Tumor necrosis factor receptor associated factor 4 (TRAF4)는 TNF receptor associated factor 군의 하나로 암세포 전이, 활성산소 생성, 세포극성에 관여한다. 쥐 배아발생의 8.5 에서 13.5 days post-coitum 시기에 TRAF4 의 발현이 높게 관찰된다. 세포 특성의 변화를 보이는 상피간엽이행(EMT)시에 TRAF4 가 세포막의 세포밀접에 위치하는 것으로 알려져 세포분화가 시작되는 배 발생 시에도 주요한 역할을 할 것으로 여겨진다. 하지만 돼지에서는 TRAF4 의 기능과 특성에 대한 연구가 미비하다. 본 연구는 돼지 TRAF4 의 mRNA 전장서열과 조직에서의 발현을 확인함으로써 TRAF4 의 특성에 대한 정보를 제공할 것이다. TRAF4 mRNA 의 전장 서열을 밝히기 위해서 돼지 신장유래세포(pK15)에서 total RNA 를 추출하여 RACE(Rapid Amplification of cDNA ends) PCR 이 수행되었다. 이 후 클로닝을 통해 얻은 암호영역, 5`UTR, 3`UTR 의 서열로 2,030 염기쌍의 mRNA 전장서열을 확인하였다. 조직에서 TRAF4 의 발현은 qPCR 로 상대정량되었다. 돼지 TRAF4 는 470 개의 아미노산을 지정하는데 이는 사람과는 8 개, 쥐와는 12 개 차이를 보였다. TRAF4 단백질의 TRAF 도메인은 다른 TRAF 군과 다르게 GTWRGS 의 고리를 가지는데 돼지에서도 동일한 서열이 확인되었다. 돼지에서 TRAF4 는 난소와 위에서 상대적으로 높은 발현을 보였다. TRAF4 의 mRNA 서열은 돼지의 TRAF4 에 대한 기초정보가 될것으로 여겨진다.

조직 플라스미노겐 활성제(Tissu-type plasminogen activator; tPA)는 혈전 용해제로 이용되고 있으며, 주로 심근경색증과 같은 급성 혈전후성 허혈증 등을 치료하는 데 유용하다. 본 연구에서는 혈관 질환 치료제를 생산하기 위하여 체세포 복제를 이용한 htPA 를 발현하는 형질전환 복제 돼지를 생산하였다. 형질전환 복제란 8,026 개를 25 두의 대리모에(321 개/1 두) 이식하였으며, 25 두 중 6 두의(24%) 대리모가 자연분만으로 19 두의(3.2 두/1 두) 산자를 생산하였다. 19 두 중 1 두가(1/19 두, 5.3%) 생존 중에 있으며, 8 두는 사산 개체였고(8/19 두, 42.1%), 10 두는 출생 후 2-3 일내에 폐사하였다(10/19 두, 52.6%). 폐사 개체들은 혀 기형, 구개열 등 안면기형이 관찰되었으며, 이와 함께 관절 혹은 발굽의 모양이 비정상적이라는 것을 확인하였다. 또한, 폐사개체들은 모두 하나 이상의 문제점을 동시에 가지고 있음을 확인하였다. 따라서, 이러한 문제점들이 형질전환에 의한 것인지, 아니면 복제에 의한 것인지를 규명하기 위해 연구를 더 진행해야 할 것으로 사료된다.조직 플라스미노겐 활성제(Tissu-type plasminogen activator; tPA)는 혈전 용해제로 이용되고 있으며, 주로 심근경색증과 같은 급성 혈전후성 허혈증 등을 치료하는 데 유용하다. 본 연구에서는 혈관 질환 치료제를 생산하기 위하여 체세포 복제를 이용한 htPA 를 발현하는 형질전환 복제 돼지를 생산하였다. 형질전환 복제란 8,026 개를 25 두의 대리모에(321 개/1 두) 이식하였으며, 25 두 중 6 두의(24%) 대리모가 자연분만으로 19 두의(3.2 두/1 두) 산자를 생산하였다. 19 두 중 1 두가(1/19 두, 5.3%) 생존 중에 있으며, 8 두는 사산 개체였고(8/19 두, 42.1%), 10 두는 출생 후 2-3 일내에 폐사하였다(10/19 두, 52.6%). 폐사 개체들은 혀 기형, 구개열 등 안면기형이 관찰되었으며, 이와 함께 관절 혹은 발굽의 모양이 비정상적이라는 것을 확인하였다. 또한, 폐사 개체들은 모두 하나 이상의 문제점을 동시에 가지고 있음을 확인하였다. 따라서, 이러한 문제점들이 형질전환에 의한 것인지, 아니면 복제에 의한 것인지를 규명하기 위해 연구를 더 진행해야 할 것으로 사료된다.

