• 제목/요약/키워드: Transgenesis

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리포좀을 이용한 형질전환 닭 생산에 대한 연구 (A Study of the Liposome-Mediated Transgenic Chicken Production)

  • 변승준;박철;양보석;김태윤;손시환;김상훈;전익수
    • 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.

멜리틴 항균펩타이드를 생산하는 형질전환누에 (Production of the melittin antimicrobial peptide in transgenic silkworm)

  • 김성완;구태원;김성렬;박승원;최광호
    • 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.

저온감압 자견법에 의한 재조합 형광누에고치의 조사 (Reeling of recombinant flourescence cocoons through low temperature decompressed cooking)

  • 박종화;김성완;정영훈;이종길;고영미;이상찬;최광호;김성렬;구태원
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.142-146
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    • 2013
  • 최근 국내 농촌진흥청 국립농업과학원 연구팀에서 농가보급품종인 백옥잠(잠123 ${\times}$ 잠124)을 이용하여 피브로인 중쇄 유전자 내에 녹색형광유전자(EGFP)를 도입하여 녹색형광 누에고치를 생산하는 형질전환누에 개발에 성공한 바 있다. 그리고 녹색형광 누에고치는 견사의 주성분인 fibroin heavy chain 유전자에 삽입된 형광유전자의 발현으로 정련을 해도 형광단백질의 고유한 색깔이 그대로 유지되며, 자연광 하에서도 도입 형광유전자 고유의 형광색을 나타낸다. 그러나 형광누에고치는 기존의 $100^{\circ}C$ 내외의 고온 처리에 의한 건조, 자견 및 조사 방법을 이용하면 형광단백질에 심각한 변성이 초래되고 이로 인해 형광색깔을 잃게 되는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 녹색형광 누에고치로부터 녹색형광단백질의 변성을 초래하지 않는 누에고치의 저온건조 방법, 저온 진공 감압 처리에 의해 고치 내강 내 침지액 침투방법 및 조사방법을 개발하여, 녹색형광 누에고치로부터 천연의 녹색형광색을 띄는 생사를 생산하였다. 그리고 이들 생산된 녹색형광 생사는 별도의 염색처리 없이 패션의류, 벽지, 조명등갓, 액세서리, 인테리어용품 등의 고부가가치 실크소재로 적용이 기대된다.

일반돼지와 면역 거부반응이 억제된 형질전환돼지의 혈액 성상 비교 (Comparison of hematological values of conventional pigs and transgenic pigs supressed in immune rejection response)

  • 조아라;오건봉;노재희;정영훈;정숙한;강명금;김미숙;도윤정;오상익;김은주;류재규;최창용
    • 한국동물위생학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.193-200
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    • 2019
  • Blood test is a useful tool in establishing medical treatment for livestock. It provides information such as disease diagnosis, treatment effects, prognostic judgment, and health status. This study compared the value of erythrocytes and leukocytes among conventional, transgenic miniature, and transgenic conventional pigs aged six months to 24 months. Further, it analyzed the aspects of hematological value changes according to the pigs' ages. As a result, the number of red blood cells (RBC), which include hemoglobin, and hematocrit, and the number of white blood cells (WBC), which include neutrophils, and lymphocyte, were high among transgenic miniature pigs, compared with the conventional and transgenic conventional pigs. Conventional pigs showed similar values of RBC and WBC regardless of transgenesis. In comparing their age, the RBC decreased as the age increased compared with the pigs among all the three groups aged of 6~12 months. On the other hand, WBC and neutrophils showed no significant difference regardless of different ages among all the three groups. However, various counts in RBC and WBC were mostly found to be higher in each age in transgenic miniature pigs than in conventional and transgenic conventional pigs. The results of this study show that the values of RBC and WBC were generally higher in transgenic miniature pigs than in conventional and transgenic conventional pigs. Based on this research, hematological values can be widely used in diagnosing diseases or checking the health status of transgenic pigs that are used as disease models, organ transplant source and alike.

