KR100723380B1 - Method of Interclass Nuclear Transfer between Aves and Mammals - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 공여핵세포인 조류동물의 세포를 준비하는 단계; (b) 수핵란인 포유동물의 난자로부터 핵을 제거하는 단계; (c) 상기 공여핵세포를 상기 핵제거된 난자 내로 주입하는 단계; (d) 상기 공여핵세포와 난자를 융합시켜 핵이식된 수정란을 형성시키는 단계; (e) 상기 핵이식된 수정란을 활성화시키는 단계; 및 (f) 상기 활성화된 수정란을 배양하여, 배반포 형성능이 있고 공여핵세포의 유전 인자 (genetic complement)를 포함하는 배아를 제조하는 단계를 포함하는 포유동물과 조류 사이의 클래스간 (interclass) 핵이식 방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of (a) preparing a cell of an avian animal which is a donor nuclear cell; (b) removing the nucleus from the egg of the mammal, which is a hydronucleus; (c) injecting the donor nuclear cell into the denuclearized egg; (d) fusing the donor nucleus cell and the egg to form a nucleated embryo; (e) activating the nucleated embryo; And (f) culturing the activated fertilized egg to produce an embryo that is capable of blastocyst formation and contains a genetic complement of donor nucleus cells. It is about a method.
핵이식, 닭, 소, 돼지, 배반포, 수정란, 배아Nuclear transfer, chickens, cattle, pigs, blastocysts, fertilized eggs, embryos
Description
도 1a 및 1b는 닭의 배자 섬유아세포의 핵을 핵이 제거된 소의 성숙난자에 이식하여 수득한 클래그간 배아에서 닭-특이 좌위 LEI0171를 검출한 네스티드 PCR 결과를 나타낸다. 각각의 발달단계까지 발달한 투명대-제거된 클래스간 배아를 보일링하여 분해하고 닭-특이 좌위 LEI0171에 대한 프라이머 세트를 사용하여 증폭한 다음, CN1 (도 1a, 271 bp) 좌위 및 CN2 (도 1b, 274 bp)에 대한 프라이머를 이용하여 네스티드 PCR를 실시하였다. 시험된 모든 클래스간 배자들은 닭의 유전체를 포함하였다. M: 100 bp 래더, 레인 1: 소 지놈 DNA (네가티브 대조군), 2: 닭 지놈 DNA (포지티브 대조군), 3: 1-세포기, 4: 2-세포기, 5: 4-세포기, 6: 8-세포기, 7: 16-세포기 내지 상실배, 8: 주형 없음.1A and 1B show nested PCR results of detecting chicken-specific locus LEI0171 in Kraggan embryos obtained by transplanting the nuclei of chicken embryo fibroblasts into mature eggs of denuclearized cattle. Bovine zona pellucida-depleted interclassed embryos developed up to each developmental stage were boiled down and amplified using primer sets for chicken-specific loci LEI0171, followed by CN1 (FIGS. 1A, 271 bp) locus and CN2 (FIG. 1B). , 274 bp) using a primer for the nested PCR. All interclass embryos tested contained the chicken genome. M: 100 bp ladder, lane 1: bovine genome DNA (negative control), 2: chicken genome DNA (positive control), 3: 1-cell phase, 4: 2-cell phase, 5: 4-cell phase, 6: 8-cell stage, 7: 16-cell stage to mortality, 8: no template.
본 발명은 조류와 포유류 사이의 클래스간 (interclass) 핵이식 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an interclass nuclear transfer method between birds and mammals.
생식세포 (gamete) 조작 기술의 발전은 치료 목적의 생명공학 발전에 기여하고 있다. 몇 년 전, 멸종 위기의 동물 보존을 위하여, 종간 체세포 핵이식 기술이 시도된 적이 있다 (Dominko T, et al., Bovine oocyte cytoplasm supports development of embryos produced by nuclear transfer of somatic cell nuclei from various mammalian species. Biol Reprod 1999;60:1496-1502; Loi P, et al., Genetic rescue of an endangered mammal by cross-species nuclear transfer using post-mortem somatic cells. Nat Biotechnol 2001;19: 962-964; 및 Lanza RB, et al., Cloning of an endangered species (Bos gaurus) using interspecies nuclear transfer. Cloning 2000;2:79-90). 동물에서 개발된 본 기술을 활용한다면 인간의 난자 또는 수정란의 사용 없이도 배아줄기세포주가 확립될 수 있는 가능성이 본 연구진에 의하여 제시되었으며, 일련의 연구결과 인간-소 종간 수정란의 배반포 형성이 보고되었다. 이렇게 작제되어진 인간-소 이종간 배아는 최초분화가 이루어진 배반포까지 체외에서 발생할 수 있었으며, 상기 배반포는 인간의 핵형을 보유함이 확인되었다 (Chang KH, et al., Blastocyst formation, karyotype, and mitochondrial DNA of interspecies embryos derived from nuclear transfer of human cord fibroblasts into enucleated bovine oocytes. Fertil Steril 2003;80:1380-1387; 및 Chang KH, et al., Optimized protocol of the interspecies nuclear transfer using human somatic cells and enucleated bovine oocytes. Fertil Steril 2003 (submitted)).Advances in gamete manipulation techniques are contributing to the development of biotechnology for therapeutic purposes. Several years ago, interstitial somatic cell transplantation techniques have been tried to preserve endangered animals (Dominko T, et al., Bovine oocyte cytoplasm supports development of embryos produced by nuclear transfer of somatic cell nuclei from various mammalian species. Biol Reprod 1999; 60: 1496-1502; Loi P, et al., Genetic rescue of an endangered mammal by cross-species nuclear transfer using post-mortem somatic cells.Nat Biotechnol 2001; 19: 962-964; and Lanza RB, . et al, Cloning of an endangered species (Bos gaurus) using interspecies nuclear transfer Cloning 2000; 2:. 79-90). The use of this technique developed in animals suggests the possibility of embryonic stem cell lines to be established without the use of human eggs or fertilized eggs, and a series of studies have reported the formation of blastocysts in human-cow species. The human-bovine heterologous embryo thus constructed could occur in vitro up to the blastocyst where the first differentiation was made, and the blastocyst had a human karyotype (Chang KH, et al., Blastocyst formation, karyotype, and mitochondrial DNA of interspecies embryos derived from nuclear transfer of human cord fibroblasts into enucleated bovine oocytes Fertil Steril 2003; 80:... 1380-1387; and KH Chang, et al, Optimized protocol of the interspecies nuclear transfer using human somatic cells and enucleated bovine oocytes Fertil Steril 2003 (submitted)).
