• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제31권4호
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• pp.201-207
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• 2004

Objective: The Id family of helix-loop-helix proteins are thought to affect the balance between cell growth and differentiation by negatively regulating the function of basic-helix-loop-helix (bHLH) transcriptional factors. The aim of this study was to investigate the expression pattern of Ids (Id-1, -2, -3, and -4) in preimplantation mouse embryos at mRNA and protein levels. Methods: Oocytes and preimplantation embryos were collected from reproductive organs of female ICR mice following superovulation. RT-PCR was performed to investigate the mRNA expression patterns of Id genes and their protein were localized by immunofluorescence analysis. Results: Id-1 and Id-3 mRNAs were strongly expressed at the germinal vesicle (GV) oocyte and the blastocyst stages. Id-2 mRNA was expressed throughout preimplantation embryo development, but Id-4 was not expressed. Immunofluorescence showed that Id-1 and Id-2 were predominantly localized in cytoplasmic region, but the immunofluorescence signal of Id-3 was weak throughout preimplantation embryo development. Conclusion: These data show for the first time that Ids are expressed in preimplantation mouse embryos and suggest that Ids may play an important role in early preimplantation embryo development and uterine physiological changes.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제2권2호
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• pp.197-203
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• 1998

포유류 배아발생 중 DNA 메틸화는 세포분화와 유전자발현에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 생쥐 착상전 초기배아 발생 중 메틸화효소에 의해 유지되는 DNA 메틸화의 중요성과 자세한 기작은 잘 이해되고 있지 않다. 이 연구에서 DNA 메틸화의 역할에 관하여 알아보기 위하여, 성숙난자와 착상전 초기배아에서 DNA 메틸전이효소의 발현양상을 조사하였다. 이를 위해, DNA 메틸전이효소를 암호화하고 있는 cDNA에서 primer를 고안하였다. Primer의 정확도와 PCR조건의 적합화를 통하여, DNA MTase 전사물이 성숙난자와 착상전 초기배아에서 검출되었다. DNA MTase의 mRNA량은 성숙난자에서 가장 높으며, 전핵시기까지 비슷한 정도로 유지되었다. 이후 8-세포기까지 지속적으로 감소하다 상실기 배아에서 다시 검출되어 포배기까지 증가하는 양상을 보였다. 그리고, RNA polymerase II 억제제를 전핵시기 배아에 처리하여, 난자와 전핵시기 배아에 다량 존재하는 전사물이 모계유래인 것을 확인하였다. 결국, 난자와 전핵시기 배아에 상대적으로 다량 존재하는 DNA 메틸전이효소의 전사물은 아마도 착상전 초기배아에서 DHA 메틸화의 유지에 필요하며, 착상전 초기배아 발생에 있어서 유전자발현과 세포분화에 영향을 줄 것임을 시사하고 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제3권1호
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• pp.69-74
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• 1999

인슐린 유사 성장 호르몬 1과 2 (IGF-1 & IGF-2)는 착상 전 초기배아 발생을 조절하는 중요한 요소이다. 생쥐 착상 전 초기배아에서 IGF-1의 역할에 관한 연구를 위해, IGF-1과 IGF-1 수용체의 전사물의 존재 여부를 난자와 착상 전 초기배아에서 조사하였다. 새로이 고안된 IGF-1 primer를 이용하여 난자에서 전사물을 검출하였다. 그리고, PCR 산물을 제한효소인 Msp I으로 절단하여 확인하였다. 이 실험에서 IGF-1과 IGF-1 수용체의 전사물이 난자와 착상 전 초기배아에서 모두 검출됨을 보였다. GV-난자에 다량 존재하는 mRNA는 4- 혹은 8-세포기까지 지속적으로 감소하다가 이후에 다시 증가하는 양상을 보였다. GV-난자에서 IGF-1과 IGF-lR 전사물이 존재한다는 것은 초기배아에 존재하는 전사물이 모계유래 산물임을 암시한다. 또한, 난자와 착상 전 초기배아에 IGF-1과 IGF-1 수용체 전사물이 존재하는 것으로 보아 착상 전 초기배아에서 IGF-1은 자가 분비되어 IGF-1 수용체의 신호전달 경로를 통하여 배아발생에 작용하는 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제38권3호
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• pp.126-134
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• 2011

