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.

A study was conducted to investigate the efficiency of recipient for Embryo Transfer (ET) in Holstein Heifers. A total of 193 heifers (Age 14-20 months and body weight, 250-400 Kg) was assigned in 2 groups (natural ovulation cycle group and Hormone-induced ovulation synchronization group) based on the development of corpus luteum (CL) and uterus where 28.49% (55/193) heifers were in normal estrous. The ET technique was applied in both of the groups to transfer the embryo in the recipients and evaluated their efficiency. In vivo frozen embryos were used for ET at the blastocyst stage. Results showed that according to recipient preparation method the conception rates were 22.72% (10/44) and 40.26% (60/149) in hormone-induced ovulation synchronization group and natural ovulation cycle group, respectively. The pregnancy rate of heifers was significantly higher (p<0.05) during the first time ET compared to repeat ET; however, recipient showed no significant difference in CL development in both side. The conception rate were 31.03% (9/29), 37.75% (57/151) and 15.38% (2/13) at day 6, 7 and 8, respectively after the CL development of the heifers. The conception rate was significantly higher (p<0.05) in the right side compared to left side of the CL development. In addition, during ET anesthesia group and non anesthesia group conception rate of the recipient were 27.63% (21/76) and 41.88% (49/117), respectively.

The overexpression of Phosphoprotein Enriched in Astrocytes (PEA15) gene is commonly found in human diabetic patients. The overexpression of this gene in skeletal muscle and fat tissues have been reported to cause insulin resistance, thereby impairing insulin stimulated glucose uptake. We introduced a gene of mouse PEA15 (mPEA15) and enhanced green fluorescent protein (EGFP) into fertilized one cell pig zygotes using microinjection, and produced a piglet that showed overexpression of mPEA15 in the muscle tissues and expression of EGFP in the ear tissues and hooves. RT-PCR RFLP, southern blot and FISH analysis showed that the tissues carried the transgene. Real-time RT-PCR and western blots demonstrated that PEA15 gene was overexpressed in the various tissues and muscle tissues, respectively. These facts suggest that expression vector system is normally expressed in the trnasgenic (TG) pigs. To use as animal diseases model for type 2 diabetes, further study is necessary to confirm whether diabetes occur in these TG pigs, especially insulin resistance.

This study was carried out between 2008 and 2009 in four dairy farms to investigate the effect of feeding of whole crop barley silage on the reproductive performance of Holstein heifers. Two diets, mixed hay or whole crop barley silage separately from concentrate were fed 6-month old Holstein heifers (=37). In control group (=CON), heifers (n=16) were fed 6 kg (/head) mixed hay and 4 kg (/head) commercial diet. In whole crop barley silage group (=WBS), heifers (n=21) were fed 10 kg (/head) whole crop barley silage, 4 kg (/head) mixed hay and 2 kg (/head) commercial diet. To manage body weight gain, the body condition score of heifers were measured every month. The results obtained were as follows: 1. Body weight in CON and WBS heifers at 13-, 14-, 15- and 17-month old were 340±17.9 and 342±13.6 kg, 356±15.7 and 366±14.7 kg, 382±13.1 and 387±14.4 kg, and 429±15.0 and 417±10.3 kg, respectively. 2. Body condition score in CON and WBS heifers at 9-, 12-, 15- and 17-month old were 2.88±0.04 and 2.80±0.04, 2.88±0.04 and 2.80±0.04, 2.89±0.08 and 3.00±0.07, and 2.89±0.08 and 3.00±0.07, respectively. 3. Average age of sexual maturity in CON and WBS heifers were 437.3±9.9days and 939.6±12.5days, WBS group heifers were significantly shorter (p<0.05) than CON group heifers. 4. First-service conception rates in CON or WBS group were 81.3% (13/16) and 66.7% (14/21), respectively, and cumulative conception rate to 2nd artificial insemination were 87.5% for CON and 85.7% for WBS group. Conception rate was not different between treatments

The objective of this study was to determine physiological and mechanical factors effecting on the pregnancy rates following artificial insemination in dairy cattle. Estrus for artificial insemination of cows was checked whether the outflow of mucus from the elements was out flow or not. There were no significant difference of gestation rates with mucus release (31.76%) and without mucus release (24.03%). The pregnancy rates were 39.02% in 10~20mm of follicle size group and 27.08% (p<0.05) in 20~30mm diameter of the follicles. There were not different pregnancy rates between twice inseminated dairy cattle and more than 3 times inseminated cattle. The pregnancy rate was 28.57% under automatic milking system. In contrast, under artificial milking system pregnancy rate was 56.85%. Two systems significantly (p<0.05) were different. These results suggest that pregnancy rates were not effected by physiological system, but mechanical condition.

