핵이식(NT) 기술을 이용하여 여러 동물 종에서 성공적으로 복제산자가 보고되고 있지만, 아직까지 비효율적인 기술로 남아있다. 본 연구에서는 돼지 체세포 복제 생산 효율성을 증진시키기 위한 방안으로 수핵난자의 품질에 초점을 맞추어 Brilliant cresyl blue (BCB) 염색을 통하여 발육능이 우수한 미성숙 난자를 선발하고, 난자의 감수분열 재개에 관여하는 단백질 합성을 비특이적으로 억제하는 cycloheximide (CHXM)을 이용하여 돼지 난자의 감수분열 재개를 억제시켜 난자의 성숙 동기화를 유도하였다. 또한 핵초기화에 밀접한 영향을 주는 핵막붕괴(NEBD)와 조기염색체응축 (PCC)을 유도하는 MPF의 활성화를 높이기 위하여 단백질 phosphatase 억제제인 caffeine을 첨가하여 수핵난자의 품질을 향상시키고자 하였다. 실험 방법으로는 13 mM BCB 첨가된 배양액에 90분 동안 미성숙난자를 배양하여 BCB 용액의 착색 여부를 구분하여 선발하고, 5 ㎍/ml CHXM를 체외 성숙액에 첨가하여 난자성숙 동기화를 유도하였다. 또한 탈핵 후 탈핵난자를 caffeine을 처리하여 세포주기 관련 단백질의 활성화를 인위적으로 조절하여 체세포복제 수핵난자로 사용하였다. 실험 결과로서 BCB 염색 돼지 미성숙 난자를 대조구와 비교할 때 제2 감수분열 중기(MII)에 도달하는 체외성숙율과 단위발생란의 배반포기까지의 체외 발육율이 유의적으로 증가하는 것이 관찰되었다. 또한 미성숙 돼지 난자의 초기 성숙 (12∼16시간)에 CHXM를 처리하였더니 난자 감수분열 재개가 억제되어 GV기에 핵 성숙이 정지되어 동기화가 유도되었다. GV기에 세포주기 동기화된 난자들은 CHXM를 제거하였을 때 난자 성숙의 진행속도도 일치하는 것이 관찰되었다. 이런 결과는 가장 적합한 탈핵시기인 제1 감수분열 후/말기(AI/TI)에 난자들이 다수 분포하여 대조구에 비하여 높은 탈핵율 (87.9%)을 얻을 수 있었다 (P < 0.05). 덧붙여 5 mM의 caffeine을 돼지 난자에 12시간 처리하였을 때 난자 MPF의 활성화가 증가하는 것이 관찰되었지만 (P < 0.05), 10 mM caffeine 농도를 처리하였을 때 MPF의 활성화가 오히려 감소되어 단위발생란의 배반포기까지의 체외발육에도 악영향을 주는 것이 관찰되었다.

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.

돼지 핵이식 복제수정란의 체외 발달율을 개선하고자, 핵이 주입된 수핵난자를 전기자극 에 의한 융합 후 demecolcine으로 세포질 활성화 처리를 실시하였다. 2-세포기로 분할 전 까지 핵의 이상분열을 억제하여 정상적인 핵형 유지여부 및 demecolcine이 핵의 방출을 유 도하여 탈핵의 전 처리, 핵이식 후 활성화의 후 처리 및 탈핵 전․후 처리를 모두 한 핵이 식 수정란의 체외발달율을 조사하였다. 융합이 이루어진 복제 수정란에 demecolcine을 4시간 처리하였을 때 정상적인 핵 모양인 CLC(clustered chromosomes) 상태는 43.2%로서 무 처리구의 15.0%보다는 높았으며, 1PN (single pronucleus) 상태는 46.9%로서 대조구의 35.0%와는 차이가 없었다. 비정상적인 핵 형인 ≥2PN, PPB+CLC or PN 및 ≥2PN 7.4, 0 및 2.5%로서 무 처리구의 17.5, 22.5 및 10%로서 처리구가 낮았다. 융합 이후 16시간에는 1PN이 85.0%로서 대조구의 56.7%보다 는 높았다. 분할율은 전․후 모두 처리구에서 86.4±2%로서 후 처리(81.3±6%)와 대조구(79.6±6%) 보 다 높았으며, 전 처리의 85.7±2%와는 차이가 없었다. 배반포기로의 발달율에 있어서도 전․후 처리가 18.1±3%로서 전 처리(11.0±3%)와 대조구(11.3±1%)에 비하여 높았으나, 후 처리의 15.5±1%와는 차이가 없었다. 배반포기 수정란의 할구수도 전․후 처리가 21.6±6% 로서 전, 후 처리 및 대조구의 각각 18.8±8%, 19.4±3% 및 19.7±2%보다 많았다. Demecolcine을 돼지 복제 수정란에 처리하면 분할 전까지 핵의 이상 분열을 억제하는 것 이 확인되었으며, demecolcine 처리에 의한 탈핵은 수핵난자의 세포질 손상을 감소시키고 보다 용이하게 할 수 있다. 본 연구에서와 같이 탈핵 및 활성화를 목적으로 탈핵 전․후 처 리를 하였을 때 체외발달율이 다소 개선되는 경향을 보였다.

