목 적: 미세리보핵산 (microRNA, miR)은 전사 후 (post-transcriptional) 단계에서 목표 유전자 (target gene)의 발현을 억제하여 세포의 발달과 성장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 난포의 성장과정 중의 miR 발현 양상에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 존 연구는 생쥐 난포의 체외배양 후 생식샘자극호르몬 (gonadotropin)과 사람융모성생식샘자극호르몬 (hCG) 첨가에 따른 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상을 살펴보고자 수행되었다. 연구방법: 생후 12일된 생쥐 (C57BL6)의 난소 적출 후, 전동 난포 (preantral follicle)를 분리하여 무작위로 $20\;{\mu}L$ 점적의 배양액만 있는 군 (control group), 재조합 난포자극호르몬을 첨가한 군 (FSH group), 재조합 황체형성호르몬을 첨가한 군 (LH group), FSH와 LH를 같이 첨가한 군 (FSH+LH group)으로 나누어 배양하였다. 난포가 충분히 성장하였을 때, 다시 hCG를 첨가한 군 (hCG (+) group)과 첨가하지 않은 군 (hCG (-) group)으로 나누어 hCG (-) group에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하였다. 36시간 후, 배란된 난자 난구세포 복합체 (cumulus oocyte complex, COC)에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하고, mmu--miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721 등의 miR에 대한 primer를 이용하여 실시간 중합연쇄반응을 시행하였다. 결 과: 배란율과 MII 난자 생성율은 다른 군들에 비해 FSH+LH군에서 유의하게 높았다. 각 군내의 난자와 난구세포 사이에서도 miR 발현 양상의 차이가 관찰되었다. 또한, 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상은 각 군간 차이가 있었으며, hCG (+)군과 hCG (-)군간에도 차이를 나타냈다. 결 론: 생쥐 난포의 체외배양 중 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상은 gonadotropin의 종류 및 난자의 성숙도에 따라 다르다. 이러한 결과는 표적 유전자의 발현에 대한 추후 연구를 통한 확인이 필요할 것으로 사료된다.
목 적: 미세리보핵산 (microRNA, miR)은 전사 후 (post-transcriptional) 단계에서 목표 유전자 (target gene)의 발현을 억제하여 세포의 발달과 성장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 난포의 성장과정 중의 miR 발현 양상에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 존 연구는 생쥐 난포의 체외배양 후 생식샘자극호르몬 (gonadotropin)과 사람융모성생식샘자극호르몬 (hCG) 첨가에 따른 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상을 살펴보고자 수행되었다. 연구방법: 생후 12일된 생쥐 (C57BL6)의 난소 적출 후, 전동 난포 (preantral follicle)를 분리하여 무작위로 $20\;{\mu}L$ 점적의 배양액만 있는 군 (control group), 재조합 난포자극호르몬을 첨가한 군 (FSH group), 재조합 황체형성호르몬을 첨가한 군 (LH group), FSH와 LH를 같이 첨가한 군 (FSH+LH group)으로 나누어 배양하였다. 난포가 충분히 성장하였을 때, 다시 hCG를 첨가한 군 (hCG (+) group)과 첨가하지 않은 군 (hCG (-) group)으로 나누어 hCG (-) group에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하였다. 36시간 후, 배란된 난자 난구세포 복합체 (cumulus oocyte complex, COC)에서 난자와 난구세포를 각각 분리하여 RNA를 추출하고, mmu--miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721 등의 miR에 대한 primer를 이용하여 실시간 중합연쇄반응을 시행하였다. 결 과: 배란율과 MII 난자 생성율은 다른 군들에 비해 FSH+LH군에서 유의하게 높았다. 각 군내의 난자와 난구세포 사이에서도 miR 발현 양상의 차이가 관찰되었다. 또한, 난자와 난구세포에서의 miR 발현 양상은 각 군간 차이가 있었으며, hCG (+)군과 hCG (-)군간에도 차이를 나타냈다. 결 론: 생쥐 난포의 체외배양 중 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상은 gonadotropin의 종류 및 난자의 성숙도에 따라 다르다. 이러한 결과는 표적 유전자의 발현에 대한 추후 연구를 통한 확인이 필요할 것으로 사료된다.
