To improve the efficiency of production of cloned embryos and animals by nuclear transplantation in the rabbit, the effect of cell cycle of donor nuclei and type of recipient cytoplasm on the in vitro developmental potential and production efficiency of offspring was determined. The embryos of 16-cell stage were collected from the mated does at 48h post-hCG injection and they were synchronized to G$_1$ phase of 32-cell stage. The oocytes collected at 14h post-hCG injection were freed from cumulus cells and then enucleated. One group of the enucleated cytoplasms was activated by electrical stimulation prior to injection of donor nucleus, and the other group was not pre-activated. The separated G$_1$phase blastomeres of 32-cell stage embryos were injected into the perivitelline space of recipient cytoplasms. After culture for 20h post-hCG injection, the nuclear transplant oocytes were electrofused and activated by electrical stimulation and the fused nuclear transplant embryos were co-cultured for 120h and the nuclear transplant embryos developed to blastocyst stage were stained with Hoechst 33342 dye and their blastomeres were counted. Some of the nuclear transplant embryos developed in vitro to 2- to 4-cell stage were transferred into the oviducts of synchronized recipient does. The electrofusion rate was similar between the types of donor nuclei and recipient cytoplasms used. However, the nuclear transplant embryos using G$_1$ phase donor nuclei were developed to blastocyst at higher rate(60.3%) than those using S phase ones(24.7%). Also, when non-preactivated oocytes were used as recipient cytplasms, the develop-mental rates of nuclear transplant embryos to blastocysts were significantly(P< 0.05) higher(57.1%) than those using preactivated ones(20.8%). The cell counts of nuclear transplant embryos developed to blastosyst stage were increased signficantly(P<0.05) more in the non-preactivated recipient cytoplasm(163.7 cells), as compared whit the preactivated recipient cytoplasm(85.4 cells), A total of 49 nuclear transplant embryos were tranferrid into 5 recipient does, of which two offsprings were produced from a foster mother 31 days after embryo transfer. these results showed that the blastomeres of G1 phase and non-preactivated oocytes might be utillzed efficiently as donor nuclei and recipient cytoplasms in the nuclear transplant procedure, thought the offspring production remained still low.
This study evaluated the influence of cell stage of donor nucleus on nuclear injection, electrofusion and in vitro development in the rabbit to improve the efficiency of nuclear transplantation in the rabbit. The embryos of 8-, 16- and 32-cell stage were collected from the mated does by flushing viducts with Dulbecco's phosphate buffered saline(D-PBS) containing 10% fetal calf serum(FGS) at 44, 54 and 60 hours after hCG injection. The blastorneres separated from these embryos were used as donor nucleus. The ovulated oocytes collected at 14 hours after hCG injection were used as recipient cytoplasm following removing the nucleus and the first polar body. The separated blastomeres were injected into the enucleated oocytes by micromanipulation and were electrofused in 0.28 M mannitol solution at 1.5 kV /cm, 60 $\mu$sec for three times. The fused oocytes were cocultured with a monolayer of rabbit oviductal epithelial cells in M-199 solution containing 10% FGS for 72~120 hours at 39$^{\circ}C$ in a 5% $CO_2$ incubator. The cultured nuclear transplant embryos were stained with Hoechst 33342 solution and the number of cells were counted by fluorescence microscopy. The successful injection rate of 8-, 16- and 32-cell-stageblastomeres into enucleated oocytes was 86.7, 91.0 and 93.9%, respectively. The electrofusion rate of 8-, 16- and 32-cell-stage blastomeres with enucleated oocytes was 93.3,89.3 and 79.0%, respectively. Development of blastomeres to blastocyst was similar with 8-,16- and 32-cell-stage donor nuclei(26.2, 25.8 and 26.6%, respectively, P<0.05). The mean number of cell cycle per day during in vitro culture in nuclear transplant embryos which received 8-, 16- and 32-cell- stage nuclei was 1.87, 1.81 and 1.43, respectively.
