Kim, N. H.;Cui, X. S;Kim, B. K .;S. H. Jun;D. I. Jin;Lee, S. H.;Park, C. S.
Korean Journal of Animal Reproduction
/
v.26
no.4
/
pp.361-368
/
2002
The onset of pronucleus formation and DNA synthesis in porcine oocytes following the injection of porcine or murine sperm was determined in order to obtain insights into species-specific paternal factors that contribute to fertilization. After 44h in vitro maturation, spermatozoa was injected into the cytoplasm of oocytes. After injection, all oocytes were transferred to NCSU23 medium and cultured at 39'E under 5% CO2 in air. Similar frequencies of oocytes with female pronuclei were observed after injection with porcine sperm or with murine sperm. In contrast, male pronuclei formed 8 to 9 h following the injection of porcine sperm, and 6 to 8 h following the injection of murine sperm. After pronucleus formation maternally derived microtubules were assembled and appeared to move both male and female pronuclei to the oocyte center. A few porcine oocytes entered metaphase 22 h after the injection of murine sperm, but normal cell division was not observed. The mean time of onset of S-phase in male pronuclei was 9.7 h following porcine sperm injection and 7.4 h following mouse sperm injection. These results suggested that DNA synthesis was delayed in both pronuclei until the sperm chromatin fully decondensed, and the sperm nuclear decondensing activity and microtubule nucleation abilities of the male centrosome are cell cycle dependent.
We determined the incidence of activation, male pronuclear formation and apposition of pronuclei in porcine oocytes following intracy-toplasmic injection of various porcine sperm components and foreign species spermatozoa, such as mouse, human or cattle. The porcine oocytes were activated by injection of a spermatozoon or an isolated sperm head. Neither isolated sperm tail nor perinuclear material removed sperm head activated oocytes. Because injection of mouse, bovine or human spermatozoon activated porcine oocytes, the sperm born activation factors is not strict species specific. Male pronuclear formation and pronuclear apposition were observed in the porcine oocytes following injection of porcine, bovine, mouse or human spermatozoa. The electrical stimulation following sperm cell injection did not enhance the incidence of male pronuclear formation nor pronuclear apposition comparent with sperm cell injection alone (p>0.1). Mitosis and two cell division in some oocytes were observed at 20 to 24 h after injection of porcine spermatozoon. However, none of oocytes following injection of mouse, bovine or human spermatozoa developed to the mitotic metaphase or normally divided to the two cell stage. These results suggested that the oocyte activating factor(s) presented in the perinuclear material and it is not species specific for the porcine oocyte.
Kim, Eun Young;Noh, Eun Hyung;Noh, Eun Ji;Park, Min Jee;Park, Hyo Young;Lee, Dong Sun;Riu, Key Zung;Park, Se Pill
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.26
no.2
/
pp.178-188
/
2013
The glycosaminoglycans (GAGs) present in the female reproductive tract promote sperm capacitation. When bovine sperm were exposed to 10 ${\mu}g/ml$ of one of four GAGs (Chondroitin sulfate, CS; Dermatan sulfate, DS; Hyaluronic acid, HA; Heparin, HP) for 5 h, the total motility (TM), straight-line velocity (VSL), and curvilinear velocity (VCL) were higher in the HP- or HA-treated sperm, relative to control and CS- or DS-treated sperm. HP and HA treatments increased the levels of capacitated and acrosome-reacted sperm over time, compared to other treatment groups (p<0.05). In addition, sperm exposed to HP or HA for 1 h before IVF exhibited significantly improved fertilizing ability, as assessed by 2 pronucleus (PN) formation and cleavage rates at d 2. Exposure to these GAGs also enhanced in vitro embryo development rates and embryo quality, and increased the ICM and total blastocyst cell numbers at d 8 after IVF (p<0.05). A real-time PCR analysis showed that the expression levels of pluripotency (Oct 4), cell growth (Glut 5), and anti-apoptosis (Bax inhibitor) genes were significantly higher in embryos derived from HA- or HP-treated sperm than in control or other treatment groups, while pro-apoptotic gene expression (caspase-3) was significantly lower in all GAG treatment groups (p<0.05). These results demonstrated that exposure of bovine sperm to HP or HA positively correlates with in vitro fertilizing ability, in vitro embryo developmental potential, and embryonic gene expression.
