• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.29-48
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• 2003

It is remarkable that nuclear transfer using differentiated donor cells can produce physiologically normal cloned animals, but the process is inefficient and highly prone to epigenetic errors. Aberrant patterns of gene expression in clones contribute to the cumulative losses and abnormal phenotypes observed throughout development. Any long lasting effects from cloning, as revealed in some mouse studies, need to be comprehensively evaluated in cloned livestock. These issues raise animal welfare concerns that currently limit the acceptability and applicability of the technology. It is expected that improved reprogramming of the donor genome will increase cloning efficiencies realising a wide range of new agricultural and medical opportunities. Efficient cloning potentially enables rapid dissemination of elite genotypes from nucleus herds to commercial producers. Initial commercialization will, however, focus on producing small numbers of high value animals for natural breeding especially clones of progeny-tested sires, The continual advances in animal genomics towards the identification of genes that influence livestock production traits and human health increase the ability to genetically modify animals to enhance agricultural efficiency and produce superior quality food and biomedical products for niche markets. The potential opportunities in animal agriculture are more challenging than those in biomedicine as they require greater biological efficiency at reduced cost to be economically viable and because of the more difficult consumer acceptance issues. Nevertheless, cloning and transgenesis are being used together to increase the genetic merit of livestock; however, the integration of this technology into farming systems remains some distance in the future.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제8권1호
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• pp.35-42
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• 2004

미성숙의 Germinal Vesicle(GV 단계에서 성숙한 Metaphase II(MII) 단계가 되는 난자성숙 과정은 핵과 세포질의 성숙을 통해 이루어지며, 이를 통해 수정과 배 발달을 할 수 있는 능력을 갖게 된다. GV 난자는 prophase I 단계에 arrest 되어 있다가 meiosis 과정을 거쳐 성숙한 MII로 되는데 이를 조절하는 기작에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구는 미성숙 난자와 성숙 난자간의 유전자 발현의 차이를 동정함으로써 난자성숙에 관여하는 유전인자를 밝히고자 하였다. GV와 MII 난자에서 mRNA를 정제한 후 ACP System을 이용하여 두 그룹간의 유전자 발현 차이를 분석하여 양적으로 서로 다르게 발현하거나 한쪽에서만 특이적으로 발현하는 유전자를 cloning하여 Sequencing과 BLAST search를 통해 분석하였다. ACP 1번부터 20번까지를 사용하여 32개의 유전자를 찾았으며 이중 26개가 기능적으로 알려진 유전자였다. Pscd2를 포함한 4개의 유전자는 GV에 특이적으로 발현하였고, PKD2와 CSN3를 포함하는 10개의 유전자는 GV에서 더 높게 발현하였으며 Diva를 포함하는 12개의 유전자는 MII에서 더 높게 발현하였다. 본 연구를 통해 분석된 모든 유전자는 난자에서의 발현은 보고되지 않은 것으로 ACP System을 통해 최초로 동정되었으며 특히 PKD-CSN Signaling pathway가 난자에서 발현함을 알 수 있었다. 본 연구는 난자 성숙 과정에서 서로 다르게 발현하는 유전인자를 성공적으로 동정하였으며 향후 이들의 기능을 연구함으로써 난자성숙 조절기전을 연구하는데 기여할 것으로 사료된다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권2호
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• pp.143-156
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• 2006

Major characteristics of embryonic stem cells (ESCs) are sustaining of sternness and pluripotency by self-renewal. In this report, transcriptional profiles of the molecules in the developmentally important signaling pathways including Wnt, BMP4, $TGF-\beta$, RTK, Hh, Notch, and JAK/STAT signaling pathways were investigated to understand the self-renewal of mouse ESCs (mESCs), J1 line, and compared with the NIH3T3 cell line and mouse embryonic fibroblast (MEF) cells as controls. In the Wnt signaling pathway, the expression of Wnt3 was seen widely in mESCs, suggesting that the ligand may be an important regulator for self-renewal in mESCs. In the Hh signaling pathway, the expression of Gli and N-myc were observed extensively in mESCs, whereas the expression levels of in a Shh was low, suggesting that intracellular molecules may be essential for the self-renewal of mESCs. IGF-I, IGF-II, IGF-IR and IGF-IIR of RTK signaling showed a lower expression in mESCs, these molecules related to embryo development may be restrained in mESCs. The expression levels of the Delta and HESS in Notch signaling were enriched in mESCs. The expression of the molecules related to BMP and JAK-STAT signaling pathways were similar or at a slightly lower level in mESCs compared to those in MEF and NIH3T3 cells. It is suggested that the observed differences in gene expression profiles among the signaling pathways may contribute to the self-renewal and differentiation of mESCs in a signaling-specific manner.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권2호
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• pp.131-138
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• 2001

