Long-Term Culture of Gonadal Primordial Germ Cells(gPGCs) for Genetic Manipulation in Chicken

Kim, Seon-Ku,Lee, Gil-Wang,Han, Jae-Yong,Hong, Yeong-Ho,Cho, Byung-Wook 密陽産業大學校 農業技術開發硏究所 1998 農業技術開發硏究所報 Vol.2 No.1

닭을 포함한 조류의 원시생식세포는 포유류의 원시생식세포와는 다르게 초기 배 발달 단계 중 extraembryonic 부위에 존재하면서 혈관계를 따라 원시생식기로 이동한다. 따라서 원시생식 세포의 분리 및 배양 그리고 게놈의 조작에 의한 수용체에로의 주입은 형질전환 닭 생산을 위한 매우 매력적인 과제라 할 수 있다. 비록 단기간 (5일정도) 배양에 대한 보고가 있으나, 닭의 embryonic stem cell (ES) 또는 PGC의 장기간 배양에 대한 보고는 거의 전무한 상태이다. Mouse의 경우 원시생식세포의 중식, 성장 그리고 분화는 여러 요인들에 의해 조정된다 LIF, IGF-1, SCF, bFGF, IL-11등과 같은 인자에 의한 닭 원시생식세포의 장기배양 결과 원시생식기의 stroma 세포를 feeder, layer로 사용하였으며, 약 3개월간 성공적으로 배양할 수 있었다. 배양 초기 1-2일을 전후해 세포의 수가 급감함을 관찰할 수 있었는데 이는 초기 세포 분리시 피해입은 세포등에 의한 원인이라 생각된다. 배양된 원시생식세포는 쥐의 ES 세포에 특이 적인 항체인 MC-480 (anti-SSEA-1)에 특이적으로 염색이되어 ES 세포의 특성을 가지면서 장기간 배양이 가능함을 입증하였다. 또한 배양 기간중 약 50%의 원시생식세포가 분열중임을 proliferation assay을 하여 입증하였으며, pCMV-GFP plasmid DNA을 전기충격 법을 이용하여 원시생식세포에 전이시켜 약 2달간 배양한 후 2.5일령의 수용체에 주입하여 부화시킨 다음 생식기, 간. 심장등으로부터 DNA을 추출한 다음 PCR을 수행한 결과 생식기에서는 모두 관찰이 가능하였고, 한 개체에서는 간과 심장에서도 발현이 되었다. 결론적으로 원시생식세포를 체외에서 성공적으로 장기간 배양이 가능하였으며, 유전자 전이에 의한 주입결과 수용체 생식기로 이동함을 확인하였다. 이러한 결과는 원시생식기세포의 장기 배양이 가능함으로써 체외에서의 유전적 조작이 가능하고 EG cell로서의 개발도 가능하여 형질전환 닭 생산에 많은 기여를 할 수 있을것으로 사료된다. Gonadal primordial germ cells (gPGCs) were isolated from the gonad of 6days old embryo and cultured in the presence of IGF-I, LIF IL-II SCF, and germ cells (gPGCs) were isolated from the gonad of 6 bFGF for 3 months without passage. The gPGCs started to form colonies composing about 10 gPGCs after 7 days of culture. The morpholegical and histochemical characteristics of gPGC cultured for 3 months remained same compared to those of gPGCs cultured for 6 days. The long-term cultured gPGCs expressed the murine ES cell specific epitopes, SSEA-1 PGC-specific antibody. The gPGC population showed capacity of proliferation during culture period. The gPGCs cultured for 3 weeks after tansfection were injected to the recipient embryos and the embryos were incubated for an additional 3.5 days or to hatching at 37 .The exogenous gene was detected in forty out of fifty recipient embryos gonads. PCR analysis of DNA from the hatched chicks showed that exogenous DNA was detected in the gonads and not in the liver or heart. These results indicated that the long-term cultured gPGCs can contribute to gonadal formation after transfer to embryo and be used as useful vector for the genetic manipulation to produce transgenic chicken.

