본 연구는 한우 체세포를 이용하여 생산된 복제란을 한우 대리모에 이식하여 임신이 확인된 개체에서 임신 기간 중 주요 호르몬의 발현 특성을 인공수정으로 임신된 대리모와 비교 분석하고자 실시하였다. 한우 섬유아세포를 이용하여 생산된 체세포 복제란을 자연발정으로 동기화된 한우 대리모에 이식하여 임신이 확인된 개체를 공시하였으며(n=8), 대조군으로는 인공수정으로 임신된 대리모을 사용하였다(n=5). 발정 관찰 후 60일경에 직장검사로 임신을 확인하였다. 주요 스테로이드 호르몬인 progesterone(P4)와 estradiol-l7 (E2) 농도는 방사선동위원소 면역분석시험(RIA) 방법을 이용하였으며, 혈중 cortisol 농도는 ELISA 방법으로 측정하였다. 인공수정한 대리모의 경우 E2 농도가 분만 시기에 급격하게 증가하였으나, P4 농도는 분만 시기에 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다. 이에 반해 복제란 이식우의 혈장 P4 농도는 분만 50일 전부터 분만 10일전까지는 대조군과 유사하게 유지되었으나, 분만예정일에는 전혀 떨어지지 않고 높은 수준으로 유지되었다. 한편, 복제란 이식우에서 분만 때까지 정상적으로 임신이 유지된 대리모들의 경우는 임신 기간 동안 cortisol 농도는 임신 후반기까지 낮게 유지되며 별다른 변화를 나타내지 않았다. 반면에 유산이 일어난 개체의 경우에는 임신 100일경에 cortisol의 농도가 급격하게 증가하는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 보면, 복제란 이식우의 경우 분만예정일 전 후에 일어나는 급격한 호르몬의 변화가 일어나지 않음을 확인할 수 있었으며, 이러한 현상은 복제란 이식우의 분만 지연과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.

This study was performed to investigate the effects of hCG treatment on pregnancy and delivery rates in the Hanwoo recipients. There were significantly higher pregnancy and delivery rates in the recipients treated with hCG at 7 days after artificial insemination (p<0.05), respectively. The SCNT embryos from bovine fetal fibroblast cells were transferred into the synchronized recipients. The recipients were administered saline (n=89) or hCG (1,500 IU) (n=48) at 7 days after heat, respectively. The pregnancy rate was significantly higher in the recipients treated with hCG compared to that of saline treated group (p<0.01), however, the delivery rate was not different in both treated groups. The concentration of plasma progesterone (P4) was not different in both groups before hCG treatment, but the P4 level was increased significantly in hCG treated group after hCG injection (p<0.05). Although the pregnancy rate was very high in early stage of pregnancy, it was decreased dramatically after 50 days of pregnancy and maintained basal level. Taken together, the treatment of hCG in the SCNT recipients after day 7 of heat was effective method to increase the P4 concentration and to increase the pregnancy rate. But it did not affect directly to delivery.

DNA methylation is one of the reasons for poor survival of clone animals. The OCT-4 gene is essential for maintaining pluripotency of embryonic stem (ES) cells and early embryos. We previously reported that the 5'-promoter region of Oct-4 gene was a target of DNA methylation and the methylation status was changed variously during embryonic development in bovine. The study conducted to examine the expression and methylation pattern of tissue-dependent differentially methylated region (T-DMR) of Oct-4 gene in bovine somatic cell nuclear transfer (SCNT) and in vitro fertilization (IVF) blastocysts. The Oct-4 gene expression was evaluated by RT-PCR and fluorescence immunocytochemistry. The methylation pattern of T-DMR was analyzed using restriction mapping and bisulfite sequencing methods. The Oct-4 transcripts were highly expressed in IVF, while they were not expressed in SCNT. The Oct-4 protein was not detected or expressed at very low level in SCNT, the intensity of Oct-4 protein, however, was strong in IVF. On the other hand, the T-DMR of Oct-4 gene was hypermethylated in SCNT compared to that of IVF. These results suggested that expression and the failure of demethylation of Oct-4 gene was closely associated with incomplete development of SCNT embryos.

