간행물
Development & Reproduction KCI 등재 발생과 생식
- 발행기관 한국발생생물학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2465-9525 (Print)2465-9541 (Online)
- 수록기간 1997 ~ 2018
- 주제분류 자연과학 > 생물학 자연과학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 472DDC 570
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Vol. 14 No. 4 (2010년 12월) 11건
1.
2010.12
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배아줄기세포를 이용한 형질전환동물의 제조는 유전자의 기능 연구에 필수적이다. 특히 유전자 파괴 생쥐는 유전자의 기능 연구뿐만 아니라 사람 질병 연구에 중요한 모델이 되어 왔다. 유전자 적중법(gene targeting)과 유전자 함정법(gene trapping)은 ES 세포에서 녹아웃(knockout) 생쥐를 제조하는 대표적인 방법이다. 20여 년 전 유전자 적중법과 함정법이 최초로 개발된 이후에 이 기술은 많은 변화를 거쳤다. 특히 상동재조합에 기초한 전통적 유전자 적중법은 대량 제조기반의 조건부 유전자 적중법의 개발로 이어졌고, 유전자 적중법 및 유전자 함정법의 장점 요소의 조합은 유전자를 파괴하는 범위를 넓혔고, 유전자 적중을 더욱 효율적으로 만들었다. 이런 기술은 특정 유전자를 표적으로 하는 다양한 종류의 돌연변이 형질전환동물을 제조할 수 있게 하여 포스트게놈 시대에 요구되는 전체 유전체의 기능 연구를 더욱 효과적으로 진행시켜 줄 것이다.
2.
2010.12
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제주도 옹포와 법환 연안에 서식하는 분홍성게의 생식소 발달과 생식주기를 조사하기 위하여 1994년 12월부터 1995년 12월까지 채집된 개체를 대상으로 생식소중량지수(GSI)의 월별 변화, 월별 생식소 발달 단계를 조사하였다. 옹포와 법환 지역에 서식하는 분홍성게의 생식소중량지수의 월별 변화는 유사하였다. 암컷은 옹포와 법환 모두 12월에 각각 17.8± 4.04, 13.8±1.51로 최고값을 보였고, 수컷도 옹포와 법환 모두 12월에 각각 15.4±1.53, 13.6±1.32로 최고값을 나타냈다. 주 산란은 옹포와 법환 수온과 일장 주기가 감소하는 11월～2월에 일어났다. 생식소의 조직학적 관찰 결과, 제주도 옹포와 법환 연안에 서식하는 분홍성게의 암ㆍ수 배우자세포 발달 양상은 동시 발달형이고, 년 1회의 산란시기를 갖은 것으로 생각된다.
3.
2010.12
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사람의지방줄기세포는지방조직내에존재하는 줄기세포로 얻기 쉽고, 골수줄기세포와유사한특징을 가지고있다. 그러나 지방을 추출하는 과정, 공여자의 나이, 체질량, 추출 부위에 따라 세포의 특성이 달라지며, 이질적인 세포군을 얻게 된다. 따라서 본 연구에서는 허벅지 지방에서 유래한 줄기세포 특성 분석 및 중배엽, 내배엽성 세포로의 분화능을 알아보았다. 허벅지 유래 줄기세포는 골수줄기세포와 유사한 섬유아세포와 유사한 모양을 보였으며, 체외에서 56.5번의 분열을 하였고, 약 5×1022개의 세포를 얻을 수 있었다. 이들은 SCF, Oct4, nanog, vimentin, CK18, FGF5, NCAM, Pax6, BMP4, HNF4a, nestin, GATA4, HLA-ABC, HLA-DR과 같은 유전자를 발현하였으며, Oct4, Thy-1, FSP, vWF, vimentin, desmin, CK18, CD54, CD4, CD106, CD31, a-SMA, HLA-ABC 등과 같은 단백질을 발현하였다. 또한 이들은 지방, 골, 연골 세포와 같은 중배엽성 세포로 분화하였고, 더욱이 인슐린 분비세포와 같은 내배엽성 세포로도 분화하였다. 결론적으로, 사람의 허벅지 유래 줄기세포는 골수 줄기세포와 유사하게 체외에서 증식이 가능하였으며, 유전자 및 단백질 발현 패턴을 가지고 있었으며, 다양한 세포로 분화 가능하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 허벅지 지방유래 줄기세포는 골수 줄기세포를 대체할 수 있는 세포치료제의 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.