생쥐 초기배의 배반포 발달율이 BSA첨가 배양액에 Barodon-FX(equation omitted) 첨가로 증가되지 않았으나 PVP 첨가 배양액에 0.25% 첨가에서는 부화배반포 발달율이 54.7%로 대조구(32.5%)보다 크게 향상 되었다(P ＜0.05). 1∼2% Barodon 첨가는 배발달을 월등히 저하시켰다. Barodon 첨가에 따른 체세포 증식율은 BOEC와 GC의 경우 0.25∼0.5%에서 대조구보다 각각 24∼40%와 17∼22%더 크게 증가되었다(P＜0.05). 그러나 GC와 CC에서는 1%이상 첨가시 세포증식이 크게 억제되었다(P ＜0.05). Barodon의 효과는 체세포간에 큰 차이가 있었다. 소 초기배에서 상실배이상의 배발달율은 BOEC와 GC 공배양조건에서 Barodon 0.5% 첨가에서 대조구보다 크게 향상되었다(P＜0.05). 그러나 다른 처리 수준에서는 배 발달율이 대조구와 차이가 없었다. 결론적으로 Barodon의 세포증식효과는 세포종류에 따라 차이가 많았으며 0.5% 수준의 첨가는 소 초기배의 배반포발달율을 향상시킬 수 있었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제26권2호
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• pp.185-192
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• 1999

The present study was performed to investigate the efficacy and safety of laser assisted hatching (AH) on mouse embryos. Non-contact $1.48{\mu}m$ diode laser system used to create a precise hole on zona pellucida. 2-cell embryos were collected from the mice (ICR) that had the coitus vaginal plug confirmed at 48 hours after hCG injection. Collected 2-cell embryos were cultured in the HTF medium supplemented with 0.4% BSA. For experiments, embryos at 8-cell stage were used after 18-22 hours in culture. After assisted hatching, the embryos were further cultured in HTF medium containing 0.1% PVP (anti-hatching system) for 3 days. For evaluate efficiency of laser on mouse embryo hatching, the effect of AH methods (acidic tyrode, pronase and laser), the number of artificial holes (1, 2 and 3 hole) and the irradiation time of laser (2, 4, 6, 8 and 10 ms) were examined. Hatching rates of laser AH group (95.2%) was significantly higher than that of control group (50.8%), but there was no differences among the laser (95.2%), acidic tyrode (100%) and pronase (98.5%) groups. Hatching rates of the number of zona pellucida opening by laser, there were no differences among the 1 hole (87.5%),2 hole (92.1%) and 3 hole (85.9%) groups. Developmental and hatching rates of embryos according to laser irradiation time were similar in the treatment groups. Therefore, these results suggest that laser AH using non-contact $1.48{\mu}m$ diode laser is a simple and accurate and effective procedure for AH. Based on these results, laser AH could be use safely for human ART program.

• 한국동물학회지
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• 제38권4호
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• pp.550-556
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• 1995

c-myc proto-oncogene은 여러 세포들의 분화와 형질전화에 뿐만 아니라 정상세포의 분열조절에도 관여한다고 알려져왔다. 특히 생쥐의 초기배아에서 c-myc mRNA가 발현되고 antisense c-myc oligomer의 미세주입에 의해 배발생이 억제된다는 연구결과는 c-myc이 초기배아의 발생 및 분열에 관여하는 것을 시사한다. 그러나 최근까지 초기배아에 존재하는 c-myc promoter의 기능적 활성화에 관한 연구는 미진하였다. 이를 위하여, c-myc promoter와 대장균의 lacZ 유전자를 결합시킨 두 종류의 vector(pcmyc-Gall, pcmyc-Ga12)를 만들어 수정란의 전핵에 미세주입한 후, 배 발생에 따른 c-myc promoter의 활성화를 lacZ 유전자의 산물인 $\beta$-galactosidase 에 의한 X-gal 염색으로 조사하였다. 미세주입된 초기 배아는 2세포기 배아를 포함하는 여러 발생단계에서 $\beta$-galactosidase 의 활성을 보였다. 이는 c-myc 유전자가 배아의 게놈유전자로부터 발현되며, 또한 궁극적으로 초기 배아의 발생과정에 중요한 역할을 하고 있음을 시사하고 있다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.81-81
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• 2003

