• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제12권6호
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• pp.966-975
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• 1999

Technologies on preimplantation porcine embryos have been developed quickly and significantly. Successful development of systems for culture of porcine zygotes to the blastocyst stage has made it possible to utilize follicular oocytes for in vitro production of embryos and thus stimulated research on various embryo technologies. Recent technological development of embryo cryopreservation, separation of X- and Y-bearing spermatozoa and non-surgical embryo transfer has also made it easy to utilize in vivo- and in vitro-produced embryos for artificial manipulation to produce clones and transgenic pigs. Further progress in overcoming various problems associated with each embryo technology will result in acceptable efficiency to utilize porcine embryos with a high or increased quality. Combining these technologies will accelerate further expansion of the swine industry not only for meat production but also for the production of therapeutic recombinant proteins and xonografts.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권1호
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• pp.20-25
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• 2009

Xenotransplantation of pig organs into humans is a potential solution for the shortage of donor organs for transplantation. However, multiple immune barriers preclude its clinical application. In particular, the initial type of rejection in xenotransplantation is an acute cellular rejection by host $CD8^+$ cytotoxic T lymphocyte (CTL) cells that react to donor major histocompatibility complex (MHC) class I. The human cytomegalovirus (HCMV) glycoprotein Unique Short (US) 2 specifically targets MHC class I heavy chains to relocate them from the endoplasmic reticulum (ER) membrane to the cytosol, where they are degraded by the proteasome. In this study we transfected the US2 gene into minipig fetal fibroblasts and established four US2 clonal cell lines. The integration of US2 into transgenic fetal cells was confirmed using PCR and Southern blot assay. The reduction of Swine Leukocyte Antigen (SLA)-I by US2 was also detected using Flow cytometry assay (FACS). The FACS analysis of the US2 clonal cell lines demonstrated a substantial reduction in SLA-I surface expression. The level (44% to 76%) of SLA-I expression in US2 clonal cell lines was decreased relative to the control. In cytotoxicity assay the rate of $CD8^+$ T cell-mediated cytotoxicity was significantly reduced to 23.8${\pm}$15.1% compared to the control (59.8${\pm}$8.4%, p<0.05). In conclusion, US2 can directly protect against $CD8^+$-mediated cell lysis. These results indicate that the expression of US2 in pig cells may provide a new approach to overcome the CTL-mediated immune rejection in xenotransplantation.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제19권2호
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• pp.79-84
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• 2015

The Korean native pig (KNP) have been considered as animal models for animal biotechnology research because of their relatively small body size and their presumably highly inbred status due to the closed breeding program. However, little is reported about the use of KNP for animal biotechnology researches. This study was performed to establish the somatic cell nuclear transfer (SCNT) protocol for the production of swine leukocyte antigens (SLA) homotype-defined SCNT KNP. The ear fibroblast cells originated from KNP were cultured and used as donor cell. After thawing, the donor cells were cultured for 1 hour with 15 ${\mu}M$ roscovitine prior to the nuclear transfer. The numbers of reconstructed and parthenogenetic embryos transferred were $98{\pm}35.2$ and $145{\pm}11.2$, respectively. The pregnancy and delivery rate were 3/5 (60%) and 2/5 (40%). One healthy SLA homotype-defined SCNT KNP was successfully generated. The recipient-based individual cloning efficiency ranged from 0.65 to 1.08%. Taken together, it can be postulated that the methodological establishment of the production of SLA homotype-defined cloned KNP can be applied to the generation of transgenic cloned KNP as model animals for human disease and xenotransplantation researches.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권1호
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• pp.87-94
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• 2008

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 등의 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 PEDV 항원단백질을 생산하는 담배 배양세포주를 개발하고자 하였다. PEDV에서 항원성이 알려진 스파크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하여 4종류의 형질전환 벡터를 제작하였다. 담배 배양세포 BY-2를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS salt, $KH_2PO_4$ 370 mg/L, 2,4-D 0.18 mg/L, Thiamin HCl 1 mg/L, kanamycin 100 mg/L, 침랙무 400 mg/L)에서 캘러스를 3주 간격으로 3개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 캘러스를 대상으로 PCR 분석한 결과 형질전환 효율은 75% 이상이었으며 벡터당 40 여개 이상의 형질전환 배양세포주를 얻었다. 형질전환 배양세포주를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. Northern blot 분석 결과 PEDV 스파크 단백질 유전자가 높은 수준으로 발현함을 확인하였으며 dot blot으로 PEDV 스파크 단백질 고생산 배양세포주를 선발하였다. 형질전환 담배 배양세포로부터 생산된 PEDV 항원단백질을 BALB/c 마우스에 경구투여 하여 면역활성을 조사한 결과 형질전환 세포주인 35S::SP1-M, 35S::SP2-M, 35S::SP4-M 세포주에서 1:10의 희석배수까지 바이러스 억제효과가 관찰되었다. 제작된 형질전환 벡터는 고구마와 같은 경구용 사료작물에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.551-558
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• 2017

