MT-GHR(Growth hormone receptor)와 MT-IGF-IR(IGF-1 receptor)유전자를 구축하고 micromani-pulator를 이용하여 토끼 수정란에 유전자를 주입하여 형질전환토끼를 생산하였다. 본 연구에서의 형질전환토끼의 생산효율은 약 3%를 나타내었고 Growth Hormone receptor(GHR)를 가진 형질전환 토끼와 IGF-1 receptor(IGF-lR)를 가진 형질전환토끼를 10마리 이상씩 생산하였다. 또한 정상 토끼와 교배시켜 F₁ 새끼를 얻어 유전자가 다음세대에도 전달되는 것을 확인하였다. GHR 이나 IGF-1R 형질전환토끼의 성장률은 정상토끼보다는 약15∼25% 정도 빠른 경향을 나타냈고 특히 GHR 형질전환토끼의 성장률이 더 높은 것으로 드러나 GHR 및 IGF-lR유전자가 형질전환토끼에서 성장에 영향을 주었다는 것을 확인할 수 있었다.
형질전환 동물의 유선에서 특이적으로 인간 TPO가 발현되도록 고안된 pBT-L 외래유전자가 삽입되어 한 계통으로 확립된 형질전환 생쥐에서 이 유전자가 장기 세대까지 안정적으로 전이되고, 또한 발현 수준도 지속적으로 유지되는지를 조사 하였다 이를 위해 제 5세대의 수컷 pBT-L 형질전환 생쥐를 실험에 공시하였고, 제 10세대까지의 전이율과 인간 TPO의 발현수준을 분석하였다. 제 8세대 생쥐의 계대 번식에 의한 자손 중 51.3±18.98%가 형질전환 생쥐로 판명되었다. 또한 제9세대에서 외래 유전자의 전이율은 43.8±18.98%이었고, 제 10세대에서는 71.4±26.98%의 전이율을 나타내었다. 이러한 결과로 pBT-L 형질전환 생쥐는 그 외래유전자의 유전적 손상이 없이 장기 세대까지 안정적으로 전이되는 것으로 판단된다. 제 9세대외 10세대의 3마리의 암컷 형질전환 생쥐로 부터 유즙내 인간 TPO의 발현 수준을 분석하였을때, 그 농도는 모두 평균 1.1 mg/ml의 수준에서 측정되었다. 이러한 수준은 제 2세대의 것과 유사한 결과로 pBT-L 형질전환 생쥐에서 인간 TPO 유전자의 발현은 최소한 10세대까지 지속적으로 유지된다는 것을 알 수 있었고, 더 긴 장기 세대까지도 발현 수준이 유지될 것으로 추정된다. 이러한 연구결과는 계통으로 확립된 형질전환동물에 부여된 새로운 유전형질은 장기 세대까지 유전될 수 있음을 보여주는 것이다.
본 연구는 VSV-G glycoprotein을 envelope으로 하는 pseudotyped retrovirus vector system을 이용하여 쥐의 유방상피세포인 HC11에서 human Lactadherin 유전자의 발현을 확인하고자 하였다. 실험에 사용한 vector는 개체내에서의 외래 유전자의 지속적인 발현에 의한 생리적인 부작용을 최소화하기 위한 구조로, 조직특이적이며 lactogenic hormone에 의해 유도적인 활성을 가지는 것으로 알려진 WAP promoter의 통제하에 도입하고자 하는 외래 유전자를 위치하도록 하였다. WAP promoter의 대조군으로 지속적인 활성을 나타내는 β-actin promoter를 사용하였으며, 이 각각의 promoter와 marker gene으로 E. coli LacZ gene을 재조합한 후 retrovirus vector system을 이용하여 HCll에 도입하였다. 세포의 genome 내로의 유전자의 전이는 PCR을 통해 확인하였고, RT-PCR의 수행으로 유전자의 발현을 확인하였다. Lactadherin 유전자를 이용한 실험도 동일한 과정으로 수행하였으며, RT-PCR의 결과에서 HCll 세포에서 Lactadherin 유전자의 발현이 insulin을 단독으로 처리한 군에 비해 insulin, hydrocortisone, prolactin을 동시에 처리한 군에서 우월하게 나타나는 것으로 확인되었다. 그러나 insulin 단독 처리군에서 유전자의 발현이 약하게 나타나는 것으로 관찰되어 WAP promoter의 leakiness에 대한 재고의 필요성이 요구되었다.