This study was performed to determine the developmental potentials of nuclear transfer (NT) embryos using life-span extended cells transfected with a foreign gene as donor cells. A life-span extended bovine embryonic fibroblast cell line was transfected with an expression vector in which the human type II collagen (BOMAR) and ear fibroblasts were used as a donor cell. Cytogenetic analysis was performed to analyze the chromosomal abnormality of donor cells. The fusion rate of 1.8 kV/cm for $15{\mu}sec$ given twice was significantly higher than that of other groups (p<0.05) and the embryos lysed were significantly higher after 1.8 kV/cm for $20{\mu}sec$ given once compared to other groups (p<0.01). The blastocyst development in the ear cell group was statistically significant compared to both BOMAR groups (p<0.01). Both BOMAR groups cultured more than 40 passages (>40 passages) had a lower number of chromosomes; however, fresh granulosa cell (GC) and BOMAR groups cultured less than 20 passages had normal chromosome numbers. Both >40 passages BOMAR groups had numerous obscure debris in metaphase spreads. The transfected foreign gene was expressed in all BOMAR groups, but not in the GC group. Based on these results, the lower developmental potential of NT embryos using life-span extended donor cells transfected with a foreign gene might be a cause of chromosomal abnormality in donor cells.
The present study was carried out to develop a cloning technology of mouse embryos by nuclear transplantation with electrofusion and to produce cloned offsprings by transfer of reconstituted embryos. A single nucleus from two- and eight-cell embryos was transplanted into the enucleated two-cell embryos by rnicromanipulation. The fusion of nucleus with recipient cytoplasm and the subsequent development of reconstituted embryos in vitro as well as in vivo to term were examined to determine the optimal electrofusion parameters for nuclear transplantation in mouse embryos. The successful enucleation of donor embryos was 84.9 and 83.3% in two- and eight-cell stage, respectively, and the successful injection of nucleus from two- and eight-cell donor embryos into the perivitelline space of enucleated two-cell embryos were 85.1 and 84.7%, respectively. No significant differences were found in enucleation or injection rate between the cell stages of donor embryos. When the blastomeres of intact two-cell mouse embryos were electrofused in 0.3 M mannitol medium(100 $\mu$sec., 3 pulses), the fusion rate was similarly 93.2, 92.2 and 92.0% in 1.0, 1.5 and 2.0 kV /crn, respectively, but in vitro development to blastocyst of the fused two-cell embryos was significantly(P<0.05) lower in 2.0 kV/cm (63.4%) than in 1.0 kV/cm (91.7%) or 1.5 kV/cm (82.4%). The development in vitro to eight-cell stage of the reconstituted embryos with nucleus from two-cell stage(45.5%) was significantly(P<0.05) higher than that from eight-cell stage blastomeres (16.7%). The number of blastomeres of the intact embryos at blastocyst stage was 50i0.6 and 55$\pm$2.4 in in vitro and in vivo cultured mouse embryos, respectively, but significantly(P<0.05) decreased to 35$\pm$0.7 in nuclear transplanted blastocyst embryos. The conception rate of mice following embryo transfer was 32.1% in the reconstituted two-cell embryos using two-cell donor nuclei, which was comparable to the fresh two-cell embryos(40.6%). However, the rate of development in vivo to term following embryo transfer of the reconstituted two-cell embryos using two-cell donor nuclei (23.5%) was significantly(P<0.05) lower compared with the percentage of two-cell fresh embryos(31.5%).