Objective: MicroRNAs (miR) are known to repress target genes at post-transcriptional level and play important roles in development and maturation of cell. However, the expression profiles of miR during ovarian follicle maturation have not been fully elucidated. Here, we designed this study to invest...
Objective: MicroRNAs (miR) are known to repress target genes at post-transcriptional level and play important roles in development and maturation of cell. However, the expression profiles of miR during ovarian follicle maturation have not been fully elucidated. Here, we designed this study to investigate the expression profiles of miR in oocytes and granulose cells (G-cells) after in vitro culture according to gonadotropins and adding hCG. Methods: Ovaries from 12-day-old mice (C57BL6) were removed and preantral follicles were isolated and cultured in $20\;{\mu}L$-drop of culture media with supplementation of either rFSH, rLH, or rFSH+rLH. After their full maturation, follicles were incubated with rhCG and rEGF. RNA was isolated from oocytes and G-cells, and real-time PCR were performed with primers of miR known to be expressed in the mouse ovary (mmu-miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721). Results: FSH+LH group showed the highest ovulation and MII rates among gonadotropin groups. The profiles of miRs in oocytes and G-cells differed according to gonadotropin groups and adding hCG. The profiles of miRs showed divergent changes between oocytes and G-cells. Conclusion: miR expression profiles are altered by gonadotropins and supplementation of hCG during in vitro maturation of murine follicles. Target gene study must be necessary to validate these findings.
Objective: MicroRNAs (miR) are known to repress target genes at post-transcriptional level and play important roles in development and maturation of cell. However, the expression profiles of miR during ovarian follicle maturation have not been fully elucidated. Here, we designed this study to investigate the expression profiles of miR in oocytes and granulose cells (G-cells) after in vitro culture according to gonadotropins and adding hCG. Methods: Ovaries from 12-day-old mice (C57BL6) were removed and preantral follicles were isolated and cultured in $20\;{\mu}L$-drop of culture media with supplementation of either rFSH, rLH, or rFSH+rLH. After their full maturation, follicles were incubated with rhCG and rEGF. RNA was isolated from oocytes and G-cells, and real-time PCR were performed with primers of miR known to be expressed in the mouse ovary (mmu-miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721). Results: FSH+LH group showed the highest ovulation and MII rates among gonadotropin groups. The profiles of miRs in oocytes and G-cells differed according to gonadotropin groups and adding hCG. The profiles of miRs showed divergent changes between oocytes and G-cells. Conclusion: miR expression profiles are altered by gonadotropins and supplementation of hCG during in vitro maturation of murine follicles. Target gene study must be necessary to validate these findings.
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문제 정의
본 연구는 생쥐 난포배양 중 gonadotropin의 종류에 따라 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상의 차이를 확인하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 결과는 gonadotropin에 따라 생쥐 난포는 배양 중 miR 발현의 양상에 차이를 보이며, 이러한 차이는 난자와 난구세포간에도 다르고, hCG에의한 성숙 유도에 따라서도 그 양상이 변화한다는 것을 보여주었다.
본 연구는 생쥐 난포의 체외배양을 통해 FSH, LH, FSH+LH 등의 gonadotropin과 hCG 첨가에 의한 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상을 확인하기 위하여 시행되었다.
본 연구에서는 생쥐 난소에서 발현되는 것으로 알려진 miR 중에서 4가지 (mmu-miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721)의 발현 양상을 살펴보았다. mmu-miR-16는 세포주기의 중요한 조절인자로 알려진 cyclin E1 및 cyclin D1의 발현을 감소시킨다고 보고되었는데,26,27 본 연구결과에서는 gonadotropin에 의한 난포 성장 중 난자에서는 감소, 난구세포에서는 증가하는 추세이나, hCG 첨가 후 배란된 난자에서는 증가하는 추세를 보였다.
