이 연구는 초분광 영상으로 두 품종의 콩(청자 3호, 대찬)의 들불병을 진단할 수 있는 모델과 다중분광 영상센서를 개발하기 위해 수행되었다. 무처리구와 들불병 처리구에서 5 nm full width at half maximum (FWHM)으로 구성된 원시 초분광 중심파장들의 콩 식물 영역 반사율들을 추출하여 10 nm FWHM으로 병합한 후, t-test로 차이가 나타난 blue, green, red, red edge, NIR1 및 NIR2 각 영역에서 선정된 대표 밴드로 121개의 식생지수를 계산하였다. 식생지수를 입력변수로 support vector machine (SVM), random forest (RF), extra tree (EXT), extreme gradient boosting (XGB)의 머신러닝 기법과 shapley additive explanation 변수 선택 기법을 적용하여 들불병 진단에 가장 적절한 모델을 선정하고 사용된 식생지수와 파라미터를 나타내었다. T-test 결과 품종에 상관없이 blue 1개(420 nm), green 2개(500, 540 nm), red 1개(600 nm), red edge 2개(680, 700 nm), NIR1 2개(780, 840 nm), NIR2 1개(920 nm)의 총 9개 대표 밴드들이 선택되었고, 성능 평가를 통해 선정된 모델에 청자 3호의 경우 SVM모델(OA=0.86, KC=0.72, 10 VIs)이 선정되었으나 혼동행렬 분석 결과 정상오분류가 적은 RF모델이 선택되었다. RF모델(식 생지수 : RE/Blue, NSI, GDVI, Green/Blue, 파라미터 : max_depth=6, n_estimators=100)은 OA=0.81, KC=0.60, precision=0.86, recall=0.81, F1 score=0.80의 성능을 나타내었다. 대찬은 EXT모델(식생지수 : YVI, RE/Green, 2YVI, 파라미터 : max_depth=8, n_estimators=10)이 선정되 었고, OA=0.86, KC=0.72, precision=0.86, recall=0.86, F1 score=0.86의 성능을 나타내었다.

본 연구는 2019년부터 2021년 9월까지 수집된 홀스타인 젖소 19,930두의 자료를 수집하였으며, 3 SD (Standard Deviation, SD) 범위에서 벗어나는 이상치를 제외한, 8,675두를 분석에 이용하였다. 자료분석은 Statistical Analysis System (SAS) 9.4 software를 사용하였고, 뒷유방높이, 뒷유방너비, 유방깊이, 유두길이 및 유두둘레의 실측치를 사용하였다. 그리고 뒷유방높이, 뒷유방너비, 유방깊이, 유두길이 및 유두둘레의 실측치와 산차, 305일 유량, 비유단계 및 착유속도의 환경요인의 효과를 추정하였다. 산차와 유량이 증가함에 따라 뒷유방너비, 유두길이 및 유두둘레의 실측치는 유의적으로 증가하는 것으로 나타났으며(p < 0.0001), 비유단계에 따라서 뒷유방너비 및 유방깊이의 실측치는 비유단계가 증가할수록 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다(p < 0.0001). 각 환경효과에 따른 유방형질 실측치의 표현형 상관의 결과에서는 뒷유방너비와 유방깊이 실측치가 산차 및 유량수준에 대해 높은 상관을 나타냈으며, 특히, 유방형질 중 유방깊이 실측치와 산차에 대해 -0.40 ~ -0.67로 높은 음(-)의 상관을 보였다. 본 연구 결과로 미루어 볼 때, 유방형질이 유생산에 밀접한 관련이 있는 만큼 중요한 형질로 취급되어야 하며, 이들의 기초연구와 함께 유전적 특성을 구명하는 등 더 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구는 근래에 건강 기능성효과가 널리 알려지면서 수요가 증가함에 따라 재배면적과 생산량이 증가하고 있는 종실용 들깨의 기계화재배를 촉진하기 위하여 수확 때 종자탈립에 의한 손실률은 최소화하고 수량성을 높일 수 있는 최적 파종시기를 설정하고자 수행하였다. 1. 파종기가 늦어질수록 파종후 개화기까지 생육일수는 짧아져 6월 15일 파종대비 6월 30일, 7월 15일 및 8월 1일 파종에서 각각 14일, 26일 및 31~32일 짧아졌으며, 또한 경장과 경태는 짧아지거나 가늘어졌으며 마디수가 적어지는 경향을 나타냈다. 2. 유효분지수는 6월 15일 파종대비 6월 30일, 7월 15일 및 8월 1일 파종에서 각각 82%, 61% 및 56%로 7월 15일 파종부터 급격히 낮아져 수량성 확보에 불리한 것으로 판단되었다. 그리고 최저화방군의 높이는 파종기가 늦어질수록 대체로 짧아지는데, 소담의 7월 15일과 8월 1일 점파구의 경우 15 cm 이하로 예취기를 이용한 기계수확에 불리하게 작용할 것으로 판단되었다. 3. 파종기와 수량성 간에는 고도의 유의성이 인정되었는데, 총수량은 6월 15일, 6월 30일 및 7월 15일 파종에서 통계적 유의차는 없었지만, 종실탈립률의 경우 7월 15일, 8월 1일 (30.3%) > 6월 15일(15.3%) > 6월 30일(13.5%) 파종의 순이었는데, 탈립된 종실을 제외한 순수량은 6월 30일 6월 15일 >7월 15일 >8월 1일 파종 순으로 높게 나타났으며 이러한 경향은 품종 및 파종방법에 관계없이 나타나는 일반적인 특징이었다. 4. 들깨 종실의 단백질 함유율은 파종기가 늦어질수록 대체로 증가하여 8월 1일 파종에서 가장 높았으며, 조지방 함유율의 경우 소담은 6월 15일과 7월 15일 파종에서, 들샘은 6월 30일과 7월 15일 파종에서 비교적 높았으며, 리놀렌산의 함량율은 8월 1일 파종에서 특이적으로 높은 수준을 나타냈다. 5. 위의 결과, 종실용 들깨의 예취기를 이용한 기계수확을 위한 최적 파종시기는 6월 30일 경으로 이때 파종하면 수확때 종실탈립에 의한 손실률은 최소화하면서 수량증대에 유리하여 기계수확에 가장 적합한 파종시기로 판단되었다.