This study was conducted to investigate the developmental ability of caprine embryos after somatic cell interspecies nuclear transfer. Donor cells were obtained from an ear-skin biopsy of a caprine, digested with 0.25% trypsin-EDTA in PBS, and primary fibroblast cultures were established in TCM-199 with 10% FBS. After maturation, expanded cumulus cells were removed by vigorous pipetting in the presence of 0.3% hyaluronidase. The matured oocytes were dipped in D-PBS plus 10% FBS+7.5 $\mu\textrm{g}$/ml cytochalasin B and 0.05 M sucrose. The reconstructed oocytes were electrically fused with donor cells in 0.3 M mannitol fusion medium. After the electofusion, embryos were activated by electric stimulation. Interspecies nuclear transfer embryos with bovine cytoplasts were cultured in TCM-199 medium supplemented with 10% FBS including bovine oviduct epithelial cells for 7∼9 day. On the other hand, the NT embryos with porcine cytoplasts were cultured in NCSU-23 medium supplemented with 10% FBS for 6∼8 day at $39^{\circ}C, 5% CO_2$ in air. In caprine-bovine NT embryos, the cleavage(2-cell) rate was 36.8% in confluence and 43.8% in serum starvation. The developmental rate of morula- and blastocyst-stage embryos was 0.0% in confluence and 18.8% in serum starvation. In caprine-porcine NT embryos, the cleavage(2-cell) rate was 76.7% in confluence and 66.7% in serum starvation. The developmental rate of morula and blastocyst stage embryos was 3.3% in confluence and 3.0% in serum starvation, and no significant difference was observed in synchronization treatment between donor cells. In caprine-bovine NT embryos, the cleavage(2-cell) rate of cultured donor cells was 30.8% and 17.6% in 5∼9 and 10∼14 passage(P<0.05). The developmental rate of morula and blastocyst stage embryos were significantly higher(P<0.05) in 5∼9 passage(23.1%) than in 10∼14 passage(0.0%) of cultured donor cells. In caprine-porcine NT embryos, the cleavage rate was significantly higher(P<0.05) in 5∼9 passage(86.7%) than in 10∼14 passage(50.0%) of cultured donor cells. The developmental rate of morula and blastocyst stage embryos were 3.3 and 0.0% in 5∼9 and 10∼14와 passage of cultured donor cells. In caprine-bovine NT embryos, the developmental rate of morula and blastocyst stage embryos were 22.6% in interspecies nuclear transfer, 33.9% in in vitro fertilization and 28.1% in parthenotes, which was no significant differed. The developmental rate of morula and blastocyst stage embryos with caprine-porcine NT embryos were lower(P<0.05) in interspecies nuclear transfer(5.1%) than in vitro fertiltzation(26.9%) and parthenotes(37.4%).
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 transplanted embryos. The oocytes collected from slaughterhouse ovaries were matured 24h in TCM199+10% FBS and exposed to $39^{\circ}C$ or room temperature to allow cytoplasmic maturation and gain activation competence. Donor embryos were treated for 12h with $10{\mu}g/ml$ nocodazole or $0.05{\mu}g/ml$ demicolcine to synchronize the cell cycle stage at 26h after the onset of culture. The blastomeres and recipient oocytes were fused by electrofusion. The cloned embryos were then cultured in various conditions to allow further development. In the treatment of oocyte activation and cell cycle regulation of donor nuclei, the room temperature exposure and nocodazole treatment group had significant effect on the developmental rates to morula/blastocyst(21.7% vs 12.1~16.7%), but had no significant effect on the fusion rates between donor blastomeres and recipient oocytes. The developmental rates of bovine nuclear transplanted embryos appeared to be higher significantly in mTALP medium under 5% $O_2$ condition and in TCM199 with bovine oviduct epithelial cell under 20% $O_2$ condition(22.2%) than other groups. In embryo transfer of nuclear transplanted embryos, there were no significant differences in calving rates between the use of excellent and good grade donor embryos.