가설 설정
이는 추후 각 miR의 세포내 첨가 실험을 통해 확인해야 할 것으로 사료된다. 둘째는, hCG 첨가 전 난자의 분석에 있어서 형태학적으로 충분히 성장한 난포에서만 miR을 측정하였으나, 이러한 난자들의 이후 성숙능에 차이가 있었을 가능성을 배제할 수 없다는 것이다.
제안 방법
hCG 첨가 전 성장된 난포에서의 total RNA 추출은 체외배양 12일째에 현미경으로 확인한 성장 난포를 28-gauge 주사기를 이용하여 난자와 난구세포로 분리하고, TRIzol® Reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를 이용하여 각각 total RNA를 추출하였다.
hCG 첨가 후 MII 난자를 포함한 COC에서의 total RNA 추출은 hCG 첨가 36시간 후 분출된 COC에서 28-gauge 주사기를 이용하여 난자와 난구세포로 분리하여 MII 난자로 확인된 COC의 난자와 난구세포도 TRIzol® Reagent를 이용하여 각각의 total RNA를 추출하였다.
각 miR의 발현 정도는 U6 발현에 대한 비 (ct ratio)를 구한 후, 대조군에 대한 상대적인 발현 (Δ/Δ ct ratio)을 비교하였다.
분출된 COC에서 28-gauge 주사기를 이용하여 난자를 분리하여, 일차극체 (first polar body)와 배아소포 (germinal vesicle) 존재 여부로 이차중기 (metaphase II, MII)와 일차중기 (metaphase I, MI), 미성숙 난자 (GV)로 난자의 성숙도를 판단하였으며 (Figure 1), 각 군간 MII 및 MI, GV 난자의 유의한 형태적인 차이는 없었다. 각 군의 MII 및 MI, GV rate는 각각 MII, MI, GV의 수를 배란된 난포의 수로 나누어 계산하였다.
배란은 hCG 첨가 36시간 후 배양 중이던 난포에서 분출되어 나온 난자 난구세포 복합체 (cumulus oocyte complex, COC)의 관찰 여부로 판단하였으며 (Figure 1), 각 군간 배란된 난포 및 COC의 유의한 형태적인 차이는 없었다. 각 군의 배란율 및 퇴행율, 배란되지 않은 난포율은 배란된 난포 수, 퇴행된 난포 수, 배란되지 않은 난포 수를 각각 체외배양을 시행한 총 난포 수로 나누어 계산하였다. 분출된 COC에서 28-gauge 주사기를 이용하여 난자를 분리하여, 일차극체 (first polar body)와 배아소포 (germinal vesicle) 존재 여부로 이차중기 (metaphase II, MII)와 일차중기 (metaphase I, MI), 미성숙 난자 (GV)로 난자의 성숙도를 판단하였으며 (Figure 1), 각 군간 MII 및 MI, GV 난자의 유의한 형태적인 차이는 없었다.
각 배양액 조성별 실험군은 insulin 10 μg/mL와 5% FBS를 첨가한 Opti-MEM medium (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)의 기본 배양액 군 (media-only, control group), 기본 배양액에 recombinant FSH (Gonal-F, Merck Serono)를 첨가한 군 (FSH group), 기본 배양액에 recombinant LH (Luveris, Merck Serono)를 첨가한 군 (LH group), 기본 배양액에 recombinant FSH와 recombinant LH를 같이 첨가한 군 (FSH+LH group)으로 나누었다.
각 실험군의 배양액 교체를 위하여 2일마다 각 점적에서 10 μL의 이전 배양액을 빼낸 후 10 μL의새로운 배양액을 넣어주었다.
간략히 설명하면, 합성된 miR에 대한 cDNA 2 μl 에 EXPRESS SYBR® GreenERTM qPCR SuperMix Universal 10 μl, 10 μM miR-specific forward primer 0.4μl, 10 μM Universal qPCR Primer 0.4 μl, DEPC-treated water의 20-μl 혼합액을 만들어서 Rotor-gene instrument (Corbett Life Science, Sydney, New South Wales, Australia)를 이용하여 2분간 50℃, 2분간 95℃ 처리 후, 95℃와 60℃로 각각 15초와 1분 동안 40회 반복하는 과정으로 중합연쇄반응을 시행하였다.