Preimplantation genetic diagnosis (PGD) is gradually widely used in prevention of gene diseases and chromosomal abnormalities. Much improvement has been achieved in biopsy technique and molecular diagnosis. Blastocyst biopsy can increase diagnostic accuracy and reduce allele dropout. It is cost-effective and currently plays an important role. Whole genome amplification permits subsequent individual detection of multiple gene loci and screening all 23 pairs of chromosomes. For PGD of chromosomal translocation, fluorescence $in-situ$ hybridization (FISH) is traditionally used, but with technical difficulty. Array comparative genomic hybridization (CGH) can detect translocation and 23 pairs of chromosomes that may replace FISH. Single nucleotide polymorphisms array with haplotyping can further distinguish between normal chromosomes and balanced translocation. PGD may shorten time to conceive and reduce miscarriage for patients with chromosomal translocation. PGD has a potential value for mitochondrial diseases. Preimplantation genetic haplotyping has been applied for unknown mutation sites of single gene disease. Preimplantation genetic screening (PGS) using limited FISH probes in the cleavage-stage embryo did not increase live birth rates for patients with advanced maternal age, unexplained recurrent abortions, and repeated implantation failure. Polar body and blastocyst biopsy may circumvent the problem of mosaicism. PGS using blastocyst biopsy and array CGH is encouraging and merit further studies. Cryopreservation of biopsied blastocysts instead of fresh transfer permits sufficient time for transportation and genetic analysis. Cryopreservation of embryos may avoid ovarian hyperstimulation syndrome and possible suboptimal endometrium.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제21권4호
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• pp.273-284
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• 1996

착상전기(着床前期}의 태아(胎兒)는 방사선(放射線)을 비롯한 많은 환경요인(環境要因)에 대하여 감수성(感受性)이 높은 개체(個體)임에도 불구하고 특히 이 시기는 임신부(姙娠婦)가 자각(自覺)적으로 임신을 감지할 수 없는 시기이기에 이러한 여러 환경유해요인으로부터 의도적으로 피할 수가 없다. 그러므로 착상전기의 영향을 충분히 검토한 후에 의료행위를 취할 것이며 이에 대한 방어(防禦)대책도 검토할 필요가 있다. 종래 까지 방사선에 대한 태아영향에 관한 많은 연구결과에 의하면 방사선 및 그 외의 유해요인에 대한 착상전기의 영향은 배사망(胚死亡)(유산(流産))만이 일어나며 기형(奇形)은 유발(誘發)하지 않는다고 하여 발생학(發生學)등 여러 교과서에서 기형은 기관형성기(器官形戚期)만이 국한(局限)해서 일어나는 영향이라고 단정되어 왔었다. 그러나 이 연구결과 착상전기에 있어서도 기형이 유발하여 오히려 기관형성기((器官形成期)보다도 감수성이 높다는 것이다. 또한 착상전기에서도 기형유발의 시기특이성을 가지며 여러 종류의 기형이 발생한다는 것이 본 연구로부터 밝혀졌다. 실험동물은 ICR Mouse를 사용했다. ICR Mouse는 일반적으로 태아사망 및 기형실험에 널리 사용되는 것이다. 사육조건은 Conventional 한 조건하에서 사육했으며 Mating 방법(方法)은 Female 마우스의 발정기(Sexual Excitement period)에 있는 mouse 질(膣)을 육안 적으로 관찰하여 $AM 6:00{\sim}AM 9:00$시까지 3시간만 mate시켰다. AM9:00시에 Vaginal Plug를 관찰하여 임신을 확인했다. Plug가 확인 된 마우스는 AM8:00시에 수정(Conception)된 것으로 가정하고 이 시점을 임신 0일 0시로 수정 난의 태아연령을 산정했다. 방사선조사는 $^{135}Cs\;{\gamma}-$선을 사용하였으며 임신 마우스의 전신조사를 실시하고 조사한 시기는 각 2, 48, 72, 96hpc이며 조사한 방사선 선량 군은 $0.1{\sim}2.5Gy$이다. 태아영향 관찰지표는 태아 연령은 mate일 오전 8:00시를 임신 0일 0시로 환산하여 태아연령 18일에 임신마우스를 Cervical vertebral dislocation에 의해 도살했다. 도살 후 해부하여 각 임신 마우스별로 관찰했다. 착상 율을 관찰하기 위하여 황체수를 세었고, 태아사망과 생존태아를 구별했다. 자궁 내 사망의 분류는 태아사망을 1) preimplantation death 2) Embryonic death 3) Fetal death로 분류했다. 착상전사망은 수정후 $0{\sim}4.5$일(1세포기${\sim}$배반포후기 부화까지)까지의 사망으로써 난소의 황체수(배란 수)와 착상태아(생존태아, 착상흔, 태반유잔, 흡수태아, 침연태아의 합계)로부터 구할 수 있다. Embonic death는 수정 후 $4.5{\sim}13$일까지의 사망으로써 Implantation sites, Placental remnants, Resorption of fetus로 관찰된 것이다. Fetal death는 수정후 $14{\sim}18$일까지의 사망으로써 Maceration of fetus로 관찰되는 것이다. 통계학적 분석은 각 Group의 착상 을과 자궁 내 사망 율을 산출할 때에는 각 임신마우스에 따라 발생빈도가 크게 다르기 때문에 통계처리에는 Non parametric 검정인 Kluskal Wallis 검정을 사용하여 분석하였다. 또한 개체 Level 영향인 착상을, 태아사망, 기형의 threshold dose의 산정에 대해서는 SAS-Logistic 검정에 따라 통계 분석을 하여 $5%(Ld_5,\;ED_5)$ 및 $10%{\times}2/3$점을 threshold dose로 판단했다. 태아체 중에 대해서는 parametric검정인 t-test검정에 의하여 분석했다. 그 결과 착상전기에서도 기형이 유발하며 특히 시기에 따라 일어나는 때와 일어나지 않는 때가 있음을 본 연구로부터 밝혀졌다. 또한 착상전기의 영향으로써 유발되는 기형은 여러 종류의 기형이 발생함이 밝혀졌다. 특히 이시기는 착상전 사망 및 배(胚)사망은 방사선 선량에 따라 크게 일어나나 태아사망(Fetal death) 및 태아체중은 유의차(有意差)가 없었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제35권1호
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• pp.19-38
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• 2008

