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김경운 한국동물생명공학회(구 한국동물번식학회) 2013 Reproductive & Developmental Biology(Supplement) Vol.37 No.2s
과학기술의 빠른 발전으로 생명공학이 이루어낸 가장 큰 성공 중의 하나가 인체치료용으로 사용할 수 있는 재조합단백질(바이오신약)을 생산할 수 있게 되었다는 것이고, 이러한 바이오신약분야는 바이오산업의 핵심분야로서 세계시장의 선점을 위한 기술 강대국들의 경쟁력이 가장 치열한 분야이다. 일반적으로 재조합체 단백질 생산에는 적합한 합성 기작을 가지고 있는 박테리아 및 세포들을 이용한 배양으로 생산하고 있으나, 이러한 목적에 잘 맞는 또 하나의 선택이 형질전환동물을 이용한 생체반응기(Bioreactor)이고, 산업적으로 이용할 수 있는 양의 재조합단백질을 세포배양이 아닌 유즙, 계란, 혈액, 오줌, 혈청 등 형질전환동물의 생체에서 생산하는 것이다. 이러한 연구개발의 첫 번째 목표는 형질전환기술을 이용하여 형질전환동물을 생산하는 것이며, 두 번째로는 개발된 형질전환동물 생체로부터 생산된 치료용 재조합단백질을 분리 정제하여 약리효능을 검증하고, 신약으로서의 유효성 평가를 하는 것이다. 지금까지 국내에서도 많은 연구자들이 이러한 목표를 향해서 형질전환동물들은 개발하였으나, 두번째 목표인 생산된 재조합체단백질을 분리 정제하는 기술이 부족하여 실용화에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구팀도 유즙에서 재조합단백질을 생산하는 형질전환동물을 개발하였으며, 두 번째 연구목표를 달성하기 위해서 분만돼지 유즙을 채취하고 가공처리하는 유즙전처리공정을 개발하여 이를 통해 유즙에 들어있는 불순물들을 효과적으로 제거할 수 있는 기술을 구축하였고, 재조합체 분리정제단계에서는 초기 재조합체 회수율을 높이고자 친화성 결합체를 이용한 정제방법을 선택하였다. 또한, 고전적인 이온결합 및 소수성결합 정제방법등도 활용하여 재조합체를 분리정제를 시도하였으며, 앞으로는 정제산물에 대한 유효성평가를 통하여 형질전환동물이 생산한 재조합체 단백질에 대한 약리 약효성을 분석할 계획이다. 특히, 본 연구를 통하여 형질전환동물을 활용한 바이오신약개발에 대한 연구기반을 확립하고자 한다.
최창용,손동수,한만희,노규진,최상용,김영근,권응기,최순호,최연호,최성복,조영무,손삼규 사단법인 한국동물생명공학회 2004 한국동물생명공학회지 Vol.19 No.1
한국 재래산양 체내수정란 생산에 대한 발정동기화 및 과배란 유도방법과 회수된 수정란의 동결 융해 후 생존율을 조사하였다. 발정동기화를 위해 CIDR+FSH 및 CIDR+PMSG의 방법을 이용한 결과, 배란점 및 회수된 수정란의 수는 CIDR+FSH 처리구에서 16.3개 및 9.4개, CIDR+PMSG 처리구에서 16.4개 및 8.7개를 나타내어 두 처리구간에 유의적 차이는 인정되지 않았다. 회수된 수정란을 형태학적으로 평가한 결과 CIDR+FSH 처리구에서 Gade A, B, C 및 D는 75.8%, 15.2%, 4.5% 및 4.5%를 나타낸 반면 CIDR+PMSG 처리구에서는 52.5%, 16.4%, 16.4% 및 14.8%였으며, 이식 가능한 수정란 (Grade A, B) 수는 CIDR+FSH 처리구가 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다. 회수된 수정란의 완만 동결 융해 후 생존성은 CIDR+FSH 처리구에서 73.3%, CIDR+PMSG 처리구에서 63.3%이었으며, 두 군간의 유의적 차이는 인정되지 않았다. 따라서 본 결과는 한국 재래산양 체내수정란의 생산과 회수된 수정란의 보존을 위해서 CIDR+FSH로 발정동기화 시키는 것이 효과적이었다.
