• 대한수의학회지
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• 제33권1호
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• pp.151-169
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• 1993

The present study was carried out to investigate the best condition for nuclear-cytoplasm fusion and in vitro culture of nuclear transplanted embryos and to investigate the production of nuclear transplanted offsprings. The nuclei from 2-, 4- and 8-cell mouse embryos were transferred into enucleated 2-cell embryos, and the reconstituted embryos were submitted to direct current(DC) pulses at output voltage of 1.0, 1.5 and 2.0 kV/cm for 100, 150 and $200{\mu}$ sec to induce cell fusion. 1. The culture of intact or zona cut 2-cell embryos in the medium supplemented with cytochalasin B($5{\mu}g/m{\ell}$) and colcemide($0.1{\mu}g/m{\ell}$)for 30 and 60 minutes did not affect the development to later stage. 2. The in vitro developmental rates of group A(a nucleus from one of the blastomeres was removed) and B(electrofusion of group A) were significantly lower than that of control group(p<0.01). 3. When nuclear transplanted embryos were submitted to electrofusion, the significantly higher fusion rates of 2-cell donor nuclei were achieved at the electric field strength of DC 1.5kV/cm for 100 and $150{\mu}$ sec, DC 2.0 kV/cm for $100{\sim}200{\mu}$ sec than DC 1.0 kV/cm for 100 and $150{\mu}$ sec(p<0.01). The significantly higher fusion rates of 4-cell donor nuclei were achieved at DC 2.0 kV/cm for 100 and $150{\mu}$ sec than DC 1.0kV/cm for $100{\sim}200{\mu}$ sec(p<0.01). These fusion rates in 8-cell donor nuclei were 88.7~99.3%. 4. The developmental potency to blastocyst in 2- and 4-cell donor nuclei was significantly higher in DC 1.0 and 2.0 kV/cm for $100{\sim}200{\mu}$ sec treated group and DC 2.0 kV/cm for 150 and $200{\mu}$ sec treated group (p<0.01). The developmental potency to blastocyst in 8-cell donor nuclei was significantly higher in DC 2.0 kV/cm for $100{\mu}$ sec treated group than in DC 1.0 kV/cm for $100{\mu}$ sec treated group and DC 2.0 kV/cm for 150 and $200{\mu}$ sec treated group(p<001). 5. The developmental potency to blastocyst after nuclear transplantation was significantly higher in 2-cell donor nuclei than in 8-cell donor nuclei(p<0.01). 6. The success rate of nuclear injection into enucleated 2-cell embryos was significantly higher in 2-cell donor nuclei than in 4- or 8-cell donor nuclei(p<0.01). 7. The culture time taken for the nuclear transplanted 2-cell embryos to blastocyst stage was significantly longer in 2-cell donor nuclei than in 8-cell donor nuclei(p<0.01). 8. There was no significant difference in the developmental potency of nuclear transplanted embryos within the concentration of EGF at 0 to 15 ng per $m{\ell}$ of BMOC-3 solution. 9. The production rates of offspring after transfer of nuclear transplanted embryos to recipient mouse were significantly higher in 2-cell donor nuclei than in 8-cell donor nuclei(p<0.01).

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권1호
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• pp.43-51
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• 2004

