• 한국수정란이식학회지
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• 제12권2호
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• pp.171-179
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• 1997

The objectives of the present study were improvements in the efficiency of developmental rates to morula and blastocyst stages to produce a large number of genetically identical nuclear transplant embryos. The oocytes collected from slaughterhouse ovaries were matured for 24 h and then enucleated and cultured to allow cytoplasmic maturation and gain activation competence. And then the donor embryos were treated for 12 h with 10 $\pi$g /ml nocodazole and 7.5 $\pi$g /ml cytochalasin B to synchronize the cell cycle stage at 26 h after the onset of culture. The blastomeres were transferred into the perivitelline space of the enucleated nocytes and blastomeres and oocytes were fused by electrofusion. The cloned embryos were then cultured in various conditions to allow further development. The age of the recipient(30 vs 40 h) had no significant effect on the fusion rates(82.4 vs 82.1%) and the developmental rates to morula /blastocyst(9.8 vs 11.0%). Effect of Nocodazole treatment on the donor cell cyle synchronization to improve the developmental rates of bovine nuclear transplant embryos was significantly higher than control group(21.4 vs 10.1%, p<0.05). Significant differences were in the percentage of fusion rates(72.9,77.1vs 61.9%) in three types of fusion medium(PBS(+), mannitol and sucrose, p<0.01). The developmental rates of bovine nuclear transplant embryos appeared to be highest in mSOF medium under 5% 0$_2$ condition, but no significant differences were found when compared with TCM199-BOEC and mSOF under two different oxygen ratio(5 and 20%).

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.5-5
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• 2001

This study was to test whether Hanwoo in vitro matured oocytes can be successfully cryopreserved by a new vitrification procedure using MVC method. For the vitrification, oocytes were pretreated in 10% ethylene glycol (EG10) for 5-10 min, exposed in EG30 for 30 sec, each oocytes were individually put on the inner wall of 0.25 $m\ell$ straw, and then straws were directly plunged into L$N_2$. Thawing was taken by 4-step procedures [1.0 Msucrose (MS), 0.5 MS, 0.25 MS, and 0.125 MS] at 37$^{\circ}C$. In vitro developmental capacity (survival, cleavage ($\geq$2-cell) and blastocyst rates) in vitrified group was no significant difference compared to that in other treatment groups (exposed; 100.0, 74.4, 32.3% and control; 100.0, 78.3, 36.3%): high mean percentage of oocytes (91.2%) was survived, 69.4% of them were cleaved and 27.9% of cleaved embryos were developed to blastocyst. Especially, after transfer of in vitro developed embryos in vitrified group, four of six recipient animals were found to pregnant and three of them were ongoing pregnant by manual palpation at 250 days after transfer. However, among them, two healthy female calves (23 and 25kg) were born. This result demonstrates that MVC method is very appropriate freezing method for the Hanwoo in vitro matured oocytes and that ovum bank can be maintained efficiently by MVC cryopreservation method.

• 한국수정란이식학회지
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• 제13권1호
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• pp.77-86
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• 1998

A combined technology of transvaginal ovum pick-up(OPU) system with in vitro-oocyte manipulation technique can be used for improving reproductive efficiency in the cattle. The objective of this study was to establish a newly-conceived breeding program using OPU in the pregnant cows. The OPU trial was performed in pregnant cows every 10 days from 40 through 90 days of artificial insemination (Al), and number of follicles in ovary, number of retrieved oocytes and embryo development following in vitro-fertilization, were evaluated. Reduced number of follicles in the ovaries of pregnant cows was firstly detected from 70 days after A' and a significant (P<0.05) decrease in the follicle number (5.4 follicles /donor) was found at 90 days than at 40, 50, 60 and 80 days after Al (8.0~9.2). A similar pattern was also observed in the number of oocytes retrieved by OPU apparatus during experimental period. When retrieved oocytes were matured and inseminated in vitro with frozen bull semen, development of the oocytes to the blastocyst stage was not significantly affected by the retrieval time. Four embryos (morula or blastocyst stage) derived from oocytes retrieved from pregnant cows were nonsurgically transferred to four recipient cows on day 7 of estrus cycle. For the first time in Korea, three of four transferred embryos developed to live calves with normal physiological parameters. In conclusion, an effective breeding program employing pregnant cow can be developed by use of OPU trial and in vitro culture techniques of oocytes ; OPU system could be repeated in pregnant cows with no risk of abortion and viable offsprings were borne after transfer to the recipients.

