Characteristics of induced pluripotent stem (iPS) cells are consistent with those of embryonic stem (ES) cells. However, exogenous genes integrated by using retrovirus delivery systems cannot be completely removed from the cells. In a recent report, activation-induced cytosine deaminase (AID) and thymine DNA glycosylase (TDG) can induce pluripotency state in mouse differentiated cells through the process of DNA demethylation. Thus, we hypothesized that the two reprogramming factors may convert efficiently bovine differentiated cells into pluripotency state. So, genes of AID and TDG were integrated into pCMV6-AC-IRES-GFP-Puro expression vector, which was transfected into bovine differentiated cells. As results, the colonies derived from AID+TDG-induced bovine cells were formed on day 7 after culture. The number of AP positively colonies in AID+TDG-induced bovine cells was significantly higher than in AID-induced bovine cells (p<0.05). Additionally, expression of pluripotent genes (OCT-3/4, NANOG, SOX2) was slightly increased in AID+TDG-induced bovine cells, as compared to AID-induced bovine cells. Protein expressions of OCT-3/4, NANOG and SOX2 in AID+TDG-induced bovine cells were slightly increased rather than AID-induced bovine cells. Finally, DNA demethylation in the promoter regions of pluripotent markers in AID+TDG-induced bovine cells was increased than that of AID-induced bovine cells. In conclusion, pluripotent stem cells could be efficiently produced from bovine differentiated cells by using non-integrating delivery system with the reprogramming factors (AID and TDG).
목차
ABSTRACT INTRODUCTION MATERIALS AND METHODS Preparation of bovine somatic cells and cell culture RNA isolation from bovine tissues and RT-PCR TA cloning Construction of expression vector for inducible gene expression Transfection, selection of cloned cells and cell culture Alkaline phosphatase (AP) staining Expression of pluripotency genes Quantitative real-time PCR Immunocytochemistry Western blot Bisulfite sequencing Karyotyping Statistical analysis RESULTS Construction of AID and AID+TDG expression vector Efficiency of transfection and intercellular GFP protein expression of vector Morphology and AP staining of AID- and AID+TDG inducedbovine cells Expression of reprogramming and pluripotent genes in transfected cells Expression of reprogramming factor and pluripotency marker proteins Expression of pluripotency-related antigen proteins DNA demethylation in pluripotency gene promoters of in transfected cells Karyotype DISCUSSION REFERENCES
키워드
Activation-induced Cytidine DeaminaseThymine DNA glycosylaseDNA demethylationPluripotency genes
강원대학교 동물생명과학연구소(구 강원대학교 동물자원공동연구소) [Institute of Animal Life Science Kangwon National University]
설립연도
1999
분야
농수해양>축산학
소개
1970년 3월에 설립된 본 연구소는 국내외 동물자원에 관한 기초 및 응용연구를 통하여 축산업 발전을 선도하고 산학협동 체제를 강화하여 지역사회 발전에 기여함은 물론 통일에 대비한 북한 동물자원에 관한 연구를 체계적으로 수행하기 위함을 근본 목적으로 하고 있다.
본 연구소는 다변화, 과학화된 동물자원 분야에서 이론과 실제를 결부하는 연구활동 뿐만 아니라 학술 및 산학협동 활동 등을 인정받아 1991년에 교육부로부터 법정 연구소로 지정되었으며 1996년에는 이공계 첨단기자재 지원대상 연구소, 한우특성화대학 연구소로 지정되었고 1999년에는 학술진흥재단 대학 부설 중점연구소로 지정되었다. 이러한 지원과 국내외 동물자원 분야의 과학적 정립 및 연구, 발전이라는 고유한 목적 하에서 현재 국제적으로 축산업분야 중 심각한 문제를 가지고 있는 전염성 질병 및 그 대책 마련 등의 연구를 통해 현장애로 및 문제점을 해결하고, 실용적 축산 분뇨처리 방법 개발 및 새로운 축산물 가공품 개발과 유전공학 기법을 이용한 새로운 동물의 작출, 유전적 능력이 우수한 개체의 생산과 육종, 새로운 사료자원의 개발 등의 분야에서 세계적으로 선도적인 연구를 수행하고 있으며 관련분야에서 인정받는 국제적인 연구소로 발전하기 위해 노력을 기울이고 있다.