본 연구는 체세포 복제 한우 송아지의 생산에서 생시체중과 생존성과의 관계에 대하여 살펴보고자 실시하였다. 293두의 한우 대리모에 580개의 복제란을 이식하였다. 복제란의 임신율은 이식 후 50일까지 72.3%로 높았으나, 이후 급격하게 감소하였다. 평균 임신 기간은 복제 송아지에서 287일(279~295일)이었으며, 인공수정 송아지도 287일(255~293일)로 각각 나타났다. 복제 송아지의 생시체중(30.3kg)은 인공수정 송아지(23.7kg)에 비하여 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 자연분만(n=17, 29.9kg)과 제왕절개(n=14, 32.3kg)로 태어난 복제 송아지의 생시체중은 차이가 없었다. 하지만, 생후 175일 이전에 사망한 복제 송아지(n=18, 32.8kg)의 생시체중이 175일 이상 생존한 복제 송아지(n=11, 28.3kg)보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 흥미로운 점은 생시체중이 15kg 이하(n=5) 또는 35kg 이상(n=9)인 복제 송아지들은 모두 생후 175일 이전에 폐사하였다. 생후 175일 이전에 폐사한 복제 송아지들(n=20)의 사망 원인은 미성숙 개체 2두(10.0%), 폐와 간 이상 2두(10.0%), 폐의 원인 4두(20.0%), 기형 4두(20.0%), 출생 후 급사(sudden death syndrome) 4두(20.0%) 및 기타 원인불명이 4두(20.0%) 등으로 분류되었다. 이상의 결과를 종합하여보면, 복제 송아지의 정상 생시체중이 6개월 이상을 생존하는데 가장 중요한 요소들 중의 한 가지임을 확인하였다.

DNA 메틸화는 조직특이적인 유전자 조절에 관여하고, 정상적인 배 발달에 필수적이다. POU5F1은 octamer-binding transcription factor 4 (Oct-4)를 encode하며, 초기 분화에 중요한 전사인자이다. 본 실험에서 소의 Oct-4가 조직특이적이고 발달의존적인 epigenetic 표지 인지를 검토하고자, 착상 전 수정란에서 Oct-4 전사산물과 상류 promoter 영역의 CpGs의 메틸화를 조사하였다. Oct-4 전사산물은 정자 그리고 2-cell에서 8-cell 수정란까지 낮은 수준으로 존재하지만, 상실배와 배반포에서 높게 검출되었다. 이러한 결과는 배 발달 과정의 상실배 단계에서 Oct-4의 de novo 발현이 시작됨을 의미한다. Oct-4 상류 promoter 영역에는 메틸화 가변 영역 (tissue-dependent differentially methylated region, T-DMR)이 존재한다. Oct-4 메틸화 가변 영역의 메틸화 상태는 정자, 성체 체조직과 난자에서 서로 다르고, 수정란으로부터 배반포 단계까지 변화하였는데, 이는 착상 전 초기 배 발달 과정에 active 메틸화와 탈메틸화가 일어남을 의미한다. 이상의 결과, Oct-4 유전자 상류 promoter 영역은 DNA 메틸화의 타깃이고, 그 메틸화 상태는 소 수정란 발달 동안에 다양하게 변화한다.

본 연구는 체세포 복제란 이식우의 분만에 있어서 혈중 스테로이드호르몬, TGF-β1 농도와 분만지연의 상관 관계를 살펴보고자 실시하였다. 대조군으로는 인공수정(AI)을 통하여 임신한 암소(cow)들을 사용하였다(AI-R). 모든 AI-R들은 자연분만(n=5, 임신 284+-0.71일)을 하였다. 분만징후를 보이지 않는 체세포 복제란 이식우(n=5, SCNT-R)들은 분만 예정일보다 10일 정도 지난 임신 292일째에 제왕절개(Caesarean section, C-sec)를 실시하여 분만하였다. 혈액 및 태반 샘플을 분만 전.후에 채취하여 형태 및 중량 등을 측정하였다. 혈장호르몬인 Progesterone(P4)와 Estradiol-17β (E2) 농도는 방사선동위원소 면역 분석 시험(RIA) 방법을 이용하여 측정하였다. 혈장 및 태반분엽의 TGF-β1 농도는 ELISA 방법으로 측정하였다. SCNT-R에서 회수한 태반의 무게는 AI-R의 것과 비교하여 유의적으로 무거웠다(p<0.05). 분만 직전 SCNT-R들의 혈장 내 P4 농도는 AI-R들의 그것과 비교하여 유의하게 높았다(p<0.01). 하지만 SCNT-R들의 혈장 내 E2 농도는 AI-R과 비교하여 상대적으로 낮게 나타났다(p<0.01). 한편, 분만 전.후 SCNT-R들에서 혈장 또는 태반분엽의 TGF-β1 단백질 발현 수준은 AI-R들과 비교하여 각각 유의적으로 높은 수준을 유지하였다(p<0.01). 이상의 결과를 종합하여 보면, 분만 시 P4 및 E2의 이상 발현과 높은 수준의 혈장 및 태반 내 TGF-β1 단백질은 체세포 복제태아의 분만지연을 야기하는 중요한 요인들 중의 하나일 것이라 사료된다.