개발된 기술을 이용할 경우 의학적 치료이용가치가 뛰어난 인간 배아줄기세포를 윤리적 논란없이 대량 생산할 수 있는 획기적 방법이 확립될 수 있다. 또한 동물의 경우 기존의 유용성 이외에도, 다양한 종의 줄기세포를 종간 체세포핵이식을 이용하여 생산하여 난치병치료를 위한 생리활성물질 대량생산체계 (생체반응기)를 구축할 수 있는 이점이 있다.Using the developed technology, a groundbreaking method can be established for mass production of human embryonic stem cells with excellent medical therapeutic value without ethical controversy. In addition, in the case of animals, in addition to the existing usefulness, there is an advantage that a mass production system (bioreactor) for producing bioactive substances for the treatment of intractable disease by producing stem cells of various species using somatic cell nuclear transfer.
조류는 배아줄기세포를 배자의 혈관에 이식함으로 경제적 활용가치가 뛰어난 유전자 혼재동물 및 배아줄기세포복제동물을 생산할 수 있는 유일한 종이다. 이러한 생리적 특성 때문에 (Sang H. Transgenic chickens-methods and potential applications. Trends Biotechnol 1994; 12:415-420; Harvey AH, et al., Expression of exogenous protein in the egg white of transgenic chickens. Nat Biotechnol 2002;20: 396-369; Simkiss K. Embryo manipulation of the germplasm. Poult Sci 1997;76:1093-1100; 및 Echtes RJ. Reproduction in poultry: in Embryonic Development. Cambridge, Cambridge University Press, 1996;40-49), 닭의 배아줄기 (embryonic stem: ES) 세포는 치료제 개발을 위한 효율적인 생체반응기 시스템을 제공할 수 있다. 이러한 장점을 이용하여 현재 닭의 배아줄기세포를 대량생산하려는 노력이 시도되고 있으나, 배아조작이 어렵기 때문에 많은 시도들이 현재까지 실패를 하고 있다 (Pain B, et al., Long-term in vitro culture and characterization of avian embryonic stem cells with multiple morphogenetic potentialities. Development 1996;122:2339-2348).Algae are the only species capable of producing genetically mixed genes and embryonic stem cell clones with excellent economic value by transplanting embryonic stem cells into the vessels of embryos. Because of these physiological properties (Sang H. Transgenic chickens-methods and potential applications. Trends Biotechnol 1994; 12: 415-420; Harvey AH, et al., Expression of exogenous protein in the egg white of transgenic chickens.Nat Biotechnol 2002; 20; : 396-369; Simkiss K. Embryo manipulation of the germplasm.Poult Sci 1997; 76: 1093-1100; and Echtes RJ.Reproduction in poultry: in Embryonic Development.Cambridge , Cambridge University Press, 1996; 40-49), chicken Embryonic stem (ES) cells can provide an efficient bioreactor system for therapeutic development. Efforts have been made to mass-produce embryonic stem cells of chickens using these advantages, but many attempts have failed until now because embryo manipulation is difficult (Pain B, et al., Long-term in vitro culture). and characterization of avian embryonic stem cells with multiple morphogenetic potentialities Development 1996; 122:. 2339-2348).
만약 클래스간 체세포핵이식기술을 이용하여 닭의 배아줄기세포가 대량 생산될 수 있다면, 현재의 기술적 한계를 극복할 수 있는 독창적 기법이 개발될 뿐만 아니라, 기존의 당업계에서 개발된 줄기세포 특이적 형질전환기술을 활용하여 난치병 치료를 위한 형질전환 배아줄기세포매개의 생체반응기 대량 생산이 성공할 수 있다.If chicken embryonic stem cells can be mass-produced using interstitial somatic cell nuclear transfer technology, not only original techniques to overcome current technical limitations are developed, but also stem cell specific techniques developed in the art. Mass production of transgenic embryonic stem cell mediated bioreactor for the treatment of intractable disease can be successful by using transformation technology.
상기의 이유 때문에, 조류, 특히 닭의 ES 세포를 보다 용이하게 수득할 수 있는 시스템에 대한 요구가 대두되고 있다.For these reasons, there is a need for a system that can more easily obtain ES cells of birds, especially chicken.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 인용문헌 및 특허 문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 문헌 및 특허의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, numerous citations and patent documents are referenced and their citations are indicated. The disclosures of cited documents and patents are incorporated herein by reference in their entirety, so that the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly explained.
본 발명자들은 조류, 특히 닭의 ES 세포를 보다 용이하게 수득할 수 있는 대체 시스템을 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 조류의 세포와 포유류의 난자 사이의 핵이식을 가능하게 하는 시스템을 개발하였고 상기 핵이식에 의해 제조된 클래스간 배아는 공여핵세포의 유전 인자 (genetic complement)를 포함함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made intensive research to develop an alternative system that can more easily obtain birds, particularly chicken ES cells, and have developed a system that enables nuclear transfer between avian cells and mammalian eggs. The interclass embryos produced by the present invention have been completed by confirming that they include the genetic complement of donor nuclear cells.
따라서, 본 발명의 목적은 포유동물과 조류 사이의 클래스간 (interclass) 핵이식 방법을 제공하는 데 있다. It is therefore an object of the present invention to provide an interclass nuclear transfer method between a mammal and a bird.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.
본 발명의 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 포유동물과 조류 사이의 클래스간 (interclass) 핵이식 방법을 제공한다: (a) 공여핵세포인 조류동물의 세포를 준비하는 단계; (b) 수핵란인 포유동물의 난자로부터 핵을 제거하는 단계; (c) 상기 공여핵세포를 상기 핵제거된 난자 내로 주입하는 단계; (d) 상기 공여핵세포와 난자를 융합시켜 핵이식된 수정란을 형성시키는 단계; (e) 상기 핵이식된 수정란을 활성화시키는 단계; 및 (f) 상기 활성화된 수정란을 배양하여, 배반포 형성능이 있고 공여핵세포의 유전 인자 (genetic complement)를 포함하는 배아를 제조하는 단계.According to an aspect of the present invention, the present invention provides a method for interclass nuclear transfer between a mammal and a bird, comprising the steps of: (a) preparing a cell of an avian animal which is a donor nuclear cell; (b) removing the nucleus from the egg of the mammal, which is a hydronucleus; (c) injecting the donor nuclear cell into the denuclearized egg; (d) fusing the donor nucleus cell and the egg to form a nucleated embryo; (e) activating the nucleated embryo; And (f) culturing the activated fertilized egg to produce an embryo having blastocyst forming ability and comprising a genetic complement of a donor nucleus cell.