조직특이적 프로모터 및 벡터를 연구하고 검증하기 위해서는 조직 및 종의 특이성을 유지하는 세포 시스템을 개발하는 것이 바람직하다. 이러한 시스템은 형질전환동물 모델에 대한 효과적인 대안이다. 우리는 베타 카제인 (CSN2)의 세포 형태와 mRNA 수준에 기초하여 일차 배양으로부터 돼지 유선 상피 세포 주 (PMECs)를 확립하였다. 선택된 PMECs는 cytokeratin 항체에 의해 염색되었으며, 유선 상피 세포에 존재한다고 생각되어지는 유즙 단백질 유전자 (CSN2, 락토페린 및 유청 단백질)를 발현하는 것으로 나타났다. 또한, 3D 배양에서 PMECs932-7의 acini 구조를 확인하기 위해 살아있는 세포를 핵산에 결합하는 SYTO-13으로 염색하였다. 우리는 마트리겔 (matrigel)에 있는 PMECs의 acini가 말초 세포의 응집에 의해 형성되고 공간의 lumen을 특징으로 한다는 것이 관찰하였다. 우리는 PMECs의 matrigel 사용법과 세포 밀도를 포함한 세포 배양 조건의 영향을 시험함으로서 시스템을 시연했다. 이러한 결과는 PMCEs의 유선 상피 세포는 유전적 또는 구조적 특징을 갖고 있음을 시사하고 있다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권3호
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• pp.189-194
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• 2006

Sperm-mediated gene transfer(SMGT) can be used to transfer exogenous DNA into the oocyte at fertilization. The main objective of this study was to assess efficiency of transferring mitochondrial DNA(mtDNA) fragment into boar spermatozoa in either presence or absence of liposome and quality of transfected spermatozoa. The mtDNA of chicken liver was isolated and purified by phenol and alkaline lysis extraction, and it was inserted to plasmid. The genome of transfected spermatozoa treated with DNase I was purified by alkaline lysis, and then amplified by the PCR analysis. After electrophoresis, DNA quantitation of each well was calculated by comparison of the band intensity with standard. As a result, exogenous DNA was composed of mtDNA fragment(1.2 kb) and plasmid(2.7 kb). On the other hand, efficiency of transfection by liposome($9.0{\pm}0.34ng/{\mu}l$) in SMGT was higher than that by DNA solution($6.9{\pm}0.53ng/{\mu}l$). However, there was no significant difference. Transfering exogenous DNA into spermatozoa was completed within 90 min of incubation. In another experiment, there were significant (p<0.05) differences between transfected spermatozoa using both DNA solution and DNA/liposome completes with unheated spermatozoa for viability ($70.8{\pm}1.80$ and $68.0{\pm}2.16%$ vs. $83.3{\pm}1.69%$, respectively) and motility($78.7{\pm}1.59$ and $79.3{\pm}2.14%$ vs. $86.7{\pm}1.59%$, respectively). This study indicates that exogenous mtDNA can be efficiently transferred into boar spermatozoa regardless of the presence of liposome, and transfected spermatozoa can also use insemination and in vitro fertilization to generate transgenic pig.

• 한국동물위생학회지
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• 제32권1호
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• pp.27-32
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• 2009

We studied the seroprevalence of four respiratory pathogens in Korean swine farms located in Chungnam, Chungbuk, Gyeongnam and Gyeongbuk provinces during the period of spring of 2007 to winter of 2008. Serological tests were performed using commercial ELISA kits. A total of 530 serum samples were tested for the antibodies against porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), porcine circovirus type 2 (PCV2), Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyo) and Actinobacillus pleuropneumoniae (APP). Seroprevalence for four respiratory pathogens were estimated by ELISA-positive rates of the submitted samples. The overall seropositive rates of PRRSV, APP, M. hyo and PCV2 were 32.6%, 10.6%, 38.4% and 88.5%, respectively. By production stage, the seropositive rate for PRRSV was highest in nursery pig populations (46.2%). In contrast, the highest seropositive rates of APP and M. hyo were observed in sow and growing pigs. However, the seroprevalence of PCV2 was ranged from 85.7% to 89.6%, showing no significant difference among the production stages. In the seroprevalence by season, PRRSV, APP and M. hyo infections revealed typical seasonal patterns that the peaks of the seropositive rates were observed between early winter and late spring. In case of PCV2, no particular seasonal patterns were noticed. The pig herds in Gyeongbuk province where PMWS was endemic during the period of survey showed the highest seropositive rates for PRRSV (44.6%), M. hyo (47.5%), and PCV2 (92.7%). Seropositive rates for APP of four provinces were approximately 10%. These results might be valuable for control and prevention of the respiratory diseases and helpful to define strategies related to vaccine applications.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.389-397
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• 2018

당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권3호
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• pp.313-318
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• 2010

돼지 흉막폐렴백신을 개발하기 위해 옥수수 HiII genotype 으로부터 유도한 type II형의 배발생캘러스를 식물발현벡터 pMYV611, pMYV613, pMYV616, V621, V622 및 V623로 형질전환시킨 Agrobacterium (C58C1)과 공동배양 하였다. 이들 식물발현벡터는 paromomycin 항생제 저항 유전자인 NPTII 선발마커와 표적 유전자로서 흉막폐렴균의 여러 가지 혈청을 생산하는 apxIIA유전자로 재조합하여 구축하였다. 식물발현벡터pMYV611, pMYV613, pMYV616, V621, V622 및V623의 경우 각각 4,120개, 5,959개, 7,581개, 52,329개, 48,948개 및 56,188개의 캘러스 클론을 Agrobacterium과 공동한 후 NPTII assay kit에 의해 nptII유전자의 발현빈도를 조사한 결과 각 벡터별로 2.3-4.4%의 캘러스 클론에서 항체결합 양성반응을 보였고, 이들 중 최종적으로 선발된 형질전환 캘러스 클론은 pMYV611에서 3개 (0.07%), pMYV613에서 4개 (0.07%), pMYV616에서 2개 (0.02%), V621에서 51개 (0.1%), V622에서 72개 (0.15%) 및 V623에서 102개 (0.18%)를 각각 얻었다. 형질전환된 캘러스 클론으로부터 재분화된 식물체에서 유전자 도입여부를 Southern 분석으로 통해 확인한 결과 pMYV613에서 2개 식물체 및 V623에서 얻은 2개 식물체에서 각각 확인되었다.