한국재래산양 샘뇌하수체의 생식샘자극세포에 관한 면역조직화학적 연구

이인세,이흥식,원무호,서제훈,강태천 대한해부학회 1997 Anatomy & Cell Biology Vol.30 No.6

인간 배아줄기세포의 생식세포로의 분화 및 효소에 의해 분리된 단일줄기세포 배양조건

지희준,최순영,정다연,Chi, Hee-Jun,Choi, Soon-Young,Chung, Da-Yeon 대한생식의학회 2010 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.37 No.1

목 적: 본 연구는 인간 배아줄기세포를 생식세포로의 분화를 유도하고 효소에 의해 분리된 단일 배아줄기세포의 배양조건을 확립하기 위해 수행하였다. 연구방법: Embryonic body (EB)는 배아줄기세포 (hESCs) colony를 떼어내어 3일간 hanging drop culture 방법으로 작성하였고, 이러한 EB를 retionic acid (RA)와 bone morphogenetic protein-4 (BMP4)를 단독 또는 함께 배양액에 첨가하여 14일간 배양함으로써 생식세포로의 분화를 유도하였다. 분화를 유도한 EB는 생식세포 발현유전자인 c-kit과 VASA의 표지인자를 이용한 면역조직형광법으로 분화여부를 조사하였다. 줄기세포는 Collagenase, Tryple 그리고 Accutase 등의 효소로 각각 분리하였고 분리된 단일세포들의 colony formation rate를 조사하였다. 한편 Rho-associated kinase inhibitor (Y-27632)를 단일세포 배양액에 첨가하여 단일세포 분리과정 중에 발생하는 apoptotic damage를 감소시키고자 하였다. 결 과: Tryple 또는 Accutase를 이용하여 분리한 단일세포가 Collagenase에 의해 분리된 세포에 비해 높은 colony formation rate를 나타내었다. 단일세포를 $5{\times}10^3$ cells/well (4 well dish) 농도로 지지세포 위에 seeding하였을 때 다른 농도의 세포를 seeding한 것에 비해 높은 colony formation rate를 확보하는데 효과적이었다. Y27632의 첨가는 단일세포의 colony formation rate를 유의하게 향상시켰으며 특히 Tryple로 분리한 단일세포에 보다 효과적이었다. EB의 분화유도후 c-kit과 VASA의 표지인자를 이용한 면역조직형광염색은 대조군인 정소조직에 비해 약한 형광염색을 나타내었다. 결 론: Tryple을 이용한 단일세포 분리가 건강한 단일세포를 얻는데 가장 효율적이었으며 Y27632 의 첨가는 단일 세포의 생존 및 colony formation에 유익하다는 것을 확인하였다. 다른 연구와는 달리 본 연구에서는 단지 생식세포 표지인자의 희미한 형광염색만을 관찰하였는데 이러한 결과는 본 연구의 분화유도기간이 상대적으로 짧았던 것이 원인이었을 것으로 생각된다. Objective: The present study was carried out to induce differentiation of human embryonic stem cells (hESCs) into germ cells and to establish a culture condition for single hESCs dissociated by enzyme. Methods: Embryonic body (EB) was formed by hanging drop culture for 3 days from hESCs colony. The EBs were cultured in the medium supplemented with retionic acid (RA) or/and bone morphogenetic protein-4 (BMP4) for 14 days to differentiate into germ cells. Germ cell specific markers, c-kit and VASA were used for immunohistochemistry of EB. Human ESCs colonies were dissociated into single cells by Collagenase, Tryple and Accutase, and then colony formation rate of the single cells was examined. Rho-associated kinase inhibitor (ROCK inhibitor, Y27632) was added into the culture medium of single cells to reduce the apoptotic damage during the dissociation. Results: Single cells dissociated with Tryple or Accutase showed higher colony formation rates compared to the cells dissociated with Collagenase. Seeding of $5{\times}10^3$ cells/well (4 well dish) was efficient to obtain high colony formation rate compared to other concentrations of seeding cell. Addition of Y27632 significantly increased the colony formation rate of the single cells dissociated by Tryple. Immunohistochemistry of EB with c-kit and VASA markers showed a weak fluorescence signals compared to the signals from the testicular tissue. Conclusion: Dissociation with Tryple was useful to obtain healthy single cells and addition of Y27632 was beneficial for survival and colony formation of the single cells. Unlike other studies, we just observed a dim fluorescence staining of the germ cell markers, probably caused by the short-term culture for the differentiation of EB compared to other studies.