본 연구는 콩 콤바인 수확 시 수확장애와 종실의 품위를 떨어뜨리는 잎과 줄기의 노화 지연에 관한 연구로 2015~2016년도 국립식량과학원 남부작물부(경남 밀양시 소재)의 시험포장에서 수행하였다. 시험품종은 대원콩과 풍산나물콩을 사용하였으며, 6월 9일에 고휴 2열로 휴폭 110 cm, 주간거리 40 cm, 1주 2본 재배하였고, 콩 꼬투리를 0~50%범위에 수준별로 제거하여 성숙기 생육특성과 잎과 줄기의 건물중에 대해서 조사하였다. 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 대원콩과 풍산나물콩 모두 종실비대시 콩 꼬투리 제거가 생육특성에 영향을 미치지는 않았지만, 제거 비율이 높아질수록 성숙기가 지연되었다. 2. 콩 꼬투리 제거 비율이 높아짐에 따라 종실 무게도 증가하였는데 꼬투리의 제거비율이 대원콩은 20%, 풍산나물콩은 30% 이상일 경우에는 차이가 없었다. 3. 꼬투리 제거비율이 높아질수록 잎과 줄기의 건물중이 증가하였는데, 이는 종자에 축적되어야 할 잉여 동화 산물이 잎과 줄기에 축적된 결과로 보여진다. 4. Sink/source 감소폭은 대원콩 20% 제거 시 0.18, 풍산나물콩 30% 제거 시 0.42로 이전 처리구에 비해 크게 감소하였기 때문에 잎과 줄기의 성숙이 불리할 것으로 판단된다.

Xenotransplantation of pig organs into primates results in fatal damage, referred as hyperacute rejection (HAR), and acute humoral xenograft rejection (AHXR), to the organ graft mediated by antibodies pre-existing and newly-producing in primates against their cognate pig antigens. Functional ablation of α1,3-galactosyltransferase (Gal-T KO) of pig which is an enzyme involved in synthesis of Gala1-3Galb1-4GlcNAc-R antigen is essentially required to prevent HAR. Moreover, additional genetic modification under Gal-T KO background for enforced expression of human complement regulatory proteins which can inhibits complement activation is known to effectively imped HAR and AHXR. In this study, we constructed a membrane cofactor protein (MCP) expression cassette under control of human EF1α promoter. This cassette was inserted between homologous recombination regions corresponding to Gal-T locus. Subsequently this vector was introduced into ear skin fibroblasts of female pig by nucleofection. We were able to obtained 40 clones by neomycin selection and 4 clones among them were identified as clones targeted into Gal-T locus of MCP expression cassette by long-range PCR. Real time RT-PCR was shown to down-regulation of Gal-T expression. From these results, we demonstrated human EF1α promoter could induce efficient expression of MCP on cell surface of fibroblasts of female pig.

