were not effected in meiotic maturation $(54.5{\sim}72.7%)$. 2. When the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-4}{\mu}g/ml{\sim}10^{-1}{\mu}g/ml$ of Metrodin, those were suppressed in meiotic maturation $(35.7{\sim}41.5%)$. Meanwhile the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-7}{\mu}g/ml{\sim}10^{-5}{\mu}g/ml$, those were not effected in meiotic maturation $(54.2{\sim}70.3%)$. 3. When the oocytes-cumulus complexes were cultured in $10^{-5}{\mu}g/ml{\sim}10^{-4}{\mu}g/ml$ of HMG, those were suppressed in meiotic maturation $(48.2{\sim}50.4%)$. As being cultured in $10^{-7}{\mu}g/ml{\sim}10^{-6}{\mu}g/ml$, increased in meiotic maturation $(75.8{\sim}80.7%)$. 4. When the 2-cell embryos were cultured in Ham's F-10 media of milli-Q water $(3^{\circ})$, Ham's F-10 media of HPLC (high performance liquid chromatograpy, Baxter) water, Medicult media, HTF (human tubal fluid) media, developmental rates to blastocyst and hatching for 96 hour were 50.0%, 45.2%, 71.5% and 95.6%, respectively.