복제동물 생산을 위한 체세포 핵이식 성공률은 공여세포 준비를 포함하여 많은 요소들에 의한 변수가 크다. 체세포 핵이식의 공여세포로 사용되는 세포는 G0/G1기로 세포주기를 맞 춘 confluence한 신선 배양세포를 일반적으로 이용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 돼지 체세포 복제수정란 생산시 동결융해세포의 이용가능성을 확인하고자 일반세포와 형질전환 세포에서 신선한 배양세포와 동결융해세포를 이용한 복제수정란의 체외발달능력 및 배반 포 의 세포자연사를 비교하였다. 공여세포는 유전자가 삽입되지 않은 일반 미니돼지 귀세포와 상기세포에 GalT 유전자가 적중된 형질전환세포를 이용하였다. 배양세포는 confluence상태에서, 동결융해세포는 confluence 상태에서 동결된 세포를 융해하여 핵이식에 사용하였다. 수핵란과 공여세포가 융합 된 복제수정란은 PZM-3 배양액에서 38.5℃, 5% CO2, 5% O2 조건하에서 6일간 배양하여 배반포 발달율을 조사하였으며, 배반포의 세포자연사는 TUNEL법을 이용하여 분석하였다. 일반세포의 경우, 융합율(83.3 vs 79.1%), 배반포 발달율(18.0 vs 15.0%), 배반포 세포수 (38.4±12.8 vs 42.0±12.4) 그리고 배반포의 세포자연사 비율(2.1±2.7 vs 1.9±3.7%)은 배 양 세포와 동결융해세포 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 형질전환세포의 경우, 융합율 (87.0 vs 82.4%), 배반포 발달율(24.6 vs 17.3%) 그리고 배반포 세포수(35.3±11.9 vs 37.7± 15.4)는 두 세포군 간에 통계적 차이가 없는 것으로 나타났지만, 배반포의 세포자연사 비율 (6.0±4.8 vs 10.6±9.4%)은 배양세포가 동결융해세포보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다 (p<0.05). 본 연구 결과는 배양된 신선 체세포를 대체하여 confluence 상태에서 동결보존된 돼지 체 세포는 융해 직후 공여세포로서 돼지 복제수정란 생산에 유용하게 활용될 수 있음을 제시 하고 있다.

This study was conducted to examine the effect of oocyte donor age and micromanipulation medium on the development of mouse cloned embryos receiving cumulus cells. Mouse oocytes were obtained from 6 to 11 week-old mice BDF1 female mice(experiment 1) and cumulus cells were used as donor cells. Micromanipulation procedures for nuclear transfer(NT) were performed in FHM, M2 or Hepes-buffered TCM199(TCM199) medium(experiment 2). After nuclear transfer, the reconstructed oocytes were activated by 10 mM SrCl2 in Ca-free CZB medium in the presence of 5 μg/ml cytochalasin B for 5 h and cultured in KSOM medium for 4 days. In experiment 1, the survival rate of oocytes after injection of cumulus cells were significantly(p<0.05) lower in oocytes from 6～7 week-old mice(53.3%) than in oocytes from 8～9(80.9%) and 10～11 week-old mice(77.1%). In experiment 2, the survival rate of oocytes after cell injection were significantly(p<0.05) higher in FHM and M2 medium(71.7% and 76.9%) than in TCM199 medium (51.2%). The activation rates of cloned embryos were not different among the micromanipulation media. However, the embryos developed to blastocyst stage were significantly(p<0.05) higher in FHM medium(13.9%) than in M2 and TCM199 medium(0.0% and 0.0%). In conclusion, the present study suggest that oocytes from above 8 week-old mice are superior to oocytes from 6～7 week-old mice as a source of recipient cytoplasm and FHM is superior to M2 and TCM199 as a micromanipulation medium for mouse somatic cell cloning.