이종이식 시 사람과 돼지는 면역학 적으로 일치하지 않으므로, 면역세포의 활성화 및 조직의 병변 등을 유발한다. 특히, 영장류에는 존재하지 않고 돼지의 전 조직에서 발현되는 alpha-gal 인자에 의해, 이종이식 시 alpha-gal 항원에 대한 항체의 급격한 증가로 거부반응이 유발되며 영장류를 사망에 이르게 한다. 이에, 본 연구는 alpha-gal 합성에 관여하는 효소인 alpha-galactosyltransferase를 knock out(Gal-/-)한 돼지의 세포를 기반으로, 보체의 활성을 조절하는 membrane cofactor protein(MCP)과 혈액 응고를 저해하는 thrombomodulin(TBM)의 과발현을 유도하고자 하였다. 이는, 이종이식 시 발생하는 염증반응과 혈액응고 현상을 억제하는 복합형질 전환 돼지를 개발함으로 이종이식 후의 생존성 향상에 기여하고자 하였다. 따라서 codon modification 을 통해 염기서열을 변형한 MCP cDNA 는 CAG 프로모터를 이용하여 전 조직에서 발현되도록 하였고, TBM 은 Icam2 프로모터를 통해 혈관 내피세포 특이적인 발현을 유도하였다. 제작된 벡터를 Gal-/- 돼지의 섬유아세포에 도입하고 MCP 발현 수준이 높은 세포를 선별하여 세포주를 구축하였다. 구축된 체세포를 이용하여 체세포 복제란을 생산하고 외과적 방법으로 수란 돈에 이식하였다. 체외성숙(78%) 한 난자를 복제 및 융합(58%)한 후 4 두의 대리모에 각각 약 310 개의 복제란을 이식하였다. 대리모 1 두에서 임신(25%) 및 분만(25%)에 성공하였으며, 9 두의 산자 중 6 두가 생존하고 3 두는 사망하였다. 본 연구에서 생산된 TBM 유전자가 도입된 형질전환 복제돼지는 증식과정을 통해 축군을 조성하고 향후 영장류를 활용한 이종이식 연구에 활용될 예정이다.

한국과 중국은 경제발전으로 인하여 육류 소비 패턴이 지속적으로 변화해왔다. 본 연구에서는 한국과 중국의 소비자들이 육류를 구매함에 있어 구매요인의 차이가 나타나는지, 나타난다면 그 요인의 차이가 얼마나 나는지 분석하였다. 본 연구를 위해 2017년 8월 28일부터 9월 11일까지 온라인 조사 방식으로 한국과 중국 길림성 소비자를 대상으로 동일한 내용의 설문 조사를 실시하였다. 한국 설문조사에서 339부, 중국 설문조사에서 305부를 회수하여 총 644부의 설문지를 최종 분석에 사용하였다. 한․중 양국 소비자의 육류 구매요인 차를 확인하기 위하여 MANOVA분석을 이용하여 그 차이를 살펴보았다. 다음으로 Ordered Probit분석을 통해 각 육류 소비요인과 국가, 나이, 성별 등의 변수 간 차이가 있는지, 차이가 얼마인지 알아보았다. 분석결과 한국과 중국 길림성의 육류 소비요인은 마블링 요인에서만 차이 가 없는 것으로 나타났고 기타 요인에서는 차이가 있는 것으로 분석되었다. Ordered Probit분석 결과 마블링을 제외한 모든 육류요인은 양국 간에 차이가 있는 것으로 확인되었다. 한국의 응답자의 경우 육류 구매 시 중국 길림성의 응답자보다 맛, 품질, 판매가격, 판매장소, 안전성을 더 중요하게 생각하는 것으로 분석되었으며, 중국 길림성의 응답자의 경우 한국의 응답자보다 브랜드를 더욱 중요하게 생각하는 것으로 나타났다.