To get insight into the nature of foreign mitochondria and syngamy during mammalian fertilization we compared fertilization processes in porcine oocytes following microinjection of porcine or mouse spermatozoa. Pronuclear movement, sperm mitochondria, and DNA synthesis were imaged with propidium iodide, mitotracker, and BrdU under confocal laser scanning microscope. Intracytoplasmic injection of either porcine or mouse spermatzoon activated porcine oocytes without additional parthengenetic stimulation. Foreign mitochondria in either mouse or porcine sperm midpiece were introduced into porcine oocytes following sperm injection, but rapidly disappeared from the actively developing porcine oocytes. BrdU experiment showed new DNA synthesis in porcine oocytes following injection of mouse spermatozoon or sperm head. At 24 h after injection of mouse isolated sperm head or a spermatozoon, mitoic metaphase was seen in oocyte, but they did not go to normal cell division (Table). These results suggest that pronuclear formation, foreign mitochondria disruption, DNA synthesis and syngamy formation during fertilization are not species specific processes.(Table Omitted).
This study was conducted to examine the role of intact cumulus cells during in vitro fertilization (IVF) on sperm penetration, male pronuclear (MPN) formation and subsequent embryo development of oocytes matured and fertilized in vitro. Cumulus-oocyte complexes obtained from the slaughtered gilt ovaries were matured for 44 h in TCM199 containing 10% porcine follicular fluid, epidermal growth factor and hormones. After maturation culture, denuded oocytes or oocytes with intact cumulus cells were coincubated with frozen-thawed boar semen for 8h in a modified tris-buffered medium containing 5mM caffeine and 10mM calcium chloride. Putative zygotes were fixed and examined for sperm penetration and MPN formation (Experiments $1{\sim}3$), or cultured in North Carolina State University-23 medium fo. 156 h (Experiment 3). In Experiment 1, sperm penetration was examined after insemination of denuded oocytes and oocytes with intact cumulus cells at the concentration of $7.5{\times}10^5$ sperm/ml. Optimal sperm concentration for IVF of cumulus-intact oocytes was determined in Experiment 2 by inseminating intact oocytes with $2{\sim}5{\times}10^6$ sperm/ml. In Experiment 3, denuded or intact oocytes were inseminated at the concentrations of $7.5{\times}10^5$ and $4.0{\times}10^6$ sperm/ml, respectively, and in vitro embryo development was compared. Sperm penetration was significantly (p<0.01) decreased in cumulus-intact oocytes compared to denuded oocytes (35.2% vs. 77.4%). Based on the rates of sperm penetration and normal fertilization, the concentration of $4.0{\times}10^6$ sperm/ml was optimal for the IVF of intact oocytes compared to other sperm concentrations. The presence of intact cumulus cells during IVF significantly (p<0.05) improved embryo cleavage (48.8% vs. 58.9%), blastocyst (BL) formation (11.0% vs. 22.8%) and embryo cell number $(22{\pm}2\;vs.\;29{\pm}2\;cells)$ compared to denuded oocytes. In conclusion, these results suggest that intact cumulus cells during IVF inhibit sperm penetration but improve embryo cleavage, BL formation and embryo cell number of porcine embryos produced in vitro.
Park, Chun-Young;Uhm, Sang-Jun;Song, Sang-Jin;Kim, Kwag-Sung;Hong, Seung-Bum;Chung, Kil-Saeng;Lee, Hoon-Taek
Proceedings of the KSAR Conference
/
2003.06a
/
pp.26-26
/
2003
Hyaluronic acid (HA)-binding sites have been shown the diagnostic potential fur assessment of sperm maturity, which is related to male fertility. This study was designed to evaluate chromosomal patterns in porcine embryos produced by in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI) with non- or HA-binding sperm (HABS). For binding of sperm with HA, sperm incubated in 10 ${mu}ell$ drop containing HA (0.8 mg/ml)-agarose (0.8%) mixture for 15 min. IVF and ICSI with non- or HA-bound sperm examined with matured oocytes at 44 hr after in vitro maturation. Embryos were cultured in 50 ${mu}ell$ of NCSU 23 containing 0.5% BSA for 5 days and then in 50 ${mu}ell$ of NCSU 23 containing 10% FBS for 2 days. For the evaluation of chromosomal aneuploidies, chromosome 1 sub-metacentric specific probe was used in sperm and embryos by fluorescence in situ hybridization (FISH). The frequency of aneuploidy sperm for chromosome 1 was 6.25%. The significant differences following IVF and ICSI with non- or HA-bound sperm were not observed in blastocyst formation rates (18.6, 23.5, and 23.8%) and cell number (61.8 $\pm$ 12.5, 55.5 $\pm$ 7.3, and 59.3 $\pm$ 9.6). Moreover, the percentage of diploidy in 4-cell stage embryos was 57.1% (IVF), 68.8% (ICSI), and 76.3% (ICSI-HABS). These results suggest that HA-binding sites may be a material for selection of normal sperm for ICSI. Therefore HA selection of normal sperm may be reduce the loss to embryonic mortality prior to embryo transfer in pig.