4.
2010.12
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Estrogen related receptor β(Esrrb)는 오르판 수용체 중 하나로 전분화능 관련유전자인 Oct4와 Nanog의 발현을 조절함으로써 줄기세포의 미분화를 유지시키고, 지속적인 자기 복제를 가능케 하는 유전자로 알려져 있다. 또한 Feng 등 (2009)은 체세포에 Oct4, Sox2와 함께 Esrrb 유전자를 함께 도입하면, 유전자가 변형된 체세포가 배아 줄기세포와 유사한 유도만능줄기세포로 리프로그래밍(reprograming)되어 진다는 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 인간 ESRRB 단백질을 양수유래줄기세포 내로 직접도입하는 방법을 개발하고, 이를 통해 전분화능 관련유전자의 기능 조절을 확인하고자 하였다. 클로닝 된 인간 short-form ESRRB를 세포투과 펩타이드(cell-penetrating peptide, CPP)의 일종인 R7(아르기닌 7개)에 접합(Fusion)하였고, 합성단백질 (R7-ESRRB-His6)의 형태로 배양중인 인간 양수 유래 줄기세포에 처리하여 세포내로 도입하였다. R7-ESRRB-His6 단백질은 5시간 내에 세포막을 통과하였고, 24시간 내에 핵 내로 이동하였다. 또한 핵 내로 이동한 ESRRB 단백질은 OCT4와 NANOG 유전자의 발현을 증가시켰을 뿐만 아니라, 또 다른 전분화능 관련유전자인 SOX2의 발현도 함께 증가시킨다는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 세포투과 펩타이드와 유전자의 접합을 통해 생산된 R7-ESRRB-His6 합성단백질이 양수유래줄기세포내로 원활하게 도입되는 것을 확인하였고, 유전자의 변형 없이 전분화능 관련유전자의 기능을 조절할 수 있는 방법임을 확인하였다.
5.
2010.12
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DNA 메틸화 (DNA methylation)는 유전자의 발현을 조절하는 대표적인 후생학적 조절기작 (epigenetic regulation) 중에 하나이다. DNA 메틸화 양상은 생식세포 형성과정 및 배 발생단계에서 탈메틸화 (demethylation)와 de novo 메틸화의 드라마틱한 변화가 일어난다. 또한 이러한 DNA 메틸화는 배아줄기세포 (embryonic stem cells, ESCs)에서 특징적인 양상을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 생쥐 수정란 유래 배아줄기세포와 체세포핵이식 배아줄기세포 (nuclear transplanted ESCs)를 이용해서 대표적 각인유전자 (imprinting genes)로 알려진 Snrpn, Igf2r, H19 유전자들에 대한 메틸화 양상을 알아보고자 하였다. 연구 결과 H19 유전자에 대해서는 DNA 메틸화 양상은 수정란 유래 배아줄기세포와 체세포핵이식 배아줄기세포에서 비슷한 경향을 보였으나, Snrpn과 Igf2r의 경우에는 체세포핵이식 배아줄기세포에서 과메틸화 (hypermethylation) 경향을 보였다.
6.