A major barrier to progress in pig to primate organ transplantation or cell therapy is the presence of terminal α -1,3-galactosyl epitopes on the surface of pig cells. Therefore, the purpose of this experiment was to establish and cha- racterize mesenchymal stromal/stem cells (MSCs) derived from α-1,3-galactosyltransferase (GalT) knock out (GalT KO) pig to confirm their potential for cell therapy. Bone marrow (BM)-MSCs from GalT KO pig of 1 month old were isolated by Ficoll-Paque PLUS gradient and cultured with A-DMEM + 10% FBS on plastic dishes in 5% CO2 incubator at 38.5. GalT KO BM-MSCs were analyzed for the expression of CD markers (CD45－, 29+, 90+ and 105+) and in vitro differentiation ability (adiopogenesis and osteogenesis). Further, cell proliferation capacity and cell aging of GalT KO BM-MSCs were compared to Wild BM-MSCs by BrdU incorporation assay (Roche, Germany) using ELISA at intervals of two days for 7 days. Finally, the cell size was also evaluated in GalT KO and Wild BM-MSCs. Statistical analysis was performed by T-test (P<0.05). GalT KO BM-MSCs showed fibroblast-like cell morphology on plastic culture dish at passage 1 and exhibited CD45－, 29+, 90+ and 105+ expression profile. Follow in ginduction in StemPro adipogenesis and osteogenesis media for 3 weeks, GalT KO BM-MSCs were differentiated into adipocytes, as demonstrated by Oilred Ostaining of lipid vacuoles and osteocytes, as confirmed by Alizarinred Sstaining of mineral dispositions, respectively. BrdU incorporation assay showed a significant decrease in cell proliferation capacity of GalT KO BM-MSCs compared to Wild BM-MSCs from 3 day, when they were seeded at 1×103 cells/well in 96-well plate. Passage 3 GalT KO and Wild BM-MSCs at 80% confluence in culture dish were allowed to form single cells to calculate cell size. The results showed that GalT KO BM-MSCs (15.0 ± 0.4 μm) had a little larger cell size than Wild BM-MSCs (13.5 ± 0.3 μm). From the above findings, it is summarized that GalT KO BM-MSCs possessed similar biological properties with Wild BM-MSCs, but exhibited a weak cell proliferation ability and resistance to cell aging. Therefore, GalT KO BM-MSCs might form a good source for cell therapy after due consideration to low proliferation potency in vitro.

The present study was performed to investigate the effect of Hh-Ag1.5, a small-molecule chemical agonist of SMOothened receptor, on the in vitro maturation and development of in vitro fertilized (IVF) embryos in pigs. Oocytes or fertilized embryos were cultured in a maturation or embryo culture medium supplemented with 0 (control), 25, 50 or 100 nM of Hh-Ag1.5, respectively. Although the maturation rate were not different among treatment groups, the blastocyst formation rate in the group treated with 25 nM Hh-Ag1.5 was significantly increased compared to other groups (P<0.05). While the highest dose of Hh-Ag1.5 (100 nM) did negatively affect to the embryo development and cell number in blastocysts compared to other groups (P<0.05), the apoptotic cell index in blastocysts was significantly lower in 25 and 50 nM groups than in control and 100 nM groups (P<0.05). The mRNA expression of the proapoptotic gene Bax and the ratio of Bax/Bcl-XL decreased in among treatment groups compared to control (P<0.05). The embryo quality related genes, Tert and Zfp42, were significantly decreased in 50 and 100 nM groups compared with control and 25 nM groups (P<0.05). In conclusion, the addition of 25 nM Hh-Ag1.5 to in vitro maturation and culture medium can enhance the developmental potential as well as quality of IVF embryos in pig.

It is generally accepted that chronic stress impairs female reproduction. It negatively affects ovarian function and the number of ovulated oocytes. Chronic stress lowers the number of retrieved oocytes. Ovarian follicular development is regulated by both pituitary-derived gonadotropins and intraovarian regulatory factors. The main corticosteroids are cortisol, cortisone, 11-deoxycortisol and corticosterone, cortisol being one of the most commonly used welfare and stress physiological indicator. In this study, we investigated the effect of cortisol level on progesterone patterns and ovulation in the dog. Cortisol and progesterone level of serum were analyzed by radioimmunoassay. The day of ovulation was considered as the day when serum progesterone concentration was 6.0∼8.0 ng/ml. In vivo dog oocytes were collected by flushing oviducts of mixed-breed bitches at three days after ovulation. We classified dogs as having group 1 (cortisol level, 0 ≤ or < 2 μg/dl), group 2 (corisol level, 2 ≤ or < 4 μg/dl), group 3 (cortisol level, 4 ≤ or < 6 μg/dl) and group 4 (cortisol level, 6 μg/dL ≤). The patterns of progesterone were not different in four cortisol groups. The average numbers of retrieved oocytes was not different in four cortisol groups. These results suggest that different cortisol levels on estrus dogs do not affect ovulation, number of ovulated oocytes and progesterone changes.