본 연구는 체세포를 이용하여 생산된 복제 한우 수소의 번식능력을 검토하기 위해 실시하였다. 복제 한우 수소(C-38 및 C-39) 또는 일반 한우 종모우로부터 정액을 채취하여 정자의 수 및 동결 전후의 생존성 등을 살펴보았으며, 정자의 운동성 등은 computer assisted sperm analysis(CASA)를 이용하여 측정하였다. 또한, 이들의 수정 능력을 확인하기 위하여 체외수정과 인공수정을 각각 실시하였다. 정액 성상에서는 복제 수소들과 일반 종모우 간에 정액의 양, 정자의 농도 및 동결융해 후의 생존성 등에서 차이가 나타나지 않았다. CASA를 이용한 분석에서 운동성, 곡선 운동 속도(VCL), 직선 운동 속도(VSL) 및 평균 진행 속도(VAP) 등은 복제 수소의 정액이 일반 종모우의 정액에 비하여 유의적으로 높았다(p<0.05). 체외수정에 따른 수정란의 분화율 및 배반포로의 발달율은 복제 수소와 일반 종모우 간에 차이가 나타나지 않았다. 복제소 정액(C-38)을 이용하여 인공수정을 한 5두의 체세포 복제 대리모에서 암수 각각 한 두씩의 건강한 복제 후대 송아지 2두를 생산하였다. 이상의 결과를 종합하여 보면, 실험에 공시된 복제 수소 개체 간의 차이가 나타나기는 하였지만, 복제 수소는 정액 성상과 정자의 운동성 등에서 일반 종모우와 차이가 없었으며. 또한 인공수정을 통해 송아지를 생산함으로써 정상적인 번식능력이 있음을 확인하였다.

본 연구는 물리적 탈핵 방법인 aspiration 방법과 squeezing 방법을 사용해 핵이식된 소 체세포 복제란의 발달능을 조사하였다. 두 방법에 의해 탈핵된 수핵란에 한우 귀피부 세포를 융합하여 체외에서 7～8일간 배양하여 발육능을 검사하였다. 배양 7일째 배반포 발달율은 aspiration 방법 (31.9±13.4%)과 squeezing 방법 (33.6±15.7%) 간에 차이가 없었다. 또한 배양 8일째 배반포 발달율도 squeezing 방법 (35.3±15.1%)과 aspiration 방법 (37.8±10.4%) 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 배양 7일째 배반포의 평균 세포수에 있어 각 처리 간에 차이가 없는 것으로 조사되었으며 (aspiration: 110.3±39.2, squeezing: 103.7±42.8), 세포자연사의 비율에 있어서도 역시 유의적인 차이가 없는 것으로 조사되었다 (aspiration: 2.8±2.6 %, squeezing: 4.3±4.4%). 본 연구의 결과는 물리적 탈핵 방법인 aspiration 방법과 squeezing 방법 모두 소 체세포 복제수정란의 생산을 위한 유용한 방법임을 보여준다.

본 연구의 목적은 요를 통해 hFSH를 발현하는 형질 전환 소의 생산이다. 요의 분비와 관련 있는 유전자로서 mUII promoter를 사용하여 hFSH유전자를 구성했다. 태아섬유아세포(KbFF)는 임신 45일령의 태아(male)에서 채취하였다. hFSH gene은 pcDNA3(neo) vector와 같이 KbFF 세포에 electroporation 방법으로 transfection하였다. 유전자를 transfection한 세포는 G-418로 2주 동안

본 연구는 활성화처리 방법 및 배양 조건이 돼지 단위발생란의 체외발달 및 apoptosis에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시되었다. 도축장 유래 난소로부터 채취된 미성숙 난자를 42~44시간 동안 성숙배양한 후 사용하였다. Apoptosis는 TUNEL 방법을 사용하여 조사하였다. 실험 1에서는 성숙배양된 난자들을 electric pulse(1.2 kV/cm for 30μsec 2회, E), E + 6-dimethylaminopurine(6-DMAP) 또는 E + cycloheximide(CH) 방법으로 활성화 처리하여 PZM-3를 이용하여 5% CO2, 38.5℃에서 배양하였다. 실험 2에서는 전기자극을 이용하여 활성화처리된 난자들을 각각 PZM-3 또는 NCSU-23 배양액 내에서 배양하였다. 각 배양액 내의 난자들은 각각 20% O2 조건으로 나뉘어 배양하였다. E + 6-DMAP(36.5%) 또는 E + CH 구(32.5%)에서 E 구(27.7%)보다 유의적으로 높은 배반포 형성율을 보였다(P<0.05). 처리별 apoptosis 발생율은 각각 5.3%(E), 7.7%(6-DMAP) 및 7.1%(CH)였다. 실험 2에서는 PZM-3 구의 배반포 형성율이 NCSU-23 구에 비하여 산소분압조건과 관계없이 다소 높았다(28.2{sim}29.7% vs. 22.6~24.4%). PZM-3 및 20% O2 조건하에서 유의적으로 낮은 apoptosis 발생 비율을 나타냈다(9.2%, P<0.05). 그러므로 돼지 단위발생란을 chemical agent를 이용한 추가 활성화처리 후 PZM-3, 20% O2, 조건으로 배양하면 더 나은 배반포 발생율을 얻을 수 있다고 생각된다.