본 발명은 클래스간 핵이식을 성공적으로 달성한 최초의 발명이다. 본 명세서에서 사용되는 용어, "클래스간 (interclass)" 핵이식은, 종래에 성공적으로 이루어진 종간 (interspecies) 핵이식과 구별하기 위하여 사용된 용어로서, 종보다 높은 분류 단계 사이에서의 핵이식을 의미한다. 용어 "클래스간 (interclass)" 핵이식은, 바람직하게는, 클래스간 핵이식은 속 이상의 동물, 보다 바람직하게는, 과 이상의 동물, 보다 더 바람직하게는, 목 이상의 동물, 가장 바람직하게는 서로 다른 강에 속하는 동물들 사이에서의 핵이식을 나타낸다.The present invention is the first invention to successfully achieve interclass nuclear transfer. The term "interclass" nuclear transfer, as used herein, is a term used to distinguish between previously successful interspecies nuclear transfers and means nuclear transfer between higher classification levels than species. do. The term "interclass" nuclear transplantation, preferably, interclass nuclear transfer is an animal of the genus or higher, more preferably, an animal of more than or more, even more preferably, an animal of the neck or higher, most preferably different Nuclear transfer between animals in the river.
본 발명의 가장 바람직한 구현예에서, 핵이식의 파트너는 조류동물강과 포유동물강이다. 바람직하게는, 조류동물로부터 유래된 세포가 공여핵세포 (donor)이고, 포유동물의 난자 (oocyte)가 수핵란 (recipient)이 된다. 본 명세서에서, 용어 "난자"는 제1난모세포, 제2난모세포 또는 알세포, 또는 상기 세포의 혼합물을 의미한다.In the most preferred embodiment of the invention, the partners of nuclear transfer are the avian animal and mammalian cavity. Preferably, the cell derived from an avian animal is a donor nucleus cell and a mammalian oocyte becomes a recipient nucleus. As used herein, the term "oval" refers to a first oocyte, a second oocyte or an egg cell, or a mixture of the cells.
상기 공여핵세포는 바람직하게는, 닭, 메추라기, 칠면조, 오리, 거위, 꿩 또는 비둘기의 세포이고, 가장 바람직하게는, 닭의 세포이다. 한편, 상기 수핵란은 바람직하게는, 소, 돼지, 염소, 양, 생쥐, 햄스터, 개 또는 고양이의 난자이고, 보다 바람직하게는 소 또는 돼지의 난자이며, 가장 바람직하게는 소의 난자이다.The donor nucleus cells are preferably cells of chickens, quails, turkeys, ducks, geese, pheasants or pigeons, most preferably cells of chickens. On the other hand, the nucleophilic egg is preferably an egg of a cow, a pig, a goat, a sheep, a mouse, a hamster, a dog or a cat, more preferably an egg of a cow or a pig, and most preferably an egg of a cow.
상기 공여핵세포는 지놈 또는 유전물질 (예컨대, 핵산)을 포함하는 어떠한 세포 타입도 가능하며, 예를 들어, 체세포, 생식세포 또는 줄기세포를 포함하며, 가장 바람직하게는, 체세포이다. 적합한 체세포는 섬유아세포, 상피세포, 근육세포, 난구세포 (cumulus cell), 신경세포 및 간세포를 포함하며, 가장 바람직하게는 섬유아세포이다.The donor nucleus cell may be of any cell type, including genome or genetic material (eg, nucleic acid), including for example somatic cells, germ cells or stem cells, most preferably somatic cells. Suitable somatic cells include fibroblasts, epithelial cells, muscle cells, cumulus cells, neurons and hepatocytes, most preferably fibroblasts.
성공적인 클래스간 핵이식을 위하여, 상기 수용체로서의 포유동물 난자는 핵이식에 이용되기 전에, 성숙화 (maturation) 되어 있어야 한다. 예를 들어, 이러한 성숙화 과정은 돼지의 경우 Hyun 등에 의한 방법 (Hyun SH et al., Effect of maturation media and oocytes derived from sows or gilts on the development of cloned pig embryos. Theriogenology 2003;59:1641-1649), 소의 경우 Cho 등에 의한 방법 (Cho JK et al., Development of bovine oocytes reconstructed with different donor somatic cells with or without serum starvation. Theriogenology 2002;57:1819-1828)에 상세하게 기재되어 있다 예를 들어, 소의 경우, FSH (follicle stimulating hormone) 및/또는 FBS (fetal bovine serum) 로 보충된 TCM-199 (tissue culture medium-199) 배지에서 난자를 성숙화한다. 성숙화에 필요한 시간은 대체적으로 10-50 시간, 바람직하게는 15-40 시간, 보다 바람직하게는 20-30 시간이다. 이렇게 성숙화된 포유동물 난자는 중기-Ⅱ 단계에 있게 된다.For successful interclass nuclear transfer, mammalian eggs as the receptor must be matured before being used for nuclear transfer. For example, this maturation process is performed by Hyun et al. In pigs (Hyun SH et al., Effect of maturation media and oocytes derived from sows or gilts on the development of cloned pig embryos. Theriogenology 2003; 59: 1641-1649) If, due to bovine method Cho (Cho JK et al, Development of bovine oocytes Theriogenology 2002 reconstructed with different donor somatic cells with or without serum starvation; 57:.. 1819-1828) and is described in detail in, for example, bovine If so, oocytes mature in TCM-199 (tissue culture medium-199) medium supplemented with follicle stimulating hormone (FSH) and / or fetal bovine serum (FBS). The time required for maturation is generally 10-50 hours, preferably 15-40 hours, more preferably 20-30 hours. This matured mammalian egg is in the mid-II phase.
이어, 성숙화된 난자는 핵제거 (enucleation)된다. 핵제거는 당업계에 공지된 다양한 방법에 따라 실시될 수 있다 (참조: 미국특허 제4,994,384호; Part ES et al., Improved embryo development with decreased apoptosis in blastomeres after the treatment of cloned bovine embryos with β-mercaptoethanol and hemoglobin Mol Reprod Dev 2004;67:200-206).The matured egg is then enucleated. Nucleation can be performed according to various methods known in the art (see US Pat. No. 4,994,384; Part ES et al., Improved embryo development with decreased apoptosis in blastomeres after the treatment of cloned bovine embryos with β-mercaptoethanol) and hemoglobin Mol Reprod Dev 2004; 67: 200-206).
그런 다음, 핵제거된 난자에 공여핵세포가 주입된다. 공여핵세포의 주입은 수핵란의 위란강 (perivitelline) 에 삽입하여 실시하는 것이 바람직하다.Then, the donor nucleus cells are injected into the nucleated eggs. Injection of donor nucleus cells is preferably carried out by inserting into the perivitelline of the nucleus erythematosus.
그리고 나서, 공여핵세포와 수핵란을 융합 (fusion)시킨다. 상기 융합은 전기융합 (electrofusion)으로 실시하는 것이 바람직하다. 전기융합시, 다양한 배지, 예컨대, 만니톨, 수크로오스 또는 소르비톨과 같은 배지가 이용되며, 바람직하게는 만니톨 배지가 이용된다. 전기융합을 위한 배지에는 칼슘 및/또는 마그네슘 이온이 포함되는 것이 바람직하다.Then, the donor nucleus cells and the nucleus nucleus are fused. The fusion is preferably carried out by electrofusion. In electrofusion, various media are used, such as mannitol, sucrose or sorbitol, preferably mannitol media. The medium for electrofusion preferably contains calcium and / or magnesium ions.