본 연구는 생태계교란식물인 단풍잎돼지풀의 성공적인 생물학적 방제를 위하여 단풍잎돼지풀을 섭식하는 돼지풀잎벌레의 섭식식물조사를 통해 기주특이성과 돼지풀잎벌레의 섭식에 따른 단풍잎돼지풀의 생태학적 반응의 차이를 확인하였다. 2017년 9월 초에 돼지풀잎벌레 처리에 따른 단풍잎돼지풀의 생리 및 번식 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 돼지풀잎벌레가 없는 곳(대조구)과 있는 곳(처리구)에서 엽록소함량(umolg-1s-1), 최소엽록소형광(Fo), 최대엽록소형광(Fm), 광계 Ⅱ의 광화학적 효율(Fv/Fm)을 측정하였다. 또한, 2018년 6월 말에 돼지풀잎벌레에 따른 단풍잎돼지풀의 활력도에 미치는 영향을 알아보기 위해 돼지풀잎벌레가 있는 단풍잎돼지풀군락에서 단풍잎돼지풀 식피율(10%(방형구 A), 50%(방형구 B), 90%(방형구 C))에 따라 방형구(1m2)를 설치하였다. 각 방형구 내 모든 개체의 지상부 길이(cm), 줄기직경(cm), 잎 수(ea), 잎 피해율(%), 잎 폭과 잎몸 길이(cm)를 측정하였고, 잎 피해율은 1등급(~20%), 2등급(21%-40%), 3등급(41%-60%), 4등급(61%-80%), 5등급(81%~)으로 나누어 조사하였다. 각 방형구 내 단풍잎돼지풀의 고사율(%)은 6월말과 7월 중순 그리고 9월 중순에 3회 측정하였다. 2018년 7월 말에 돼지풀잎벌레의 기주특이성을 알아보기 위해 공주대학교 온실과 온실주변 그리고 묵논에 총 6곳을 선정하여 각각 돼지풀잎벌레 10마리를 방사하여 섭식식물조사를 조사하였다. 엽록소함량, Fo, Fm, Fv/Fm 그리고 개체당 꽃 수는 모두 대조구가 처리구보다 높았다. 6월 말과 7월 초에 2주 동안 방형구 A에서 고사율은 58.2%에서 72.5%로 14.3% 증가하였고, 방형구 B에서 고사율은 48.5%에서 61.8%로 13.2% 증가하였다. 방형구 C에서 고사율은 각각 0%로 변화가 없었다. 7월 초와 9월 중순 2달 동안 방형구 A에서 고사율은 72.5%에서 97.8%로 25.3% 증가하였고, 방형구 B에서 고사율은 61.8%에서 91.2%로 29.4% 증가하였다. 방형구 C에서 고사율은 각각 0%로 변화가 없었다. 9월 중순 전체 방형구의 살아있는 개체 수는 총 38개체이며, 잎 피해율 등급별 개체수의 경우 1등급은 3개체, 2등급은 5개체, 3등급은 9개체, 4등급은 4개체 그리고 5등급은 2개체였다. 잎의 피해율이 증가할수록 지상부 길이, 줄기 직경, 잎 수, 잎 폭 길이 그리고 잎몸 길이는 짧아졌고, 5등급에서 가장 활력도가 낮은 개체의 지상부 길이는 52.5cm 이였고, 줄기 직경은 0.3cm, 잎 수는 8개였다. 온실과 온실주변 그리고 묵논에서 출현한 식물상(74과 152속 207분류군)에서 멸종위기식물은 9과 10속 10분류군, 생태계교란식물은 3과 5속 6분류군 그리고 식용식물은 36과 54속 71분류군 이였다. 돼지풀잎벌레가 섭식한 식물은 국화과에 속하는 단풍잎돼지풀, 돼지풀 그리고 뚱딴지였다. 멸종위기식물은 모두 섭식하지 않았고, 생태계교란식물은 단풍잎돼지풀과 돼지풀을 제외하고는 섭식하지 않았다. 또한, 식용식물은 뚱딴지를 제외하고는 섭식하지 않았다. 이를 통하여 단풍잎돼지풀은 돼지풀잎벌레가 섭식함으로써 활력도가 낮아지고, 고사율이 증가하는 것으로 보아 돼지풀잎벌레는 단풍잎돼지풀의 생육초기단계인 지상부 길이가 50cm 미만일 때 도입해야하며, 고유식물, 멸종위기식물 그리고 식용식물을 대상으로 추가적인 돼지풀잎벌레의 섭식식물조사를 통해 기주특이성에 대한 자료를 확보해야 한다.