배양접시 (Falcon 3002; 60×15 mm)에 20 μL의 배양액 점적 25개를 만들어 수집된 전동 난포를 각 배양액 group들로 무작위 배정 후, 한 점적당 한 난포씩 넣은 후 mineral oil로 덮고 37℃, 5% CO2의 조건으로 12일 간 배양하였다.
각 군의 배란율 및 퇴행율, 배란되지 않은 난포율은 배란된 난포 수, 퇴행된 난포 수, 배란되지 않은 난포 수를 각각 체외배양을 시행한 총 난포 수로 나누어 계산하였다. 분출된 COC에서 28-gauge 주사기를 이용하여 난자를 분리하여, 일차극체 (first polar body)와 배아소포 (germinal vesicle) 존재 여부로 이차중기 (metaphase II, MII)와 일차중기 (metaphase I, MI), 미성숙 난자 (GV)로 난자의 성숙도를 판단하였으며 (Figure 1), 각 군간 MII 및 MI, GV 난자의 유의한 형태적인 차이는 없었다. 각 군의 MII 및 MI, GV rate는 각각 MII, MI, GV의 수를 배란된 난포의 수로 나누어 계산하였다.
생후 12일된 생쥐 (C57BL6) 암컷 20마리의 난소를 적출한 후, 28-gauge 주사기 (Becton Dickinson & Co., Franklin Lake, NJ)를 이용하여 전동 난포 (preantral follicle)를 분리하였다 (Figure 1).
성장된 난포는 이전 배양액 10 μL를 제거하고 recombinant hCG (Ovidrel, Merck Serono)와 human epidermal growth factor (EGF)를 첨가한 기본 배양액 10 μL를 점적에 첨가하여 배란을 유도하였다.
추출된 total RNA는 상용 kit (The NCodeTM VILOTM miRNA cDNA Synthesis Kit, Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를 이용하여 miR에 대한 Poly A tailing 및 cDNA 합성을 시행하였다. 간략히 설명하면, 10 pg의 total RNA를 5X Reaction Mix (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA; 4 μl), 10X SuperScript® Enzyme Mix (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA; 2 μl)와 혼합하여 37℃에서 60분, 95℃에서 5분 처리하여 합성하였다.
합성된 miR에 대한 cDNA는 상용 kit (EXPRESS SYBR® GreenERTM qPCR SuperMix Universal, Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를 이용하여 실시간 중합연쇄반응에 따른 정량적 분석을 시행하였다.
대상 데이터
, Franklin Lake, NJ)를 이용하여 전동 난포 (preantral follicle)를 분리하였다 (Figure 1). 분리한 전동 난포를 현미경으로 관찰하여 난자가 중앙에서 관찰되고 주위의 난구세포가 완전하게 관찰되는 난포만을 수집하여 각 실험군별로 500개씩 체외배양을 시행하였다.
4 μl, DEPC-treated water의 20-μl 혼합액을 만들어서 Rotor-gene instrument (Corbett Life Science, Sydney, New South Wales, Australia)를 이용하여 2분간 50℃, 2분간 95℃ 처리 후, 95℃와 60℃로 각각 15초와 1분 동안 40회 반복하는 과정으로 중합연쇄반응을 시행하였다. 실시간 중합연쇄반응에 사용할 miR은 생쥐 난소에서 발현된다고 알려진 mmu-miR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721 등의 시발체 (primer)를 합성하여 사용하였다 (www.microrna.org, Table 1). 각 miR의 발현 정도는 U6 발현에 대한 비 (ct ratio)를 구한 후, 대조군에 대한 상대적인 발현 (Δ/Δ ct ratio)을 비교하였다.
데이터처리
본 연구는 각기 다른 개체군을 이용하여 3회 실험하였으며, 각 수치는 Pearson's chi-square와 Fisher's test, Mann-Whitney test 등을 이용하여 통계 처리하였고, p> .05인 경우에 유의한 것으로 판단하였다.