본 연구에서는 체세포를 이용한 돼지 복제수정란의 생산효율을 높이는 최적의 방법을 구명코자 핵이식 수정란에 각기 다른 조건들의 전기적 자극에 의한 융합과 활성화를 유도하여 융합율, 분할율, 후기배로의 발달율 및 배반포기배의 할구수를 비교ㆍ조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 핵이식 복제 수정란과 전기자극에 의한 단위발생란과의 체외배양후 분할율을 비교한 결과 두 처리간에 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 배양7일째 배반포기배로의 발달율에 있어서는 복제수정란이 7.6%로 나타나 단위발생란의 20.4%에 비해 낮은 후기배로의 발달율을 나타내었다. 핵이식 수정란의 전기적 융합에 있어서 각기 다른 전기자극의 조건에 따른 융합율과 분할율 그리고 후기배로의 발달율에 있어서 110 V/mm의 전기적 자극이 주어진 군에서는 47.1%로 나타나 130 V/mm의 자극과 150 V/mm의 자극이 주어진 두 군에서의 70.2%와 72.6%에 비해 낮은 융합율을 나타내었고, 분할율에 있어서도 각각 48.6%, 72.6%와 70.5%로 나타나 110 V/mm의 자극이 주어진 군에서 두 처리군보다 낮은 성적을 나타내었다. 그러나 배반포기배로의 발달율에 있어서는 각각의 처리군에 있어서 8.1%, 9.7% 및 10.7%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 체세포를 이용한 핵이식수정란의 전기적 자극에 의한 융합과 활성화에 있어서 3가지의 각기 다른 처리군(A type, SA 방법; B type, SA 방법과 CB 처리군; C type, DA 방법과 CB 처리군)으로 나누어 조사한 결과 3가지의 처리군에 있어서의 분할율은 각각 71.4%, 74.7% 및 70.8%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 배반포기배로의 발달율에 있어서도 각각 9.7%, 8.0% 및 11.2%로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 또한 배반포기배의 할구수에 있어서도 3가지 처리군에서 각각 22.5$\pm$12.8, 23.3$\pm$11.2 및 21.6$\pm$10.4로 나타나 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 이상의 실험 결과들을 종합해 보면, 본 연구에서는 돼지의 체세포를 이용한 핵이식 수정란의 융합시 130 V/mm 또는 150 V/mm, 50 ${\mu}\textrm{s}$ec, 2 pul-se의 전기적 강도를 이용하고, 활성화 방법으로는 SA 방법 또는 DA 방법을 병행한다면 복제수정란의 생산효율을 향상시킬 수 있음을 시사하였다. 따라서 돼지의 체세포를 이용한 복제수정란의 생산효율을 향상시키기 위해서는 핵이식 수정란의 전기적 자극에 의한 융합과 활성화에 관한 조건이 확립되어야 하며, 또한 후기배로의 발달율 향상을 위한 최적의 체외배양조건이 확립되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-14
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• 2003

본 연구는 미성숙, 성숙 단계의 돼지 난포란이 유리화 동결에 의한 동결보존이 가능한지를 조사 하고자 실시하였다. 난포란은 세포질 내 지방구를 분극시키기 위해 원심분리를 실시하였고, 미세조작기를 이용하여 지방구를 제거하였다. 돼지 난포란을 CB 처리하여 원심분리 후 지방구를 제거한 지방제거구(Delipated), CB 처리 후 원심분리만 하여 지방구를 분극시킨 원심분리구(Centrifuged), 아무처리도 하지 않은 대조구(Control)를 EM grid를 이용한 유리화 동결, 융해 한 후 생존율과 체 외 발생율을 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 미성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시한 돼지 난포란의 생존율은 각각 15.1%, 0%, 0%로 지 방제 거구에서만 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다(p<.01). 2. 성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시한 돼지 난포란의 생존율은 각각 12.2%, 0%, 0%로 지방제거구에서만 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다(P<.01). 3. 미성숙 시기에 지방제거 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자치 핵 성숙율은 37.5%로 동결하지 않은 난포란의 성숙율 68.9%보다 유의적으로 낮은 것이었다(P<.01). 4. 미성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자의수정 후 배 발달율은 12.5%, 0%, 0%로 지방 제거구에서만 배 발달을 나타었으나, 세 처리간의 유의차는 없었고, 이것은 동결하지 않은 난포란의 배 발달율 56.1%보다는 유의 적으로 낮은 것이었다(P<.05). 5. 성숙 시기에 지방제거, 원심분리, 무처리 후 유리화 동결을 실시하여 생존한 난자의 수정 후 배 발달율은 25.0%, 0%, 0%로 지방제거구에서만 배 발달을 나타내었으나 세 처리간의 유의차는 없었고, 이것은 동결하지 않은 난포란의 배 발달율 67.9%보다는 유의적으로 낮은 것이었다(P<.05).

• 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.