Placenta is the main nutrition source for the fetus during pregnancy. Thus, it has a pivotal function in the pregnant process. Many functions of the placenta have been elucidated. An abnormal placenta is associated with a high rate of pregnancy failure in somatic cloned bovine. Differentially expressed genes (DEGs) were examined in a comparison between normal and cloned bovine placenta using annealing control primer (ACP)-based GeneFishing PCR. Using 120 ACPs, nearly 80 genes were identified and the fragments of 42 DEGs were sequenced. 38 of these genes were known genes and four were unknown. To determine the DEGs result, six target clones expressing on one-side of a normal and a clone placenta were selected. Through an analysis of the target genes using the real-time PCR, the expressing pattern was found to be somewhat different from the DEGs. Additionally, several genes appeared with the same expression pattern. Taken together, this suggests that the target genes would be essential for research into what influences the placental formative mechanisms during fetal development.

This study was conducted to compare the expression pattern of the specific factors associated with pregnancy and angiogenesis during early pregnancy in Hanwoo. Synchronized female Hanwoo (4～6 year‐old) were inseminated artificially. After 10 weeks after artificial insemination (AI), the pregnancy was tested by rectal palpation method. Three pregnant and non‐pregnant Hanwoo were used in this experiment, respectively. The plasma progesterone level was measured by ELISA. Western blot analysis was performed to detect the expression of pregnancy associated glycoprotein (PAG) or angiogenic factors (VEGF, B‐FGF, ANP‐1, and TIE‐2). The plasma P4 level was increase gradually in pregnant group and maintained high level. The concentration of PAG was significantly higher from 5th weeks in pregnant group compared to that of non‐pregnant group (p<0.05). The concentrations of the VEGF (p<0.05), B‐FGF (p<0.05), and ANP‐1 (p<0.05) were significantly increased from 6th or 7th week after AI in pregnant group, respectively. And the intensity of TIE‐2, ANP‐1 receptor, was well matched with ANP‐1 (p<0.05). Taken together, it can be postulated that the blood vessels connected with fetus and dam were formed dramatically around 40 days after AI, because the expression levels of the angiogenic factors were increased significantly from this time in pregnant Hanwoo.

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.

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.

This study was conducted to examine the mRNA expression of apoptosis-related and imprinted genes and methylation pattern of the differentially methylated region (DMR) of H19 gene in day 35 of SCNT pig fetuses. The day 35 of natural mating (control) or cloned (clone) pig fetuses were recovered from uterus. Endometrium from dam and liver from fetus were obtained, respectively. mRNA expression was evaluated by real-time PCR and methylation pattern was analyzed by bisulfite sequencing method. The Bcl-2 mRNA expression in clone was significantly lower than that of control (p<0.05). The mRNA expression of H19 gene in both endometrium and liver was significantly higher in clone than that of control, respectively (p<0.05). The level of IGF-2 mRNA in liver of clone was significantly lower than that of control (p<0.05), whereas the mRNA expression of IGF2-R gene in liver of clone was significantly higher than that of control (p<0.05). The DMR of H19 was lower methylation pattern in clone than that of control. These results suggest that the aberrant mRNA expression of apoptosis-related and imprinted genes and the lower DMR methylation pattern of imprinted gene may be closely related to the inadequate fetal development of cloned fetus.

DNA 결합 단백질 억제(Inhibitor of DNA binding protein) 또는 분화억제(Inhibitor of differentiation) 인자인 Id는 네 종류(Id1-4)가 있으며, 세포의 증식과 분화, 혈관 형성 및 세포자가사멸 등에 정 또는 부의 조절인자로서 널리 알려져 있다. 하지만 아직까지 번식생리 분야에서 이들 유전자들의 발현이나 기능에 관해 알려진 것은 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 쥐 난소에서 난포의 발달에 따른 Id3 mRNA의 발현 양상을 살펴보고자 실시하였다. 쥐에게 PMSG 주사 후, 3, 6, 12, 24, 36 및 48시간째에 난소를 회수하여 고정, 탈수 및 파라핀 포매를 실시하였다. In situ hybridization 실험을 위하여 anti-sense와 sense Id3 cRNA 탐침자를 제작한 다음 난소 절편에 반응시켰다. 반응이 끝난 난소 절편은 NTB-2 유광제에 노출시킨 후 현상액에 반응시켰다. 모든 처리가 끝난 슬라이드는 H&E 염색을 실시한 다음 현미경하에서 hybridization 감도를 1+에서 4+로 구분하여 평가하였다. 난자에서는 Id3 mRNA 감도가 원시와 제1차 난포에서 ≥2+으로 확인되었으나, 제2차, 우성 및 배란전 난포에서는 1+ 이하로 관찰되었다. 한편, 과립막세포에서는 우성과 배란 전 난포에서 Id3 mRNA가 3+ 또는 4+로 강하게 발현되는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 보면, Id3 mRNA는 난포의 발단 단계 또는 난포세포에 따라 특이적으로 발현하는 것으로 보아 난포의 발달과 밀접한 연관이 있을 것으로 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.