동물의 수정

소개글

동물의 수정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

<수정 Mating & Fertilization>
<수정란의 성판정>
<체외수정 & 수정란의 체외생산>
<수정난이식 Embryo transfer>
<미세수정>

본문내용

수정란을 이식한다. 외과적 이식시 황체 및 난관을 눈으로 확인하고 시술하기 때문에 수태율이 높으며, 옆구리절개에 의한 이식시 정중선 절개에 의한 이식에서보다 경비와 시간을 절약할 수 있으며 스트레스가 적어서 수태율을 향상시킬 수 있다. 한편 비외과적으로 자궁경관을 경유하거나 자궁경관 우회하여 수정난을 이식할 수 있다. 이 방법은 수란우에 상처를 주지 않고 농가나 목장 등의 야외에서 실시할수 있어 실용적이다. 자궁경관을 경유하여 수정난을 이식할때 주입기의 선단이 자궁각상부까지 도달하도록 하고 질삽입시 오물이 들어가지 않도록 주의하여야한다.
3. 수정란이식에 의한 쌍태유기
수정란이식에 있어서 동기화시킨 수란우에게 2개의 수정란을 이식하거나 자연배란 수란우에게 수정을 유도한 후 1개의 수정란을 추가로 이식하여 쌍태를 유기할 수 있다.
<미세수정>
현미경하에서 미세조작 기법으로 정자와 난자의 수정을 인위적으로 유도하는 것을 미세수정이라 한다. 이 기법은 1965년에서 1980년에 걸쳐 수정의 초기현상, 즉 동종 혹은 이종생식 세포간의 수정, 난세포질의 활성화, 전핵의 형성 등과 같은 현상을 구명하기 위해 이용되어 왔다. 그 후 사람의 IVF- ET 프로그램이 발달됨에 따라 남성불임의 치료수단으로 관심을 끌게 되었으며, 여타의 포유동물을 대상으로 하는 기초연구도 활발히 수행되어, 이에 대한 기초지식 및 기술이 축척되었다. 그 결과 미세수정 기법은 수정의 기전에 대한 이해의 측면에서 뿐만 아니라 임상적인 측면에서도 매우 중요한 기술이 되었으며, 이 기법이 유전적으로는 우세하나 생물학적으로는 열등한 정자를 생산하는 가축의 번식능력을 높이는 데에도 크게 이바지하게 되었다.
1. 미세주입과 수정기전
1962년 Hiramotosms 성게 정자를 미수정 성게 난자에 주입하는 실험을 통해 정자의 핵이 decondensotion되기 위해서는 난자의 활성화가 필수적임을 밝혔다. 또한 Graham과 Burn은 개구리에서는 정자를 도입할 때의 물리적 자극에 의해 난자가 활성화되어 도입된 정자가전핵을 형성할 수 있음을 보고하였다. Uehara & Yanagimachi는 햄스터난자의 세포질에 사람의 정자를 직접 주입하여 전핵형성을 확인함으로써 난자내에 존재하는 웅성전핵형성인자는 종특이성이 없음을 밝혔다. 이러한 현상은 그 후 생쥐, 개구리, 사람, 햄스터와 생쥐, 토끼와 물고기 사이에서도 확인되었다. 또한 이런 연구를 통해 정자와 난자의 융합이 전핵형성을 위한 전제조건이 될 수 없으며, 동시에 정자의 수정능획득도 전핵형성을 위해 반드시 요구되지는 않는다는 사실이 알려졌다. 더욱이 Market는 물리적으로 꼬리를 제거한 정자 두부, 또는 운동성이 없는 정자를 이용하여 미세주입을 통해 정상 수정을 유도할 수 있었다.또한 Naish 등은 햄스터, 생쥐, 토끼, 물고기의 정자핵 뿐만 아니라 간 세포핵을 햄스터 난자에 미세주입하여 전핵형성과 DNA합성을 확인함으로써, 수정을 위한 정자와 난자의 생리적 상호작용이 정상적인 수정을 위한 필수요건이 아니며, 정자를 직접주입해도 수정이 가능하다는 점을 확인하였다.
