To increase the productivity of in vitro development, the antioxidants have been used for culture system of bovine oocytes and embryos. However, comparative studies on these molecules are rare and direct beneficial effects on blastocyst production cannot be discriminated for best results. The study was conducted to determine the influence of N-acetyl-L-cysteine (NAC), N-acetyl-L-cysteine amide (NACA), glutathione (GSH) and cysteamime (CYS) on maturation competence of COCs from GV to MII stage and productivity of blastocyst formation during in vitro fertilization and culture. There was no difference among maturation rates of oocytes to metaphase II with polar body with antioxidants for any of the treatment groups (p>0.05). However, the significant improvement on the rate of blastocysts (32.3±5.0%) was found in 0.1 mM CYS treatment than 0.3 mM NAC, 0.2 mM NACA or 0.5mM GSH (p<0.05). The addition of NAC (18.8±3.7%) or NACA (21.2±3.9%) did not improve development competence to morula and blastocysts than control (24.4±4.1%) and GSH (26.5±5.0%) (p>0.05). Our study showed that medium supplementation with CYS during IVM and IVC improved the rate of bovine embryo development but not with NAC, NACA and GSH addition.
난자생검(Ovum pick up, 이하 OPU) 기법은 유효축군 조기확보 및 우수한우 유전자 원의 조기증식, 희소유전자원 다량확보를 위해 매우 중요한 기법으로 주목받고 있다. 이 러한 OPU기술에는 체외배양기술 외에도 현장의 환경과 시기에 따라 회수되는 난자의 수 역시 중요하다. 현재, 가축센터에서는 한우의 유전자 다양성 확보를 위한 일반 한우 외에 도 희소한우 증식을 위한 연구를 진행 중에 있다. 본 연구는 OPU기법을 활용하여 가축 유전자원센터에서 보유중인 한우 또는 칡소를 대상으로 계절별 및 모색별로 난포란의 개 수와 난자회수율의 차이를 비교 · 검토하고자 실험을 진행하였다. 실험시기는 3월에서 5 월(봄), 6월에서 8월(여름), 9월부터 11월(가을)까지 구분하여 실시하였으며, 계절별 및 모 색별로 채취되는 난자의 개수와 회수율을 분석을 하였다. 봄에는 8.20±6.57, 여름에는 5.47±4.01, 가을에는 5.88±3.65개가 회수되었으며, 또한 계통별로는 가을에 실시한 결과 한 우는 6.40±6.15개, 칡소는 2.75±0.55개가 회수되었다. 그리고, 계통별로 수정란발달률은 한 우는 난할률이 25.0±44.4%, 배반포발달률이 6.3±50.0%, 칡소의 경우 난할률이 27.3±21.0%, 배반포발달률이 9.1±16.7%로 나타났다. 계절별로 OPU를 실시한 결과 여름, 가을경에 실 시하는 것에 비해서 봄에 실시를 하였을 경우 회수되는 난자의 수가 많은 것으로 확인을 하였다. 그리고, 현재 일반한우가 칡소에 비해서 회수되는 난자가 더 많은 것으로 확인되 었다. 이에 반하여 난할률 및 배반포발달률은 차이가 없는 것으로 확인되었으나, 향후 실 험진행에 따라 정확한 결과를 도출할 것으로 사료된다.
This study was performed to confirm the microtubule assemblies and methylation patterns of porcine IVF and parthenogenetic embryos. Cumulus-oocyte complexes were collected and matured in vitro for 42 hr. Oocytes were fertilized by prepared fresh sperm or activated parthenogenetically by exposure to electric stimulation and 6-dimethylaminopurine. Porcine IVF and parthenogenetic embryos were cultured in vitro for 6 days. Embryos were stained by immunofluorescence staining method to observe the dynamic of nucleus and microtubules in the first mitotic phase and the methylation patterns in different developmental stages. After then, samples were confirmed and analyzed through a laser-scanning confocal microscope. IVF embryos had a centrosome originated from sperms, which was shown a ɤ-tubulin spot. However, ɤ-tubulin spot was not observed in parthenogenetic embryos. A lower methylation level was observed in IVF embryos compared to parthenogenetic ones at the morula and blastocyst stages. In conclusion, it is considered that microtubule assemblies and genetic regulation mechanism differ between parthenogenetic and IVF embryos.
인간의 불임을 극복하기 위한 번식공학 기술의 효율성을 증가시키기 위해 성세포의 동결이 널리 수행되고 있으나 동결 기술의 효율성에 있어서 논란의 여지가 있다. 본 연구에서는 체외수정란을 생산하기 위한 난자세포질내 정자미세주입(ICSI) 시술에 사용되는 정자와 이들 기술을 이용 생산한 체외수정란의 동결이 배 발생 및 임신에 미치는 효과를 조사하였다. ICSI방법으로 체외수정란을 생산하는 경우 정자의 동결이 체외수정, 발생 및 임신에 영향을 미치지 않았으며, 특히 동결융해한 사출 및 정소정자에 의한 체외수정율과 발생율 및 임신율도 차이가 없었다. 한편 체외수정란을 동결하는 경우 완만동결과 초자화동결에 의한 체외수정란의 생존율과 임신율은 차이가 없었으나, 동결수정란은 신선수정란에 비하여 임신율이 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론적으로 ICSI에 사용되는 정자와 달리 ICSI에 의해 생산된 수정란을 동결하는 경우 임신율을 저하시킬 수 있다.