• 한국가축번식학회지
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• 제21권3호
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• pp.293-302
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• 1997

Follicular oocytes of Grade I and II were collected from 2~6 mm ovarian follicles and matured in vitro (IVM) for 24 hrs in TCM-199 su, pp.emented with 35$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 10$\mu\textrm{g}$/ml LH, and 1$\mu\textrm{g}$/ml estradiol-17$\beta$ at 39$^{\circ}C$ under 5% CO2 in air. They were fretilized in vitro (IVF) by epididymal spermatozoa capacitated with heparin for 12 hrs. The zygotes were then co-cultured in vitro with bovine oviducted epithelial cells (BOEC) for 7 to 9 days. The optimal time for IVM, the successful enucleation of IVM oocytes by micromanipulation at different oocyte ages after IVM, and the ideal culture system for IVM for effective IVF and in vitro development of IVM-IVF embryos was examined for in vitro production of nuclear recipient oocytes and nuclear donor embryos. To improve the efficiency of nuclear transplantation (NT) of IVF embryo into IVM follicular oocytes, this study evaluated the optimal electric condition and oocytes age for activation of IVM oocytes and in vitro development of NT embryos. In vitro development of NT embryos with preactivation or non-preactivation in enucleation oocytes, cell number of IVN-IVF embryos, and NT embryos wre also examined. The results obtained were as follows; 1. The most suitable enucleation time was at 24 hpm (83.3%) rather than that of 28 hpm(69.6%) and 32 hpm(50.0%). 2. There was no difference among the fusion rates of NT embryos at the voltages of 0.75, 1.0 and 1.5 kV/cm, but the in vitro development rates to morule and blastocyst were significantly (P<0.05) higher at the voltage of 0.75(12.5%) and 1.0kV/cm (12.6%) compared to 1.5kV/cm(0%). 3. No significant difference in activation rates were seen in NT embryos stimulated for 30, 60 and 120 $\mu$sec (71.7, 85.2 and 71.9%, respectively), but the in vitro development rates to morulae and blastocyst were significantly (P<0.05) higher in the oocytes stimulated for 30 $\mu$sec (11.6%) and 60 $\mu$sec(10.7%) than 120 $\mu$sec(0.0%). 4. The fusion rates (71.0 and 87.3%) and the in vitro development rates (9.1 and 12.7%) to morula and blastocyst were seen in the NT embryos stimulated at 28 and 32 hpm under the condition of 1.0 kV/ml, 60 $\mu$sec. However, at 24 hpm the fusion rates were 64.8% and the in vitro development to morula and blastocyst were not seen. 5. The fusion rates between the 8~12, 13~17 and 18~22-cell stage of IVM-IVF embryos were not significantly different. The in vitro development rates of the fused embryos to morula and blastocyst which were received from a blastomere of 8~12, 13~17 and 18~22-cell stages of IVM-IVF embryos were 14.9, 8.3 and 6.5%, respectively. 6. The in vitro development rate of the enucleated recipient oocytes with preactivation (24.2%) to morula and blastocyst was significantly (P<0.05) higher than that of non-preactivation (12.8%). 7. The cell numbers of NT blastocyst and IVM-IVF blastocyst cultured during 7~9 days were 63$\pm$11 and 119$\pm$23, and then their the mean cell cycle number were 5.98 and 6.89, respectively.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제38권4호
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• pp.147-158
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• 2014

Differentiated nuclei can experimentally be returned to an undifferentiated embryonic status after nuclear transfer (NT) to unfertilized metaphase II (MII) oocytes. Nuclear reprogramming is triggered immediately after somatic cell nucleus transfer (SCNT) into recipient cytoplasm and this period is regarded as a key stage for optimizing reprogramming. In a recent study (Dai et al., 2010), use of m-carboxycinnamic acid bishydroxamide (CBHA) as a histone deacetylase inhibitor during the in vitro early culture of murine cloned embryos modifies the acetylation status of somatic nuclei and increases the developmental competence of SCNT embryos. Thus, we examined the effects of CBHA treatment on the in vitro preimplantation development of porcine SCNT embryos and on the acetylated status of histone H3K9 on cloned embryos at the zygote stage. We performed the three groups SCNT: SCNT (NT), CBHA treatment at the porcine fetus fibroblast cells (PFFs) used as donor cells prior to SCNT (CBHA-C) and CBHA treatment at the porcine SCNT embryos during the in vitro early culture after oocyte activation (CBHA-Z). The PFFs were treated with a $15{\mu}M$ of CBHA (8 h) for the early culture and the porcine cloned embryos were treated with a $100{\mu}M$ concentration of CBHA during the in vitro early culture (10 h). Cleavage rates and development to the blastocyst stage were assessed. No significant difference was observed the cleavage rate among the groups (82.6%, 76.4% and 82.2%, respectively). However, the development competence to the blastocyst stage was significantly increased in CBHA-Z embryos (22.7%) as compared to SCNT and CBHA-C embryos (8.6% and 4.1%)(p<0.05). Total cell numbers and viable cell numbers at the blastocyst stage of porcine SCNT embryos were increased in CBHA-Z embryos as compared to those in CBHA-C embryos (p<0.05). Signal level of histone acetylation (H3K9ac) at the zygote stage of SCNT was increased in CBHA-Z embryos as compared to SCNT and CBHA-C embryos. The results of the present study suggested that treatment with CBHA during the in vitro early culture (10 h) had significantly increased the developmental competence and histone acetylation level at the zygote stage.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권4호
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• pp.487-495
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• 2007

