돼지 정자와 난자의 체외수정

소개

돼지 암컷의 난소에서 난포액을 채취하여 난자를 분리해 냄으로써 이에 대한 해부학적 지식을 습득한다.
- 난포액에서 난자를 분리하는 방법을 번식 생리학적으로 이해하고 그 실험 기법을 알아본다.
- 돼지의 수컷 액상정액과 채취한 난자를 혼합하는 in vitro fertilization를 통하여 최종적으로 수정이 이루어지기까지의 조건과 방법을 알아본다.

목차

실험 목적
실험 방법
Discussion
1.난자의 성숙에 영향을 미치는 요인
① 난포와 난자 성숙과의 관계
② 혈청 단백질과 호르몬의 영향
③ 난구세포의 역할
④ Growth factor의 효과
⑤ 난포액(follicular fluid)의 작용
⑥ 난자의 성숙시 cAMP의 변화
2.sperm과 polyspermy

본문내용

난자와 정자가 난구세포 접촉을 하게되면, 접촉면의 vitelline envelope가 분해되고 난자의 세포막이 정자와 접촉하게 된다. 난자의 세포막은 microvilli로 덮여 있는데, 여러 개의 microvilli가 동시에 정자의 세포막과 융합하고 정자의 핵만 난자 속으로 들어간다. 정자와 난자의 세포막 융합을 매개하는 여러 단백질이 알려져 있고 bindin도 이 과정에 관여하는 것으로 알려져 있다.

② polyspermy의 방지
하나의 난자에 두 개 이상의 정자가 수정될 경우 염색체 수가 정상보다 많아지고, mitotic spindle도 하나의 세포 속에 세 개가 존재하게 되어 정상적이 세포분열이 어렵게 된다. 따라서 하나의 정자만 수정되도록 하는 것이 정상적인 개체의 발생에 중요하다. 섬게는 polyspermy를 두 가지 기작으로 polyspermy를 방지한다. 정자가 난자의 세포막에 접촉하면 1-3초 후에 세포막 전위가 평소의 -70mV에서 +20mV로 올라간다. 정자는 막전위가 -70mV인 난자의 세포막과는 융합할 수 있지만 양전위의 세포막과는 융합할 수 없다. 따라서 하나의 정자가 융합하면 세포막전위의 변화에 의해 다른 정자의 융합이 저해된다. 이는 수초 내에 일어나는 빠른 변화로 The fast block to polyspermy라 한다. 세포막전위의 변화에 의한 polyspermy는 1분 정도 지속된다. 난자와 정자의 접촉 후 1분이 지나면, 난자의 세포막 밑에 다량으로 존재하는 cortical granule들이 세포막과 융합되면서 속에 지니고 있던 효소들을 방출한다. 이를 cortical reaction이라 하고 세포 속 칼슘 이온에 의해 매개된다.

3. 유전물질의 결합
하나의 핵으로 합쳐지기 이전의 정자와 난자의 핵을 pronucleus라 한다. 난자 속으로 들어온 정자의 pronucleus는 핵막이 작은 veslcle들로 재구성되고 염색체가 세포질에 노출된다.

참고자료

· - P.L. Senger., Pathways to pregnancy and parturition. 2nd Edition., Washington State university.
· - 박춘근, 김정익, 정희태, 양부근. 돼지체외수정의 연구동향과 문제점., 강원대학교 동물자원과학대학., 한국가축번식학회지 1996년 20권 4호 pp.413~21
· - 박춘근. 돼지 난자의 체외성숙에 영향을 미치는 요인., 강원대학교 동물자원과학대학., 한국수정란수식학회지(1996) Vol.11. No.2.,pp.179-191
· - 안미현, 김인덕, 석호봉. 돼지난포의 크기가 체외성숙-수정-배양에 의한 발육능력과 난자의 질에 미치는 영향, 단국대학교 생명자원과학대학. June 2003. pp.57
· - 황인선, 정희태, 양부근, 김정익, 박춘근., 돼지 동결정객의 배양에 따른 체외수정능력과 Glycosidase Activity의 변화., 강원대학교 동물자원과학대학., 한국가축번식학회지 2003년 27권 2호 pp.153-61
· - Paul M. Wassarman. 1999. Mammalian Fertilization: Molecular Aspects of Gamete Adhesion, Exocytosis, and Fusion. Cell 96: 175-183
· - William J. Snell and Judith M. White. 1996. The Molecules of Mammalian Fertilization. Cell 85: pp.629-637.