Even though success in birth of live offspring from nuclear transfer(NT) using somatic cells in many species, detailed information on processes or mechanisms of development are not well known. Cytoplasm of bovine oocyte has been known to support the development of nuclear transferred embryos using nuclear donor cells from different species. Therefore, interspecies NT might be used to find answers of some questions in basic aspect of nuclear transfer In this study, we examined the developmental potential of reconstructed embryos when bovine oocyte as a cytoplasm recipient and mouse embryonic fibroblast as a nuclear donor were used. The nuclear transfer units were aliocated in Group 1 (murine block media and normal media) and Group 2. (bovine block media and normal media). NT units were not blocked at 2-cell stage regardless of types of medium. On mouse media, poor development of interspecies NT units was observed compared to bovine media. However, as NT units cultured in bovine normal medium, embryos developed over 8-cell stage. Further studies performed to increase the developmental rate in condition of antioxidant treatment. Despite low development, bovine-murine interspecies nuclear transferred embryos could develop to blastocysts and they showed that blastocyts rate of antioxidant group was superior to those of non-antioxidant group. Next, we investigated gene expression pattern which is carried out for zygotic activation. The Xist gene is expressed in female mouse embryo after zygotic activation of 4-cell stage. But interspecies nuclear transferred embryos do not express Xist gene at 4-cell stage. As a result, it is suggested that the bovine cytoplasm controls the early preimplantation development in interspecies NT However, the development of later stages might require genomic control from transferred donor nucleus. Therefore, even though the involvement of several other factors such as mitochondrial incompatibility, effective development of embryos produced by interspecies NT requires proper genomic activation of donor nucleus after overcoming the cytoplasmic control of recipient oocytes.
This study was to investigate the effects of electrofusion, activation and developmental stage of donor embryos on in vitro development of nuclear transplant bovine embryos. A single blastomere nucleus from 8-cell to morula stage embryos produced by in vitro fertilization(IVF) was transferred into a recipient oocyte enucleated at 23∼25 h after in vitro maturation(IVM) or into a recipient oocyte enucleated and cultured for 14∼15 h. In one experiment the nuclear transplant embryos were subjected to additional activation treatments. Fusion rate of nuclear transplant eggs was high at direct current(D.C) voltages of 1.0 and 1.5 kV/cm 991.5 and 93.3%, respectively), but decreased at 2.0kV/cm (81.8%). Additional activation treatments by electric pulases or 7% ethanol did not affect the cleavage and development of nuclear transplant embryos. Development of nuclear transplant embryos slightly increased by delayed nuclear transfer and fusion (42∼43 h after IVM). With this system, blastocysts were obtained from transfer of 8-cell to morula stage donor nuclei (9.6%∼2.4%). The result of this study suggests that nucleo-cytoplasmic interactins, expecially activation of ooplast are very important for the development of nuclear transplant embryos, and donor cell stage does not affect the development of nuclear transplant embryos.
본 연구는 체세포의 종류, 세포 제공 개체, 계대배양 수 및 세포의 trypsin 처리시간이 소 체세포 핵이식란의 체외발육에 미치는 영향을 검토하였다. 세 종류의 체세포(피부, 근육 및 난구세포) 와 암소 3 개체를 실험에 공시하였으며, 한 개체 유래의 피부세포는 5∼30회 계대배양하였고, 핵이식 전에 1∼3분간 trypsin처리하여 핵이식에 사용하였다. 핵이식과정은 상법에 따라 전기융합법을 이용하였다. 핵이식란의 배반포 발육율은 세포의 종류(16.5∼23.9%)나 개체 간(16.4∼19.5%)에 차이가 없으나, 30회 계대 배양한 세포를 사용한 경우(5.8%)에는 5회(25.3%) 또는 15회(23.5%) 계대 배양한 세포를 사용한 경우에 비해 유의적으로 낮았다(P<0.05). 또한, 1분간 trypsinization 한 세포를 사용한 경우(30.7%)는 3분간 trypsinization 한 경우에 비해 배반포 발육율이 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 본 연구의 결과는 소 체세포 핵이식란의 발육이 체세포의 종류 및 세포 제공 개체에 따라서는 영향을 받지 않으나, passage 수 및 체세포의 trypsinization 시간에 따라서는 영향을 받을 수 있음을 시사한다.
The success of embryo cloning depends on numerous factors; interaction between recipient ooplasm and donor nucleus, nuclear reprogramming, oocyte activation, and donor cell cycle and type. In this study, the cell cycle and apoptosis of bovine fetal fibroblast as a donor cell for embryo cloning were evaluated following different activation treatments. (omitted)
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.