본 연구는 체세포 복제 한우 송아지의 생산에서 생시체중과 생존성과의 관계에 대하여 살펴보고자 실시하였다. 293두의 한우 대리모에 580개의 복제란을 이식하였다. 복제란의 임신율은 이식 후 50일까지 72.3%로 높았으나, 이후 급격하게 감소하였다. 평균 임신 기간은 복제 송아지에서 287일(279~295일)이었으며, 인공수정 송아지도 287일(255~293일)로 각각 나타났다. 복제 송아지의 생시체중(30.3kg)은 인공수정 송아지(23.7kg)에 비하여 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 자연분만(n=17, 29.9kg)과 제왕절개(n=14, 32.3kg)로 태어난 복제 송아지의 생시체중은 차이가 없었다. 하지만, 생후 175일 이전에 사망한 복제 송아지(n=18, 32.8kg)의 생시체중이 175일 이상 생존한 복제 송아지(n=11, 28.3kg)보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 흥미로운 점은 생시체중이 15kg 이하(n=5) 또는 35kg 이상(n=9)인 복제 송아지들은 모두 생후 175일 이전에 폐사하였다. 생후 175일 이전에 폐사한 복제 송아지들(n=20)의 사망 원인은 미성숙 개체 2두(10.0%), 폐와 간 이상 2두(10.0%), 폐의 원인 4두(20.0%), 기형 4두(20.0%), 출생 후 급사(sudden death syndrome) 4두(20.0%) 및 기타 원인불명이 4두(20.0%) 등으로 분류되었다. 이상의 결과를 종합하여보면, 복제 송아지의 정상 생시체중이 6개월 이상을 생존하는데 가장 중요한 요소들 중의 한 가지임을 확인하였다.

DNA 메틸화는 조직특이적인 유전자 조절에 관여하고, 정상적인 배 발달에 필수적이다. POU5F1은 octamer-binding transcription factor 4 (Oct-4)를 encode하며, 초기 분화에 중요한 전사인자이다. 본 실험에서 소의 Oct-4가 조직특이적이고 발달의존적인 epigenetic 표지 인지를 검토하고자, 착상 전 수정란에서 Oct-4 전사산물과 상류 promoter 영역의 CpGs의 메틸화를 조사하였다. Oct-4 전사산물은 정자 그리고 2-cell에서 8-cell 수정란까지 낮은 수준으로 존재하지만, 상실배와 배반포에서 높게 검출되었다. 이러한 결과는 배 발달 과정의 상실배 단계에서 Oct-4의 de novo 발현이 시작됨을 의미한다. Oct-4 상류 promoter 영역에는 메틸화 가변 영역 (tissue-dependent differentially methylated region, T-DMR)이 존재한다. Oct-4 메틸화 가변 영역의 메틸화 상태는 정자, 성체 체조직과 난자에서 서로 다르고, 수정란으로부터 배반포 단계까지 변화하였는데, 이는 착상 전 초기 배 발달 과정에 active 메틸화와 탈메틸화가 일어남을 의미한다. 이상의 결과, Oct-4 유전자 상류 promoter 영역은 DNA 메틸화의 타깃이고, 그 메틸화 상태는 소 수정란 발달 동안에 다양하게 변화한다.

본 연구는 체세포를 이용하여 생산된 복제 한우 수소의 번식능력을 검토하기 위해 실시하였다. 복제 한우 수소(C-38 및 C-39) 또는 일반 한우 종모우로부터 정액을 채취하여 정자의 수 및 동결 전후의 생존성 등을 살펴보았으며, 정자의 운동성 등은 computer assisted sperm analysis(CASA)를 이용하여 측정하였다. 또한, 이들의 수정 능력을 확인하기 위하여 체외수정과 인공수정을 각각 실시하였다. 정액 성상에서는 복제 수소들과 일반 종모우 간에 정액의 양, 정자의 농도 및 동결융해 후의 생존성 등에서 차이가 나타나지 않았다. CASA를 이용한 분석에서 운동성, 곡선 운동 속도(VCL), 직선 운동 속도(VSL) 및 평균 진행 속도(VAP) 등은 복제 수소의 정액이 일반 종모우의 정액에 비하여 유의적으로 높았다(p<0.05). 체외수정에 따른 수정란의 분화율 및 배반포로의 발달율은 복제 수소와 일반 종모우 간에 차이가 나타나지 않았다. 복제소 정액(C-38)을 이용하여 인공수정을 한 5두의 체세포 복제 대리모에서 암수 각각 한 두씩의 건강한 복제 후대 송아지 2두를 생산하였다. 이상의 결과를 종합하여 보면, 실험에 공시된 복제 수소 개체 간의 차이가 나타나기는 하였지만, 복제 수소는 정액 성상과 정자의 운동성 등에서 일반 종모우와 차이가 없었으며. 또한 인공수정을 통해 송아지를 생산함으로써 정상적인 번식능력이 있음을 확인하였다.