생쥐 생식줄기세포의 체외 분리 및 증식 (In Vitro Isolation and Proliferation of Mouse Male Germ-Line Stem Cells)

  • 김수경;김계성
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.243-248
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    • 2003
  • 1. 생쥐 고환으로부터 얻은 세포를 배양하여 군집을 형성하는 것을 관찰할 수 있었으며, AP, SSEA-1, -3, -4과 Integrin $\alpha$6, $\beta$1 및 Oct4의 발현을 확인하였다. 2. 생쥐 생식줄기세포를 3-5일정도 배양하게 되면, 여러 층으로 이루어진 군집을 이루게 되는데 이는 생쥐 배아줄기세포나 배아생식줄기세포의 형태와 같은 것이었다. 3. 생쥐 생식줄기세포를 체외에서 효과적으로 분리, 배양할 수 있는 조건을 확립하였다.

닭 수정란에서 Retrovirus를 이용한 형질전환 닭 생산 연구 (A Study of the Retrovirus-Mediated Transgenic Chicken Production on Chicken Embryos)

  • 변승준;박철;김성우;박진기;장원경;양보석;김태윤;손시환;김상훈;전익수
    • 한국가금학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.225-229
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    • 2005
  • 현재 가장 활발하게 진행되고 있는 형질전환 자 생산 연구방법은 배반엽단계 수정란에 농축한 virus를 주입하여 모자이크 형태의 $G_0$ 형질 전환체를 생산하고 이들을 이용하여 $G_1$ 형질전환 후대를 생산하는 방법이 가장 보편적으로 이용되고 있다. 상기의 연구방법은 완전한 형질 전환체를 획득하기 위해서는 수천수의 $G_1$을 생산하고 각각 유전분석을 수행하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 개선하고자 다음의 연구를 계획하고 수행하였다. 20nL의 농축된 GFP retrovirus를 1세포기 수정란에 주입하고, 주입한 유전자의 발현율과 수정란의 생존율을 배양 4일차 수정란에서 GFP의 발현과 배자의 생존 여부로 판정하였다. 연구결과는 배양 4일차 수정란의 생존율은 기존의 naked DNA 미세주입방법에 비해 다소 낮은 것으로 나타났으나 유의성은 없었다. 1세포기 수정란은 배반엽 단계 수정란과 달리 주입한virus의 유전자를 발현하지 않는 것으로 관찰되었다. 연구결과는 배반엽단계 수정란에 virus 미세주입 방법이 형질전환 닭 생산에 가장 효율적인 방법임 보여주고 있다.

심장 초음파를 이용한 복제견의 심혈관계 기능 평가 (Echocardiographic Evaluation of Cardiovascular Function in Cloned Dogs)

  • 여주환;김재환;김소영;이승준;박노원;오현주;김민정;김건아;조영광;이병천;엄기동
    • 한국임상수의학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.301-307
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 적색 형광 단백질 유전자 형질 전환 복제견을 포함한 복제견들에서 측정된 심장 초음파 수치를 이전에 보고된 일반개의 정상 참고 범위와 비교하는 것이다. 일곱 마리의 복제견에서 M-mode, 2D-mode, pulsed wave Doppler 그리고 Tissue Doppler Imaging을 통해 좌심, 우심 그리고 우심실 우출로의 해부학적 특징과 심장 기능을 평가하였다. 모든 복제견들은 해부학적 구조에서 특이적인 이상을 나타내지 않았으며 측정된 수치들은 정상 참고 범위 이내에 있었다. 게다가 좌심과 우심의 심근 기능 모두 정상 참고 범위 이내에 위치하였다. 특히 복제 동물들에서 흔히 나타나는 우심 부전과 폐성 고혈압은 복제견들에서는 나타나지 않았다. 결론적으로, 성장이 끝난 복제견들에게서 는 출생시와 성장과정에서 심혈관계의 이상을 타나내는 징후는 확인되지 않았다. 그러므로 형질 전환 방법을 포함하는 체세포핵이식 기술은 복제견들의 심장 형태와 기능에 대해 심각한 부작용을 나타내지 않는다고 할 수 있다.