2. 미세주입 기법의 생산적 응용
미세수정 기법을 통해 토끼와 소에서 소수정란 및 산자를 생산한 연구결과를 표7-7에 정리하였다. 1985년 Hosoi 등은 미세수정을 통해 토끼 산자를 생산하였으며, Keefer는 미세수정시 수정능이 획득한 토끼정자를 사용함으로써 전핵형성률을 유의적으로 높일 수 있었다. 그리고 소에서는 정자 주입후 칼슘 ionophore에 의한 난자의 활성화를 유도함으로써, 난할율을 무처리구의 2%에서 28%로 높일수 있었다. 또한 Goto 등 (1990)은 체외성숙 시킨 난포난에 정자를 미세주입하여 수정을 유도한 후. 이를 배반포배기로 발생시킨 다음 이식하여 산자를 생산하기에 이르렀다.
3. 여러 가지 미세수정 기법
지금까지 언급한 미세수정 기법에 관한 연구결과는 대개 정자를 난자의 세포질에 직접 주입하는 방법을 이용하고 있다. 물론, 이런 방법을 통해서도 비교적 높은 수정률을 얻을 수 있으나, 이식한 수정란의 산자 생산률이 상당히 낮다. 이는 세포질내에 정자를 직접 주입함으로써 난자에 물리적 손상을 초래하였거나, 또는 정자에 대한 자연적인 선택 과정이 배제되었기 때문으로 여겨진다. 그래서 생쥐에서의 실험을 바탕으로 새로운 방법들이 모색되었다.
(1) 난세포질내 주입법
난세포질내에 정자를 직접 주도입하는 방법으로 어떤 형태의 정자(두부정자, 비운동성 정자, 죽은 정자, 결합성 정자) 도 주입 가능하며, 수정능획득 및 첨체반응의 유기가 필수적이지 않고 주입시의 물리적 자극이 난자의 활성화를 유기할 수 있다는 장점이 있다.
(2) 위난강내 주입법
정자를 위난강 내에 도입함으로써 난자와의 자발적인 융합을 통해 수정이 유기되도록 하는 방법이다. 따라서 투명대의 통과과정이 배제되기 때문에 운동능력이 떨어지거나, 운동성이 없는 정자도 활용할 수 있다. 그러나 반드시 수정능 획득 및 첨체반응이 유기된 정자를 사용해야 한다. 이 방법은 정자와 난자의 자발적인 세포융합을 통해 수정이 됨으로 어느 정도 정상적인 정자를 선별할 수 있는 가능성도 있으나, 다수의 정자를 동시에 도입하였을 때는 다정자주입현상을 일으킬 수도 있다.
(3) Zona drilling
미세관을 난자의 투명대에 근접시킨 후 산성의 Tyrode 혹은 PBS용액(pH2～3)을 분사함으로써 투명대에 작은 구멍을 뚫어 정자의 투명대 통과를 용이하게 하는 방법이다. 이 방법은 정자의 수정능획득, 첨체반응이 선행되어야 할 뿐만 아니라 운동성이 양호해야 하므로 정자정자희소증의 경우에 이용될 수 있다. 따라서 비운동성 정자에는 적용될 수 없으며, 산성용액에 의해 난자가 손상을 입을 수 있다는 단점이 있다.
(4) 투명대 부분 절개법
Zona opening 혹은 Zona cutting이라고도 하는데, 투명대의 일부를 유리침 등으로 찢어, 투명대 천공법에서와 같은 상황을 만들어 주는 방법으로, 역시 정자의 수정능획득 및 첨모반응이 필수적이다. 이 방법의 단점은 이식된 수정난이 외부 압력에 의해 투명대의 절개부위를 통해 빠져 나올 수 있다는 점이다.

키워드

수정과정,   생식세포의 수정능력획득,   식세포의 수정부위로 이동,   수정관련 주요 성세포의 반응,   수정이상,   <수정란의 성판정>,   <체외수정 & 수정란의 체외생산>,   <수정난이식 Embryo transfer>등