성능/효과
hCG 첨가 후의 난자에서의 miR 변화는 대조군에 비해 FSH군에서는 mmu-miR-16, -miR-27a, LH군에서는 mmu-miR-16가 유의하게 증가하였고, FSH+LH군에서는 유의한 증가를 보인 miR이 없었다(Figure 5). 또한, FSH군과 LH군에서 각각 mmu-miR-721이 유의하게 감소하였고, FSH+LH군에서는 mmu-miR-126, -miR-721 등이 유의하게 감소하였다.
또한, FSH군과 LH군에서 각각 mmu-miR-721이 유의하게 감소하였고, FSH+LH군에서는 mmu-miR-126, -miR-721 등이 유의하게 감소하였다. 같은 시기에, 대조군에 대한 각 gonadotropin군 난구세포의 상대적 miR 발현은 FSH군에서는 mmumiR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721, LH군에서는 mmu-miR-16, -miR-126, -miR-721, FSH+LH군에서는 mmu-miR-721이 유의하게 증가하였고, LH군에서는 mmu-miR-27a이 유의하게 감소하였으나, FSH군과 FSH+LH군에서는 유의한 감소를 보인 miR이 없었다.
난포 성장 중 대조군에 대한 각 gonadotropin군난자의 상대적 miR 발현은 FSH군에서는 mmu-miR-27a, LH군에서는 mmu-miR-27a, FSH+LH군에서는 mmu-miR-27a가 유의하게 증가하였고, FSH군과 LH군에서 mmu-miR-721, FSH+LH군에서 mmu-miR-16, -miR-721이 유의한 감소하였다 (Figure 4). 같은 시기의 난구세포에서는 대조군에 비해 FSH군에서는 mmu-miR-721, LH군과 FSH+LH군에서는 mmu-miR-16, -miR-721이 유의하게 증가하였고, 모든 군에서 mmu-miR-27a, -miR-126이 유의한 감소를 보였다.
결론적으로 생쥐 난자의 배양 중 miR의 발현 양상은 gonadotropin의 종류 및, hCG에 의한 난자의 성숙에 따라 변화하며, 난구세포에서의 miR의 변화 양상과도 다르다. 이는 miR의 발현 양상이 난자 및 난포의 성장과정 및 성숙여부에 따라 변화되며 세포 성장에 대한 조절기능을 수행할 수 있음을 시사하는 것이며, 추후 목표 유전자 연구를 통한 증명이 필요할 것으로 사료된다.
난포 성장 중 대조군에 대한 각 gonadotropin군난자의 상대적 miR 발현은 FSH군에서는 mmu-miR-27a, LH군에서는 mmu-miR-27a, FSH+LH군에서는 mmu-miR-27a가 유의하게 증가하였고, FSH군과 LH군에서 mmu-miR-721, FSH+LH군에서 mmu-miR-16, -miR-721이 유의한 감소하였다 (Figure 4). 같은 시기의 난구세포에서는 대조군에 비해 FSH군에서는 mmu-miR-721, LH군과 FSH+LH군에서는 mmu-miR-16, -miR-721이 유의하게 증가하였고, 모든 군에서 mmu-miR-27a, -miR-126이 유의한 감소를 보였다.
hCG 첨가 후의 난자에서의 miR 변화는 대조군에 비해 FSH군에서는 mmu-miR-16, -miR-27a, LH군에서는 mmu-miR-16가 유의하게 증가하였고, FSH+LH군에서는 유의한 증가를 보인 miR이 없었다(Figure 5). 또한, FSH군과 LH군에서 각각 mmu-miR-721이 유의하게 감소하였고, FSH+LH군에서는 mmu-miR-126, -miR-721 등이 유의하게 감소하였다. 같은 시기에, 대조군에 대한 각 gonadotropin군 난구세포의 상대적 miR 발현은 FSH군에서는 mmumiR-16, -miR-27a, -miR-126, -miR-721, LH군에서는 mmu-miR-16, -miR-126, -miR-721, FSH+LH군에서는 mmu-miR-721이 유의하게 증가하였고, LH군에서는 mmu-miR-27a이 유의하게 감소하였으나, FSH군과 FSH+LH군에서는 유의한 감소를 보인 miR이 없었다.