생식세포 기증·수증의 공적 관리 및 지원 : 영국의 인간수정및배아발생관할관청(HFEA)을 중심으로

김은애 이화여자대학교 생명의료법연구소 2009 생명윤리정책연구 Vol.3 No.1

Due to the development of the biomedical science and technology and the change of the recognition about the way to build the family, the assisted reproductive technology using the donated gamete has increased. The gamete donation and recipience is in connect with not only the human rights of the gamete donor and the gamete recipient but also the best interest of the child that is born as a result of using the donated gamete. Furthermore, the gamete and the embryo created by the fertilization are at the unique ethical status because they have a possibility to procreate the human being. So, the gamete donation and recipience has surrounded with a lot of bioethical, social and legal controversy. Therefore the gamete donation and recipience have to be treated as the domain of bioethics and law, then the public management and support system at the state level must be offered for the donor and the recipient. In 2000, Our country legislated Bioethics and Safety Law including provisions about the informed consent for in vitro fertilization and embryo transfer, the procedure and the condition of the designation as the embryo producing medical clinic, the prohibition of the gamete donation and recipience for the purpose of receiving monetary benefits, property interest or other personal benefits in return, storage of the gamete and embryo and so on. In 2008, Bioethics and Safety Law was amended, so the limitation of the oocyte donation was set and the physical examination of oocyte donor was obligated to the embryo producing medical clinic. And from 2006, Ministry for Health, Welfare and Family Affairs has received the report about the present statistical condition of the usage and the storage of the gamete and the embryo in the embryo producing medical clinic based on the provision of Bioethics and safety law. But this system is not enough to manage and support the gamete donation and recipience. In UK, Human Fertilisation and Embryology Authority was established on the basis of UK Human Fertilisation and Embryology Act and has operated the public management and support system professionally and independently. According to the system by HFEA, all gamete donor and recipient have to registrate as the party of the third party reproduction, so all of the medical treatment for the gamete donor and recipient have been managed and supported by HFEA. To operate this system, HFEA offers the form to be used to record and submit as well as an information and guidance for ART, especially the donation and recipience. The gamete donation and recipience was settled down the one of the way for reproduction. Therefore to protect the human rights of the gamete donor and the gamete recipient, to connect with the gamete donor and recipience appropriately and to use and to store the gamete and the embryo properly, the state have to make an effort to do the necessary as the public management and support system for the gamete donation and recipience.

Effects of Gamma-Irradiation on the Sterilization of Primordial Germ Cells in Quail

Kyung Je Park(박경제),Tae Min Kim(김태민),Hyung Chul Lee(이형철),Hyun-Jun Jang(장현준),Gwonhwa Song(송권화),Jae Yong Han(한재용) 韓國家禽學會 2010 韓國家禽學會誌 Vol.37 No.2

조류의 원시생식세포는 수용체 배자로의 주입을 통해서 생식선 카이메라 생산을 가능하게 하기 때문에 유전자 도입에 매우 효율적인 도구이다. 특히, 메추리는 성성숙이 빠르며 산란능력이 뛰어 나기 때문에 형질전환 조류 생산과 유전자 기능 연구에 매우 적합하다. 형질전환 조류 생산 효율을 높이기 위해서는 수용체 배자 내의 원시생식세포의 수를 줄이는 것이 필수적인 요소이지만, 아직까지 메추리에서 이러한 시도를 했다는 보고는 없다. 본 연구는 감마선 조사가 수용체 내의 원시생식세포의 수를 감소시킬 수 있는지 알아보았다. 먼저 0, 250, 500, 750, 1,000 rads 강도의 감마선을 갓산란된 메추리알에 조사 후 5일령 배자에서 기형 발생빈도를 측정하였고, 0과 500 rads에서 17일째 부화율을 검정하였다. 그리고 500 rad의 감마선을 산란된 알에 73초간 조사 후 5일간 배양시킨 뒤 원시생식세포의 수를 측정하였다. 그 결과, 1×10⁴개의 세포 당 원시생식세포의 수는 수컷은 107.75±3.96에서 80.30±4.34로, 암컷에서 99.56±3.22에서 81.67±3.72로 원시생식세포수가 감소되었다. 이상의 연구 결과는 감마선 조사가 수용체 배자내의 원시생식세포를 감소시킬 수 있고, 이를 형질 전환 기술에 접목시켜서 생식선 카이메라 효율을 높일 수 있는 가능성을 보여 주고 있다. Quail is a very useful animal model for studying vertebrate development because of its small body size and unique reproductive traits. This species is also ideal model for producing germline chimeras via transferring exogenous primordial germ cells (PGCs) into the recipient embryo. To increase the contribution efficiency of donor PGCs into recipients’ tissues, decreasing the population of endogenous PGCs has been rate-limiting factor. We therefore conducted this study to investigate if gamma (γ)-irradiation depletes endogenous PGCs in developing quail embryo. Firstly, freshly laid stage X quail embryos were irradiated with various output of γ-irradiation and its teratogenic effect on the embryo was evaluated. Although a dose-dependent increase in the number of embryo showing malformation was found as the output increased (0, 250, 500, 750, and 1,000 rads), only a maximum of 10.1% of embryos were abnormal in 1,000 rads. Immunocytochemical analysis using the QCR1 antibody, which is specific marker for quail PGCs, was conducted to analyze the effect of sterilization. As results, γ-rays at a dose-rate of 500 rads/73 sec onto undeveloped stage X embryo significantly reduced the number of germ cells to an average of 75.55 % and 82.03 % in male and female embryos, respectively. We conclude that γ-ray selectively targets PGCs while affects minimally to the somatic development in quail embryo. Our results will not only provide important data for germline chimera production but can be used for analyzing the effect of ionized rays on the differentiating germ cells in various stages during animal development.