상기 전기융합은 세포막을 일시적으로 해체시킬 수 있을 정도의 전기 펄스를 공급하여 실시된다. 바람직하게는 1.0-3.0 kV/cm, 보다 바람직하게는 1.2-2.5 kV/cm, 가장 바람직하게는 1.5-2.0 kV/cm의 전기 펄스를 처리하여 실시되며, 처리 시간은 바람직하게는 10-40 μ초, 보다 바람직하게는 12-35 μ초, 가장 바람직하게는 15-30 μ초이다.The fusion is performed by supplying an electric pulse that is capable of temporarily disassembling the cell membrane. It is preferably carried out by treating an electric pulse of 1.0-3.0 kV / cm, more preferably 1.2-2.5 kV / cm, most preferably 1.5-2.0 kV / cm, and the treatment time is preferably 10-40 μ. Seconds, more preferably 12-35 μsec, most preferably 15-30 μsec.
융합처리 후, 융합된 수정란을 선별하여 활성화시킨다. 활성화는 당업계에 공지된 다양한 방법에 따라 실시된다. 예를 들어, 생리적 온도 (physiological temperature)보다 낮은 온도에서의 저온 배양, 전기적 충격 또는 화학물질의 처리에 의해 실시된다. 보다 구체적으로는, 수정란 내의 2가 (divalent) 양이온 (예컨대, 칼슘 이온)을 증가시키거나, 수정란 내의 단백질의 인산화를 감소시키거나 또는 수정란 내의 단백질 [세포주기 조절 단백질, 예컨대, MPF (maturation-promoting factor) 또는 MAP (microtubule-associated proteins) 키나아제] 합성을 억제하거나 또는 상기 3가지 방법의 조합으로 활성화한다. 상기 2가 양이온은, 칼슘, 마그네슘, 스트로튬 및 바륨을 포함하며, 가장 바람직하게는 칼슘이다.After the fusion treatment, the fused fertilized eggs are selected and activated. Activation is performed according to various methods known in the art. For example, it is carried out by cold culture, electric shock or treatment of chemicals at a temperature lower than physiological temperature. More specifically, it increases divalent cations (eg, calcium ions) in the fertilized egg, reduces phosphorylation of proteins in the fertilized egg, or proteins in the fertilized egg [cell cycle regulatory proteins such as MPF (maturation-promoting) factor) or MAP (microtubule-associated proteins) kinase] synthesis or by a combination of the three methods. The divalent cation includes calcium, magnesium, strontium and barium, most preferably calcium.
수정란에서 칼슘 이온의 증가는 칼슘 이온을 첨가하여 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 칼슘 이오노포어 (ionophore) 또는 이오노마이신의 형태로 첨가하여 증가시킬 수 있다. 또한, 칼슘 이온의 증가는 전기 충격 또는 에탄올 처리를 통하여 실시할 수 있다.The increase in calcium ions in the fertilized egg can be increased by the addition of calcium ions. For example, it can be increased by addition in the form of calcium ionophore or ionomycin. In addition, the increase in calcium ions can be carried out through electric shock or ethanol treatment.
수정란 내의 단백질의 인산화를 감소시켜 수정란 활성화하는 과정은, 키나아제 억제제, 특히 세린-쓰레오닌 카니아제 억제제를 첨가하여 실시한다. 상기 억제제의 예는 6-디메틸아미노퓨린, 스타우로스포린 (staurosporine), 2-아미노퓨린 및 스핑고신을 포함하며, 가장 바람직하게는 6-디메틸아미노퓨린이다.The process of activating the fertilized egg by reducing phosphorylation of the protein in the fertilized egg is carried out by the addition of a kinase inhibitor, in particular a serine-threonine kinase inhibitor. Examples of such inhibitors include 6-dimethylaminopurine, staurosporine, 2-aminopurine and sphingosine, most preferably 6-dimethylaminopurine.
선택적으로, 포스파타아제 2A 및 포스파타아제 2B와 같은 포스파타아제를 수정란에 주입하여 단백질의 인산화를 감소시킬 수 있다.Alternatively, phosphatase such as phosphatase 2A and phosphatase 2B can be injected into the fertilized egg to reduce phosphorylation of the protein.
수정란 내의 단백질 (세포주기 조절 단백질)의 합성을 억제하여 수정란을 활성화하는 과정은, 당업계에 공지된 단백질 합성 억제제를 이용하여 실시한다. 상기 단백질 합성 억제제의 예는, 사이클로헥시미드, 시토칼라신 D (cytochalasin D) 및 부티로락톤-1 (butyrolactone-1)을 포함하며, 바람직하게는 사이클로헥시미드 및 시토칼라신 D이다.The process of activating a fertilized egg by inhibiting the synthesis of a protein (cell cycle regulatory protein) in the fertilized egg is carried out using a protein synthesis inhibitor known in the art. Examples of such protein synthesis inhibitors include cycloheximide, cytochalasin D and butyrolactone-1, preferably cycloheximide and cytocalin D.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 활성화는 수정란에서 칼슘 이온의 증가 및 수정란의 단백질의 합성 억제, 두 가지 처리에 의해 실시된다. 바람직하게는, 칼슘 이온의 증가는 칼슘 이오노포어 또는 이오노마이신을 처리하여 실시되며, 수정란의 단백질의 합성 억제는 사이클로헥시미드 및 시토칼라신 D를 동시에 처리하여 실시된다.According to a preferred embodiment of the invention, the activation is carried out by two treatments: an increase in calcium ions in the fertilized egg and the inhibition of the synthesis of the protein in the fertilized egg. Preferably, the increase in calcium ions is carried out by treatment of calcium ionophores or ionomycin, and the inhibition of synthesis of the protein of the fertilized egg is carried out by treatment of cycloheximide and cytocalin D simultaneously.