2010.12
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As in the O. mykiss electrophoretic profiles of RNA, the signals of each RNA sample from 9 individual tissues such as liver, muscle, brain, heart, pituitary gland, kidney, intestine, spleen and gill similar to positive control were obtained. The tissue distributions of the complimentary DNA (cDNA) of O. mykiss four genes were analyzed using quantitative real-time PCR with primer sets for tissue expression analysis. In this rainbow trout species, author obtained bands of various sizes, ranged from 700 bp to 1,400 bp. A dissociation curve was made at the end of each run to make sure that there was no non-specific amplification. Supplementarily, the Ct of each DNA was compared. The Ct values of vinculin with rainbow trout tissues were determined in a manner similar to those for agouti-related protein (AgRP) and melanocortin receptors (MC4R I and MC4R II). Further, obtained Cts for standard curve of each DNA were affected by specific product (vinculin, AgRP and MC4R II genes). After several experiments with four individual genes of rainbow trout, author estimated a variation ratio of the mean Ct value of the DNA extracted using the comparative CTt method was 37.27, and the standard deviation was 5.33. The correlation coefficient between the Ct values and the concentration of cDNA was -0.98, -0.99, -0.91 and -0.86, respectively (vinculin, AgRP, MC4R I and MC4R II genes). Since this correlation showed high linearity, the straight line obtained was used as a standard for the O. mykiss tissues reared in aquarium. A PCR efficiency of 100% is ideally achieved when the slopes are close to the theoretical value of -3.31. According to quantification method, the results of quantification are strongly affected by the DNA fragmentation. The size of most DNA fragments obtained from various tissues of rainbow trout used in the experiment was approximately 100 bp. According to the four slopes, an efficiency of nearly 100% was estimated for four genes detection methods. Additionally, further analysis with more individuals and primers will be required to fully establish optimization in rainbow trout.
7.
2010.12
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본 연구는 수컷 살조개 Protothaca (Notochione) yessoensis의 정자 형성 과정 중 생식세포들의 분화와 성숙정자의 미세구조 특징에 관한 몇 가지 특징을 투과전자현미경 관찰에 의해 조사하였다. 본 종의 정자형태는 원시형(primitive type)으로, 이매패강, 이치아강(Heterodonta)에 속하는 다른 종들과 유사하다. 생식세포에 인접하여 연결되어 있는 보조세포들은 생식세포들의 발달을 위해 영양공급에 관여한다. 본 종의 정자의 핵형은 긴 원통형이며 첨체의 형태는 모자모양이다. 정자는 길이가 대략 46～50 ㎛이며, 길다란 정핵(길이 약 2.44 ㎛)과, 첨체(길이 0.45 ㎛), 그리고 미부 편모(약 42～46 ㎛)로 이루어져 있다. 미부 편모의 악소님(axoneme)은 9+2 구조를 나타낸다. 첨체소포의 특징으로써 basal ring의 기저부 위에서 측면부위는 전자밀도가 불투명한 부위를 나타내나, 첨체소포의 앞쪽 정단부위는 전자밀도가 비교적 투명한 부위로 나타나는 특징을 보인다. 이것이 이치아강에 속하는 백합과와 또 다른 여러 과들에 속하는 종들의 정자들이 갖는 첨체소포의 공통특징이다. 따라서 이치아강이 갖는 이들 첨체소포가 갖는 공통특징은 분류의 key 또는 중요한 도구로써 계통․분류를 위해 사용될 수 있다. 정자 중편에 있는 미토콘드리아 수는 4개로 이치아강 내에서 백합과의 3종을 제외한 모든 종들과 다른 과들의 종들에서 공통으로 나타나고 있는데, 예외로, 개조개, 백합, 가무락조개 만은 중편의 미토콘드리아가 5개로 이루어져 있다. 미토콘드리아 수는 과나 또는 상과 수준에서 종들의 분류학적 분석을 할 경우, 분류 key 또는 중요한 도구로 사용될 수 있다.
8.