비배우자간 인공수태시술에 따른 부모확정의 법적 문제에 관한 소고 : 영국 「인간 수정 및 배아발생에 관한 법률」 개정에 따른 관련 법적 근거 및 동의 방식을 중심으로

김은애 이화여자대학교 법학연구소 2009 法學論集 Vol.14 No.1

우리나라에서 이미 상당수 이루어지고 있는 비배우자간 인공수태시술이 윤리적, 사회적, 법적으로 문제되는 것은 이를 통해 태어나는 아이의 부모가 되고자 하는 자 이외에 생식세포 제공자가 제3자로 개입된다는 사실을 기반으로 한다. 이러한 시술에 있어 의학적 측면에서의 문제점을 제외한다면, 시술을 통해 태어나는 아이와 시술을 받은 부부 간의 법적 부모자녀관계를 어떠한 방식으로 명확하게 할 것인가와, 시술을 통해 태어나는 아이에 대해 생식세포를 제공한 자가 부나 모로서 법적 권리를 주장한다거나 반대로 법적 의무를 부여받지 못하도록 할 것인가 등이 가장 중요한 쟁점이다. 그러나 우리나라 현행 「민법」상 부모자녀관계에 관한 규정은 비배우자간 인공수태시술을 고려하여 마련된 것이 아니므로 이러한 시술의 결과로 태어난 아이와 시술을 결정하고 시행한 부부가 부모자녀관계를 안정적으로 확보할 수 있도록 하기 위한 법적 근거로서는 부적절하거나 미흡한 측면이 상당하고, 인공수태시술에 관한 전반적인 사항을 규율하고 있는 「생명윤리 및 안전에 관한 법률」역시 비배우자간 인공수태시술의 의학적 측면과 관계되는 제한 내지 금지 사항을 중심으로 하고 있을 뿐 당사자들 간의 법적 관계를 확정하는 문제에 관해서는 직접적인 규정을 두고 있지 않다. 하지만 자신들의 생식세포를 이용할 수 없어 타인으로부터 생식세포를 제공받아 임신ㆍ출산하는 방식을 통해 재생산권리를 보장받으려는 부부에게 비배우자간 인공수태시술에 따른 부모자녀관계의 확정 등에 관한 법적 근거의 미비는 자칫 비배우자간 인공수태시술을 통해 자녀를 두고자 하는 결정 자체를 자유롭게 내릴 수 없게한다. 물론 부모자녀관계 확정의 법적 문제에 관한 사항이 「생명윤리 및 안전에 관한 법률」의 규정을 통해 인공수태시술에 있어 의무화되어 있는 사전설명 및 서면동의의 과정을 통해 동의권자의 권리 항목에 해당하는 것으로서 설명되고 동의될 수 있는 가능성은 있다. 그러나 이 역시 법적으로 명확하게 규정되어 있는 내용이 아닐 뿐만 아니라, 실질적 측면에서도 사전설명 외에 상담제공의무에 관한 근거규정이 마련되어 있지 않다거나 법정 서식으로 제시되어 있는 서면동의서 또한 내용면에서 부적절 하거나 불충분한 부분들이 상당하다. 그렇기 때문에 부모자녀관계 확정의 법적 문제가 사전설명 및 서면동의의 과정을 통해 충분히 해결될 수 있는지, 그리고 그러한 동의가 부모자녀관계의 확정에 있어 법적 효력을 가질 수 있는지에 대해서는 의문의 여지가 있다. 이와 관련하여 영국은 최근 「인간 수정 및 배아발생에 관한 법률」의 개정을 통해 ‘보조생식이 개입된 경우에 있어서의 부모확정에 관한 부분’을 추가시킴으로써 본인의 동의 등 법에서 전제하고 있는 조건이 충족됨을 토대로 하여 비배우자간 인공수태시술에 따른 부모자녀관계를 확정할 수 있도록 함과 동시에 생식세포 제공자는 법적 부모로서 확정될 수 없도록 하는 기본 방식과 그 구체적인 기준에 관한 법적 근거를 마련하였다. 뿐만 아니라 동법에 규정된 바를 기반으로 하여 설립ㆍ운영되고 있는 인간수정및배아발생관할관청은 시행규정의 개정을 통해 동의를 위한 사전설명 및 상담에 관하여 구체적인 가이드라인을 제시하여 동의의 내실화를 도모함과 동시에, 동의에 이용 가능한 공식적인 서식을 적절히 제공함으로써 동의의 법적 효력을 확보할 수 있도록 하였다. 비배우자간 인공수태시술이 영국과 우리나라 모두 실제로 적지 않게 이루어지고 있고, 이에 따라 이러한 시술의 결과로 태어나는 아이와 부모가 되고자 하는 자 사이의 부모자녀관계를 법적으로 명확하게 하여야 한다거나, 반대로 그 아이와 생식세포 제공자 간에 어떠한 법적 관계도 발생하지 않음을 분명히 할 필요성에 대한 요구가 있다는 점에 대해서는 크게 다르지 않다. 그러므로 개정된 영국 「인간 수정 및 배아 발생에 관한 법률」의 보조생식이 개입된 경우에 있어서의 부모확정에 관한 부분의 구체적인 내용과, 이러한 규정에 기반하여 인간수정및배아발생관할관청이 의료기관으로 하여금 기증된 생식세포나 배아를 이용하여 인공수태시술을 받는 여성 및 그 배우자를 대상으로 받게 되어 있는 서면동의에 관한 사항을 중심으로 하여 영국에서 어떠한 방식으로 비배우자간 인공수태시술에 있어서의 부모 확정에 관한 법적 문제를 해결해나가고 있는지를 살펴보고, 이와 우리나라의 생명윤리법상의 관련 규정 및 이에 따른 충분한 설명과 서면동의의 방식을 비교ㆍ분석해봄으로써 앞으로 우리나라에서 비배우자간 인공수태시술에 있어서의 부모 확정에 관한 법적 문제를 해결해나감에 있어 적극적으로 고려될 말한 사항들을 파악해보는 것은 현 시점에서 충분한 의의를 가질 수 있다. Infertility treatments involving the assisted reproduction technology(hereafter, ART) by donor have been increased in