The objective of this study was to monitor health conditions of four genetically identical somatic cells cloned Labrador retriever puppies by estimation of body weight and analysis of hematologic and serologic characteristics. Naturally ovulated oocytes and donor cells were used for somatic cell nuclear transfer (SCNT). Donor cells and enucleated oocytes were followed by electric fusion, chemical activation and surgical embryo transfer into the oviducts of surrogate females. Two recipients became pregnant; two maintained pregnancy to term, and four live puppies were delivered by Caesarean section. The cloned Labrador retrievers were genetically identical to the nuclear donor dog. The body weight of clone-1, -2, -3, and -4 was increased from 0.66, 0.40, 0.39, and 0.37 kg at birth to 6.2, 6.6, 6.2, and 6.0 kg at 8 weeks of age, respectively. Although clone-4 had lower numbers of RBC than reference range, the most of RBC and WBC related heamatologic results of cloned puppies were not different when compared to reference range. In serological analysis, Glucose, ALP and inorganic phosphate level of four cloned puppies was significantly higher than the reference ranges. However, there was no significant difference among four cloned dogs. This study suggests that cloned puppies derived from SCNT did not have remarkable health problems, at least in the growth pattern and hematological and serological parameters.

Spermatogenesis is initiated from spermatogonial stem cells (SSCs) that has an ability of self-renewal and unipotency to generate differentiating germ cells. The objective of this study is to develop the simple method for derivation of SSCs using non-sorting of both spermatogonia and feeder cells. Simply uncapsulated mouse testes were treated with enzymes followed by surgical mincing, and single cells were cultured in stempro-34TM cell culture media at 37℃. After 5 days of culture, aciniform of SSC colony was observed, and showed a strong alkaline phosphatase activity. Molecular characterization of mouse SSCs showed that most of the mouse SSC markers such as integrin α6 and β1, CD9 and Stra8. In addition, pluripotency embryonic stem cell (ESC) marker Oct4 were expressed, however Sox2 expression was lowered. Interestingly, expression of SSC markers such as Vasa, Dazl and PLZF were stronger than mouse ESC (mESC). This data suggest that generated mouse SSCs (mSSCs) in this study has at least similar biomarkers expression to mESC and mSSCs derived from other study. Immunocytochemistry using whole mSSC colony also confirmed that mSSCs generated from this study expressed SSC specific biomarkers such as c-kit, Thy1, Vasa and Dazl. In conclusion, mSSCs from 5 days old mouse testes were successfully established without sorting of spermatogonia, and this cells expressed both mESC and SSC specific biomarkers. This simple derivation method for mSSCs may facilitate the study of spermatogenesis.

The bovine fatty acid binding protein 4 and 5 (FABP4 and 5) is a major positional and physiological candidate gene for the bovine marbling and carcass weight. The aim of this study was to evaluate the association between economic traits of Korean cattle (Hanwoo) and genetic variation in fatty acid binding protein 4 and 5 (FABP4 and 5) genes within carcass/meat quality traits and the before/after of fatting in breed Hanwoo. Here, we characterized the nucleotide polymorphism of FABP4 and 5 in 86 cattle. We were detected the variability of three types (GG, AG, and AA) by PCR, and economic traits were analyzed by the mixed regression model implemented in the ASReml program. As the result of statistical and supersonic analysis, FABP4 gene was highly showed significant effect (p<0.006) on marbling score (MS), in contrast FABP5 gene was lowed (p<0.084) on MS before fatting. But, FABP4 gene was highly showed significant effect (p<0.0054) on MS, in contrast FABP5 gene lowest (p<0.0899) on MS in the after of fatting. Compare to supersonic result before fatting in FABP4 gene, it was detected type GG: (p<7.18), AG: (p<8.50), and AA: (p<10.50) (n=50), showed type GG: (p<4.88), AG: (p<2.33), and AA: (p<0.00) after weed out (n=20). Futhermore, it was detected type GG: (p<9.30), AG: (p<7.95), and AA: (p<7.40) (n=50) before fatting in the FABP5 gene. It was shown type GG: (p<2.67), AG: (p<3.50), and AA: (p<5.00) after weed out (n=50). Our results indicate that FABP4 and 5 gene transcription is regulated by the environment of feeding and management, and suggest that feeding and management could be potential key in determining FABP4 and 5 genes transcription for carcass/meat quality traits in breed Hanwoo.