Pork is a popular meat consumed in Korea. However, the consumption pattern has typically focused on preferred parts, like pork belly, which is usually broiled. This consumption pattern has increased both stocks of low fat parts and medical costs, and has thereby disturbed pork industry growth and the national health welfare. Changing the consumption patterns of preferred parts and encouraging consumption of low fat parts will improve consumers’ quality of life and also increase their benefits. Thus, this study estimated WTP (Willingness To Pay) for health funds among consumers who eat pork meat, considering the health benefits gained by consuming low fat parts and changes in preferred part consumption. The results of this study show that WTP is higher when consumers have a smaller family and a higher income; these consumers plan to increase intake of pork meat in the future and think that the promotion of low fat pork meat consumption is more important. The WTP for health funds is estimated to be 49won to 287won through Logit Model. The health benefits of low fat consumption were estimated to be 92 billion won to 539 billion won per year. Therefore, reforming low fat pork consumption not only changes the traditional consumption pattern focused on preferred parts but also leads to a variety of benefits for consumers, including health benefits.

최근 국내 멧돼지 문제는 농작물 피해 및 도심 출몰로 인하여 사회적으로 심각한 상황에 직면해 있다. 본 연구는 경남 거창군의 멧돼지에 의한 농작물 피해사례를 바탕으로 피해에 영향을 끼치는 환경 요인들에 대하여 파악하고자 2012년 5월부터 10월까지 수행 되었다. 농작물 피해 분석 결과 주로 8월과 9월 사이 피해가 가장 많이 발생하였고, 벼의 빈도가 가장 높았으며 피해 강도는 고구마가 가장 높은 것으로 나타났다. 이는 멧돼지의 농작물 선호성과 특정시기에 대한 가용성과 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한 농작물 피해에 경사, 지형기복, 산림과의 거리, 수계로부터의 거리, 도로로부터의 거리, 주거지로부터의 거리의 요인들이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 피해 강도에 따른 환경요인의 차이는 나타지 않아 멧돼지는 한번 피해를 끼친 농경지를 지속적으로 방문하여 피해를 누적 시키는 것으로 파악된다. 따라서 멧돼지에 의한 농작물 피해를 저감시키기 위해서는 피해가 발생할 수 있는 곳에 멧돼지가 비선호하는 작물로 대체 재배하며 전기펜스 설치, 엽사와 포획틀을 이용한 멧돼지 개체수 조절이 필요할 것으로 판단된다.

This study was to investigate effect of tunicamycin (TM) on sperm viability, mitochondrial activity and motility in boar semen. Collected sperm were incubated with semen extender containing 0, 1, 2, and 5 μM TM for 3, 6 and 9 h. Sperm viability was analyzed using SYBR14/PI doubling staining, and mitochondrial activity was detected using Rhodamine123/PI staining methods. Sperm viability, mitochondrial activity and motility were measured every 3 h during incubation. In results, boar sperm viability, mitochondrial activity and motility were significantly decreased in 2 and 5 μM TM groups compare to control group at all incubation time (p<0.05). In addition, mitochondrial activity and motility were significantly decreased in 1, 2, and 5 μM TM groups compare to control group at 9 h after incubation (p<0.05). These results suggest that TM can inhibit sperm viability, mitochondrial activity and motility in boar semen, and it may influence on the fertility of sperm.

An analysis of recent studies and a field survey were conducted to investigate the distribution of the exotic species Ophraella communa LeSage (Coleoptera, Chrysomelidae) and the results’ applicability for biological control against ragweed, which disturbs the island’s ecosystem. The ragweed beetle (O. communa) can be found anywhere on the host plant Ambrosia artemisiifolia L., which grows in Jeju Island. Moreover, ragweed beetles possess the following characteristics: a high host plant specificity, a high-temperature resistance, an excellent mobility, and multivoltinism. Ragweed is extensively distributed and gradually expands its habitat further on Jeju Island. For this reason, it is recommended to take advantage of O. communa for the biological control of ragweed instead of pesticides or direct removal, considering that Jeju is endowed with many natural reserves and unique insular traits.