본 연구는 한우 성체 유래 귀세포(Korean bovine ear skin fibroblasts, KbESF)와 태아 섬유아세포(Korean bovine fetal fibroblasts, KbFF)를 이용한 체세포 복제(SCNT) 시 세포종류, 배양기간 그리고 융합방법이 핵이식 수정란의 발달에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시하였다. 태아 섬유아세포는 임신 51일령의 한우태아에서 분리하였고, 귀세포는 28개월령의 성우의 귀에서 채취하였다. 세포는 15주 동안 체외에서 배양하며 체세포 핵이식(SCNT)에 공시하였다. 융합방법을 비교하기 위해 챔버방법과 전극 바늘을 이용한 방법으로 핵과 세포질을 융합하였다. 세포의 doubling time은 KbFF에서 17.3시간, KbESF에서 24.3시간으로 나타났다. 핵이식 후 융합과 분할율은 needle 방법에서 보다 유의적으로 높았으나(각 각 76.1과 81.2%, P<0.05), 배반포 발달율은 차이가 없었다. KbESF의 경우, 배반포 발달율은 passage 5~9(39.4%)와 13~15(40.4%)에서 passage 1~4에 비하여 유의적으로 높았다(P<0.05). KbFF의 경우, 융합율은 passage 5~8과 13~15에서 각각 75.0 및 76.8%로 passage 1~4(61.5%)보다 높았으나, 난분할율과 배반포 발달율은 차이가 없었다. 결론적으로, SCNT 수정란의 발달은 융합 방법에 의해 영향을 받을 수 있으나, 계대배양 15회까지 장기배양을 한 경우는 복제수정란의 발육에 영향을 주지 않는 것으로 판단된다.

핵이식 방법을 이용하여 성공적인 복제를 이루기 위해서 인위적인 활성화 처리는 필수적인 요소이다. 본 연구는 전기자극에 의해 활성화된 난자를 chemical agent를 이용하여 추가적인 활성화 처리를 하였을 때 돼지 단위발생란의 발달에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 체외에서 40~44시간 동안 배양된 난자를 전기자극(E)으로 활성화 처리한 후 Thimerasol + Dithiothreitol(Thi+DTT), 6-Dimethylaminopurine(6-DMAP) 및 Cycloheximide(CH)를 사용하여 추가 활성화 처리를 하였다. 활성화 방법(E, E+Thi+DTT, E+6-DMAP 및 E+CH)에 따른 단위발생란의 배반포까지의 발달율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화된 단위발생란이 전기자극만으로 처리된 구의 단위발생란보다 유의적으로 높은 발달율을 보였다(21.5~28.1% vs. 18.0%, P<0.05). 특히, E+Thi+DTT를 이용하였을 때 발달율이 유의적으로 높게 나타났다(28.1%, P<0.05). 활성화 처리별 전핵 형성율을 조사한 결과, chemical agent에 의해 추가 활성화 처리된 구에서 하나의 극체(1PN) 형성률은 처리별로 차이를 보이지 않았으나(59.9~64.7%), 2PN 형성율은 추가 활성화 처리구에서 전기자극만을 사용하였을 때보다 유의적으로 높게 나타났다(7.2~9.7% vs. 4.3%, P<0.05). 이상의 결과를 살펴볼 때, 전기자극 후 chemical agent를 이용한 추가 활성화는 단위발생란의 배반포까지의 발달능력을 증가시키는 것으로 생각된다.

본 연구는 한우미경산우에 인공수정 7일째와 복제수정란 이식시 hCG를 투여에 의해 수태율 향상을 위하여 실시하였다 인공수정 후 임신 60일째에 임신감정을 실시한 결과 대조구, CIDR 그리고 hCG를 투여한 결과 53%, 46%, 71%였으며, 처리간에 유의적인 차이를 보였다(P<0.05). 복제수정 란의 이식시 hCG를 투여한 결과 대조구, hCG투여구는 각각 5.8%, 10.4%를 나타냈으며, 유의차는 인정되지 않았다. 인공수정 7일째에 hCG를 투