형질 전환 동물 생산에는 조직 및 시기 특이적 발현 조절이 가능하다는 장점 때문에 유즙 내로 외부 유전자를 발현시키는 시스템이 널리 이용되고 있다. 유전자 발현 즉, 단백질 생산은 프로모터의 강도뿐만 아니라 mRNA의 안정성에 의해서도 조절된다. 특히, polyadenylation에 의한 poly A의 길이는 in vivo와 올 in vitro에서 mRNA 안정성 및 목적 유전자의 번역효율에 영향을 준다. 본 연구에서는 이러한 mRNA 안정성이 목적 유전자의 발현에 미치는 영향을 알아보기 위해 3'-UTR 염기 서열을 분석하였다. 이 3'-untranslated region(UTR) 내의 poly A signal을 기준으로 putative cytoplasmic polyadenylation element(CPE) 부위와 downstream elements(DSE: U-rich, G-rich, GU-rich)의 염기 서열을 분석하고, 각각의 element를 기준으로 15 종의 luciferase reporter vector를 제작하여, 생쥐 유선 세포주(HC11)와 돼지 유선 세포주(PMGC)에 각각 transfection시킨 후 48시간 동안 배양하고 luciferase 발현량을 분석하였다. PMGC의 경우, luciferase의 발현은 exon 9의 CPE 2,3 및 DSE 1을 포함한 #6 construct에서 유의적으로 높은 발현량을 보였으며, exon 9의 CPE 2, 3과 DSE를 모두 포함하고 있는 #11 construct에서도 유의적으로 높은 발현량을 보였다. 이러한 결과는 형질 전환 돼지 생산에 있어 #6 및 11 construct의 사용은 목적의 유전자를 효과적으로 발현시키는데 기여할 것으로 사료된다.

조혈 줄기 세포에의 효과적인 유전자 전달은 유전자 치료의 새로운 가능성을 제시할 수 있다. 레트로바이러스를 이용한 유전자 전달 기술은 많은 기초 연구와 임상 시도가 이루어진 대표적인 바이러스이다. 그러나 현재 사용되고 있는 in vitro에서의 조혈 줄기 세포에의 유전자 도입은 조혈 줄기 세포의 분화 유도, 자기 복제 능력과homing 능력의 저하 등 많은 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로서 마우스의 대퇴골에 직접 레트로바이러스를 이식하는 IBM (Intra-Bone Marrow) 방법을 이용하여 조혈 줄기 세포에의 효과적인 유전자 도입을 시도하였다. IBM 이식 2주 후 마우스의 각 조직을 분석한 결과, 골수뿐 아니라 림파절, 비장, 간장 세포 등에서 유전자가 안정적으로 발현하는 것을 관찰하였다. 또한, 6.4+-2.7%의 골수조직 존재 조혈줄기/전구세포에서 도입된 유전자가 안정적으로 발현하고 있는 사실을 확인하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 IBM 이식 방법을 이용한 생체 조직 내 레트로바이러스의 유전자 도입은 조혈 줄기 세포를 이용한 유전자 치료에 매우 효과적인 방법이라는 사실을 시사해주고 있다.

본 연구는 돼지 골수에서 존재하는 조혈 줄기 세포 및 전구 세포를 이용해 이종 동물 모델인 태아 마우스 복강 생체 이식을 통하여 돼지 조혈 세포의 이종 조혈 조직에서의 증식과 분화 특성을 규명하였다. 선천성 면역 부전 마우스인 NOD/SCID 마우스 태아 조혈 환경에 돼지 골수 유래 조혈 줄기 세포 및 전구 세포를 이식하고, 이식 후 5주령에 마우스 조혈기관에서의 돼지 조혈 세포의 증식과 분화 특성을 돼지 특이적 항체 면역 염색으로 유세포 분석을 실시한 결과, 마우스 조혈 조직인 골수, 흉선, 간장, 비장 및 림파절에서 돼지 조혈 세포의 분화 및 증식이 관찰되었다. 특히 돼지의 T 면역세포가 골수계 세포에 비해서 높은 chimerism이 관찰되어 태생 초기의 NOD/SCID 조혈 환경에 의한 특이적 T 면역세포의 증식에 적합한 조혈 환경을 제공하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 본 마우스 신생 NOSD/SCID 복강 이식 동물 모델을 이용해 돼지 T 면역세포의 분화 발달 연구 및 이종 장기 이식 기전 연구에 좋은 모델로서 활용이 기대된다.