본 연구는 제주지역에서 말 방목에 적합한 혼파조합을 선발하기 위해 해발 450m에 위치한 한국마사회 경주마육성목장에서 티모시, 오차드그라슨 페레니얼 라이그라스 화본과 위주 초종으로 혼파 파종하여 2년 간 말(더러브렛)을 방목하면서 목초생산성, 식생변화 및 채식율 변화 등을 구명하기 위해 수행되었다. 연간 총 건물생산량은 1, 2차년도에 관계없이 혼파조합 간 유의적인 차이를 보이지 않았으나 시기별에 따라 생산량 차이를 보였다. 식생은 페레니얼 라이그라스가

본 연구는 물리적 탈핵 방법인 aspiration 방법과 squeezing 방법을 사용해 핵이식된 소 체세포 복제란의 발달능을 조사하였다. 두 방법에 의해 탈핵된 수핵란에 한우 귀피부 세포를 융합하여 체외에서 7～8일간 배양하여 발육능을 검사하였다. 배양 7일째 배반포 발달율은 aspiration 방법 (31.9±13.4%)과 squeezing 방법 (33.6±15.7%) 간에 차이가 없었다. 또한 배양 8일째 배반포 발달율도 squeezing 방법 (35.3±15.1%)과 aspiration 방법 (37.8±10.4%) 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 배양 7일째 배반포의 평균 세포수에 있어 각 처리 간에 차이가 없는 것으로 조사되었으며 (aspiration: 110.3±39.2, squeezing: 103.7±42.8), 세포자연사의 비율에 있어서도 역시 유의적인 차이가 없는 것으로 조사되었다 (aspiration: 2.8±2.6 %, squeezing: 4.3±4.4%). 본 연구의 결과는 물리적 탈핵 방법인 aspiration 방법과 squeezing 방법 모두 소 체세포 복제수정란의 생산을 위한 유용한 방법임을 보여준다.

본 연구의 목적은 요를 통해 hFSH를 발현하는 형질 전환 소의 생산이다. 요의 분비와 관련 있는 유전자로서 mUII promoter를 사용하여 hFSH유전자를 구성했다. 태아섬유아세포(KbFF)는 임신 45일령의 태아(male)에서 채취하였다. hFSH gene은 pcDNA3(neo) vector와 같이 KbFF 세포에 electroporation 방법으로 transfection하였다. 유전자를 transfection한 세포는 G-418로 2주 동안

본 연구는 한우 성체 유래 귀세포(Korean bovine ear skin fibroblasts, KbESF)와 태아 섬유아세포(Korean bovine fetal fibroblasts, KbFF)를 이용한 체세포 복제(SCNT) 시 세포종류, 배양기간 그리고 융합방법이 핵이식 수정란의 발달에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 태아 섬유아세포는 임신 51일령의 한우태아에서 분리하였고, 귀세포는 28개월령의 성우의 귀에서 채취하였다. 세포는 15주 동안 체외에서 배양하며 체세포 핵이식(SCNT)에 공시하였다. 융합방법을 비교하기 위해 챔버방법과 전극 바늘을 이용한 방법으로 핵과 세포질을 융합하였다. 세포의 doubling time은 KbFF에서 17.3시간, KbESF에서 24.3시간으로 나타났다. 핵이식 후 융합과 분할율은 needle 방법에서 보다 유의적으로 높았으나(각 각 76.1과 81.2%, P<0.05), 배반포 발달율은 차이가 없었다. KbESF의 경우, 배반포 발달율은 passage 5~9(39.4%)와 13~15(40.4%)에서 passage 1~4에 비하여 유의적으로 높았다(P<0.05). KbFF의 경우, 융합율은 passage 5~8과 13~15에서 각각 75.0 및 76.8%로 passage 1~4(61.5%)보다 높았으나, 난분할율과 배반포 발달율은 차이가 없었다. 결론적으로, SCNT 수정란의 발달은 융합 방법에 의해 영향을 받을 수 있으나, 계대배양 15회까지 장기배양을 한 경우는 복제수정란의 발육에 영향을 주지 않는 것으로 판단된다.