Korea. This way to gestate and bear a child raises ethical, social and legal issues, for it includes the intervention of donor as the third party other than persons who want to be and will be parents of that child. It is required to assure the legal parenthood in order to guarantee the reproductive rights of infertile couples who want to be parents using ART. Even though persons who are offered with the treatment using donor’s gamete have to take the responsibility and obligation as parents of that child but they are exposed to the possibility of being denied of their legal parenthood. Donors should not to be provided with any legal authority over the child. In 「Civil law」 , there are provisions to determine the legal parenthood. Since these provisions have been enacted without any consideration of ART, they are insufficient and inadequate to apply to decide the legal parenthood involving ART using donor’s gamete. In Bioethics and Safety Act , there is no direct provision regarding the legal parenthood, either. But this act has the provision regarding the informed consent in the procedure of the production of embryo. According to this provision, any embryo producing medical institution shall explain the consenter’s rights to the donor in detail in order to obtain the written consent, which states the provision of the legal parenthood to the recipient and the denial of legal parenthood to the donor of gamete as the consenters. 「Human Fertilisation and Embryology Act」 of UK has been amended in 2008. It has added provisions regarding the parenthood in cases involving ART(part 2). Under this act, if the infertile couple meets the legal condition including the legal treaty as the parent in the written consent, their legal parenthood to the child who are born as the result of ART using donor’s gamete is secured. UK Human Fertilisation and Embryology Authority provides official consent forms and the guidance in order to assure their parenthood. These consent forms and the guidance serve as the basic standard as well as the method and specific procedure to decide the legal parenthood. ART using donor has became the alternative for the infertile person who can not use his or her own gamete. In order to protect the reproductive rights of the infertile person who wants to use ART as well as to secure the legal status of the child, the legal standard and the appropriate procedure to define the legal parenthood involving ART using donor’s gamete should be prepared as soon as possible.