Effects of FSH and LH on Maturation of Bovine Preantral Follicle

  • Kim, D. J.;H. J. Chung;S. J. Uhm;Lee, H. T.;K. S. Chung
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.30-30
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    • 2001
  • The culture of preantral follicles has important biotechnological implications through its potential to produce the large quantity of oocytes for embryo production, transgenesis research, conservation of rare breed, and a potential source of ovarian genetic material. The present study was conducted to establish the optimal conditions of in vitro culture for intact bovine preantral follicles; and to examine the developmental ability of oocytes derived from the in vitro-grown preantral follicles; and to investigate the effects of various concentrations of FSH and LH on these processes. Bovine preantral follicles (150 $\pm$ 1.2${\mu}{\textrm}{m}$), surrounded by theca cell, were isolated enzymetically and mechanically from ovarian cortical slides in Leibovitz L-15 medium containing 1 mg/$m\ell$ collagens and 0.2 mg/$m\ell$ DNase I and cultured for 25 days in the presence of different concentrations of bovine FSH and LH in $\alpha$MEM medium with insulin, transferrin, and selenite. The survival was tested by frypan Blue and Hematoxylin. The survival and growth rates of follicles were higher in FSH treatment groups than these in control (P<0.001), but there were no significant differences between the LH treatment groups and the control. In 25 days, the survival and growth rates of follicles in FSH and LH treatment group (50%, 300$\pm$1.0${\mu}{\textrm}{m}$) were higher than in FSH treatment group (40%, 244$\pm$0.5${\mu}{\textrm}{m}$) and the control group (25%, 160$\pm$ 1.0${\mu}{\textrm}{m}$). Fifty-five percent of healthy antral follicles were obtained, and 60% of the oocytes complete meiotic maturation to the metaphase II stage. Twenty-two percent of the mature oocytes underwent cleavage, and 9% developed to the blastocyst stage. In this study, in vitro-grown oocytes (111 $\pm$ $1.5mutextrm{m}$), under our culture conditions, were not equivalent in size to the in vivo-grown oocytes (130$\pm$1.3${\mu}{\textrm}{m}$). Therefore, these results suggest that bovine preantral follicles with intact theca cell can grow to the antral stage in 25days, and that oocytes from those follicles can acquire the meiotic competence and normally undergo fertilization and development to the blastocyst stage. However, the developmental capacity of in vitro-grown oocytes is presumably not comparable to those of the in vivo counterparts.

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Serum-Free Medium에서 배양한 한우 배의 내동성과 이식 (Transfer, Cryopreservation and Production of Bovine Embryos Cultured in Serum-Free System)

  • 임여정;김진희;송해범;정연길
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.133-145
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    • 2004
  • 난자의 체외성숙 및 체외배양에는 일반적으로 동물의 혈청을 사용하고 있다. 그러나, 채취한 소의 상태에 따라서 혈청의 질에 차이가 있어 실험데이터가 일정하지 않을 수 있고, 그것으로부터 바이러스, 세균, 마이코플라즈마 등에 오염될 가능성이 있다. 따라서, 본 실험에서는 완전 무 혈청 배양액에서 난자의 성숙, 배 발생율, 세포 수, 동결성을 검토하였다. 다음으로, 근래 혈청배지로 생산한 체외 배양 수정란은 과체중의 산자 생산, 초기 산자 사망률, caesarean section, dystocia 같은 발병으로 문제가 지적되고 있다. 그러나 무 혈청 배지로 생산한 체외 배양 수정란은 이러한 현상을 개선할 수 있다는 보고가 있어 본 실험에서는 완전 무혈청 배양액에서 생산된 동결란과 신선란을 젖소에 이식하여 그 결과를 검토하였다. 무혈청 배양액에는 에너지원과 세포성장인자가 첨가된 IVD101과 IVMD101, 대조군인 혈청 배양액에는 TCM199 + 10% FBS가 사용되었다. IVMD101에 의해 체외성숙이 이루어 졌고, 혈청이 첨가된 TCM199 + 10% FBS에서는 12.4% 배 발생율을 보인데 반해, 무혈청 배양액 IVD101과 IVMD101이 각 32.4%, 34.5%로 훨씬 높은 배 발생율을 보였다. 더욱이, 세포 수에 있어서도 무혈청 배양액에서 발생된 배반포의 세포수가 혈청이 첨가된 배양액에서 발생된 배반포의 세포수보다 월등하였으며, 이는 체내란과 비슷한 세포 수를 보이고 있다. 수정란의 내동성을 보면, 융해하고 24시간 배양기 정치 후에 IVD101과 IVMD101은 94.5%, 95.8%의 생존율을 보인 반면 TCM199 + 10% FBS는 52.5%에 불과하다. 융해하고 72시간후 탈출 배반포율이 IVD101과 IVMD101는 78.4%, 83.7%였는데 반해 TCM199 + 10% FBS는 32.0%였다. 마지막으로, 무혈청 배양액에서 발생한 동결란과 신선란을 젖소에 이식한 후에 임신율에 있어서는 유의적 차이는 없었지만, 무혈청 배지에서 생산된 수정란의 내동성의 탁월함이 증명되었다. 이러한 결과들로 종합해 보면, 무혈청 배양액 (IVD101, IVMD101)에서 발생된 수정란이 혈청 배양액에서 발생된 수정란보다 배발생율, 세포수, 동결성, 임신율에 있어서 우수함을 알 수 있었다. 이러한 무혈청 배양액은 배발생 과정의 연구뿐만 아니라 수정란 이식을 위한 고품질의 체외 수정란의 대량 생산, 복제, 형질전환 동물 생산 등에도 유익할 것으로 사료된다.