텔로미어란 염색체 말단부에 (TTAGGG)n의 반복 염기서열이 단백질과 결합된 형태를 말하는데 이의 역할은 염색체의 안정성에 본질적으로 작용하여 세포의 노화, 사멸 및 암의 발생과 관련이 있다고 알려져 있다. 반면 텔로머레이스는 telomeric DNA 합성에 직접 관여하는 ribonucleoprotein이다. 본 연구에서는 마우스 염색체의 텔로미어 분포 양상을 제시하고, 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어 함량과 이들 수정란의 텔로머레이스 활성도를 분석하고자 하였다. 본 분석에는 마우스의 섬유아세포, 생식세포, 정자, 난자 및 1세포기, 2세포기, 4세포기, 8세포기, 상실배와 배반포배의 각 단계별 수정란을 대상으로 하였다. 텔로미어의 양적 분석은 human telomeric DNA probe를 이용한 Q-FISH 방법을 이용하였고, 텔로머레이스 활성도는 TRAP 방법을 이용하였다. 분석 결과 마우스 염색체의 텔로미어는 성 염색체를 포함한 모든 염색체의 앙 말단부에 분포되어 있고, 염색체별 다소의 양적 차이를 보이나 대부분의 염색체에서 q-arm 말단이 p-arm 말단에 비해 높은 텔로미어의 함량을 나타내었다. Q-FISH를 이용한 마우스 초기 배 발생단계별 수정란의 텔로미어의 양적 분석에서 수정 직후 1세포기에서부터 상실배까지 거의 비슷한 텔로미어 함유율을 나타내고 있으나 배반포기에서 월등히 증가된 양상을 나타내었다. TRAP 분석을 이용한 초기배아의 텔로머레이스 활성도는 초기 배 발생 모든 단계에서 이의 활성도를 나타내었으며, 특히 상실배 및 배반포기에서 점진적으로 강한 활성을 보였다. 이상의 분석 결과로부터 마우스의 초기 배 분열단계의 각 세포들에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 따라서 포유동물의 초기 배자에 있어 텔로미어의 함유율과 텔로머레이스 활성도는 배 발생 및 배자의 세포 분화와 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 사료되어 텔로미어의 양적 분석 및 텔로머레이스 활성도 분석은 발생학적 연구를 위한 또 다른 좋은 자료로 생각된다.
The studies were carried out to investigate the effects of co-culture with cumulus cells and oviduct epithelial cells on the in vitro fertilization and cleavage rate of bovine follicular cocytes and to determine the optimum thawing temperature and equilibration time on in vitro developmental rate of frozen bovine embryos. The ovaries were obtained from slaughtered Korean native cows. The follicular oocytes were cultured in TGM-199 medium containing 10 IU /ml의 PM SG, 10 IU /ml의 hCG, ip g/ml의 -estradiol and 10% FCS for 24~48 hrs in incubator with 5% in air at 38.5. The bovine embryos following dehydration by cryoprotective agents and a various concentration of sucrose were directly plunged into liquld nitrogen and thawed in 3 water. Survival rate was defined as developmental rate on in vitro culture or FDA-test. The results are sunanarized as followes :1. The in vitro fertilization and in vitro developmental rates of bovine oocytes co-cultured with cumulus cells in TCM499 medium were 75.0~76.8% and 17.3~27.6%, respect-ively. And in-vitro fertilization rates of cumulus-enclosed oocytes(55.4%)were significantly(p<0.05) higher than cumulus-denuded oocytes (23.1%). 2. The in vitro fertilization and in vitro developmental rates of bovine oocytes co-cultured with l l04cells /ml, 1 x l06cells /ml, lx l08cells /ml and 1 x l015cells /ml oviduct epithelial cells in TCM-199 medium were 74.5~77.8% and 15.7~21.20 respectively.3. The in-vitro fertilization and in vitro developmental rates of bovine oocytes cocultured in '1CM-199 media containing PMSG, hCG, PMSG+hCG. PMSG+-estradiol, hCG+-estradiol 0 to 40 hrs after insemination were 74.0~77.4% and l8.9~23.l%, re-spectiv ely.4.The survival rates of bovine embryos thawed after rapid freezing in the freezing medium containing a various concentration of sucrose added 1.5M and 2.OM glycerol,DMSO and propanediol were 23.5~31.4% and 20.6~34.l%, respectively. 5. The temperature thawed at 3 after rapid freezing of bovine embryos resulted in a significantly higher embryos survival rate than did at 2 and 35.6. The equilibration time on the survival rates of bovine embryos was attained after short period of time(2.5~5 min.) in the freezing medium higher than long period of time (10~20min.). (Key words : bovine embryos, co-culture, freezing, in vitro development)