DNA methylation is a covalent modification of DNA that can modulate gene expression and is now recognized as a major component of the epigenome. During evolution, the dinucleotide CpG has been progressively eliminated from the genome of higher eukaryotes and is present at only 5% to 10% of its predicted frequency. Approxymately 80% of the remaining CpG sites contain methylated cytosines in most vertebrates and they are distributed in a pattern that is unique in each tissue and is inversely correlated with gene expression. The pattern of methylation is faithfully maintained during cell division by the enzyme Dnmt1, the maintenance DNA methyltransferase, which catalyzes the transfer of a methyl group from S-adenosyl-methionine to the 5'-position of the cytosine ring. We have been identified bovine Dnmt1 cDNA full-length recently (AY173048) Little is known on the functions of Dnmt1 in bovine preimplantation embryos. Thus, we analyzed the specific pattern of Dnmt1 in in vitro derived/nuclear transfer bovine and in vivo derived mouse embryos to monitor the epigenetic reprogramming process. We investigated these process by using indirect immunofluresence with an antibody to Dnmt1. According to other studies, Dnmt1 accumulates in nuclei of early growing oocytes but is sequestered in the cytoplasm of mature oocytes. In 2-cell and 4-cell embryos, Dnmt1 is cytoplasmic, but at the 8-cell stage, it is present only in the nucleus. By the blastocyst stage, Dnmt1o is again found only in the cytoplasm. Thus, nuclear localization of Dnmt1o in preimplantation embryos is limited to the 8-cell stages After implantation, Dnmt1 is localized in the nucleus in mouse. However, we have found different patterns of Dnmt1 nuclear localization. Though we used the common antibody, immune-localization data revealed that Dnmt1 antibody have been detected at the nucleus in 1-cell to blastocyst embryos. Therefore, maybe we think that the functions of Dnmt1 between bovine and mice are different. In order to Identify the mechanisms that regulate DNA methylation in bovine preimplantation embryo, we have plans on using bovine oocyte and somatic specific Dnmt1 antibodies.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권4호
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• pp.305-315
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• 2001

본 연구의 목적은 외래 EGFP 유전자를 분화이전의 웅성생식세포에 도입한 후 이를 난모세포내에 미세주입하여 형질전환동물을 생산하는 기술을 개발하는 데에 있다. 이를 위하여 반수체 정자세포에서 특이적으로 발현하는 생쥐의 mTP1과 햄스터의 hPrm2 유전자 발현 시기를 RT-PCR로 조사한 결과 그시기는 생쥐와 햄스터에서 각각 18일령과 20일령으로 확인되었다. 이에 따라 외래 유전자의 침입이 용이한 감수분열 직전단계인 17일령의 생쥐와 19일령의 햄스터 정자세포를 EGFP 유전자가 포함된 배양액에 부유시킨 다음, 전기자극을 부여한 결과 0.18 ㎸/cm의 전기자극을 가한 후 72시간 배양한 정자세포의 28.5%와 32.1%에서 EGFP 유전자가 발현되는 것으로 확인되었다. EGFP유전자가 도입된 반수체 정자의 수정 및 발달 능력을 검증하기 위하여, 이들 정자세포를 햄스터 난자 내에 미세주입 하였으나, 형광현미경하에서는 EGFP유전자의 발현은 관찰할 수 없었다. 이에 이들 난자를 공시하여 PCR분석을 실시한 결과, 약 44%의 수정란에서 EGFP 유전자의 존재가 확인되었다. 이러한 결과로 보아 반수체 정자세포는 외래 유전자를 난자 내에 도입하기 위한 운반체로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제6권
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• pp.145-156
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• 1988