2010.12
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최근 고장성(20%) 생리식염수를 흰쥐 정소에 직접 주사할 경우, 혈중 테스토스테론 수준이 최저 수준에 도달하는 화학적 거세 상태에 들어감이 보고되었다. 본 연구는 이러한 간단한 생리 식염수 주사 모델의 효용성을 더 검증하기 위해 정소의 미세 해부 구조상의 변화를 조사하였다. 실험군으로는 무처리군(intact, control), 정소제거군(orchidectomy), 그리고 식염수 주사군(saline-injection)으로 하였으며, 식염수 주사군에는 정소당 750 ㎕의 멸균한 20% 식염수를 직접 주사하였다. 정소 제거 수술은 식염수 주사가 행해진 날에 시행하였다. 주사후 30일 경과 후에 동물을 희생하여 생식조직들을 채취하고 무게를 측정한 후 조직학적 조사를 위해 고정시켰다. 체중의 경우 무처리 대조군과 비교하여 정소절제군과 식염수 주사군 모두에서 유의한 변화는 없었다. 식염수 주사군의 정소 무게는 무처리 대조군에 비해 유의하게 감소하였다. 부정소와 저정낭의 무게의 경우 무처리 대조군에 비해 정소절제군과 식염수 주사군 모두에서 유의하게 감소하였으며, 전립선의 경우 무처리 대조군에 비해 정소절제군에서는 유의하게 감소하였으며, 식염수 주사군에서는 감소하는 경향은 있었지만 유의성은 없었다. 외양상으로 식염수 주사군의 정소에는 약간의 위축이 나타났으며, 백막이 정상적으로 보였다. 그러나 조직학적으로 정소 대부분에서 괴사가 발견되었으며, 헤마톡실린-에오신으로 거의 염색되지 않았다. 동일한 절편에서, 주사 부위의 정반대 부분은 비정상적인 세포층들이 염색되었다. 대부분의 세정관에서 미성숙한 생식세포들이 기질 막에서 분리되고, 내강 쪽으로 세포들이 떨어져 나간 것이 확인되었다. 본 연구는 정소내 고장성 식염수 직접 주사가 부속 생식기관에 정소절제와 유사한 테스토스테론 제거 효과를 유발할 수 있음을 확인하였다. 비록 심층적인 연구들이 더 요구되지만, 본 연구는 정소 내 고장성 식염수 직접 주사법이 비용이 덜 들고 덜 침습적이면서 정소절제술이나 화학적 거세와 거의 동일한 효용성을 가졌음을 시사한다.
9.
2010.12
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최근 시상하부에서 생성되는 nesfatin-1/NUCB2가 섭식과 에너지 대사를 조절한다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 본 연구에서는 이러한 단백질이 생쥐의 생식기관에서도 발현을 하는지, 그리고 그 수용체가 생식기관 내에 존재하는 지를 확인함으로써 nesfatin-1이 생식기능에 미칠 수 있는 가능성을 알아보고자 하였다. 암컷 생쥐에서 난소와 자궁을 획득하여 conventional PCR 방법으로 NUCB2 mRNA 발현을 조사하였고, real-time PCR 방법으로 상대적인 NUCB2 mRNA 발현량을 비교 분석하였다. 난소 내 nesfatin-1 단백질의 발현 위치를 조사하기 위하여 nesfatin-1 항체를 이용한 면역조직화학염색법을 수행하였으며, biotin conjugated nesfatin-1을 이용하여 nesfatin-1 결합 부위를 확인하였다. 또한 생식소 내 NUCB2 mRNA 발현이 성선자극호르몬에 의해 영향을 받는지 알아보기 위해 PMSG 투여 후 NUCB2 mRNA 발현량을 조사하였다. 실험 결과, 생쥐의 난소와 자궁에서 확인된 NUCB2 유전자가 시상하부에서 만큼이나 많은 양이 발현되고 있었다. 면역조직화학적 염색 결과, nesfatin-1 단백질은 협막세포와 대부분의 기질세포에서 발현되었고, 일부 황체세포에서도 발현이 확인되었다. 반면, 난포 내 과립세포에서는 발현되지 않았으나, 특정 난포 내 난자에서는 발현됨을 확인하였다. 한편, nesfatin-1 단백질의 결합 부위는 난소 백막 주위의 기질세포와 협막세포에서 관찰되었다. 또한 PMSG 투여 후 난소와 자궁에서 NUCB2 mRNA의 발현이 유의하게 증가함을 확인하였다. 이상의 결과에서 난소 내 nesfatin-1 단백질의 발현과 그 결합 부위의 존재는 nesfatin-1이 뇌에서 뿐만 아니라 생식기관에서도 국부조절인자로써 중요한 역할을 할 것으로 사료되며, 앞으로 생식기관에 미치는 nesfatin-1의 역할을규명하기위한더많은연구가필요하다고판단된다.