The aim of this research is to study the impact of invasive species Ambrosia trifida on the vitality of Polygonatum stenophyllum which is endangered species. We removed the cover degree of the invasive species at different levels(C, T1, T2) in the natural habitat where both invasive plant and endangered species and observed ecological responses of P. stenophyllum for two years. C(control) which removed none of A. trifida, T1(treatment 1) removed 40~60% coverage of A. trifida and T2(treatment 2) removed all A. trifida. Plant species number, shoot length, aboveground biomass weight, shoot weight, leaf weight, fruit weight, fruit number, seed weight, fruit number, seed number per fruit were higher in the treatments of removed invasive plant cover(T1, T2) than control(C) that didn't remove it both the first year and the second year(p<0.05). However, death rate and seed weight between the control(C) and treatment(T1, T2) were almost same in the first year but showed difference in second year. This result reveals that the A. trifida has significant impact on the performance reduction of Polygonatum stenophyllum. In conclusion, removal of more than 40% of invasive plant cover degree is required to conserve the endangered species.

Pig has been known to be one of the most feasible animals as a bioreactor to produce pharmaceuticals in milk and as a mediator in xenotransplantation research. Previously, we generated transgenic pigs for both purposes, which were expressing Factor 8, vWF, hTPA, and hEPO in milk, along with expression of MCP at GalT gene locus (GalT-MCP/-MCP) as well as expressing MCP at GalT gene loci with CD73 expression (GalT-MCP/+/CD73). In this study, we performed comparative analyses of sperm parameters between wild type male (WT) pig and those transgenic males to examine the effects of transgenes integrated into the pigs on motility, morphology, viability, and acrosome integrity of the spermatozoa. Our results showed that the rates of actively motile spermatozoa of WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, GalT-MCP/+/CD73, and GalT-MCP/-MCP pigs were 85.0%, 83.3%, 82.5%, 83.3%, 82.5%, 77.5%, and 78.7%, respectively. Whereas, the rates of morphologically normal spermatozoa of WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, GalT-MCP/+/CD73, and GalT-MCP/-MCP pigs were 90.0%, 80.0%, 80.0%, 83.3%, 85.0%, 91.8%, and 80.8%, respectively. In addition, the viability in spermatozoa of WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, GalT-MCP/+/CD73, and GalT-MCP/-MCP pigs were 93.9%, 82.4%, 89.9%, 83.9%, 87.4%, 92.8%, and 83.6%, respectively. The rates of spermatozoa with normal acrosome integrity in WT, Factor 8, vWF, hTPA, hEPO, GalT-MCP/+/CD73, and GalT-MCP/-MCP pigs were 98.1%, 98.6%, 98.6%, 98.7%, 98.1%, 99.5%, and 95.1%, respectively. There were no significant differences in motility, morphology, viability, and acrosome integrity of the spermatozoa among WT, Factor 8, vWF, hTPA, and hEPO, GalT-MCP/+/CD73, and GalT-MCP/-MCP pigs. These mean that neither random integration nor targeted integration of the transgene into chromosome of pig effect on characteristics of spermatozoa. Ultimately, the transgenic male pigs subjected in this study could apply to propagate their progenies for production of human therapeutic proteins and advancing the xenotransplantation research.

In this study, the behavior of dominant microbial communities was investigated in the treatment of porcine carcasses using an anaerobic high temperature burial composting method. The correlation between odor emission and bacterial community structure was analyzed through principal component analysis and extended local similarity analysis. In the burial layer of porcine carcass, the dominant bacteria were Bacillaceae (46%), Thermoactinomycetaceae (15%) and Lactobacillaceae (4%) in the early stage and Bacillaceae (46%), Thermoactinomycetaceae (15%), Lactobacillaceae (4%) in the end. Clostridiaceae (CH3SH), Bacillacea ((CH3)2S2), Clostridium ((CH3)2S2), Clostridial (H2S), Oceanobacillus (H2S), and Thermoanaerobacteraceae (H2S) were closely related to the sulfurous odorants, which are the highest odor contributions. The emission of sulfurous odor substances such as H2S, CH3SH, (CH3)2S, and (CH3)2S2 showed a positive correlation with each other, but showed a negative correlation with nitrogenous odorants (NH3 and TMA), aldehydes, organic acids, and VOCs. The results of this correlation analysis can provide useful information that enables us to understand the characteristics of microbial communities and odor generation during the degradation of carcasses and to manage odors and burial sites in the treatment of carcass.