This study was carried out to investigate effective condition for producing somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos of Jeju native cattle. As donor cells for SCNT, ear skin cells from Jeju native cattle were used. In experiment 1, the effect of recipient oocyte sources on the development of Jeju native cattle SCNT embryos were examined. Fusion rate of recipient oocyte and donor cell was not different between the Hanwoo and Holstein recipient oocytes (86.0% vs 89.9%). The rate of embryos developing to the blastocyst stage was significantly (p<0.05) higher in Hanwoo recipient oocytes than in Holstein recipient ones (28.2% vs 14.7%). Blastocysts derived from Hanwoo recipient oocytes contained higher numbers of total cells than those derived from Holstein ones ( vs ), although there were no significant difference. The mean proportion of apoptotic cells in blastocyst was not different between the sources of recipient oocytes. In experiment 2, the development of Jeju native cattle and Hanwoo SCNT embryos were compared. Hanwoo oocytes were used as the recipient oocytes. Fusion rate was not different between the Jeju native cattle and Hanwoo SCNT embryos (92.1% vs 92.9%). The blastocyst rate of SCNT embryos was significantly (p<0.05) lower in Jeju native cattle than in Hanwoo (16.9% vs 31.0%). Blastocysts derived from Jeju native cattle SCNT embryos contained smaller numbers of total cells than those derived from Hanwoo ones ( vs ), but there were no significant difference. The mean proportion of apoptotic cells in blastocyst was not different between the Jeju native cattle and Hanwoo SCNT embryos. The present study demonstrated that Hanwoo recipient oocytes were more effective in supporting production of Jeju native cattle SCNT embryos, although Jeju native cattle SCNT embryos showed reduced developmental capacity when compared to Hanwoo SCNT embryos.

혈액응고 제 8인자(FVIII)는 혈액 내 존재하는 당단백질의 하나로, 혈액응고의 내인성 기 작에 기능한다. 이러한 FVIII의 결핍은 A형 혈우병을 야기하는 것으로 알려져 있으며, A형 혈우병 환자는 FVIII의 지속적인 주사에 의해 치료되고 있다. 본 연구는 A형 혈우병의 치료 제로써 활용 가능한 B-domain이 변형된 재조합 인간 혈액응고 제 8인자 (dB747)를 유즙으 로 분비하는 형질전환 돼지의 유즙으로부터 크로마토그래피적인 방법으로 dB747의 효율 적 인 정제를 위한 방법을 제공하기 위하여 수행되었다. 연구는 dB747을 유즙으로 발현하는 형질전환 돼지의 유즙을 착유하여 원심분리를 통해 지질과 불순물을 제거하고, 유즙 내 복 합적으로 존재하는 수 많은 단백질을 분획하기 위한 전처리 과정으로써 일반적으로 유즙 단백질을 침전시킨다고 알려진 zinc chloride, calcium chloride와 일반적인 단백질 침전에 널리 이용되는 ammonium sulfate를 농도 별로 처리하여 분획의 정도를 확인하였다. 전처 리 과정을 통해 분획된 유즙을 이용하여 음이온 교환 크로마토그래피, 친화 크로마토그래피 방 법으로 정제하였다. 음이온 교환 크로마토그래피는 혈장 유래의 FVIII을 정제하는데 유리하 다고 알려진 Q sepharose FF 컬럼을 이용하여 대표적인 두 가지 sodium acetate와 sodium citrate buffer의 효과를 비교하였다. 또한, 친화 크로마토그래피는 B-domain이 결여된 재조합 인간 혈액응고 제 8인자(BDDrFVIII)을 정제하는데 이용 가능하다고 알려진 펩타이드 TN8.2와 EYHSWEYC를 리간드로 사용한 컬럼을 제작하여 수행하였다. 그 결과, dB747이 포함된 형질전환 돼지의 유즙을 분획하기 위해서는 ammonium sulfate의 연속적인 처리를 통해 포화도 30%의 상층액을 회수하여 포화도 50%가 되도록 ammonium sulfate를 첨가하 였을 때 생성되는 pellet을 이용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 효율적인 전처리 과정을 거친 유즙을 이용한 크로마토그래피 결과, 혈장 유래의 FVIII의 정제에 대한 이전의 보고와는 다르게 dB747의 회수율과 순도가 낮았다. EYHSWEYC를 이용한 친화 크로마토 그래피의 경우, 알려진 것과는 다르게 dB747과 결합하지 않는 것으로 확인되었으며, TN8.2 를 이용한 친화 크로마토그래피 역시 dB747를 정제하는데 이용하기 어려웠다. 또한, 크로 마토그래피 용출액 내에 20～40 kDa의 단백질이 나타나는 것을 확인하였으며, 이는 문헌 조사를 통해 카제인으로 유추할 수 있었다. 이러한 결과는 dB747이 B-domain 영역이 변형 되는 과정에서 기존의 FVIII 또는 BDDrFVIII과 단백질의 성질이 달라짐으로써 기존에 알려 진 정제 조건이 알맞지 않기 때문에 회수율과 순도가 낮았던 것으로 사료된다. 따라서 dB747의 성질을 이해하고 최적화된 크로마토그래피 조건을 확립하기 위한 연구가 필요할 것이다. 또한, 카제인과 같은 유즙 단백질이 크로마토그래피 용출액에서 나타나는 것으로 보아, 유즙 단백질은 음이온 교환 크로마토그래피나 친화 크로마토그래피에 의해 제거되지 않음을 확인할 수 있었다. 그러므로 초기 전처리 단계에서 유즙 단백질을 제거하기 위한 방 법의 연구가 유즙 내 목적 단백질을 정제하는데 있어서 중요한 문제가 될 것이다.