10.
2010.12
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내분비교란물질로 알려진 Tributyltin(TBT)는 흰쥐 정소 내 생식세포와 간질세포의 세포자연사를 일으켜 정소의 기능을 감소시키는 것으로 보고되고 있으나, 그 기전은 명확히 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 정소 내 간질세포를 표적으로 TBT에 의해 지방세포로 분화가 유도되는 지를 확인하고, 이로 인한 정소 내 세포자연사와의 연관성을 알아보고자 하였다. 3주령 된 수컷 흰쥐에 각각 TBT 1 ㎎과 10 ㎎/㎏/day을 1주일 동안 경구 투여한 후 정소를 분리하여 무게를 측정하였다. 획득된 정소의 일부는 냉동 절편을 만들어 BODIPY로 지방세포를 염색하였고, 일부는 파라핀 절편을 만들어 TUNEL 염색을 수행하였다. 나머지 정소는 정소 백색막을 제거한 후 세정관 사이에 존재하는 간질세포를 분리하였다. 분리된 간질세포에서 total RNA를 추출한 다음 real-time PCR 방법으로 지방세포 유도 유전자들과 세포자연사 관련 유전자들을 분석하였다. 정소의 무게는 대조군에 비교해 TBT 10 ㎎을 투여한 군에서 유의하게 감소하였다. BODIPY 염색 결과, TBT 10 ㎎을 투여한 군의 간질세포에서 염색된 세포의 수가 증가하였고, TUNEL 염색 결과에서도 대조군과 비교해 TBT 투여한 군에서 간질세포 내 세포자연사가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Real-time PCR을 이용해 간질세포 내 유전자 발현을 분석한 결과, 투여된 TBT의 농도가 증가할수록 PPARγ, aP2, PLIN, PGAR 등 지방세포 유도 유전자들의 발현이 증가하였고, 이와 함께 TNFRSF1A, TNFSF10과 같은 세포자연사 관련 유전자의 발현도 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 환경성 내분비 교란물질로 알려진 TBT에 노출될 경우 정소 내 간질세포의 지방세포로의 분화가 유발되면서 세포자연사가 증가하고, 이에 따른 정소 기능의 저하를 야기시킬 수 있는 것으로 사료된다.
11.
2010.12
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본 논문의 목적은 생명공학 기술에 대한 찬성 또는 반대 의견에 대한 가치체계의 근간을 스노우(C. P. Snow)의 ‘두 문화’ 문제 - 과학문화와 인문문화 - 개념을 모티브로, 목적론적 윤리설과 의무론적 윤리설, 전통우생학과 자유주의우생학 등 가치선택의 다양한 갈래가 공존하고 있음을 논하는데 있다. 또한, 과학과 생명공학 기술에 대한 ‘잘못된 신화’- 과학의 객관성에 대한 신화, 과학과 과학자의 독립성과 자율성, 생명공학 기술의 세계기아 해결 - 를 지적함으로써 과학기술에 대한 적확한 판단을 모색하고 있다. 마지막으로, 생명공학 기술의 생산주체인 생명공학자에게 연구윤리와 사회적 책임은 물론 개방성, 도덕적 민감성과 상상력, 성찰과 품성의 윤리학을 요구하고 있다.