• 한국환경보건학회지
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• 제24권2호
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• pp.126-133
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• 1998

Effects of B(a)P on preimplantation mouse embryos in vitro were studied. Preimplantation mouse embryos were exposed to a concentration of 0.3, 1, 3 and 10 $\mu$M B(a)P for 72 hrs. The toxicological effects of B(a)P were evaluated by morphological observation of embryos up to the blastocyst stage, and by measuring DNA, RNA and protein synthesis by radioactive precursor incorporation. At 1 $\mu$M B(a)P did not affect preimplantation development but interfered with hatching and ICM formation. Suppressing effect of ICM formation was dose dependent. At the eight cell stage, the developmental rate was decreased at above 3 $\mu$M of B(a)P. At the blastocyst stage, attachment and trophoblast outgrowth were diminished at the 10 $\mu$M of B(a)P and ICM formation was decreased at 1 $\mu$M of B(a)P. Inner cell number of blastocyst was decreased dose dependently. So, number of ICM was one of the most sensitive and toxicological end point. The RNA incorporation rate of 0.1 $\mu ^3$H-uridine was dosedependent and the protein incroporation of 0.5 $\mu Ci ^{35}$S-methionine showed a significant decrease after 48 hrs. But the DNA incorporation rate of methyl-$^3$H thymidine was not affected. Our results suggested that B(a)P did not affect the DNA replication but transcription was inhibited by dose dependent manner. There delay of development during the blastocyst stage was mainly due to the inhibition of RNA synthesis followed by protein synthesis.

• Journal of Genetic Medicine
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• 제19권1호
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• pp.14-21
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• 2022

Complex chromosome rearrangements (CCRs) are structural chromosomal rearrangements involving at least three chromosomes and more than two breakpoints. CCR carriers are generally phenotypically normal but related to higher risk of recurrent miscarriage and having abnormal offspring with congenital anomalies. However, most of CCR carriers are not aware of their condition until genetic analysis of either abortus or affected baby or parental karyotyping is performed. Herein, we present the case that CCR carrier patients can be identified by preimplantation genetic testing of preimplantation embryos. An infertile male patient with severe oligoasthenoteratozoospermia was diagnosed balanced reciprocal translocation, 46,XY,t(3;11) (p26;p14) at first. After attempting the first preimplantation genetic testing for structural rearrangement (PGT-SR) cycle, we found the recurrent segmental gain or loss on 21q21.3-q22.3 of five out of nine embryos. As a result of karyotype re-analysis, the patient's karyotype showed a balanced CCR involving chromosomes 3, 11, and 21 with three breakpoints 3p26, 11p14, and 21q21. The patient underwent two PGT-SR cycles, and a pregnancy was established after the transfer of an euploid embryo in the second cycle. Amniocentesis confirmed that the baby carried normal karyotype without mosaicism. At 37 weeks gestation, a healthy girl weighting 3,050 g was born.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권3호
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• pp.233-243
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• 1998