본 연구는 소 체외수정란과 체세포 복제란의 초자화 동결 및 융해 후 생존능을 검토하였다. 배반포로 발육된 체외수정란 및 체세포 복제란을 초자화 동결법에 의해 동결하였다가 융해하여 생존율 및 배양 후 부화율을 검사하였다. 체외수정란 배반포를 초자화 동결 융해한 결과, 확장배반포가 배반포기 난자에 비하여 생존율(82.1%, 96/117)과 부화율(64.1%, 75/117)에서 모두 유의적으로 높았다(p<0.05). 핵이식 배반포 복제란을 초자화 동결 융해한 경우도 체외수정란과 비슷한 경향을 보여 확장 및 부화배의 생존율과 부화율이 각각 81.1%(30/37)와 78.3%(29/37)로, 배반포(각각 71.8 및 53.8%)에 비하여 다소 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 초자화 동결 방법에 의해서 소 체외수정란과 체세포 복제란을 성공적으로 동결할 수 있으며, 특히 후기 배반포기 단계에서 초자화 동결 시 높은 생존율과 부화배 형성율을 얻을 수 있음을 보여준다.

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 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.

본 연구는 재래산양에서 복제 수정란의 생산효율을 향상시키기 위한 기초 자료를 제시하고자 체세포 핵이식을 실시하여 공핵세포의 종류, 핵이식란의 활성화 처리 방법 및 수핵난자의 조건이 체외발달율에 미치는 영향을 조사, 검토하여 핵이식란 생산을 위한 최적의 조건을 규명하고자 실시하였다. 공핵세포의 종류에 따른 핵이식란의 체외발달율은 융합이 이루어진 핵이식란의 활성화 처리 후 분할율은 귀 유래 섬유아세포를 공핵세포로 사용하였을 때가 로서 태아 유래 섬유아세포를

본 연구는 체내, 체외 및 복제를 통하여 각각 생산된 배반포를 이식하여, 수란우의 수태율, 임신기간 및 유산율과 더불어 송아지의 생시 체중과 이후 생존율을 조사하였다. 그 결과, 수태 을은 체내수정란이 56.3%로서 복제 수정란의 19.4%에 비하여 유의하게 높았으나 (p<0.05), 체외수정란의 30.0%와는 유의성이 인정되지 않았다 유산율과 임신기간은 처리군 간에 유사한 경향이었다(유산을 0, 22.2 및 16.7%; 임신기간 278.8, 289.4

본 연구에서는 체세포를 이용한 돼지 복제수정란의 생산효율을 높이는 최적의 방법을 구명코자 핵이식 수정란에 각기 다른 조건들의 전기적 자극에 의한 융합과 활성화를 유도하여 융합율, 분할율, 후기배로의 발달율 및 배반포기배의 할구수를 비교ㆍ조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 핵이식 복제 수정란과 전기자극에 의한 단위발생란과의 체외배양후 분할율을 비교한 결과 두 처리간에 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 배양7일째 배반포기배로의 발달율에 있어서는 복제수정