Pigs have been extensively used as mediators of xenotransplantation research. Specifically, the Massachusetts General Hospital (MGH) miniature pig was developed to fix major histocompatibility antigens for use in xenotransplantation studies. We generated transgenic pigs for xenotransplantation using MGH pigs. However, it has not been studied yet whether these pigs show similarity of reproductive physiological characteristics to wild types of MGH miniature pig. In this study we analyzed the estrous cycles and pregnancy characteristics of wild type (WT) and transgenic MGH miniature pigs, which were α1,3-galactosyltransferase (GalT) heterozygous and homozygous knock-out, and membrane cofactor protein (MCP) inserted in its locus, GalT-MCP/+ and GalT-MCP/-MCP pigs. Estrous cycles of WT, GalT-MCP/+ and GalT-MCP/-MCP pigs were 20.9±0.74, 20.1±1.26, and 17.3±0.87 days, respectively, and periods of estrous were 3.2±0.10, 3.1±0.12, and 3.1±0.11 days. The periods of gestation of WT, GalT-MCP/+ and GalT-MCP/-MCP pigs were 114.2±0.37, 113.3±0.67, and 115.4±0.51 days, respectively. Litter sizes of WT, GalT-MCP/+ and GalT-MCP/-MCP pigs were 4.8±0.35, 4.8±1.11 and 3.0±0.32 respectively. There were no significant differences on estrous cycle, periods of estrous and gestation, and litter size among WT, GalT-MCP/+ and GalT-MCP/-MCP pigs, meaning that GalT knock-out and additional expression MCP of the MGH miniature pig did not effect on reproduction traits. These results provide relevant information to establish breeding system for MGH transgenic pig, and for propagation of GalT-MCP/-MCP pig to supply for xenotransplantation research.

The objective of this study was to determine the effect of fructose that was supplemented to a chemically defined in Vitro maturation (IVM) medium on oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis in pigs. The base medium for in Vitro maturation (IVM) was porcine zygote medium (PZM) that was supplemented with 0.05% (w/v) polyvinyl alcohol (PVA) or 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF). In the first experiment, when immature pig oocytes were matured in a chemically defined medium that was supplemented with 5.5 mM glucose or with 1.5, 3.0 and 5.5 mM fructose, 3.0 mM fructose resulted in a higher nuclear maturation (91.5%) than 1.5 and 5.5 mM fructose (81.9 and 81.9%, respectively) but showed a similar result with 5.5 mM glucose (94.2%). However, there was no significant differences among groups in the embryo cleavage (89.4-92.4%), blastocyst formation (37.5-41.1%), and mean cell number of blastocyst (30.8-34.2 cells). Fructose at the concentration of 3.0 mM (1.08 pixels/oocyte) resulted in a higher intra-oocyte glutathione (GSH) content than 1.5 and 5.5 mM fructose (1.00 and 0.87 pixels/oocytes, respectively) while the cumulus cell expansion was not influenced. In the second experiment, effect of individual and combined supplementation of a chemically defined maturation medium with 5.5 mM glucose or 3.0 mM fructose was examined. No significant effect was found in the nuclear maturation (86.3-92.6%). Embryo cleavage was significantly increased by the combined supplementation with glucose and fructose (95.2%) compared to that with 3.0 mM fructose only (85.7%) while blastocyst formation (37.3-42.8%) and embryonic cell number (33.3-34.1 cells) were not altered. Effect of supplementation of pFF-containing medium with glucose and fructose + glucose was examined in the third experiment. No significant effect by the supplementation with glucose and fructose or glucose alone was observed in the nuclear maturation of oocytes (90.7-94.1%) and blastocyst formation (51.0-56.5%). Our results demonstrate that 3.0 mM fructose was comparable to 5.5 mM glucose in supporting in Vitro oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis and could be used as an alternative energy source to glucose for in Vitro maturation of pig oocytes.