인체 트롬보포이에틴(hTPO)은 megakaryopoiesis 과정에 주요한 역할을 하는 사이토카인이다. 따라서 이러한 트롬보포이에틴을 유선조직에서 직접적으로 발현시키기 위하여 소 베타 카제인 프로모터, 인체 트롬보포이에틴 cDNA 및 네오유전자로 구성된 발현벡터를 구축하였다. 소 귀조직 세포로부터 유도된 섬유아세포에 lipoffctamine을 이용하여 발현벡터(pBT-L n대)의 삽입을 유도하였다. G4l8 저항성을 지닌 세포의 콜로니 형성을 유도하기 위하여 2주 이상 배양을 실시하였다. 형질전환 콜로니는 PCR에 의해 동정하였으며, 이들 콜로니를 핵치환 전까지 계속적으로 증식을 유도하였다. 형질전환 세포에 의해 재구성된 난자는 전기적인 융합과 calcium ionophore와 6-DMAP를 이용한 활성화를 실시하였으며, 체외에서 7일간 배양을 실시하였다. 총 35개의 콜로니를 PCR에 의해 분석한 결과, 이 중 29(82.9%)개가 형질전환된 콜로니였다. 형질전환된 세포로 재구성된 난자의 난할율 및 배반포로의 발달율은 65.1%와 23.8%로 나타났다. 형질전환된 세포로 재구성된 난자로부터 발달한 29개의 배반포 중 27개가 형질전환으로 확인되었다. 따라서 이러한 결과들은 형질전환 소 수정란을 형질전환된 세포를 이용한 체세포 복제 기법을 통해 효과적으로 생산할 수 있다는 것을 제시하고있다.
본 실험은 체외에서 한우 난포란의 핵성숙과 그 후의 초기 배발달에 있어서 체외성숙시간이 Polar Body(PB) 출현율, 배 발달율, 배반포의 세포수와 수태율에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, PB 출현이 체외성숙 시작 후 12시간째까지는 없었고, 14시간부터 20시간째까지 대부분의 난자에서 PB가 출현되었다. 체외성숙 시간에 따른 난할율 및 8 세포기 발달율에서는 차이가 없었으나, 체외성숙 18시간군에서 배반포(31.0±5.7%) 및 8세포기에서 배반포(82.0±5.1%) 발달율이 체외성숙 22시간과 24시간군에 비하여 유의적(P<0.05)로 높았다. 배반포기 수정란의 형성 시기는 체외성숙 18시간군의 배반포는 체외배양 7일과 8일째에 85%가 형성되어 24시간군의 55%에 비하여 유의적(P<0.05)으로 빨랐다. 생산된 배반포의 ICM, TE 및 총세포수는 체내와 체외성숙 18시간 배양 7일째군에서 비슷한 경향을 보였으며, 배양 8일째 처리군들에 비하여 유의적(P<0.05)으로 높았다. 이식 후 수태율은 체내 배반포(56.3%)와 체외성숙 18시간 배양 7일째 군(50%)이 비슷했으며, 배양 8일째군(체외성숙 18시간 16.7% 및 24시간 10.5%)에 비하여 유의적(P<0.05)으로 높았다. 따라서 한우 난자의 핵성숙은 체외성숙 20시간 이전에 대부분이 완료되고, 짧은 체외성숙(18시간)이 배 발달율, 세포수 그리고 수태율 측면에서 효과적이었다.