Effects of Gamma-Irradiation on the Sterilization of Primordial Germ Cells in Quail

박경제,김태민,이형철,장현준,송권화,한재용,Park, Kyung-Je,Kim, Tae-Min,Lee, Hyung-Chul,Jang, Hyun-Jun,Song, Gwon-Hwa,Han, Jae-Yong The Korean Society of Poultry Science 2010 韓國家禽學會誌 Vol.37 No.2

조류의 원시생식세포는 수용체 배자로의 주입을 통해서 생식선 카이메라 생산을 가능하게 하기 때문에 유전자 도입에 매우 효율적인 도구이다. 특히, 메추리는 성성숙이 빠르며 산란능력이 뛰어 나기 때문에 형질전환 조류 생산과 유전자 기능 연구에 매우 적합하다. 형질전환 조류 생산 효율을 높이기 위해서는 수용체 배자 내의 원시생식세포의 수를 줄이는 것이 필수적인 요소이지만, 아직까지 메추리에서 이러한 시도를 했다는 보고는 없다. 본 연구는 감마선 조사가 수용체 내의 원시생식세포의 수를 감소시킬 수 있는지 알아보았다. 먼저 0, 250, 500, 750, 1,000 rads 강도의 감마선을 갓 산란된 메추리알에 조사 후 5일령 배자에서 기형 발생빈도를 측정하였고, 0과 500 rads에서 17일째 부화율을 검정하였다. 그리고 500 rad의 감마선을 산란된 알에 73초간 조사 후 5일간 배양시킨 뒤 원시생식세포의 수를 측정하였다. 그결과, $1{\times}10^4$개의 세포 당 원시생식세포의 수는 수컷은 $107.75{\pm}3.96$에서 $80.30{\pm}4.34$로, 암컷에서 $99.56{\pm}3.22$에서 $81.67{\pm}3.72$로 원시생식세포수가 감소되었다. 이상의 연구 결과는 감마선 조사가 수용체 배자내의 원시생식세포를 감소시킬 수 있고, 이를 형질 전환 기술에 접목시켜서 생식선 카이메라 효율을 높일 수 있는 가능성을 보여 주고 있다. Quail is a very useful animal model for studying vertebrate development because of its small body size and unique reproductive traits. This species is also ideal model for producing germline chimeras via transferring exogenous primordial germ cells (PGCs) into the recipient embryo. To increase the contribution efficiency of donor PGCs into recipients' tissues, decreasing the population of endogenous PGCs has been rate-limiting factor. We therefore conducted this study to investigate if gamma ($\gamma$)-irradiation depletes endogenous PGCs in developing quail embryo. Firstly, freshly laid stage X quail embryos were irradiated with various output of $\gamma$-irradiation and its teratogenic effect on the embryo was evaluated. Although a dose-dependent increase in the number of embryo showing malformation was found as the output increased (0, 250, 500, 750, and 1,000 rads), only a maximum of 10.1% of embryos were abnormal in 1,000 rads. Immunocytochemical analysis using the QCR1 antibody, which is specific marker for quail PGCs, was conducted to analyze the effect of sterilization. As results, $\gamma$-rays at a dose-rate of 500 rads/73 sec onto undeveloped stage X embryo significantly reduced the number of germ cells to an average of 75.55 % and 82.03 % in male and female embryos, respectively. We conclude that $\gamma$-ray selectively targets PGCs while affects minimally to the somatic development in quail embryo. Our results will not only provide important data for germline chimera production but can be used for analyzing the effect of ionized rays on the differentiating germ cells in various stages during animal development.