본 연구 결과는 유전자 발현의 내인적 조절인자로 알려진23 miR의 동적 변화를 매개로 gonadotropin에 따른 난자 및 난구세포의 유전자 발현이 조절될 수 있음을 시사한다. 수정 (fertilization) 이후 착상전배아의 발달과정 중에는 전체 miR 발현 양의 증가와 함께 다양한 miR의 변화가 있다고 보고되었으나,24 난포 성장기의 난자 및 난구세포 성숙과정에서의 miR 변화에 대해서는 아직 많은 연구가 필요한 실정이다.
본 연구는 생쥐 난포배양 중 gonadotropin의 종류에 따라 난자 및 난구세포에서의 miR 발현 양상의 차이를 확인하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 결과는 gonadotropin에 따라 생쥐 난포는 배양 중 miR 발현의 양상에 차이를 보이며, 이러한 차이는 난자와 난구세포간에도 다르고, hCG에의한 성숙 유도에 따라서도 그 양상이 변화한다는 것을 보여주었다. 이러한 miR의 변화와 목표 유전자 발현의 변화간의 연관성에 대한 추후 연구가 필요하지만, 결론적으로 난자의 성숙과정이 miR의변화와 연관되어 있다는 가설이 가능할 것으로 사료된다.
12일 배양 후 각 난포의 성장 및 퇴행 (degeneration) 여부를 현미경으로 판단하였다 (Figure 1). 성장된 난포는 난포 내 공간이 충분히 부풀어 오르고 형태가 잘 유지되는 경우로 판단하였고, 난포 내 공간이 생성되지 않거나 커지지 않고, 난자 및 난구세포의 색이 어두어지거나 분절 (fragmentation)이 생성되고, 난구세포 없이 난자만 난포에서 분출되는 경우는 degeneration으로 판단하였다. 성장된 난포는 이전 배양액 10 μL를 제거하고 recombinant hCG (Ovidrel, Merck Serono)와 human epidermal growth factor (EGF)를 첨가한 기본 배양액 10 μL를 점적에 첨가하여 배란을 유도하였다.
본 연구는 몇 가지 제한점을 가지고 있다. 첫째로 miR의 발현 양상이 gonadotropin군과 hCG 첨가에 따라 변화한다는 것은 확인하였으나 이러한 각각의 miR 증감과 난포 성장과의 관련성을 명확히 설명할 수 없었다. 이는 추후 각 miR의 세포내 첨가 실험을 통해 확인해야 할 것으로 사료된다.
후속연구
22 본 실험에서도 형태학적인 차이가 없는 각 군간 난자 및 난구세포 사이에 miR 발현 양상에 차이가 있음을 알 수 있었다. 그러나, 난자의 능력 평가에서의 miR 의 의의에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.
결론적으로 생쥐 난자의 배양 중 miR의 발현 양상은 gonadotropin의 종류 및, hCG에 의한 난자의 성숙에 따라 변화하며, 난구세포에서의 miR의 변화 양상과도 다르다. 이는 miR의 발현 양상이 난자 및 난포의 성장과정 및 성숙여부에 따라 변화되며 세포 성장에 대한 조절기능을 수행할 수 있음을 시사하는 것이며, 추후 목표 유전자 연구를 통한 증명이 필요할 것으로 사료된다.
첫째로 miR의 발현 양상이 gonadotropin군과 hCG 첨가에 따라 변화한다는 것은 확인하였으나 이러한 각각의 miR 증감과 난포 성장과의 관련성을 명확히 설명할 수 없었다. 이는 추후 각 miR의 세포내 첨가 실험을 통해 확인해야 할 것으로 사료된다. 둘째는, hCG 첨가 전 난자의 분석에 있어서 형태학적으로 충분히 성장한 난포에서만 miR을 측정하였으나, 이러한 난자들의 이후 성숙능에 차이가 있었을 가능성을 배제할 수 없다는 것이다.