The objectives of the present study were to initiate cloning of Korean native goat by somatic cell nuclear transfer (NT) and to examine whether unovulated (follicular) oocytes can support the same developmental ability of NT embryos as ovulated (oviductal) oocytes after hCG injection in stimulated cycles of the goat. The in vivo-matured and immature oocytes were collected from the oviducts and follicles of superovulated does, respectively, and the immature oocytes were maturated in vitro. Ear skin fibroblasts derived from a 3-yr-old female Korean native goat were used as the donors of nuclei or karyoplasts. Following fusion, activation and in vitro culture to a 2- to 4-cell stage, 49 in vitro-derived and 105 in vivo-derived embryos were transferred to 6 and 17 recipient does, respectively. One doe and three does of the respective groups were identified as pregnant by ultrasonography on day 30 after embryo transfer. However, only one doe, which had received in vivo-derived embryos, delivered a normal female kid of 1.9 kg on d 149. The cloned kid gained more weight than her age-matched females as much as 87% during the first 4 mo after birth (17.7 vs. $9.4{\pm}0.8$ kg) and reached puberty at 6-mo age a few months earlier than normal female does. The telomere length of the kid, which was similar to that of the donor fibroblast at 2-mo age, decreased 8% between 2- and 7-mo ages. Moreover, at 7-mo age, she had 21% shorter telomere than her age-matched goats. To our knowledge, this is the first case in which a cloned animal born with a normal weight exhibited accelerated growth and development. The unusually rapid growth and development of the cloned goat may have resulted from SCNT-associated epigenetic reprogramming involving telomere shortening.

• 한국수정란이식학회지
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• 제22권2호
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• pp.89-95
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• 2007

본 연구는 재래 산양의 체세포 핵이식에 의하여 생산한 복제 산양(진순이)의 조직으로부터 공여 핵을 배양하여 다시 핵이식을 실시하여 재복제에 따른 융합율과 분할율, 이식 후의 수태율 등을 조사하여 재복제 가능성 여부를 검토하기 위하여 실시하였다. 공여 세포는 귀 유래 섬유아세포를 분리 배양하여 사용하였으며, 체내 성숙 난자는 성숙한 미경산 재래 산양에 과배란을 유기하여 외과적인 방법으로 난관 관류를 통해 회수하여 핵이식을 실시하였다. 핵이식란의 융합은 전기 자극 방법으로 실시되었으며, 융합이 완료된 핵이식란의 활성화 처리는 핵이식 3시간 후에 Ionomycin과 6-DMAP를 병용 처리하여 실시하였다. 복제 수정란의 체외 배양은 0.8% BSA가 첨가된 mSOF 배양액으로 $2{\sim}4$ 세포기까지 체외 배양을 실시한 다음 수란 산양의 난관에 외과적으로 이식하였다. 임신 진단은 발정일로 부터 제 30일과 60일째에 초음파 임신 진단기로 임신 진단을 실시하고, Progesterone농도는 이식 후 21일째와 63일째의 혈액을 채취하여 RIA 방법으로 검사하였다. 체세포 핵이식에 의한 재복제란(2nd)을 전기 자극에 의한 융합을 1회 실시하였을 때 융합율은 65.9%로서 복재란(1st)의융합을 51.0%보다 유의적(p<0.05)으로 높았으며, 2회 전기자극을 실시하였을 때는 각각 77.4 및 63.9%로서 차이가 없었으나, 3회 재복제란 융합율도 87.5%로서 복제란의 70.1%와 유의적인 차이는 없었다. 재복제 융합란의 분할율은 56.0%로j 복제 융합란의 77.7%보다 낮았다. 재복제란을 수란 산양에 이식을 실시하여 임신 제21일과 63일째 임신 진단을 실시하였을 때 수태율을 수란 산양의 발정유기 방법에 따른 수태율에 있어서 재복제란의 21일째 수태율은 39.3%로서 복제란의 17.4%보다 높았으며, 63일째는 각각 14.3 및 13.0%로서 복제 회수에 따른 수태율의 차이는 없었다. 수란 산양의 발정 유기 방법에 있어서 제 21일째에 자연발정이 발현된 수란 산양의 수태율은 45.4%로서 인위적으로 발정 동기화를 유도한 수란 산양의 35.3%보다 높았다. 제 63일째는 각각 18.2 및 11.8%로서 차이가 없었다. 이상의 결과로 볼 때 재래 산양의 체세포 핵이식에 의한 복제효율에 있어서는 복재와 재복제간에 차이가 없었으며, 수란산양의 발정 동기화 방법에 따른 수태율에 있어서도 차이가 없었다. 그러나 앞으로 재래 산양의 복제 효율 개선을 위해서는 양질 난자의 다량 확보, 산양 수정란의 체외 배양 체계 확립, 이식 기법의 개발 등에 관한 후속 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제28권1호
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• pp.21-27
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• 2004