본 연구는 이종간 핵이식란의 생산성 향상에 기여하기 위한 기초연구로서 핵이식 수정란의 융합과 활성화 과정에 있어서 수핵난자 및 전기적 융합조건이 핵이식 수정란의 융합 및 체외 발달에 미치는 요인들을 조사하기 위하여 실시하였다. 도축되어지는 소 및 돼지의 난소에서 난포란을 채취하여 TCM-199 및 NCSU-23에 혈청 및 호르몬을 첨가하여 39℃, 5% CO₂ 배양기내에서 24 및 48시간 체외성숙을 실시하여 수핵난자를 준비하고, 공여세포의 준비는 산양의 귀세포를 채취하여 0.25% Trypsin-EDTA의 처리로 세포를 분리, 배양하여 사용하였으며, 계대배양과 함께 세포는 TCM-199 ＋ 10% FBS ＋ 10% DMSO로 동결을 실시하였다. 핵이식은 성숙된 난자의 극체 및 전핵을 laser system으로 투명대를 drilling 하여 제거하고 준비된 공여세포를 핵이 제거된 난자에 주입하여 전기적 자극으로 융합을 실시하여 융합된 난자는 전기적 자극으로 활성화를 유도하였다. 활성화가 이루어진 복제 수정란은 수핵란이 소난자의 경우 monolayer가 형성된 10% FBS가 첨가된 TCM199 배양액에서 7∼9일 동안 체외배양하였으며, 수핵란이 돼지의 경우 10% FBS가 첨가된 NCSU-3 배양액으로 6∼8일 동안 체외배양을 실시하여 배반포기로 유도하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 전기자극의 세기를 1.95 kv/cm와 2.10 kv/cm로 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 47.7및 44.6%였으며, 분할율도 41.9 및 54.5%로써 차이가 없었다. 수핵란이 돼지 난자인 경우는 융합율은 51.3 및 46.1%로써 차이가 없었으며, 분할율도 75.0및 84.9%로써 차이가 없었다. 전기자극 시간을 30 또는 60μsec, 횟수는 1 또는 2회 주었을 때 수핵란이 소 난자의 경우 융합율은 30 μsec 1회(50.8%) 와 2회(31.0%) 간에 차이가 없었으나, 60μsec 1회(19.3%)가 가장 낮았다(P＜0.05). 융합란의 분할율은 30μsec 1회(53.3%)와 2회(50.0%) 간에 차이가 없었으나, 60μsec 1회(18.2%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 돼지 난자의 경우 융합율은 30μsec 1회(48.1%), 2회(45.2%)및 60μsec 1회(48.6%)간에 차이가 없었으며, 분할율은 30μsec 1회(78.4%)와 60μsec 1회 (79.4%)간에 차이가 없었으나, 30μsec 2회(53.6%)보다 유의적(P＜0.05)으로 높게 나타났다. 이종간 핵이식란의 체외발달에 있어서 수핵란이 소 난자의 경우 상실배와 배반포기로의 발달율이 22.6%로써 단위발생란 30.6%와 차이가 없었으며, 돼지 난자의 경우는 이종간 핵이식란이 5.1%로써 단위발생란 37.4%보다 유의적(P＜0.05)으로 낮게 나타났다. 이상의 실험결과로 보아 산양의 체세포를 이용한 이종간 핵이식 복제수정란의 생산을 위하여 수핵란으로 소와 돼지를 사용하여 복제수정란의 발달을 확인할 수 있었으며, 이종간 핵이식에 있어서 수핵란, 공여세포, 융합, 활성화 및 배양조건 등 아직 초보 수준에 있으며, 앞으로 보다 많은 연구를 통하여 이러한 문제들이 해결되면 멸종위기 상태에 있는 동물들의 종 보존에도 활용이 가능할 것으로 생각된다.

체외 성숙시킨 M II기 난자의 여러 화학물질간의 중복 및 병용처리를 실시하여 수핵란으로서 적합한 활성화 조건과 활성화 후 자체 탈핵을 유도함으로써 보다 효율적인 탈핵 여건을 확립하고자 본 연구를 실시하였다. 1. Ethanol을 사용하여 6-DMAP 또는 cycloheximide 간의 단독, 중복, 그리고 병용처리를 실시한 결과, 활성화율, 난할율 및 체외 발달율에서 단독처리와 병용처리간의 차이는 없었으나 중복처리시 유의적으로 저하되었다(P<0.05). 2. Ca/sup 2+/ ionophore를 가지고 활성화 조건별로 처리하였을 경우, 6-DMAP와 병용 처리가 활성화율, 난할율 및 체외 발달율에서 각각 80.8%, 78.3%, 40.6%로 단독처리시의 58.0%, 62.9%, 27.0%보다 유의적으로 높았고(P<0.05), 또한 cycloheximide와의 병용처리도 활성화 및 난할율에서 단독처리와의 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 그러나 중복처리시에는 효과를 나타내지 못하였다. 3. 탈핵전 수핵란에 미리 활성화 처리를 한 후 핵이식란을 재구성 한 결과 탈핵율 및 세포 융합율에서 90.7%, 71.8%로 활성화 처리하지 않은 것 77.8%, 61.1% 보다 유의적으로 높았다(P<0.05). 그러나 난할율 및 체외 발달율에서는 유의적으로 저하되었다(38.7%, 19.3% vs 68.8%, 30.6%, P<0.05). 또한 변성율도 활성화 처리하지 않은 구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 이상의 결과로 미루어 탈핵전 활성화하여 수핵란으로 이용할 경우 Ca/sup 2+/ ionophore와 6-DMAP를 병용 처리가 가장 효과적이며, 주입되는 체세포와 수핵란 간의 적정한 세포주기의 조절이 효율적인 돼지 복제수정란 생산을 위해 필요할 것이다.