본 연구의 결과는 gonadotropin에 따라 생쥐 난포는 배양 중 miR 발현의 양상에 차이를 보이며, 이러한 차이는 난자와 난구세포간에도 다르고, hCG에의한 성숙 유도에 따라서도 그 양상이 변화한다는 것을 보여주었다. 이러한 miR의 변화와 목표 유전자 발현의 변화간의 연관성에 대한 추후 연구가 필요하지만, 결론적으로 난자의 성숙과정이 miR의변화와 연관되어 있다는 가설이 가능할 것으로 사료된다.
이러한 현상은 난포의 성장과정에서 난자와 난구세포간의 일부 유전자의 발현이 miR 발현을 통해 상호 대응되는 양상이 있음을 함의한다. 이러한 각 miR 증감의 방향과 의미에 대해서는 실제 목표 유전자 발현의 변화를 통한 추후 연구가 필요할 것이다. 이때에는 대부분의 miR이 조절 대상으로 예상되는 목표 유전자 수가 매우 많기 때문에, 발현을 확인할 목표 유전자의 선택이 매우 중요하다고 할 수 있겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미세리보핵산은 무엇인가?
미세리보핵산 (microRNA, miR)은 22 염기 이하 크기의 매우 작은 내인성 비암호 (noncoding) RNA로서 전사 (transcription) 억제 및 전달자 (messenger) RNA 분쇄 (cleavage)를 통하여 다른 유전자 발현을 조절한다고 알려져 있으며,7~10 유핵 세포에 있어서 염기서열 특징적인 유전자 조절을 설명하는 기전으로 최근 많은 관심을 모으고 있다.11 지금까지 여러 연구들을 통해 세포 내 신호 전달과정,12 세포자멸과정,13 대사과정,14 조직 형성 과정15 등 주로 세포의 조절기능에 많은 역할을 하는 것으로 알려져 있으나, 그 기능이 명확하게 이해되기까지는 아직 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 예상되고 있다.
본 연구에서 확인한 바에 따르면 형태학적인 관찰에 의한 난자의 능력 (competence) 평가 방법은 가장 보편적으로 사용되기는 하지만 어떤 한계점을 갖고 있는가?
21 그러나, 본 연구 결과를 통해 이미 성숙과정을 마친 경우 현미경 관찰하의 난포와 MII의 형태는 군간 유의한 차이가 없음을 알 수 있었다. 즉, 적정한 배양 조건에 비해 낮은 효율의 배양 조건에서 성장한 난포와 그 난자의 경우도 형태학적인 관찰로는 구분할 수 없었다. 형태학적인 관찰에 의한 난자의 능력 (competence) 평가 방법은 가장 보편적으로 사용되기는 하나 한계가 있다.
미세리보핵산의 역할은 무엇인가?
미세리보핵산 (microRNA, miR)은 22 염기 이하 크기의 매우 작은 내인성 비암호 (noncoding) RNA로서 전사 (transcription) 억제 및 전달자 (messenger) RNA 분쇄 (cleavage)를 통하여 다른 유전자 발현을 조절한다고 알려져 있으며,7~10 유핵 세포에 있어서 염기서열 특징적인 유전자 조절을 설명하는 기전으로 최근 많은 관심을 모으고 있다.11 지금까지 여러 연구들을 통해 세포 내 신호 전달과정,12 세포자멸과정,13 대사과정,14 조직 형성 과정15 등 주로 세포의 조절기능에 많은 역할을 하는 것으로 알려져 있으나, 그 기능이 명확하게 이해되기까지는 아직 많은 연구가 수행되어야 할 것으로 예상되고 있다.