본 연구는 이종간 핵이식란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로서 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 수핵난자 및 전기적 융합조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외 발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 도축되어지는 소 및 돼지의 난소에서 난포란을 채취하여 TCM-199 및 NCSU-23에 혈청 및 호르몬을 첨가하여 39$^{\circ}C$, 5% CO$_2$ 배양기내에서 24 및 48시간 체외성숙을 실시하여 수핵난자를 준비하고, 공여세포의 준비는 산양의 귀세포를 채취하여 0.25% Trypsin-EDTA의 처리로 세포를 분리, 배양하여 사용하였으며, 계대배양과 함께 세포는 TCM-199 ＋ 10% FBS ＋ 10% DMSO로 동결을 실시하였다. 핵이식은 성숙된 난자의 극체 및 전핵을 laser system으로 투명대를 drilling 하여 제거하고 준비된 공여세포를 핵이 제거된 난자에 주입하여 전기적 자극으로 융합을 실시하여 융합된 난자는 전기적 자극으로 활성화를 유도하였다. 활성화가 이루어진 복제 수정란은 수핵란이 소난자의 경우 monolayer가 형성된 10% FBS가 첨가된 TCM199 배양액에서 7∼9일 동안 체외배양하였으며, 수핵란이 돼지의 경우 10% FBS가 첨가된 NCSU-3 배양액으로 6∼8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 유도하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극의 세기를 1.95 kv/cm와 2.10 kv/cm로 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 47.7및 44.6%였으며, 분할율도 41.9 및 54.5%로써 차이가 없었다. 수핵란이 돼지 난자인 경우는 융합율은 51.3 및 46.1%로써 차이가 없었으며, 분할율도 75.0및 84.9%로써 차이가 없었다. 전기자극 시간을 30 또는 60${\mu}$sec, 횟수는 1 또는 2회 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 30 ${\mu}$sec 1회(50.8%) 와 2회(31.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(19.3%)가 가장 낮았다(P＜0.05). 융합란의 분할율은 30${\mu}$sec 1회(53.3%)와 2회(50.0%) 간에 차이가 없었으나, 60${\mu}$sec 1회(18.2%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 돼지 난자의 경우 융합율은 30${\mu}$sec 1회(48.1%), 2회(45.2%)및 60${\mu}$sec 1회(48.6%)간에 차이가 없었으며, 분할율은 30${\mu}$sec 1회(78.4%)와 60${\mu}$sec 1회 (79.4%)간에 차이가 없었으나, 30${\mu}$sec 2회(53.6%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 이종간 핵이식란의 체외발달에 있어서 수핵란이 소 난자의 경우 상실배와 배반포기로의 발달율이 22.6%로써 단위발생란 30.6%와 차이가 없었으며, 돼지 난자의 경우는 이종간 핵이식란이 5.1%로써 단위발생란 37.4%보다 유의적(P＜0.05)으로 낮게 나타났다. 이상의 실험결과로 보아 산양의 체세포를 이용한 이종간 핵이식 복제수정란의 생산을 위하여 수핵란으로 소와 돼지를 사용하여 복제수정란의 발달을 확인할 수 있었으며, 이종간 핵이식에 있어서 수핵란, 공여세포, 융합, 활성화 및 배양조건 등 아직 초보 수준에 있으며, 앞으로 보다 많은 연구를 통하여 이러한 문제들이 해결되면 멸종위기 상태에 있는 동물들의 종 보존에도 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제20권2호
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• pp.105-112
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• 2005