생식세포분열 문제해결과정에서 나타나는 과학고와 일반고 학생의 개념과 표상의 오류

임수민(Soo-min Lim) 학습자중심교과교육학회 2022 학습자중심교과교육연구 Vol.22 No.15

목적 본 연구에서 생식세포분열 문제해결과정에서 고등학생들이 사용한 개념과 표상의 연계에 관한 오류 유형을 분석하고, 과학고와 일반고 학생들의 오류 빈도 차이를 분석함으로써 생명과학 교수에 관한 시사점을 제시하고자 하였다. 방법 과학고 학생 75명, 일반고 학생 93명 총 168명을 대상으로 생식세포분열 문제해결과정에서 학생들이 활용하는 개념과 표상의 연결을 분석하였다. 먼저 Masnick & Klahr(2003)의 기준에 따라 생식세포분열의 각 단계별로 나타나는 오류를 분류한 후 강훈식, 이종현, 노태희(2008)에서 제시한 표상과 개념의 연계적 측면에서 오류를 분석하였다. 결과 생식세포분열 문제해결과정에서 나타나는 개념과 표상 간 연계 오류는 크게 10가지 유형으로 나눌 수 있었다. 유형별 빈도를 분석한 결과 참여 학생 1인당 평균 2.3개의 오류 유형을 포함하고 있었기 때문에 생식세포분열에 대한 이해 수준이 비교적 높지 않음을 확인할 수 있었다. 학생들이 문제해결과정에서 사용한 개념과 표상 간 연계 오류 유형을 범주화한 결과 ‘연결 불이행’, ‘불가능한 연결’, ‘불충분한 연결’이 대부분을 차지하고 있었다. 과학고와 일반고 학생이 가지는 오류 빈도는 ‘불가능한 연결’에서만 유의미한 차이가 있었다. 결론 본 연구에서 제시한 개념과 표상의 연계 오류의 원인과 해결방안을 통해 학생들의 생식세포분열 학습에서의 오류 나아가 유전 학습에 대한 오류 예방에 도움을 줄 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 오류의 원인과 해결 방안을 토대로 표상들의 잘못된 사용을 예방하고, 학생들의 연계 오류를 줄여 과학 개념 이해를 향상시킬 수 있는 학습 전략에 활용할 수 있길 기대한다. Objectives The purpose of this study was to analyze error types in the connection between concepts and representations used by high school students in solving the meiosis problem, and to analyze the difference in the frequency of error types between science high school and general high school students. Methods The subjects were 75 science high school and 93 general high school, a total of 168 students. The connection between concepts and representations used by students in solving the meiosis problem was analyzed. First, errors in each stage of meiosis were classified by Masnick & Klahr(2003), and then error types were analyzed in terms of the connection between concepts and representations by Kang, Lee, & Noh(2008). Results As a result of the study, error types in the connection of concepts and representations that appeared in solving the meiosis problem could be divided into 10 types. As a result of analyzing the frequency of error types, it was confirmed that the level of understanding of meiosis was not relatively high because each study subject had an average of 2.3 error types. The most common types of connection errors between concepts and representations were ‘failing to connect’, ‘impossible connection’, and ‘insufficient connection’. The error types of science high school and general high school students showed a significant difference only in ‘impossible connection’, but there was no significant difference in the other types. Conclusions Through the causes and solutions of connection errors between concepts and representations, it will be possible to help students prevent errors in genetic learning as well as in meiosis learning. In addition, it is expected that the wrong use of representations will be prevented, and students' connection errors will be reduced and used in learning strategies to improve the understanding of scientific concepts.

신생 생쥐 고환에서 기인한 다분화능 생식줄기세포주의 확립 및 특성 분석

한상철,송행석,전진현,Han, Sang-Chul,Song, Haeng-Seok,Jun, Jin-Hyun 대한생식의학회 2008 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.35 No.1