본 연구는 핵산가수분해 기능이 있는 항체인 3D8 scFv(single-chain variable fragment) 유전자를 형질전환 닭에서 발현시키고 3D8 scFv 항체의 항-바이러스 기능을 검증하고자 한다. 연구는 in vitro(형질전환 닭유래 세포)와 in vivo(형질전환 닭)로 나누어서 수행하고자 한다. 먼저 닭 태아섬유아세포는 형질전환 닭과 일반 닭을 각각 인공수정을 시킨 후 생산된 10일차 수정란의 태아에서 CEF(Chicken Embryo Fibroblast)를 수집하였다. 3D8 scFv 유전 자가 삽입된 CEF 세포는 항생제(puromycin)를 이용하여 형질전환 세포만을 선발하였다. 그 리고 선발된 CEF 세포는 면역염색을 이용하여 3D8 scFv 유전자가 세포내에서 단백질로 발현됨을 확인하였다. 그리고 선발된 세포들의 항-바이러스 기능 검증은 GFP 유전자로 표 지된 재조합 NDV(Newcastle Disease Virus)를 세포에 직접 감염시키고, 세포내에서 발현 하 는 GFP의 발현량을 FACS를 이용하여 정량하는 방법으로 항-바이러스 기능을 조사하였다. 이들 가운데 항-바이러스 기능이 있을 것으로 예상되는 형질전환 2계통에 대하여 항-바이러스 기능을 검증을 준비하고 있다.

한우 고급육 생산을 위해 종모우의 개량과 선발이 이루어지고 있으나 좀 더 효율적인 개 량을 위해서는 고급육을 생산할 수 있는 한우 암소의 개량이 필수적이다. 따라서 본 연구는 경기도 안성지역 한우의 육질 개량을 위해 지역 한우농가의 소를 대상으로 육질 초음파 측 정과 육질관련 유전자와의 비교 분석을 하기 위해 실시하였다. 육질분석을 위해 3산 이상 한우 번식우 86두를 대상으로 초음파로 등심단면적, 등지방두께, 근내지방을 측정하였다. 각 개체별로 혈액을 채취하여 유전자를 분석하였으며, 유전자 분석은 육질관련 유전자로 알 려진 FABP4와 FABP5-1, FABP5-2를 이용하였다. 개체별로 고급육 생산을 위한 사양관리 전과 사양관리 후 표현형과 유전자와의 상관 관계를 분석하였다. 번식우의 일반 사양관리 조건(비육전)에서 FABP4는 육질초음파 측정 결과와 유전자 분석과의 상관 관계가 0.006으 로 매우 높은 것으로 나타났다. 그러나 FABP5는 상관 관계가 0.084로 비교적 낮은 결과를 보였다. 그러나, 비육후 도축하였을 때 FABP4는 육질초음파 측정 결과와 유전자 분석과의 상관 관계가 0.0054로 매우 높은 것으로 나타났다. 그러나 FABP5는 상관 관계가 0.0899로 비교적 낮은 결과를 보였다. FABP4 유전자에서 비육전 초음파 측정 결과와 비교하였을 때 GG type은 7.18, AG type은 8.50, AA type은 10.50이었으나(n=50), 비육후 도축한 결과 GG type에서 4.88, AG type은 2.33, AA type은 나타나지 않았다(n=20). FABP5 유전자에 서 비육전 초음파 측정 결과와 비교하였을 때, GG type은 9.30, AG type은 7.95, AA type 은 7.40이었으나(n=50), 비육후 도 축결과는 GG type에서 2.67, AG type은 3.50, AA type 5.00으로 나타났다(n=20). 두 가지 유전자에서 비육전과 비육후 유전자와 표현형과의 관계 가 반대로 나타났음을 알 수 있었다. 즉, 이 결과를 통해 육질관련 유전자를 보유하고 있더 라도 비육을 하지 않고 일반 번식우 사양관리를 하였을 때 육질이 떨어진다는 것을 알 수 있었다.