핵이식 방법을 이용하여 성공적인 복제를 이루기 위해서 인위적인 활성화 처리는 필수적인 요소이다. 본 연구는 전기자극에 의해 활성화된 난자를 chemical agent를 이용하여 추가적인 활성화 처리를 하였을 때 돼지 단위발생란의 발달에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 체외에서 40~44시간 동안 배양된 난자를 전기자극(E)으로 활성화 처리한 후 Thimerasol + Dithiothreitol(Thi+DTT), 6-Dimethylaminopurine(6-DMAP) 및 Cycloheximide(CH)를 사용하여 추가 활성화 처리를 하였다. 활성화 방법(E, E+Thi+DTT, E+6-DMAP 및 E+CH)에 따른 단위발생란의 배반포까지의 발달율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화된 단위발생란이 전기자극만으로 처리된 구의 단위발생란보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다(21.5~28.1% vs. 18.0%, P<0.05). 특히, E+Thi+DTT를 이용하였을 때 발달율이 유의적으로 높게 나타났다(28.1%, P<0.05). 활성화 처리별 전핵 형성율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화 처리된 구에서 하나의 극체(1PN) 형성률은 처리별로 차이를 보이지 않았으나(59.9~64.7%), 2PN 형성율은 추가 활성화 처리구에서 전기자극만을 사용하였을 때보다 유의적으로 높게 나타났다(7.2~9.7% vs. 4.3%, P<0.05). 이상의 결과를 살펴볼 때, 전기자극 후 chemical agent를 이용한 추가 활성화는 단위발생란의 배반포까지의 발달능력을 증가시키는 것으로 생각된다.

형질전환 가축을 생산하기 위하여 최근 체세포 복제 기법을 이용하고 있다. 이러한 체세포를 이용한 형질전환 동물의 생산에는 체세포내에 유전자의 도입 효율이 직접적인 영향을 주게 된다. 따라서 본 연구는 세포내 유전자의 transfection 효율을 높이고자 한우의 체세포를 이용하여 여러 가지 조건에서 유전자 도입을 실시하였다. 세포내 유전자 도입 방법은 electroporation (EP) 방법을 이용하였다. 사용한 세포는 소의 귀세포(KbESF), 태아섬유아세포 (KbFF), 그리고 대조구로서 CHO cell을 이용하여 GFP 유전자를 도입하였다. EP는 0.4 cm cuvette을 사용하였고, voltage는 0.25 kV, 그리고 field strength 는 0.625 kV/cm 조건으로 실시하였으며, pulse times은 각각 1, 2, 또는 3회를 사용하였다. KbFF와 KbESF에서는 각각 pulse times을 증가시킬수록 유전자도입 세포수가 증가하였으나 (KbFF: 81, 634, 1,065 cells/ cells, KbESF: 1,011, 5,567, 15,408 cells/ cells), CHO cell에서는 pulse times을 증가시킬 수록 오히려 유전자도입 세포수가 감소하였다 (CHO: 1,591, 687, 297 cells/ cells). 그리고 2주 동안 neo selection을 실시 한 결과 KbFF, KbESF, CHO에서 각각 93, 35, 184 colony가 선발되었으며, 이 중 65.6%, 8.6%, 4.3% 가 GFP 형광 발현 colony로 나타났다. 한편 CHO cell에서 transfection cell수가 감소된 것은 EP의 자극으로 인해 손상된 세포가 많이 발생한 것으로 나타났다. 또한 neo selection에서 선발된 colony중 GFP가 발현되지 않거나 일부만 발현되는 colony들이 많이 발생하였는데, 이것은 세포내 유전자가 transfection되지 않은 세포도 neo selection에서 선발된다는 것을 제시하고 있다. 따라서 체세포를 이용한 형질전환동물 생산을 위해서는 세포내 유전자 도입과 선발 과정에서 나타난 colony에 대하여 보다 엄격한 screen을 하는 것이 필요한 것으로 생각된다.