본(本) 연구(硏究)는 생쥐에 대한 과배란반응(過排卵反應), 회수(回收)된 수정란(受精卵)의 양분율(兩分率), 양분(兩分)된 분할구(分割球)의 체외배양(體外培養) 및 이식후(移植後) 산자(産仔)로의 발달율(發達率)을 조사하기 위하여 CBA 및 C57BL 계통(系統)의 공시(供試)생쥐에서 얻어진 수정란(受精卵)을 0.5% protease로 투명대 제거 및 미세유리봉으로 양분(兩分)하여 얻어진 분할구(分割球)를 blastocyst로 배양(培養)하여 BALB/C 계통(系統)의 수란(受卵)생쥐에 이식(移植)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. hCG 주사후(注射後) 36~42시간(時間), 48~54시간(時間), 62~66시간(時間), 72~78시간(時間)에 수정란(受精卵)을 회수(回收)한 결과(結果) 각각(各各) 2세포기(細胞期), 4세포기(細胞期), 8세포기(細胞期) 및 상실배기(桑實胚期)의 수정란(受精卵)이 대부분 회수(回收)되었으며 수당(首當) 평균(平均) 17.0개(個)의 난자(卵子)가 회수(回收)되었다. 회수후(回收後) 양분(兩分)한 8세포기(細胞期) 수정란(受精卵)의 양분율(兩分率)은 83.6%로서 상실배(桑實胚)의 65.5%에 비(比)해 유의적으로 높았으나 blastocyst로의 분할구(分割球)의 발달율(發達率)은 상실배(桑實胚)에서 얻어진 분할구(分割球)가 76.5%로서 8세포기(細胞期) 분할구(分割球)의 60.9%에 비(比)해 유의적으로 높았다. 한편 배양(培養)된 분할구(分割球)와 intact embryo에 있어서 세포기(細胞期)에 따라 각각(各各) 수란(受卵)생쥐당(當) 2개(個), 10개(個), 15개(個)씩 이식(移植)하였을 때 공(共)히 15개(個)씩 이식(移植)한 경우 수태율(受胎率)이 가장 높았으나 세포기(細胞期)에 따른 수태율(受胎率)에 있어서 유의적인 차이는 없었다. 배양(培養)된 분할구(分割球)와 intact embryo의 이식(移植)후 새깨생산율(生産率)에 있어서 8세포기(細胞期)에서는 intact embryo를, 상실배(桑實胚)에서도 intact embryo를 이식(移植)하였을때 새끼 생산율(生産率)은 각각(各各) 37.6% 및 43.4%로서 각각(各各) 배양(培養)된 분할구(分割球)를 이식(移植)하였을때 보다 새끼생산율(生産率)이 유의적으로 높았다.

• 한국가축번식학회지
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• 제27권1호
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• pp.69-75
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• 2003

본 연구의 목적은 inbred 마우스 (C57BL/6J)의 수정란을 이용하여 형질전환마우스를 생산할 때, 수정란이식의 효율성을 증진시키기 위한 것이다. C57BL/6J 및 BCF1 마우스로부터 과배란처리 방법에 의해 수정란을 얻고, DNA를 1 세포기 수정란에 미세 주입한 다음, 1세포기 또는 2 세포기의 수정란을 가임신된 마우스의 한쪽 또는 양쪽 난관에 각각 이식하였다. 1세포기의 수정란을 0.75 d.p.c. 가임신된 마우스의 한쪽 난관에 이식했을 때, 임신율이 C57BL/6J는 68.8$\pm$7.83%, BCF1은 48.3$\pm$14.22% 이었고, 이식한 수정란 당 산자의 발달율은 C57BL/6J가 11.9$\pm$5.51%, BCF1은 10.5$\pm$8.03%로 성적이 저조하였다. 그러나, 2세포기의 수정란을 0.5 d.p.c. 가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식했을 때, 임신율이 C57BL/6J는 94.4$\pm$9.64%, 13CFl은 100$\pm$0% 이었고, 이식한 수정란 당 산자의 발달율은 C57BL/6J가 22.1 $\pm$0.4%, BCF1은 21.8$\pm$0.38%였다. 따라서 C57BL/6J 마우스의 2세포기 수정란을 0.5 d.p.c. 가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식하는 것이, BCF1마우스와 유사한 성적을 얻어 경쟁력이 있는 것으로 판단되었다. 이러한 결과에 영향을 미치는 인자가 여러 가지 있을 것으로 판단되지만, C57BL/6J 마우스의 2세포기 수정란을 0.5 d.p.c.가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식하는 방법이 다른 방법보다 형질전환마우스를 생산하는데 효율성이 더 높은 것으로 본 실험에서 확인되었다.