돼지는 인간과 생리적으로 유사하기 때문에 다양한 목적으로 연구되고 있다. 최근에는 돼 지를 이용한 이종장기이식 관련 연구가 큰 주목 받고 있으며, 치료용 단백질을 생산하기 위 한 생체반응기로써 이용되고 있다. 이러한 연구에 있어서 당 사슬의 역할은 매우 중요하다. 당 사슬은 치료용 단백질의 체내 안정성에 큰 영향을 미치며 다양한 방법으로 면역을 조절 한다고 알려져 있다. 하지만 돼지에서의 당 사슬 관련 연구는 미비하며, 많은 당 전이효소 들의 서열이나 기능이 정확히 분석되지 않고 있다. 따라서 이번 연구에서는 당 전이효소 중 하나인 β‐1,3‐N‐acetylglucosaminyltransferase 1 (B3GNT1)을 돼지로부터 동정 후 PK‐15 세 포주를 이용하여 기능분석을 하였다. 이 유전자는 다양한 glycan epitope를 형성하는데 있 어서 중요한 기능을 한다. 먼저 간 조직으로부터 획득된 cDNA를 주형으로 degenerated PCR을 수행하여 유전자를 동정하였다. 동정된 유전자는 368개의 아미노산을 encoding하 는 1227개의 nucleotide로 구성되어 있으며, 다른 종에서 보고된 B3GNT1과 높은 상동성을 가 지고 있는 것을 확인하였다. 또한, 기능 분석을 위하여 돼지 신장세포인 PK‐15에서 B3- GNT1의 과 발현을 유도하였다. RT‐PCR과 Western blot을 통하여 유전자의 과발현을 확인 하고, Lycopersicon esculentum lectin (LEA)를 이용한 ELISA 분석 방법을 통해 효소의 기 능을 확인하였다. B3GNT1은 poly N‐acetylactosamine (polyLacNAc) 형성에 중요한 역할 을 하기 때문에 이를 특이적으로 인지하는 LEA를 사용하였다. 이를 통해 B3GNT1의 과발현이 유도된 세포에서 더 많은 polyLacNAc이 합성되었음을 확인할 수 있었다. 또한, Gal(β1‐ 3)GalNAc structure를 이용한 기질반응을 통해 효소의 기능을 확인하였다. 과발현이 유도 된 세포에서 약 3배 이상의 높은 기질 반응성을 보였으며, 이를 통해 돼지로부터 클로닝 된 B3GNT1의 기능을 확인할 수 있었다. 돼지로부터 당 전이효소를 동정하고 분석하는 연구는 생체반응기로써 돼지를 이용하는 다른 연구에 중요한 기반이 될 것이라고 생각한다