참고문헌 (32)
Vegetti W, Alagna F. FSH and folliculogenesis: from physiology to ovarian stimulation. Reprod Biomed Online 2006; 12: 684-94
Kawashima I, Okazaki T, Noma N, Nishibori M, Yamashita Y, Shimada M. Sequential exposure of porcine cumulus cells to FSH and/or LH is critical for appropriate expression of steroidogenic and ovulation-related genes that impact oocyte maturation in vivo and in vitro. Reproduction 2008; 136: 9-21
Fan L, Ling J, Ma X, Cui YG, Liu JY. Involvement of HSP10 during the ovarian follicular development of polycystic ovary syndrome: Study in both human ovaries and cultured mouse follicles. Gynecol Endocrinol 2009; 25: 392-397
Lai EC, Tam B, Rubin GM. Pervasive regulation of Drosophila Notch target genes by GY-box-, Brd-box-, and K-box-class microRNAs. Genes Dev 2005; 19: 1067-80
Xu P, Vernooy SY, Guo M, Hay BA. The Drosophila microRNA Mir-14 suppresses cell death and is required for normal fat metabolism. Curr Biol 2003; 13: 790-5
Sokol NS, Ambros V. Mesodermally expressed Drosophila microRNA-1 is regulated by Twist and is required in muscles during larval growth. Genes Dev 2005;19:2343-54
Tesfaye D, Worku D, Rings F, Phatsara C, Tholen E, Schellander K, et al. Identification and expression profiling of microRNAs during bovine oocyte maturation using heterologous approach. Mol Reprod Dev 2009; 76: 665-77
Liu HC, He Z, Rosenwaks Z. Correlation of somatic cell steroid secretion and quality of generated oocytes after in-vitro stimulation of mouse follicles. J Assist Reprod Genet 2006; 23: 191-8
Cortvrindt R, Smitz J, Van Steirteghem AC. Assessment of the need for follicle stimulating hormone in early preantral mouse follicle culture in vitro. Hum Reprod 1997; 12: 759-68
Cortvrindt R, Hu Y, Smitz J. Recombinant luteinizing hormone as a survival and differentiation factor increases oocyte maturation in recombinant follicle stimulating hormonesupplemented mouse preantral follicle culture. Hum Reprod 1998; 13: 1292-302
Eppig JJ. Maintenance of meiotic arrest and the induction of oocyte maturation in mouse oocyte-granulosa cell complexes developed in vitro from preantral follicles. Biol Reprod 1991; 45:824-30
Liu HC, He Z, Rosenwaks Z. In vitro culture and in vitro maturation of mouse preantral follicles with recombinant gonadotropins. Fertil Steril 2002; 77: 373-83
Yang Y, Bai W, Zhang L, Yin G, Wang X, Wang J, et al. Determination of microRNAs in mouse preimplantation embryos by microarray. Dev Dyn 2008; 237: 2315-27
Lonergan P, Gutierrez-Adan A, Rizos D, Pintado B, de la Fuente J, Boland MP. Relative messenger RNA abundance in bovine oocytes collected in vitro or in vivo before and 20 hr after the preovulatory luteinizing hormone surge. Mol Reprod Dev 2003; 66: 297-305
Wang F, Fu XD, Zhou Y, Zhang Y. Down-regulation of the cyclin E1 oncogene expression by microRNA-16-1 induces cell cycle arrest in human cancer cells. BMB Rep 2009; 42: 725-30
Salerno E, Scaglione BJ, Coffman FD, Brown BD, Baccarini A, Fernandes H, et al. Correcting miR-15a/16 genetic defect in New Zealand Black mouse model of CLL enhances drug sensitivity. Mol Cancer Ther 2009; 8: 2684-92
Feng J, Iwama A, Satake M, Kohu K. MicroRNA-27 enhances differentiation of myeloblasts into granulocytes by posttranscriptionally downregulating Runx1. Br J Haematol 2009; 145: 412-23
Larsson E, Fredlund Fuchs P, Heldin J, Barkefors I, Bondjers C, Genove G, et al. Discovery of microvascular miRNAs using public gene expression data: miR-145 is expressed in pericytes and is a regulator of Fli1. Genome Med 2009; 1: 108
Liu B, Peng XC, Zheng XL, Wang J, Qin YW. MiR-126 restoration down-regulate VEGF and inhibit the growth of lung cancer cell lines in vitro and in vivo. Lung Cancer 2009; 66: 169-75
Wheeler G, Ntounia-Fousara S, Granda B, Rathjen T, Dalmay T. Identification of new central nervous system specific mouse microRNAs. FEBS Lett 2006; 580: 2195-200
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