목 적: 본 연구에서는 신생 생쥐 고환으로부터 다분화능 생식줄기세포주 (MGSCs)를 확립하고, 배아체 형성을 통한 삼배엽성 세포로의 분화 가능성을 확인하고자 하였다. 연구방법: 고환에서 유래한 MGSCs를 확립하기 위하여 생후 $2{\sim}3$일된 생쥐 고환 조직으로부터 세포들을 분리하여 1% FBS를 첨가한 생쥐 배아줄기세포주 배양조건에서 배양하였다. MGSCs 콜로니가 형성된 후에는 배양액의 FBS의 농도를 15%로 높였다. 이러한 과정으로 확립된 MGSCs의 미분화 및 분화 특성을 배아줄기세포주와 비교, 분석하였다. 결 과: 신생 생쥐 고환 조직에서 수획한 세포들로 실시한 9번의 배양실험에서 2개의 MGSCs 세포주를 확립하였다. MGSCs 세포주와 생쥐 배아줄기세포 모두에서 미분화 표지인자인 Thy-1, Oct-4, Nanog, Sox2의 발현과 alkaline phosphatase 활성을 관찰할 수 있었으며, MGSCs의 미세구조 또한 생쥐 배아줄기세포와 유사하였다. MGSCs에서 형성된 배아체에서 삼배엽성 표지유전자의 발현을 확인하였다. 결 론: 본 연구의 결과는 배아줄기세포의 윤리적인 문제점을 극복할 수 있는 고환 유래의 다분화능 MGSCs가 생물공학과 재생의학에서 효율적으로 이용될 수 있는 가능성을 보여준 것으로 생각된다. Objective: The aim of this study was to investigate whether multipotent germline stem cells (MGSCs) can be established from neonatal mouse testis. Methods: Various cells containing MGSCs were collected from neonatal testis of ICR mice and allocated to plates for in vitro culture. After 7 days in culture, the cells were passed to a fresh culture plate and continuously cultured. From the third or fourth passage, the presumed MGSCs were cultured and maintained on mitomycin C-inactivated STO feeder cells. The MGSCs were cultured in a condition where mouse embryonic stem cells (ESCs) are cultured. Characteristics of the MGSCs were evaluated by RT-PCR, immunocytochemistry, alkaline phosphatase activity, karyotyping, and transmission electron microscopy. Results: Two MGSCs lines were established from 9 pooled sets of neonatal testicular cells. MGSCs colonies were morphologically undistinguishable from ESCs colonies and both MGSC lines as well as ESCs expressed undifferentiated stem cell markers, such as Thy-1, Oct-4, Nanog, Sox2 and alkaline phosphatase. Fine structure of undifferentiated MGSCs were similar to those of ESCs and 60% of MGSCs (12/20) had normal karyotype at passage 10. They were able to form embryoid bodies (EBs) and MGSC-derived EBs expressed marker genes of three germ layers. Conclusion: We could establish the MGSCs from neonatal mouse testis and they were differentiated to multipotent lineages of three germ layers. Molecular characteristics of MGSCs were similar to those of ESCs. Our results suggest a possibility that multipotent stem cells derived from testis, the MGSCs, could replace the ESCs in biotechnology and regenerative medicine.

바이오의료행위에 있어서 Informed Consent 법리의 적용범위와 한계-인간배아줄기세포의 치료적 연구를 중심으로-

이재목 대한변호사협회 2008 人權과 正義 : 大韓辯護士協會誌 Vol.- No.380

의학은 인류 역사와 함께 발전하여 왔고, 오늘날에는 바이오테크놀러지의 발전으로 바이오의료행위를 통하여 다양한 질병을 완치할 수 있는 단계에 이르렀다. 21세기 의학자들은 약물처치나 수술적 방법을 통한 치료법에서 탈피하여 손상된 세포, 조직이나 장기를 건강한 것으로 대체하는 세포나 조직대체 치 료법을 연구하고 있다. 이러한 재생의학에 대한 연구는 질병의 부분적 치료가 아닌 근원적 치료를 가 능하게 할 것으로 기대되고 있으며, 이러한 치료적 연구의 중심에 인간배아줄기세포가 자리 잡고 있다. 그러나 인간배아줄기세포를 이용한 치료적 연구에는 필연적으로 수반되는 인간배아의 파괴와 생식세 포의 사용으로 인한 법적ㆍ윤리적ㆍ사회적 문제가 야기되고 있다. 이에 따라 인간생명의 존엄성과 인 간배아의 도덕적 지위에 관한 논의가 시작되었고, 국제적으로는 줄기세포연구의 윤리문제에 관한 합의 점을 도출하고자 하는 노력들이 표명되었다. 우리나라는 2005년 1월 1일부터 생명윤리 및 안전에 관한 법률이 시행되고 있지만, 배아연구에 대한 이종 간 이식을 제한적으로 허용하고 있어 문제점으로 지적되어 왔다. 이에 따라 2007년 11월 6일 생 명윤리 및 안전에 관한 법률 전부 개정(안)과 생식세포 등에 관한 법률 제정(안)이 국회에 상정되었다. 이 글에서는 우리나라보다 15년 앞서 제정된 영국의 「인간수정 및 배아연구에 관한 법률」에서의 배 아연구에 관한 규정과 informed consent에 관한 규정을 법비교적 관점에서 검토해 보았다. 또한 생명 윤리 및 안전에 관한 법률 전부 개정(안) 중 인간배아줄기세포와 관련된 조항들과 생식세포 등에 관한 법률 제정(안)에서 규정하고 있는 생식세포의 채취 및 기증과 동의, 배아의 생성에 대한 조항들을 영국 의 법률과 비교ㆍ검토함으로써 informed consent에 관한 규정적 모순점을 지적하고 그 대안을 제시하 는데 치중하고자 노력하였다.