Inchul Choi,Amar Dasari,Keith Campbell,Jason Knott 한국동물생명공학회(구 한국동물번식학회) 2011 발생공학 국제심포지엄 및 학술대회 Vol.2011 No.1
The vast majority of embryo generated by Assisted Reproductive Technologies (ART) do not result in a live offspring and a multiple birth is the single biggest health risk associated with human fertility treatment, and the used of frozen embryos increased for medical or personal reasons. However, practical and ethical reasons might hamper study of human embryos. Therefore, animal models are necessary to elucidate the molecular and morphological changes during development. In the serial experiments, we employed mouse embryos and a Cdx-inducible ES cell system that transdifferentiates into TS cells. We found aberrant gene expression profiles including apoptosis associated (Bcl2), lineage formation related genes (Cdx-2, Tcfap2c, Oct4, and Nanog), and/or mitochondrial DNA replication related genes (mt-cox-1, mt-cox-2, Polg, Polg2, Tfam) in mouse embryos that showed developmentally retardation between morula to blastocyst transition or post implantation development after embryo transfer to surrogate mothers, compared to control embryos. To determine direct interaction between knockdown genes via siRNA approach and putative down-stream genes involved in blastocyst formation and further development, we carried out qPCR and Chip assay in either mouse embryos or the ES cells. qPCR and Chip assay results showed target gene directly bound to promoter regions of down-regulated genes in TS cells. In conclusion, we suggested that an increased understanding of epigenetic regulation of early embryonic development through animal models may ultimately lead to better methodologies for selecting more competent embryos and and/or protocols for augmenting embryos viability.
Endocrine Disruptors Alter Sex Ratio Via Decreasing Y Chromosome-Bearing Spermatozoa Viability
El-Sayed A. Mohamed,Woo-Sung Kwon,Yoo-Jin Park,Sung-Jae Yoon,Kyu-Hyun Jeong,Myung-Geol Pang 한국동물생명공학회(구 한국동물번식학회) 2011 발생공학 국제심포지엄 및 학술대회 Vol.2011 No.1
In mammals, the meiosis division in testes produces equal numbers of two different types of gametes: X chromosome-bearing sperm (X-spermatozoa) and Y chromosomebearing sperm (Y-spermatozoa), which have equal potential to fertilize the oocytes. Therefore, the expected 1: 1 sex ratio is observed. However, under some conditions like endocrine disruptors (EDs) exposure the sex ratio is deviated than the expected with more males or more females. And recently many hypotheses have been postulated to explain the mechanism of sex ratio deviation; however none of them introduced a proven experimental explanation. To solve this enigma, we hypothesized that the differences between X- and Y-spermatozoa survivability under specific conditions due to differences in their chromosome contents are the key leading to the sex ratio alteration. To examine our hypothesis, we combined two techniques; first, hypo-osmotic swelling (HOS) test that was applied to test viability of spermatozoa and second, fluorescence in situ hybridization that was applied on HOS-treated spermatozoa to define sex chromosome composition. In the present study, human spermatozoa were incubated with a group of EDs represent a widespread chemicals in the environment bisphenol A (BPA, 100 μM), nonylphenol (NP, 10 μg/ml), 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD, 2.5 μg/ml), genistein (Gen, 100 μM), and the following pesticides, dibromochloropropane (DBCP, 10 μg/ml), atrazine (Atraz, 500 μM), and diazinone (Diaz, 500 μM) for 6 hr at 37℃ in 5% CO2. Then, the viability of spermatozoa and their sex chromosome contents were evaluated simultaneously. Among seven chemicals studied only four chemicals (Atraz, DBCP, TCDD, and Diaz) significantly decreased Y-sperm viability when compared to those of X-spermatozoa in the same treatment group and viability of Y-spermatozoa when compared to those in the negative and positive (DMSO) control groups (p<0.05). Also, in these four treatment groups the sex ratio of live sperm population was significantly lowered compared to the control groups (p<0.05). Otherwise, Gen, BPA, and NP did not show any significant effect on viability of Yspermatozoa or decreasing sex ratio in live sperm population as compared to the control groups. It has been proven that TCDD, DBCP, and the pesticides decrease the sex ratio, but the same effect was not observed in case of Gen, BPA, and NP. From the present findings, there is no doubt that the EDs may alter sex ratio via decreasing Y-spermatozoa viability.