최종적으로, 활성화된 수정란을 적합한 배지에서 배양하여 배반포 발생능이 있고 공여핵세포의 유전체를 포함하는 배아를 제조한다. 당업계에 공지된 배아의 배양을 위한 어떠한 배지도 이용할 수 있다. 예를 들어, NCSU-23 배지 (Petters RM et al., Culture of pig embryos. J Reprod Fertil 1993 (Suppl); 48:61-73), 변형 합성 난관액 (mSOF) 배지 (Park ES, et al., Improved embryo development with decreased apoptosis in blastomeres after the treatment of cloned bovine embryos with -mercaptoethanol and hemoglobin. Mol Reprod Dev 2004; 67:200- 206), Ham's F-10, TCM-199, 티로드스-알부민-락테이트-피루베이트 (TALP), 둘베코스 포스페이트 버퍼드 살린, 이글스 및 화이트스 배지를 포함하며, 바람직하게는, NCSU-23 배지 및 변형 합성 난관액 (mSOF) 배지이다. 예를 들어, 클래스간 핵이식이 닭-돼지 사이에서 이루어지는 경우에는, NCSU-23 배지가 적합하고, 닭-소 사이에서 핵이식이 이루어지는 경우에는 변형 합성 난관액 (mSOF) 배지가 적합하다. NCSU-23 배지 또는 변형 합성 난관액 (mSOF) 배지를 이용하는 경우에는, 혈청을 첨가하지 않는 것이 바람직하다.Finally, the activated fertilized eggs are cultured in a suitable medium to produce embryos that are capable of blastocyst development and contain the genome of donor nucleated cells. Any medium for culturing embryos known in the art can be used. For example, NCSU-23 medium (Petters RM et al., Culture of pig embryos. J Reprod Fertil 1993 (Suppl); 48: 61-73), modified synthetic fallopian fluid (mSOF) medium (Park ES, et al. , Improved embryo development with decreased apoptosis in blastomeres after the treatment of cloned bovine embryos with -mercaptoethanol and hemoglobin.Mol Reprod Dev 2004; 67: 200- 206), Ham's F-10, TCM-199, Tyrods-Albumin-Rac Tate-pyruvate (TALP), Dulbecos phosphate buffered saline, Eagles and Whites medium, and are preferably NCSU-23 medium and modified synthetic oviduct (mSOF) medium. For example, NCSU-23 medium is suitable for interclass nuclear transfer between chickens and pigs, and modified synthetic fallopian fluid (mSOF) medium is suitable for nuclear transfer between chickens and cows. When using NCSU-23 medium or modified synthetic fallopian fluid (mSOF) medium, it is preferable not to add serum.
상술한 과정에 의해, 배반포 형성능이 있고 공여핵세포의 유전체를 포함하는 수정란이 제조된다. 서로 다른 강에 속하는 동물들 사이에서 핵이식을 수행한 것은 본 발명이 세계 최초이며, 또한 서로 다른 강에 속하는 동물들 사이에서 핵이식된 수정란의 착상전 초기분할, 상실배 형성 및 배반포 발생을 보고한 것도 본 발명이 세계 최초이다.By the above-described procedure, a fertilized egg having a blastocyst forming ability and comprising the genome of a donor nucleus cell is produced. The present invention is the first in the world to perform nuclear transfer between animals belonging to different rivers, and also reported pre-implantation, loss of embryonic formation and blastocyst formation of fertilized embryos transplanted between animals belonging to different rivers. The invention is also the first in the world.
조류동물과 포유동물 사이의 클래스간 핵이식은 조류, 특히 닭의 ES 세포를 구축하는 데 따른 한계를 극복할 수 있게 한다. 또한, 본 발명의 방법은 의약을 개발하기 위한 형질전환 조류의 생산을 보다 용이하게 한다.Cross-class nuclear transfer between avian and mammals can overcome the limitations of building ES cells in birds, especially chickens. In addition, the methods of the present invention facilitate the production of transgenic birds for the development of a medicament.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it is to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. Will be self-evident.
실시예Example
실험재료 및 실험방법Experimental Materials and Methods
공여핵세포의 준비Preparation of Donor Nuclei Cells
CEFs (chicken embryonic fibroblast)를 준비하기 위하여, 5.5일령 배자의 피부를 회수하고 0.25% (v/v) 트립신-EDTA (Gibco BRL, Grand Island, NY) 용액내에서 39℃에서 10분 동안 분해시켰다. CEFs를 10% (v/v) 우태아혈청 (FBS, Gibco BRL)이 보충된 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, Gibco BRL)에서 3계대간 배양하였다. icNT (interclass nuclear transfer)를 실시하기 전, 5분 동안 CEF 단일층에 트립신을 처리하였다. 본 발명자들의 실험실의 표준 방법 (Cho JK, et al., Development of bovine oocytes reconstructed with different donor somatic cells with or without serum starvation. Theriogenology 2002;57:1819-1828)에 따라, 대조군으로서 돼지 및 소태아 섬유아세포를 준비하였다.To prepare CEFs (chicken embryonic fibroblast), the skin of 5.5 day old embryos was harvested and digested for 10 minutes at 39 ° C. in a 0.25% (v / v) trypsin-EDTA (Gibco BRL, Grand Island, NY) solution. CEFs were cultured in three passages in DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, Gibco BRL) supplemented with 10% (v / v) fetal bovine serum (FBS, Gibco BRL). Trypsin was treated in CEF monolayers for 5 minutes before icNT (interclass nuclear transfer). Porcine and fetal fiber as a control, according to standard methods in our laboratory (Cho JK, et al., Development of bovine oocytes reconstructed with different donor somatic cells with or without serum starvation. Theriogenology 2002; 57: 1819-1828). The blasts were prepared.
수핵란의 준비Preparation of Nucleated Eggs
돼지 난자로부터 에스퍼레이션으로 얻은 난구세포-난자 복합체 (Cumulus-oocytes complexes: COCs)를, 10% (v/v) 돼지 난포액, 10 ng/㎖ 말 융모막성 성선자극호르몬 (eCG, Sigma-Aldrich Corp., St. Louis, MO)와 10 IU/㎖ 인간 융모막성 성선자극호르몬 (hCG, Sigma-Aldrich)이 보충된 조직 배양 배지 (TCM)-199 (Gibco BRL)에서 초기 22시간 동안 성숙시킨 다음, eCG- 및 hCG-결여 배지에서 22시간 동 안 39℃에서 함습 공기 대기하에서 5% CO2 조건으로 추가적으로 배양하였다. 소 난자로부터 에스퍼레이션으로 얻은 COCs는, 10% (v/v) FBS (Gibco BRL)와 0.005 IU/㎖ FSH (Antrin, Denka, Kanagawa, Japan)이 보충된 TCM-199에서 22시간 동안 39℃에서 함습 공기 대기하에서 5% CO2 조건으로 성숙시켰다. Cumulus-oocytes complexes (COCs) obtained by evaporation from porcine eggs were obtained from 10% (v / v) porcine follicular fluid, 10 ng / ml equine chorionic gonadotropin (eCG, Sigma-Aldrich Corp.). , St. Louis, MO) and 10 IU / ml human chorionic gonadotropin (hCG, Sigma-Aldrich) supplemented for initial 22 hours in tissue culture medium (TCM) -199 (Gibco BRL), followed by eCG - and were further cultured in a medium lacking in hCG- not 39 ℃ 22 periods of time with 5% CO 2 air atmosphere condition under humidification. Evaporation of COCs from bovine eggs was performed at 39 ° C. for 22 hours in TCM-199 supplemented with 10% (v / v) FBS (Gibco BRL) and 0.005 IU / ml FSH (Antrin, Denka, Kanagawa, Japan). Matured under 5% CO 2 conditions under a humidified air atmosphere.