유즙 내에 들어있는 유용 단백질을 분리, 정제하였을 때 예상되는 경제적 가치 때문에 우 리는 유즙 내에 들어있는 재조합 hEPO 단백질을 추출하고 정제하려는 많은 시도를 하고 있다. 이러한 노력에도 불구하고 유즙 내에 들어있는 target 단백질의 정제가 매우 어렵고, 그 순도 역시 20%에 지나지 않는다. 우리는 hEPO 유전자를 가지고 있으며 유선에서 hEPO를 분비하는 형질전환 돼지를 생산 보유하고 있다. 그러나, 이들 형질전환 돼지들은 체내에 도입된 유전자의 발현에 의해 야기되는 적혈구 과다증 그리고 혈소판 감소증과 같 은 순환기의 문제가 유발되고 있다. 명백하게, 이러한 종류의 혈액학적 변화는 장기의 정상 적인 기능을 방해하며 형질전환 돼지의 갑작스런 죽음을 초래한다. 그러므로, 앞서 언급한 문제점들을 해결하기 위한 alternative한 방법이 필요하다. 현재 연구에서, 우리는 외인성 hEPO를 발현하는 돼지에서 비정상의 생리학적 증후에 관해서 실험하였으며 hEPO를 생산 하기 위한 alternative choice로서 형질전환 돼지 유래 세포의 배양 system을 제안하였다. 5마리의 F6 hEPO 형질전환 돼지와 4마리와 대조군으로 일반돼지(랜드레이스)를 국립축 산과학원 동물바이오공학과에서 사육 도축하고 순환 장기를 채취하였다. 형질전환 돼지 순 환기 조직(유선, 신장, 폐, 비장)을 계대 배양 후 hEPO mRNA의 발현을 RT-PCR 방법으로 분석하였다. 또한, 면역조직화학 염색법을 통해서 hEPO 형질전환돼지 순환 장기조직에서 발현되는 hEPO의 발현 양상을 분석한 결과로서 유선, 신장 및 폐 조직에서 hEPO의 발현 이 확인되었으나, hEPO 발현 양상이 모든 형질전환동물 조직에서 발현되는 경향을 보이지 는 않았다. 한편, 세포면역화학 분석법에서는 형질전환돼지 유래 세포의 배양 시 hEPO가 발현되고 있는 양상을 확인하였다. 또한, 형질전환 돼지와 일반돼지의 세포 증식률과 증식 속도는 신장 세포에서는 빠른 증식을 나타낸 반면, 폐와 비장 세포에서는 느린 증식률이 확 인되었다. 배양 후 지속적인 세포 증식과 세포의 생존성을 분석하기 위하여 Apoptosis를 TUNEL과 Annexin V를 이용한 방법으로 조사한 결과, 형질전환돼지 유래의 세포와 일반돼 지의 세포 사이에 유의적 차이는 발견하지 못했다. 이들의 결과들로서 본 연구에서는 형질 전환돼지를 생산하여 유용 단백질을 이용하고자 할 경우, 목적으로 하는 세포 뿐 만 아니라 형질전환가축 유래의 다양한 세포를 이용 할 수 있는 가능성을 시사하고 있다.

체세포 핵이식은 형질전환 복제 동물 생산과 더불어 그에 따른 바이오 신약의 개발, 장기 생산 등 많은 장점이 있지만, 여전히 체세포 핵이식 동물의 생산성은 임신율이 낮고 비정상 적인 개체의 탄생 등의 문제점이 있다. 그 이유 중 하나로 핵이식에 사용되는 공여세포가 다시 수정란으로 돌아가는 과정에서 후생학적 역분화가 불완전하게 이루어지기 때문이다. 본 연구는 체세포가 유도만능 줄기세포로 역분화하는 과정에서 사용되는 리프로그래밍 전 사인자 (Oct4, Klf4, Sox2와 c-Myc, OKS-M)의 도입과 더불어, 후생학적 변형에 관련된 억 제제 trichostatin A(TSA), 5-aza-20-deoxycytidine(5-aza), GSK-3 inhibitor와 MEK inhibitor (2i)가 복제 수정란에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 젖소 귀 세포에 전사인자 Oct4, Klf4, Sox2와 c-Myc을 도입하였고, 배양 시간이 흐름에 따라 세포크기가 작아짐 (11.72± 3.39, 8.42±4.95, p<0.05)을 볼 수 있었으며, RT-PCR을 통하여 8개의 콜로니 중 4개의 콜 로니에서 외인성 유전자를 발견하였다. 리프로그래밍에 관련된 내인성 유전자의 활성을 증 가시키기 위하여 HDAC 억제제인 trichostatin A (20 nM), DNA methyltransferase 억제제인 5-aza-20-deoxycytidine (10 μM), 줄기세포 분화 경로 억제제인 GSK-3 (3 μM) and MEK (1 μM)를 처리하였다. 4개 중 1개의 콜로니에서 내인성 유전자의 활성이 증가됨을 발견하였 다. H3K9/K14의 acetylation 상태는 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 체세포 핵이식의 분 할률에서는 somatic cells이 85.9±8.98%, OKS-M 처리군이 82.0±4.97%, OKS-M을 도입한 체세포에 TSA, 5-aza, 2i 처리군이 각각 88.4±7.89, 75.3±8.10, 74.2±2.90%로 OKS-M과 TSA를 함께 처리하였을 때 가장 높은 분할률을 보였고, 배반포와 상실배기 까지의 발달률 은 somatic cells이 9.6±3.79%, OKS-M 처리군이 12.6±6.54%, OKS-M을 도입한 체세포에 TSA, 5-aza, 2i를 처리하였을 때 각각 11.1±6.87, 20.1±5.89, 9.5±1.53%로 OKS-M과 5- aza 를 함께 처리하였을 때 유의적으로(p<0.05) 가장 높은 발달률을 보였다. 따라서 전사인자의 도입과 후생학적 변형과 관련된 억제제의 처리는 소 복제 수정란의 발달률 향상에 영향을 주는 것으로 나타남에 따라, 앞으로 다양한 억제제와 처리조건에 따 라 복제수정란의 향상을 위한 최적화된 방법을 유도할 필요가 있다.