Developmental Genetic Analysis of Avian Primordial Germ Cells and the Application to Poultry Biotechnology

  • Kagami, H.
    • 한국가금학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.135-142
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    • 2001
  • A novel sterategy has been established to determine the origin of the Primordial Germ Cells (PGCs) in avian embryos directly and the developmental fate of the PGCs for the application to Poultry biotechnology. Cells were removed from 1) the centre of area pellucida, 2) the outer of area pellucida and 3) the area opaca of the stage X blastoderm (Eyal-Giladi & Kochav, 1976). When the cells were removed from the centre of area pellucida, the mean number of circulating PGCs in blood was significantly decreased in the embryo at stage 15 (Hamburger & Hamilton, 1951) as compared to intact embryos. When the cells were replenished with donor cells, no reduction in the PGCs number was observed. The removal of cells at the outer of area pellucida or at the area opaca had no effect on the number of PGCs. In case, another set of the manipulated embryos were cultured ex vivo to the hatching and reared to the sexual maturity, the absence of germ cells and degeneration of seminiferous tubules was observed in resulting chickens derived from the blastoderm in which the cells were removed from the centre of the area pellucida. It was concluded that the avian Primordial Germ cells are originated at the center of area pellucida. Developmental ability of the cells to differentiate into somatic cells and germ cells in chimeras were analyzed. Somatic chimerism was detected as black feather attributed from donor cells. Molecular identification by use of female - specific DNA was performed. It was confirmed that the donor cells could be differentiated into chimeric body and erythrocytes. Donor cells retained the ability to differentiate into germline in chimeric gonads. More than 70% of the generated chimeras transmitted donor derived gametes to their offspring indicating that the cells at the center of area pellucida had the high ability to differentiate into germ cells. A molecular technique to identify germline chimerism has been developed by use of gene scan analysis. Strain specific DNA fragments were amplified by the method. It would be greatly contributed for the detection of germline chimerism. Mixed- sex chimeras which contained both male and female cells were produced to investigate the developmental fate of male and female cells in ovary and testes. The sex combinations of donor and recipient of the resulting chimeras were following 4 pairs; (1) chimeras (ZZ/ZZ) produced by a male donor (ZZ) and a male recipient (ZZ), (2) chimeras (ZW/ZW) produced by a female donor (ZW) and a female recipient (ZW), (3) chimeras (ZZ/ZW) Produce by a male donor (ZZ) and a female recipient (ZW), (4) chimeras (ZW/ZZ) produced by a female donor (ZW) and a male recipient (ZZ). It was found that genetically male avian germ cells could differentiate into functional ova and that genetically female germ cells can differentiate into functional spermatozoa in the gonad of the mixed- sex chimeras. An ability for introduction of exogenous DNA into the PGCs from stage X blastoderms were analyzed. Two reporter genes, SV-$\beta$gal and RSV-GFP, were introduced into the PGCs. Expression of bacterial/gal was improved by complexing DNA with liposome detectedcc in 75% of embryos at 3 days embryos. At the embryos incubated for 1 day, expression of the GFP was observed all the embryos. At day 3 of incubation, GFP was detected in about 70% of the manipulated embryos. In case of GFP, expression of the transgene was detected in 30 %e of the manipulated embryos. These results suggested that the cells is one of the most promising vectors for transgenesis. The established strategy should be very powerfull for application to poultry biotechnology.

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