체외성숙된 난자는 0.1 % 히알루로니데이즈 (hyaluronidase) 처리를 통해 난구세포를 제거한 뒤, 제1극체가 방출된 난자만을 현미경 하에서 선별하였다. 선별된 난자는 5 ㎍/㎖의 시토칼라신 B (cytochalasin B)가 함유된 Hepes-mSOF에서 20분간 처리하였다. 이후 난자를 고정용 피펫으로 제1극체가 12시 방향으로 가도록 난자를 고정한 다음, 탈핵용 피펫을 1시 방향으로 하여 투명대를 절개하여 11시 방향으로 통괴시켰다. 이후 고정용 피펫을 푼 다음 상기 고정용 피펫을 마찰을 가해 투명대에 절개창을 만들었다. 그런 다음 제1극체와 중기판이 들어있는 세포질의 일부를 압력을 가해 난자로부터 방출시켰다.After in vitro maturation of oocytes was removed through 0.1% hyaluronidase treatment, only the eggs from which the first polar body was released were selected under a microscope. Selected eggs were treated for 20 minutes in Hepes-mSOF containing 5 μg / ml of cytochalasin B. After fixing the egg so that the first polar body is in the 12 o'clock direction with the fixing pipette, the denuclear pipette was in the 1 o'clock direction, and the transparent zone was cut out to infiltrate the 11 o'clock direction. Thereafter, the fixing pipette was loosened and the fixing pipette was rubbed to make an incision in the transparent zone. Then, a part of the cytoplasm containing the first polar body and the medium substrate was pressurized to release from the egg.
체세포 핵 이식 및 Somatic cell nuclear transfer and 인 비트로In beat 배양 culture
핵을 제거한 다음, 공여핵세포를 난자의 위란강 (perivitelline) 에 삽입하였다. 닭-돼지 클래스간 수정란의 제조를 위하여, CEF와 탈핵된 돼지 난자를, 0.5 mM HEPES, 0.1 mM CaCl2와 0.2 mM MgCl2이 함유된 0.3 M 만니톨 용액 내에서 2.0 kV/cm의 단일 DC 펄스 처리를 30 μ초 동안 실시하였고, 이때 스테인레스강선 전극 사이에 3.2 mm 갭을 갖는 전기 세포 조작기 (BTX 2001, San Diego, CA)를 이 용하였다. 처리후 1 시간째에, 융합된 수정란을 수집하고, 노스캐롤라이나 주립 대학 (NCSU)-23 배지 (Hyun SH, et al., Effect of maturation media and oocytes derived from sows or gilts on the development of cloned pig embryos. Theriogenology 2003;59:1641-1649)에서 162시간 동안 39℃에서 함습 공기 대기하에서 5% CO2 조건으로 배양하였다.After removing the nucleus, donor nuclei were inserted into the egg's gastric peritelline. For the preparation of chicken-pig class fertilized eggs, CEF and denuclearized pig eggs were treated with a single DC pulse of 2.0 kV / cm in 0.3 M mannitol solution containing 0.5 mM HEPES, 0.1 mM CaCl 2 and 0.2 mM MgCl 2. Was performed for 30 μsec, using an electric cell manipulator (BTX 2001, San Diego, CA) with a 3.2 mm gap between stainless steel wire electrodes. One hour after treatment, fused fertilized eggs were collected and NC State University (NCSU) -23 medium (Hyun SH, et al., Effect of maturation media and oocytes derived from sows or gilts on the development of cloned pig embryos) Theriogenology 2003; 59: 1641-1649) was incubated in a humidified air atmosphere at 39 ° C. for 162 hours under 5% CO 2 conditions.
닭-소 클래스간 배아의 제조를 위하여, CEF와 핵제거된 소 난자를, 0.5 mM HEPES와 0.2 mM MgCl2이 함유된 0.26 M 만니톨 용액 내에서 1.75 kV/cm의 이중 DC 펄스 처리를 15 μ초 동안 실시하였다. 융합을 실시한 후 4 시간째에, 융합된 수정란을 광현미경 하에서 수집하고, 다음의 활성화 처리 중 하나를 실시하였다: 1) 5분 동안 5 μM 이오노마이신 (I, Sigma-Aldrich) 처리한 다음 4시간 동안 1.9 mM 6-디메틸아미노퓨린 (DMAP, Sigma-Aldrich) 처리; 2) 4분 동안 5 μM 칼슘 이오노포어 A23187 (CI, Sigma-Alrdich) 처리한 다음 6시간 동안 10 ㎍/㎖ 사이클로헥시미드 (CHX, Sigma-Aldrich)와 2.5 ㎍/㎖ 시토칼라신 D (CD, Sigma-Aldrich) 처리.For the preparation of chicken-bovine embryos, CEF and denuclearized bovine eggs were subjected to 1.75 kV / cm double DC pulse treatment in a 0.26 M mannitol solution containing 0.5 mM HEPES and 0.2 mM MgCl 2 for 15 μsec. Was carried out. Four hours after the fusion, the fused fertilized eggs were collected under a light microscope and subjected to one of the following activation treatments: 1) 5 μM ionomycin (I, Sigma-Aldrich) treatment for 5 minutes and then 4 1.9 mM 6-dimethylaminopurine (DMAP, Sigma-Aldrich) treatment for hours; 2) treated with 5 μM calcium ionophore A23187 (CI, Sigma-Alrdich) for 4 minutes followed by 10 μg / ml cycloheximide (CHX, Sigma-Aldrich) and 2.5 μg / ml cytocalin D ( CD, Sigma-Aldrich) treatment.
매 반복 실험마다, 대조실험 목적으로, 돼지 또는 소태아 섬유아세포를 이용한 동종 핵이식을 실시하였다. In each repeated experiment, allogeneic nuclear transfer using porcine or fetal fibroblasts was performed for control purposes.
돼지 및 소 난자를 이용한 icNT에 의해 제조된 클래스간 배자를 무혈청 배지, NCSU-23 배지 (Petters RM, Wells KD. Culture of pig embryos. J Reprod Fertil 1993 (Suppl); 48:61-73) 및 변형 합성 난관액 (mSOF) 배지 (Park ES, et al., Improved embryo development with decreased apoptosis in blastomeres after the treatment of cloned bovine embryos with β-mercaptoethanol and hemoglobin. Mol Reprod Dev 2004; 67:200-206) 각각에서 배양하였다. 2-세포, 8-세포, 16-세포, 상실배 및 배반포 단계까지 클래스간 배아가 발달하는 것을 배양 42시간, 66시간, 90시간, 114시간 및 162시간째에 각각 모니터링 하였다.Interclass embryos prepared by icNT using pig and bovine eggs were serum-free medium, NCSU-23 medium (Petters RM, Wells KD. Culture of pig embryos. J Reprod Fertil 1993 (Suppl); 48: 61-73) and Modified synthetic fallopian fluid (mSOF) medium (Park ES, et al., Improved embryo development with decreased apoptosis in blastomeres after the treatment of cloned bovine embryos with β-mercaptoethanol and hemoglobin.Mol Reprod Dev 2004; 67: 200-206), respectively Incubated at. The development of interclass embryos up to 2-cell, 8-cell, 16-cell, mortality and blastocyst stages was monitored at 42, 66, 90, 114 and 162 hours of culture, respectively.