In most mammals, metaphase II (MII) oocytes having high maturation promoting factor (MPF) activity have been considered as good oocytes and then used for assisted reproductive technologies including somatic cell nuclear transfer (SCNT). Caffeine increases MPF activity in mammalian oocytes by inhibiting p34cdc2 phosphorylation. The objective of this study was to investigate the effects of caffeine treatment during in Vitro maturation (IVM) on oocyte maturation and embryonic development after SCNT in pigs. To this end, morphologically good (MGCOCs) and poor oocytes (MPCOCs) based on the thickness of cumulus cell layer were untreated or treated with 2.5 mM caffeine during 22-42, 34-42, or 38-42 h of IVM according to the experimental design. Caffeine treatment for 20 h during 22-42 h of IVM significantly inhibited nuclear maturation compared to no treatment. Blastocyst formation of SCNT embryos was not influenced by the caffeine treatment during 38-42 h of IVM in MGCOCs (41.1-42.1%) but was significantly improved in MPCOCs compared to no treatment (43.4 vs. 30.1%, P<0.05). No significant effects of caffeine treatment was observed in embryo cleavage (78.7-88.0%) and mean cell number in blastocyst (38.7-43.5 cells). The MPF activity of MII oocytes in terms of p34cdc2 kinase activity was not influenced by the caffeine treatment in MGCOCs (160.4 vs. 194.3 pg/ml) but significantly increased in MPCOCs (133.9 vs. 204.8 pg/ml). Our results demonstrate that caffeine treatment during 38-42 h of IVM improves developmental competence of SCNT embryos derived from MPCOCs by influencing cytoplasmic maturation including increased MPF activity in IVM oocytes in pigs.

Tissue engineering (TE) has been developed to create functional organs and tissue by combining 3D matrix and cells in vitro. Vascularization and angiogenesis are utmost important for supply of nutrients and oxygen in tissue engineered organs. The present study was performed to isolate and characterize primary endothelial cells (EC) from aorta of alpha 1, 3-enzyme galactosyltransferase knock out (GalT KO) pig, to minimize immune rejection and analyze body immune system for future xenotransplantation studies. Isolation of primary EC from aorta were performed by incubation with dispase for 8-10 min at 37°C. Primary EC were cultured in EC growth medium on different extra cellular matrix (ECM), either collagen or gelation. Primary EC exhibits morphological characteristics and showed positive expressions of EC specific marker proteins i.e. PECAM1, KDR and VWF despite of their ECM surface; however, on collagen based surface they showed increase in mRNA level analyzed by qPCR. Primary EC cultured on collagen were sorted by flow cytometer using KDR marker and cultured as KDR positive cells and KDR negative cells, respectively. KDR positive cells showed dramatically increased in PECAM1 and VWF level as compared to KDR negative cells. Based on the above results, primary EC derived from GalT KO are successfully isolated and survived continuously in culture without becoming overgrown by fibroblast. Therefore, they can be utilize for xeno organ transfer, tissue engineering, and immune rejection study in future.

Transplantation is considered to be a very useful approach to improve human welfare and to prolong life-span. Heterologous organ transplantation using pig organs which are similar to human beings and easy to make mass-production has known as one of the alternatives. To ensure potential usage of the pig organ for transplantation application, it is essentially required to generate transgenic pig modifying immuno-related genes. Previously, we reported production of heterozygous α 1,3-galactosyltransferase (GalT) knock-out and human membrane cofactor protein (MCP) expressing pig (GalT-MCP/+), which is enforced for suppression of hyperacute and acute immunological rejection. In this study, we reported generation of homozygous pig (GalT-MCP/-MCP) by crossbreeding GalT-MCP/+ pigs. Two female founders gave birth to six of GalT-MCP/-MCP, and seven GalT-MCP/+ pigs. We performed quantitative real-time PCR, western blot, and flow cytometry analyses to confirm GalT and MCP expression. We showed that fibroblasts of the GalT-MCP/-MCP pig do not express GalT and its product Gal antigen, while efficiently express MCP. We also showed no expression of GalT, otherwise expression of MCP at heart, kidney, liver and pancreas of transgenic pig. Taken together, we suggest that the GalT-MCP/-MCP pig is a useful candidate to apply xenotransplantation study.