목적 : 착상전기의 진단 및 치료 영역의 방사선 조사가 임신 ddy mouse에서 산전 사망과 외부 기형을 유발하는지, Compaction전 시기의 반응에 시기별 차이가 있는지 그리고 계통에 따르는 차이가 있는지 여부를 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 임신 ddy mouse 대조군 32 마리와 실험군 53 마리를 대상으로 연구를 시행하였으며, 실험군에 대한 방사선 조사는 착상전의 중요한 두 시기인 24 h p.c.와 48 h p.c.에 진단 영역에서도 이용되는 방사선 선량인 0.1, 0.5 Gy를 포함하여 0.75, 1.5, 3 Gy를 조사한 후, 임신 18일에 희생시켜 산전 사망 즉 착상전 사망, 배 사망 및 태아 사망과 외부 기형을 관찰하였다. 결과 : 1) 착상전 사망은 24 h p.c. 및 48 h p.c.에서 대조군에 비해 현저하게 많이 발생하였으며 선량 의존성을 나타냈고, 시기별 한계 선량은 각각 0.05 Gy 및 0.075 Gy이상으로 24 h p.c.가 48 h p.c.보다 방사선에 대한 감수성이 높은 시기임을 알 수 있었다. 2) 배 사망은 48 h p.c.의 0.1 Gy 조사군을 제외한 24 h p.c. 및 48 h p.c.의 모든 조사군에서 대조군에 비해 많이 발생하였고 선량 의존성을 보였으며, 한계 선량은 각각 0.1 Gy 및 0.25 Gy이상으로 24 h p.c.가 48 h p.c.보다 방사선 조사에 의한 배 사망의 감수성이 높았다. 3) 태아 사망은 24 h p.c. 및 48 h p.c.의 실험군 모두에서 발생하지 않았다. 4) 외부 기형은 24 h p.c. 실험군에서 뇌노출 기형 2예, 안검결손 기형 3예, 무안구증 3예, 구개열 2예, 복벽 파열 2예, 꼬리 기형 2예 및 다리 기형 1예, 국소 복벽 결손 1예 등이 발생하였는데, 그 중 진단 영역의 방사선 선량인 0.1 Gy군에서 안검결손 기형 1예, 복벽 파열 1예, 0.5 Gy군에서 뇌노출 기형 1예, 꼬리 기형 2예 및 다리 기형 1예가 발생하여 대조군에 비해 통계적으로 유의한 증가를 나타냈으며 이 시기의 한계선량은 0.2 Gy이상이었다. 48 h p.c.군에서도 안검결손 기형 1예, 꼬리 기형 2예가 발생하였으나 대조군과 통계적인 유의차가 없었다. 결론 : 이상의 결과를 통해 치료 영역뿐만 아니라 진단 영역의 방사선 조사로도 착상전기 임신 ddy mouse에서 착상전 사망 및 배 사망이 발생하고 24 h p.c.에서는 기형도 유발되어 이 시기의 방사선 영향이 "all-or-none" 반응만 일어나는 것이 아님을 알 수 있었으며, 24 h p.c.가 48 h p.c.보다 방사선 감수성이 높은 시기라는 사실과 함께 다른 연구 결과들과 비교하여 계통에 따르는 차이가 있음을 알 수 있었다. 그러므로 가임기 여성의 방사선 진단 및 치료시 Rugh의 10일 법칙을 적용하여 착상전기 방사선 조사로 인한 부작용들을 적극적으로 예방하는 것이 매우 중요하다고 생각한다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제5권1호
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• pp.94-107
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• 2005

Prenatal diagnosis (PND) such as amniocentesis or chorionic villi sampling has been widely used in order to prevent the birth of babies with defects especially in families with single gene disorderor chromosomal abnormalities. Preimplantation genetic diagnosis (PGD) has already become an alternative to traditional PND. Indications for PGD have expanded beyond those practices in PND (chromosomal abnormalities, single gene defects), such as late-onset diseases with genetic predisposition, and HLA typing for stem cell transplantation to affected sibling. After in vitro fertilization, the biopsied blastomere from the embryo is analyzed for single gene defect or chromosomal abnormality. The unaffected embryos are selected for transfer to the uterine cavity. Therefore, PGD has an advantage over PND as it can avoid the risk of pregnancy termination. In this review, PGD will be introduced and application of PGD in inborn error metabolic disorder will be discussed.