닭-소 iSCNT 배아 내의 닭 특이 서열에 대한 PCR 분석PCR Analysis of Chicken Specific Sequences in Chicken-Bovine iSCNT Embryos
클래스간 배아 내의 닭 유전물의 존재를 확인하기 위하여, 363 bp 닭 특이 마이크로세털리트 좌위 LEI0171에 대한 프라이머 세트를 사용하였다 (Li HC, et al., Identification of transferred chicken germ cells in quail gonad and semen by amplification of chicken-specific PCR products. J Poultry Sci 2001;38:308-316; 및 Gibbs M, et al., Chicken microsatellite markers isolated from libraries enriched for simple tandem repeats. Animal Genet 1997;28:401-417). 투명대 (zona pellucida)를 0.05% (v/w) 프로테아제 (Sigma)로 제거한 다음, 1-세포, 2-세포, 4-세포, 8-세포, 16-세포 및 상실배 단계까지 발달한 클래스간 수정란을 30 ㎕ 물 내에서 다음의 조건으로 보일링 하였다: 97℃와 65℃에서 각각 5분 동안 6 사이클. To confirm the presence of chicken genetic material in the embryo between classes, a primer set for the 363 bp chicken specific microcetalite locus LEI0171 was used (Li HC, et al., Identification of transferred chicken germ cells in quail gonad and semen by amplification of chicken-specific PCR products.J Poultry Sci 2001; 38: 308-316; and Gibbs M, et al., Chicken microsatellite markers isolated from libraries enriched for simple tandem repeats.Animal Genet 1997; 28: 401-417). Zona pellucida was removed with 0.05% (v / w) protease (Sigma) and then interclassed fertilized eggs developed to 1-cell, 2-cell, 4-cell, 8-cell, 16-cell and mortality stages. Were boiled in 30 μl water under the following conditions: 6 cycles at 97 ° C. and 65 ° C. for 5 minutes each.
PCR 반응은, 30 ㎕ 보일링한 생성물, 0.1 mM dNTP (Takara Bio Inc., Shiga, Japan), 5 ㎕ 10X 반응 완충액(100 mM Tris-Cl, 500 mM KCl, 15 mM MgCl2; Biotools, SA, Spain), 0.4 pM 센스와 안티센스 프라이머 (Bioneer, Daejon, Korea) 및 0.04 U DNA 중합효소(Biotools)를 포함하는 50 ㎕ 반응 혼합물에서 실시하였다. LEI017 좌위 센스 프라이머의 서열은 5'-CTCAGGGCACCATTTTCACTG-3'이고, 안티센스 프라이머의 서열은 5'- GATACACTACTGT CTACACTC-3'이며, 이 프라이머들은 363 bp 단편을 증폭케 한다. PCR 생성물 4 ㎕를 후속의 네스티드 PCR의 DNA 주형으로 이용하였고, 상기 PCR 반응 혼합물과 동일한 성분들을 이용하여 네스티드 PCR를 실시하였다. CN1 및 CN2로 명명된 LEI0171의 201 bp 및 274 bp 단편을 네스티드 PCR에서 분석하였다. CN1을 분석하기 위한 센스 및 안티센스 프라이머의 서열은 5'-TCTATGTATAAGGAGTACTATGGGG-3' 및 5'-TACATTTTTGCAACACTTAAATTAG-3'이다. CN2를 분석하기 위한 센스 및 안티센스 프라이머의 서열은 5'-TAAGCATATCAGCACTTAATCTATG-3' 및 5'-TTAAATTAGCTTAGCATATACAGCC-3'이다.PCR reactions were 30 μl boiled product, 0.1 mM dNTP (Takara Bio Inc., Shiga, Japan), 5 μl 10 × reaction buffer (100 mM Tris-Cl, 500 mM KCl, 15 mM MgCl 2 ; Biotools, SA, Spain), 0.4 pM sense and antisense primers (Bioneer, Daejon, Korea) and 0.04 U DNA polymerase (Biotools). The sequence of the LEI017 locus sense primer is 5'-CTCAGGGCACCATTTTCACTG-3 'and the sequence of the antisense primer is 5'-GATACACTACTGT CTACACTC-3', which primers amplify the 363 bp fragment. 4 μl of the PCR product was used as DNA template for subsequent nested PCR and nested PCR was performed using the same components as the PCR reaction mixture. 201 bp and 274 bp fragments of LEI0171, designated CN1 and CN2, were analyzed by nested PCR. The sequences of the sense and antisense primers for analyzing CN1 are 5'-TCTATGTATAAGGAGTACTATGGGG-3 'and 5'-TACATTTTTGCAACACTTAAATTAG-3'. The sequences of the sense and antisense primers for analyzing CN2 are 5'-TAAGCATATCAGCACTTAATCTATG-3 'and 5'-TTAAATTAGCTTAGCATATACAGCC-3'.
PCR 생성물 10 ㎕를 1.5% (v/w) 아가로스 젤에서 전기영동한 다음, 0.5 g/㎖ 에티듐 브로마이드 염색 및 UV 투과조명기 (Macalaster Bicknell, NJ)를 이용하여 가시화 하였다. 네가티브 및 포지티브 대조군으로서, 각각 소 및 닭의 지놈 DNA 100 ng을 이용하였다.10 μl of the PCR product was electrophoresed on a 1.5% (v / w) agarose gel and then visualized using 0.5 g / ml ethidium bromide staining and UV transmission light (Macalaster Bicknell, NJ). As negative and positive controls, 100 ng of genome DNA of cattle and chickens were used, respectively.
