초록 ▼

본 과제의 목표는 돼지에서 체외 배양 체계의 개선을 통한 체외수정란의 대량 생산, 수정란의 질적 향상 도모 및 리프로그래밍 분석 관련 연구 등 돼지 수정란의 효율적인 생산에 관한 기반기술의 확립으로서, 이를 위해 1) 돼지 수정란의 체외배양체계 개선, 2) 초기 배 발생의 후성유전적 연구를 통해 초기 배 발생과정에서 일어나는 리프로그래밍 기전을 이해하고 복제 효율을 제고 등 다면적 노력을 통해 본 과제의 목표에 입체적 접근을 시도하였음.
$\bullet$ estradiol-17beta (E2) 및 dibut

본 과제의 목표는 돼지에서 체외 배양 체계의 개선을 통한 체외수정란의 대량 생산, 수정란의 질적 향상 도모 및 리프로그래밍 분석 관련 연구 등 돼지 수정란의 효율적인 생산에 관한 기반기술의 확립으로서, 이를 위해 1) 돼지 수정란의 체외배양체계 개선, 2) 초기 배 발생의 후성유전적 연구를 통해 초기 배 발생과정에서 일어나는 리프로그래밍 기전을 이해하고 복제 효율을 제고 등 다면적 노력을 통해 본 과제의 목표에 입체적 접근을 시도하였음.
$\bullet$ estradiol-17beta (E2) 및 dibutyryl cyclic AMP(윷AMP)를 체외성숙 배양액에 첨가한 결과 돼지 난포란의 핵성숙률 향상, 다정자 침입 감소를 유도하였고 체외배양에 있어 돼지 수정란의 배달달률이 현저하게 증가 되었으며 apoptotic 세포수가 현저히 감소함을 관찰하였음.
$\bullet$ Sphingosine-1-phosphate가 첨가된 군에서 돼지 난포란의 성숙 및 수정율, 그리고 배반포의 질적 향상을 관찰하였음.
$\bullet$ 돼지 일세포기 수정란과 난할단계의 수정란을 대상으로 DNA 메틸화 상태를 조사한 결과 기존의 보고와 달리 적극적 및 소극적 탈메틸화 현상 등 다이나믹한 리프로그래밍 현상이 일어나지 않음을 확인하였음.
$\bullet$ 돼지 체외수정란의 경우 상실배 단계의 compaction 여부가 내부세포괴와 영양배엽세포의 절대적인 수 및 상대적 비율 등 배반포의 질적 측면에 크게 기여함을 확인하였으며, beta-catenin에 대한 면역화학적 염색방법을 통해 재확인하였음.
$\bullet$ 면역화학분석방법을 통해 DNA 및 히스톤 메틸화 양상 및 변화의 추이를 관찰한 결과, 생쥐의 경우 DNA 메틸화처럼 히스톤 H3-K9 메틸화 역시 일세포기 웅성전핵에서 일어나지 않았으나, 돼지의 경우 웅성전핵에서 DNA 적극적 탈메틸화과정이 발견되지 않고 DNA 메틸화 상태가 그대로 유지되었으며, 여기에 새로이 히스톤 H3-K9 메틸화가 확립되어지는 것을 확인하였음.
$\bullet$ 이로 인해 2-세포기 생쥐에서 보여지는 DNA 및 히스톤 메틸화에 대한 핵의 구획화(compartmentalization)가 돼지 2-세포기에서는 관찰되지 않았으며, 돼지에 있어 초기배 난할단계동안 히스톤 메틸화에 대한 변화는 관찰되지 않았음.
$\bullet$ 따라서 동일한 표유류에 속하는 동물이라 할지라도 개별 종의 초기발생단계의 리프로그래밍 기작은 서로 같지 않으므로 개별 종의 리프로그래밍 기전에 대한 연구가 급선무이고 이러한 메커니즘의 이해를 통해 복제수정란 등의 초기배 발생에 있어서 문제점을 극복할 수 있으리라 판단됨.

Abstract ▼

For the efficient production of in vitro derived pig embryos, we treated pig oocytes with E2 and dbcAMP and observed an increase in developmental rate to the blastocyst stage and nuclear maturation and a decrease in polyspermy rate. The treatment of sphingoshine-1-phosphate also revealed similar eff

For the efficient production of in vitro derived pig embryos, we treated pig oocytes with E2 and dbcAMP and observed an increase in developmental rate to the blastocyst stage and nuclear maturation and a decrease in polyspermy rate. The treatment of sphingoshine-1-phosphate also revealed similar effects to E2 and dbrAMP. We analyzed pig embryos at different cleavage stages for DNA methylation states. We found that unlike recent reports, the DNA methylation states were not changed at the pronucleus stage when active DNA demethylation is known to occur, and even in subsequent cleavage stages during which a passive-mode demethylation has been shown to take place. When we examined the histone methylation states using immunocytochemistry in pig, the male pronucleus showed clear signals both for DNA methylation and histone H3-K9 methylation. Unlike the mouse, the pig case showed an even distribution of the epigenetic markers in the two-cell nucleus and also in the other cleavage stages.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• CONTENTS...7
• 목차...8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...9
• 제 1 절 연구개발의 필요성...9
• 가. 기술적 측면...9
• 나. 경제-산업적 측면...10
• 다. 사회-문화적 측면...11
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 내용...12
• 1. 연구개발의 목표...12
• 2. 연구의 범위 및 내용...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 1. 국내외 연구의 동향 및 수준...13
• 2. 현 기술의 취약성...14
• 3. 앞으로의 전망...15
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과...16
• 가. 1차년도 연구...16
• 나. 2차년도 연구...24
• 다. 3차년도 연구...37
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...51
• (1) 연구개발의 최종 목표...51
• (2) 연차별 연구개발 목표 및 내용...52
• (3) 계획대비 달성도...53
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획...56
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술 정보...57
• 제 7 장 참고문헌...58