KIP-Veröffentlichungen

In dieser Arbeit wurde untersucht, wie die Struktur von Heterochromatin und γ-H2AX - ein Protein das sich zur Reparatur um Doppelstrangbrüche ansammelt, beziehungsweise Foci ausbildet - in Zellkernen der SkBr3-Zelllinie auf ionisierende
Strahlung in verschiedenen Dosen zwischen 0 und 8 Gy reagiert. Mit Hilfe eines Lokalisationsmikroskops, welches Bilder mit einer Auflösung von einigen Nanometern aufnimmt, wurden verschiedene Parameter der γ-H2AX Foci und die Dichte von Heterochromatin in und um diese Foci bestimmt. Diese Auflösung liegt weit über den Standards anderer lichtmikroskopischer Methoden.
Dafür sind im Rahmen dieses Projekts die Histone γ-H2AX und H3k9me3 bereits bestrahlter Zellen anhand eines vorhandenen Protokolls mit Fluoreszenzfarbstoffen gefärbt worden. Nach der Aufnahme von Bildern dieser Zellen am Mikroskop, wurden sie mit verschiedenen Algorithmen ausgewertet, die zum Teil selbst, zum Teil von der Forschungsgruppe um Herrn Prof. Dr. Michael Hausmann erstellt wurden. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich mit zunehmender Strahlenbelastung sowohl die Anzahl, als auch die Größe der γ-H2AX Foci steigert, die Dichte der γ-H2AX Moleküle darin jedoch konstant bleibt. Festgestellt wurde außerdem, dass der Anteil von detektiertem γ-H2AX, das sich in Foci befindet, erhöht, wenn Zellen mit zunehmender Dosis bestrahlt werden.
Mit einem neu entwickelten Auswertealgorithmus konnte gezeigt werden, dass die Dichte von Heterochromatin innerhalb von γ-H2AX Foci höher ist, als in Bereichen außerhalb. Diese Tendenz verstärkte sich bei höheren Dosen und legt somit nahe, dass sich Heterochromatin mit zunehmender Bestrahlung um Doppelstrangbrüche weiter verdichtet.

In this thesis the radiation dependence of the structure of heterochromatin and γ-H2AX, which is a protein that gathers around double-strand brakes and forms so called Foci, in nuclei of the SkBr3 cell line irradiated with 0Gy to 8Gy was investigated. To do that, a localisation microscope, which is able to take pictures with a resolution of about 10nm (which is much better than standard light micrsocopes are able to), was used to dtermine various parameters of γ-H2AX Foci and the density of heterochromatin in and around them. Based on a protocoll already radiated cells were marked with fluorecent dyes, targeting the histone proteins γ-H2AX and H3k9me3. After pictures were taken at the microscope, they were evaluated by different algorithms, which some of them were selfmade and others were developed by the research group around Prof. Dr. Michael Hausmann.
It was shown, that higher radiation increases both count and size of γ-H2AX Foci, but doesnt affect the density of γ-H2AX molecules in those. Futhermore it was determined that the proportion of found γ-H2AX in Foci increases with rising radiation dosis.
With the use of a new algorithm, it could be shown, that the density of heterochromatin is higher in areas near the center of γ-H2AX Foci, than it is further away. This trend amplifies at higher dosis and so it suggests that heterochromatin is increasing its density around double-strand brakes with higher radiation.