실험 디자인 및 통계적 분석Experimental Design and Statistical Analysis
실험 1에서, CEF 또는 돼지 태아 섬유아세포 (PFF)를 탈핵된 돼지 난자에 주입하였고, 실험 2에서는, CEF 또는 소 태아 섬유아세포 (BFF)를 소의 난자에 주입하였다. 소 모델을 이용한 실험 2에서, I+DMAP 또는 CI+CHX+CD를 이용한 두가지 활성화 방법이 icNT를 위하여 이용되었다. 실험 3에서, 실험2에서 제조된 단일 수정란의 네스티드 PCR 증폭을 실시하여 닭-소 icNT로부터 유래된 클래스간 수정란 내의 닭 특이 DNA 서열을 검출하였다. ANOVA와 최소제곱분석이 결합된 SAS 8.1 프로그램의 일반선형모델 (PROC-GLM)을 통계 분석에 이용하였고, 처리 사이의 유의차는 P 값이 0.05 미만일 때 결정하였다.In
실험 결과Experiment result
유의성 (P<0.0001) 모델 효과는, 탈핵된 돼지 난자를 이용한 경우, 모든 변수에서 관찰되었다 (참조: 표 1). 이러한 유의적 차이는 동종군보다 클래스간 군에서 발달능이 낮기 때문이다. 클래스간 배아에서는 배반포 형성이 관찰되지 않았으나, 대조군 (동종 클로닝된 돼지 배자)의 13% (156개 중 21개)는 배반포까지 발달하였다. 클래스간 배아에서, 발달은 단지 4-세포기까지만 관찰되었다. 따라서, 상기 4-세포기는 클래스간 배아의 유사분열 능력이 수여되는 시점 (checkpoint)로 판단된다.Significant (P <0.0001) model effects were observed for all variables when using denuclearized porcine eggs (see Table 1). This significant difference is due to the lower developmental ability in the class than in the homogeneous group. Although blastocyst formation was not observed in embryos between classes, 13% (21 of 156) of the control (homologous cloned porcine embryos) developed to blastocysts. In interclass embryos, development was observed only up to 4-cell stages. Thus, the 4-cell phase is judged to be a checkpoint at which mitotic ability of the interclass embryo is bestowed.
한편, 닭-돼지 icNT에서 융합율은 대조군 (돼지-돼지)보다 낮았다. 광현미경 하에서, CEF의 전체적 형상 및 직경은 PFF와 유사하였다. 따라서, 융합율의 차이는 닭 체세포와 돼지난자의 위란강 사이의 미세한 막구조가 상이하기 때문인 것으로 판단된다.On the other hand, the fusion rate in chicken-pig icNT was lower than the control (pig-pig). Under the light microscope, the overall shape and diameter of the CEF were similar to the PFF. Therefore, the difference in fusion rate is believed to be due to the difference in the fine membrane structure between the somatic cells of the chicken and the gastric cavity of the porcine egg.
한편, 탈핵된 소 난자를 이용한 경우, 유의성 모델 효과는 2-세포기까지 발달한 배자의 일부 (P= 0.0157) 및 다음 단계의 모든 배자 (P<0.0001)에서 확인되었다. 일반적으로, icNT의 배발달율은 동종 핵 이식보다 낮았다 (4-세포기에서 59-64% vs. 26-28%, 8-세포기에서 3-13% vs. 49-50%, 16-세포기에서 0-5% vs. 37-53%, 상실배에서 0-3% vs. 23-25%) (참조: 표 2). 클래스간 수정란의 생산에 있어서, 융합율은 두가지 활성화 방법 사이에 유사하였다. 그러나, 클래스간 수정란의 배반포 형성은 CI+CHX+CD로 활성한 경우에만 관찰되었다.On the other hand, in the case of using denuclearized bovine eggs, the significance model effect was confirmed in the part of embryos that developed up to the 2-cell stage (P = 0.0157) and in all embryos of the next stage (P <0.0001). In general, embryonic development rate of icNTs was lower than allogeneic nuclear transfer (59-64% vs. 26-28% at 4-cell stage, 3-13% vs. 49-50% at 8-cell stage, 16-cell stage) 0-5% vs. 37-53%, and 0-3% vs. 23-25% in mortality) (see Table 2). In the production of interclass fertilized eggs, the fusion rate was similar between the two activation methods. However, blastocyst formation of interclass fertilized eggs was observed only when activated with CI + CHX + CD.
조류의 초기 배발달의 패턴은 포유동물과는 차이가 있다. 조류에서, 딸세포은 분할되지 않고, 분할구에 의해 분리된다 (Echtes RJ. Reproduction in poultry: in Embryonic Development. Cambridge, Cambridge University Press, 1996;40-49). 그러나, 소 난자가 이용되는 겨우, 닭-소 클래스간 배자의 유사분열 패턴은 대조군 (소-소) 클로닝 배아와 차이가 거의 없었다. 제1극체 및 DNA의 결여가 핵제거 동안에 UV 하에서 관찰되었기 때문에, 상기한 유사분열 활성은 닭 핵과 소 난세포질 사이의 상호작용으로부터 유래된 것으로 판단된다.The pattern of early embryonic development of birds differs from mammals. In birds, daughter cells are not divided, but are separated by divisions (Echtes RJ. Reproduction in poultry: in Embryonic Development . Cambridge, Cambridge University Press, 1996; 40-49). However, if bovine eggs were used, the mitotic patterns of chicken-bovine embryos were little different from control (bovine-bovine) cloning embryos. Since the lack of the first polar and DNA was observed under UV during nucleation, the mitotic activity described above is believed to be derived from the interaction between the chicken nucleus and the bovine oocyte cytoplasm.
네스티드 PCR 결과는 닭 특이 마이크로세털리트 좌위 LEI0171 내의 271 및 274 bp 단편이 모든 단계에서 관찰되었으나, 동일 시료에서 소에 대한 유전자는 검출되지 않았다 (참조: 도 1a 및 1b). 이러한 결과는 클래스간 배아의 초기 배발달에 필요한 유전자들은 닭 핵으로부터 충실하게 생성됨을 나타낸다.Nested PCR results showed that 271 and 274 bp fragments in chicken-specific microcetalite loci LEI0171 were observed at all stages, but no genes for cattle were detected in the same sample (see FIGS. 1A and 1B). These results indicate that genes required for early embryonic development of interclass embryos are faithfully produced from chicken nuclei.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 포유동물과 조류 사이의 클래스간 핵이식 방법을 제공한다. 본 발명의 핵이식 방법에 의해 제조된 배아는 배반포 형성능이 있고 공여핵세포의 유전인자를 포함하며, 조류, 특히 닭의 ES 세포를 구축하는 데 따른 한계를 극복할 수 있게 한다.
As described in detail above, the present invention provides a method for interclass nuclear transfer between a mammal and a bird. Embryos produced by the nuclear transfer method of the present invention are capable of blastocyst formation and include gene factors of donor nucleus cells, and overcome the limitations of building ES cells of birds, especially chickens.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Having described the specific part of the present invention in detail, it is apparent to those skilled in the art that the specific technology is merely a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.
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2004
- 2004-06-02 KR KR1020040039967A patent/KR100723380B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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WO2003040359A1 (en) | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Shanghai Second Medical University | Preparing somatic embryo by utilizing rabbit oocyte |
KR20040051765A (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-19 | (주)아비코아생명공학연구소 | Method for inactivating nuclear chromosomal materials of recipient oocyte for manufacturing clone embryo from somatic cell using x-ray irradiation |
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