본 연구는 돼지의 성별에 따른 거세와 난소 적출이 체성장과 사료 이용성, 혈중 호르몬 농도에 미치는 영향을 구명하기 위하여 축산기술연구소에서 계통 조성중인 35일령의 돼지 48두를 이용하여 실시하였으며, 얻어진 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 체성장 및 사료 이용성 산육능력에 있어서 암퇘지 난소 적출구의 일당증체량은 898.6 g으로 대조구의 862.7 g보다 높게 나타났으나 유의차는 없었고, 수퇘지 거세구의 일당증체 량은 926.0 g으로 대조구의 945.5 g 보다 약간 낮았으며, 유의차는 없었으나, 수퇘지 대조구는 암퇘지군 보다 일당증체량이 높게 나타났다. 사료요구율은 수퇘지 대조구가 2.51로 가장 낮게 나타났으며 암퇘지군에 비해 유의하게 낮았으나 거세구와의 유의차는 없었으며, 난소 적출구와 대조구와는 차이가 없었다. 등지방 두께는 수퇘지 대조구가 1.65 cm로 가장 낮게 나타났고, 암퇘지군과 유의차는 없었으며, 각각의 대조구가 시험구에 비해 유의하게 낮게 나타났다. 2. 혈중 호르몬 변화 혈중호르몬 변화에 있어서 IGF-I 농도는 암퇘지군 대조구에서는 5주령의 45.1±0.72ng/m1에서 15주령의 356.3±3.05ng/ml까지 점차적으로 높은 경향을 나타내었으나, 그 이후부터 23주령까지 일정한 수준으로 유지되었다. 수퇘지 군에서도 혈중 IGF-I 농도 변화는 암퇘지와 비슷한 경향을 보였으나 전구간에서 암퇘지 군에 비해 수쾌지 군이 다소 높은 경향을 보였다. 한편, 거세 및 난소 적출구의 경우에는 각각의 대조구에 비해 다소 낮은 경 향치를 나타내었다. 혈중 스테로이드 호르몬 변화에 있어서 대조구 암퇘지의 혈중 estradiol-l7β 농도는 5주령에서는 극히 낮은 수준이었으나, 그 이후 11주령의 21.8±1.61pg/ml에서 23주령까지 점차 증가되었다. 또한 대조구의 혈중 progesterone 농도는 5주령에 비해 11주령 이후부터 다소 높은 농도를 나타내었다. 반면에 난소적출된 암퇘지에 있어서는 estradiol-17β와 progesterone 농도는 거의 검출한계 이하로 나타났다. 한편, 수퇘지의 testosterone 농도는 대조구의 5주령에서는 0.28±0.17ng/ml로 낮은 수준이었으나 11주령에서는 4.63±0.78ng/ml로 증가되었으며 그 후 23주령까지 유의적으로 증가되었다. 이에 반해 거세돼지의 경우에는 23주령까지 전혀 검출이 되지 않아 거세돼지의 경우 혈중 testosterone은 거의분비가 되지 않는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 한우 태아의 시기별로 35일령, 50일령, 70일령 및 90일령의 fetal fibroblast cell line을 생산하였고, bovine-specific primer와 Y chromosome-specific primer를 이용하여 PCR에 의해 성을 판별하여 각각 암수 2 line의 한우 fetal fibroblast cell line을 확립하였다. 이들 cell line을 계대배양하여 passage number가 10 이상에서 염색체 분석을 실시하였는데 모두에서 80%이상의 세포가 60개의 정상 염색체수의 나타내어 계대배양이 karyotype에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. Serum starvation과 confluent 배양 방법을 이용하여 Go 상태로 유도되었는지 확인하기 위해 PCNA antibody를 이용하여 Western blotting 분석을 실시하였는데 PCNA 발현이 현저히 감소되는 것을 확인할 수 있었고, 다시 정상 medium으로 환원시켰을 때 세포분열이 재개되어 Go상태로 유도되었음을 확인할 수 있었다. 또한 serum stravation 방법이 conflent한 배양방법보다 PCNA 발현양이 적은 것으로 나타나 좀더 효율적인 Go 상태 세포 주기 조절방법으로 판명되었다.
본 연구는 초임전 임신항원인자로 정소상체제거 및 정관절제 수퇘지를 종부하거나 무정자 정액을 사용하였을 때 미경산돈의 번식향상 효과를 조사하기 위하여 수행하였다. 임신항원인자의 주입에 따른 번식성적을 조사하기 위하여 7∼8개월령의 교잡종 미경산돈을 160두 공시하였다. 시험돈은 4개의 시험군으로 나누었으며, 처리는 A처리구는 정소상체제거 교배, B처리구는 무정자 정액, C 처리구는 정관절제 교배, D처리구는 무처리하여 각구당 40두를 배 치 하여 완전임의배치법으로 하였다. 미경산돈의 초임시 총산자수는 A, B, C 및 D 처리구가 각각 10.05, 10.44, 11.63 및 9.97두로 가장 많은 처리구는 정관절제교배구인 C처리구였다(P<0.05). 비경산돈의 생존산자수는 총산자수와 유사하였다. 특히 C처리구는 10.70두로 9.12 및 9.11 두인 A군과 무처리보다 많았다(P<0.05). 반면 정관절제군과 무정자 처리구간에는 총산자수 및 생존산자수에서 차이가 없었다. 한편 미경돈의 혈중 progesterone 농도는 교배후 6일에서 C처리구가 다른 처리구보다 유의성 있게 높았다. 그러나 8일 이후에는 다른 처 리구보나 낮았다. 한편 혈중 cortisol농도는 처리간에 통계적인 유의성이 없었다. 이상의 시험결과를 볼 때 임신전 정관절제 수퇘지나 무정자정액을 항원으로 주입으로 미경산돈의 산자수 증가에 의한 번식효율을 증진을 확인할 수 있었다. 미경산돈의 산자수 증가를 위한 항원으로 정관절제 수퇘지나 무정자정액을 자궁에 주입하는 방법이 효과가 있다고 할 수 있다.