본 연구는 재래산양에서 복제 수정란의 생산효율을 향상시키기 위한 기초 자료를 제시하고자 체세포 핵이식을 실시하여 공핵세포의 종류, 핵이식란의 활성화 처리 방법 및 수핵난자의 조건이 체외발달율에 미치는 영향을 조사, 검토하여 핵이식란 생산을 위한 최적의 조건을 규명하고자 실시하였다. 공핵세포의 종류에 따른 핵이식란의 체외발달율은 융합이 이루어진 핵이식란의 활성화 처리 후 분할율은 귀 유래 섬유아세포를 공핵세포로 사용하였을 때가 $40.5\%$로서 태아 유래 섬유아세포를 공핵세포로 사용하였을 때의 $55.5\%$와 유의적인 차이가 없었다. 또한 상실배 또는 배반포기로의 발달율도 각각 $6.7\%$ 및 $16.0\%$로서 유의적인 차이가 없었다. 핵이식란의 활성화 방법에 따른 체외발달율은 ionomycin+6-DMAP 처리를 하였을 때 분할율은 $79.0\%$로서 전기자극을 주었을 때의 $9.5\%$보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 상실배 또는 배반 포기로의 발달율도 ionomycin+6-DMAP 처리를 하였을 때는 $15.6\%$가 발달하였으나, 전기 자극을 주었을 때는 4-세포기 이후로의 발달이 전혀 이루어지지 않았다. 체세포 핵이식란은 단위발생란에 비하여 분할율$(66.1\%\;vs\;59.18\%)$ 및 상실배 또는 배반포배로의 발달율$(19.0\%\;vs\;0.0\%)$이 유의적 (P<0.05)으로 낮았다. 단위발생란의 분할율은 체내 성숙난자에서 $86.8\%$로서 난포란의 $69.0\%$보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다 단위발생란의 상실배 또는 배반포기로의 발달율에 있어서도 체내 성숙난자$(50.0\%)$가 난포란$(23.6\%)$보다 유의적 (p.<0.05)으로 발달율이 높았다. 이상의 결과로 볼 때 재래산양의 체세포를 이용한 복제수정란의 생산효율을 향상시키기 위해서는 다수의 난자 확보를 위한 과배란처리 방법의 개선, 난포란의 이용효율 개선 및 활성화 처리방법 등이 확립되어야 하며, 후기배로의 발달율 향상을 위해서는 최적의 체외 배양조건 확립이 시급한 것으로 생각된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2001

본 연구는 체외에서 성숙된 한우 미수정란이 새로운 초자화 동결 방법인 MVC 방법으로 성공적으로 동결 보존될 수 있는지의 여부를 확인하고자 실시하였다. 초자화 동결을 위해서 미수정 난자는 EG10에서 5~10분간 전처리하고 EG30에서 30초간 노출하였으며 0.25 $m\ell$ 스트로의 내벽에 난자를 각각 적하한 다음, 곧바로 액체 질소에 침지하였다. 응해는 37$^{\circ}C$에서 4단계로 이루어졌다 (1.0M sucrose (S), 0.5 MS, 0.25 MS와 0.125 MS). 한우 미수정 난자를 MVC 방법을 이용하여 초자화 동결하였던 바 체외에서의 발생능이 다른 군과 유의한 차이를 나타내지 않았다 (생존율, 난할율, 배반포 형성율: 동결군 - 91.2, 69.4, 27.9%; 노출군 -100.0, 74.4, 32.3% : 대조군 - 100.0, 78.3, 36.3%). 또한, 체외에서 발달된 동결군의 난자를 6마리의 대리모 소에 이식하였던 바, 4마리가 임신에 성공하여 이중 3마리가 임신중임이 임신 250일에 직장검사를 통하여 확인되었다. 따라서, MVC 동결 방법은 한우 미수정란을 동결하기에 적합한 방법이며 앞으로 이 방법을 통하여 난자은행이 효율적으로 이용될 수 있으리라 사료된다.