The storage sac of U. unicinctus can be divided into two parts morphologically as well as functionally ; one is proximal and the other distal storage sac. It is because of the seasonal morphological change of the storage sac caused by sperm accumulation in the storage sac. The proximal storage sac contains the mature sperm with the dumbbell-shaped acrosome and well developed one or two mitochondria in the middle piece, whilst the sperm of hemispherical acrosome associate closely with an accessory cell in the distal storage sac. This means that the sperm do not perform the synchronous development in a storage sac, which is not the case of sperm development in the coelomic cytophorus. In addition, the basal membrane of the distal storage sac is different from that of the proximal storage sac in term of tissue formation. Connective tissues, acces-sory cells and small lumen develop on the basal membrane of the distal sto-rage sac, which is well contrasted with the thin basal membrane of the proximal storage sac. The function of the storage sac is discussed in rela-tion of the sperm development and the seasonal change.
The purpose of the present study was to examine the seminiferous epithelium cycle of Bombina orientalis using a light microscope. The cycle was divided into a total of 10 stages, according to the morphological characteristics of the cells. The spermatogenetic cells included primary spermatogonia, secondary spermatogonia, primary spermatocytes, secondary spermatocytes, spermatid and sperm. At stage I, the primary spermatogonia was located closer to basal lamina of the seminiferous tubule without spermatocyst formations. Especially at the stage II, the secondary spermatogonia were located in the spermatocyst. The primary and secondary spermatocytes were found from stages III to VI. The secondary spermatocytes were smaller in size than the primary spermatocytes, but they had thicker nucleoplasm and smaller nuclei. The round-shaped, early sperm cells were formed in stage VII, and further divided at stage VIII to have more concentrated nucleoplasm before division to matured sperm cells. At stage X, the matured sperm cells emerged from the spermatocyst. Considering the above results, this study presented the special characteristics in the generation and type of sperm formation. The germ cell formation occurred in various stages, like the perspectives of Franca et al (1999), ultimately, providing taxonomically useful information.
Kim, Se-Woong;Kang, Ho-In;Sung, Ji-Hye;Roh, Sang-Ho
Journal of Embryo Transfer
/
v.25
no.2
/
pp.97-101
/
2010
Intracytoplasmic sperm injection (ICSI) is one of the artificial fertilization methods when only a few sperm are available for insemination, and an important tool for the preservation of genetic materials of endangered animal species, especially the male is infertile. Different from other species such as mice and pigs, the conventional ICSI method which uses spiked pipette for injection (Spike-ICSI) is exhibited low success rates in cattle because the bovinesperm head membrane is hard to break during injection procedure. We chose piezo-assisted ICSI (Piezo-ICSI) for the improvement of the injection procedure including sperm head membrane rupture and efficient puncture of the plasma membrane of the oocytes. In this experiment, we compared the efficacy of the bovine ICSI embryo production between the Piezo-ICSI and Spike-ICSI. The second polar body extrusion, pronuclear formation, cleavage and blastocyst formation were evaluated after implementation of two different ICSI techniques. The Piezo-ICSI tended to show comparably higher rates of the second polar body extrusion (41.7%), the pronuclei formation (42.9%) and the two-cell cleavage (41.4%) than Spike-ICSI does (33.3%, 28.6% and 23.5%, respectively) although there is no statistic significance between two groups. In addition, the blastocysts were only obtained from the Piezo-ICSI group (10.3%). Our finding shows that the Piezo-ICSI may be used as an artificial fertilization method in cattle when in vitro fertilization is not applicable.
Polo-like kinase 1 (Plk1) has been known to be a critical element in cell division including centrosome maturation, cytokinesis and spindle formation in somatic, cancer, and mammalian embryonic cells. In particular, Plk1 is highly expressed in cancer cells. Plk1 inhibitors, such as BI2536, have been widely used to prevent cell division as an anticancer drug. In this study, the fertilized murine oocytes were treated with BI2536 for 30 min after recovery from the oviduct to investigate the effect of down-regulation of Plk1 in the in vivo-fertilized murine embryos. Then, the localization and expression of Plk1 was observed by immunofluorescence staining. The sperm which had entered into the oocyte cytoplasm did not form male pronuclei in BI2536-treated oocytes. The BI2536-treated oocytes showed significantly lower expression of Plk1 than non-treated control group. In addition, alpha-tubulin and Plk1 gathered around sperm head in non-treated oocytes, while BI2536-treated oocytes did not show this phenomenon. The present study demonstrates that the Plk1 inhibitor, BI2536, hinders fertilization by inhibiting the formation of murine male pronucleus.
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.