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±7.83%, BCF1은 48.3±14.22% 이었고, 이식한 수정란 당 산자의 발달율은 C57BL/6J가 11.9±5.51%, BCF1은 10.5±8.03%로 성적이 저조하였다. 그러나, 2세포기의 수정란을 0.5 d.p.c. 가임신된 마우스의 양쪽 난관에 이식했을 때, 임신율이 C57BL/6J는 94.4±9.64%, 13CFl은 100±0% 이었고, 이식한 수정란 당 산자의 발달율은 C57BL/6J가 22.1 ±0.4%, BCF1은 21.8±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.
본 연구는 xanthine(X)-xanthine oxidase(XO) system하에서 돼지 난자의 체외성숙과 체외수정에 대한 catalase의 영향을 검토하였다. 그 결과 돼지 난포난자가 X 또는 XO하에서 배양되었을 때, 난포난자의 성숙율은 다른 배양시간에도 불구하고 catalase 첨가 유무에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 그렇지만, X-XO-catalase system하에서 배양한 경우 유의적으로 높은 성숙율을 얻었다(P<0.05). 퇴행난자의 비율은 배양기간이 늘어남에 따라 증가되었으며, 배양 120시간에서는 catalase 첨가시보다 무첨가시에 유의적으로 높았다. 다른 한편으로, 단위발생 난자들이 배양 72시간에 높은 비율로 관찰되었지만, 다양한 배양시간에서 catalase 첨가유무에 따른 차이는 발견되지 않았다. 또 다른 실험에서, 동결-응해된 돼지 정자가 체외수정을 위해 X-XO system으로 처리되었다. 난자투명대에 대한 정자침입율은 none (P<0.05), XO, X+XO하에서 체외수정시 catalase 무첨가시보다 첨가시에 높게 나타났다. 다른 한편으로, 돼지정자가 none, X, XO, X+XO로 처리되었을 때, lipid peroxidation은 catalase 첨가시보다 무첨가시에 높은 비율로 나타났으며, 그 결과 정자침입과 lipid peroxidation에서의 변화가 상반되는 양상을 보였다. 그렇지만, 모든 조건하에서 정자의 sulfhydry (-SH) group의 함량은 catalase 첨가시에 높게 측정되었다. 난자의 투명대에 대한 정자의 접착 정도는 salt-stored 돼지 난자에 대한 정자접착을 통해서 평가되었으며, control group의 경우 X, XO, X+XO group에 비해 높은 정자접착율이 관찰되었다. 그렇지만, catalase 첨가유무에 따른 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 본 연구의 결과는 X-XO-catalase system에 대한 난포난자와 정자의 노출이 돼지에서의 체외성숙과 체외수정을 촉진시키는 것으로 생각된다.
칡소의 귀세포를 이용한 핵이식 시에 전기 융합조건이 핵이식란의 발생에 미치는 영향을 알아보고, 칡소의 귀세포와 한우의 태아섬유아세포를 이용한 핵이식란을 이식하여 수태율을 비교하였다. 전기자극 조건에 따른 핵이식 후 융합율은 51∼68%의 범위로 차이는 없었으나, lysis 율은 1.9kv/cm의 10us, 20us에서 각각 0.0과 38.7%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 2.9와 37.5%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 21.2와 51.8%을 보였다. 난할율은 1.9kv/cm의 10us, 20us에서 각각 75.8과 69.8%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 76.9와 68.8%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 70.5와 68.5로 큰 차이가 없었다. 그러나 배반포 발생율은 1.9kv/cm의 10us, 20us 각각 19.5와 48.6%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 20.0과 40.9%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 44.2와 27.0%로 각 조건에서 시간에 따른 차이를 보였다. 핵이식에서 공여세포와 세포질간의 융합율과 lysis율은 전압과 통전시간에 영향을 받으며 전압을 높이는 것이 통전시간을 길게 하는 경우보다 수핵난자의 세포질에 상해를 줄이고 배반포 발생에 유리 하였다. 한우의 태아섬유아세포의 핵이식후 생산된 배반포를 5마리의 수란우에 이식한 결과 두 마리가 임신되었고(40.0%), 칡소의 귀 세포를 핵이식한 후 생산된 배반포를 19마리에 이식한 결과 3마리가 임신되었다(15.8%).