KIP-Veröffentlichungen

Bei der Aktivierung komplexer DNA-Reparaturmechanismen, welche die Funktion haben, die Integrität des DNA-Moleküls in Folge einer DNA-Schädigung zu erhalten, kommt es zu funktionellen und konformationellen Veränderungen des Chromatins.

Während eine globale Chromatinrelaxation häufig als Reaktion auf Schäden beobachtet wird, könnte diese Reaktion in Kontexten, in denen die Mobilität ein kritischer Faktor für die erfolgreiche Reperatur und das Chromatin wenig-er zugänglich ist, wie z. B. im Heterochromatin, besonders wichtig sein. Mit Hilfe hochauflösender Lokalisationsmikroskopie (SMLM) untersuchten wir die, durch die DNA-Inkorporation von \(^{125}\)I (AE) induzierte Reorganisation von H3K9me3-Heterochromatin-Markierungen in den Zellkernen von Jurkat-Zellen. Aliquote von Zellen, die lokalen Schädigungen im Euchromatin (Inkorporation in früher S Phase) und Heterochromatin (Inkorporation in später S Phase) ausgesetzt waren, wurden zu bestimmten Reparaturzeiten für die SMLM-Bildgebung fixiert. Die Unterschiede im Heterchromatin-Netzwerk stellten sich als geringfügig heraus und verschwanden in kollektiven, statistischen Verteilungen wie der Ripley Abstandsverte-ilung. Mit Hilfe topologischer Datenanalyse in Form der persistenten Homologien war es jedoch möglich, Unterschiede im Grad der Kondensation des Chromatinnetzwerks innerhalb der DNA Reparatur herauszustellen.

Upon the activation of complex DNA repair machineries that aim to preserve the integrity of the DNA molecule as a consequence to DNA damage functional and conformational alteration of nuclear chromatin is introduced.

While global chromatin relaxation is frequently observed in response to damage, said response is particularly meaningful in contexts where nuclear motions are critical elements of the repair response, and where the chromatin is less accessible, such as in heterochromatin.

Using fluorescence single-molecule localization microscopy (SMLM), we investigated the DNA incoorporated \(^{125}\)I (AE) -induced repositioning of histone H3K9Me3 heterochromatin marks in the nuclei of Jurkat cells. Aliquots of cells exposed to local damage in euchromatin (incorporation in early S) and heterchromatin (incorporation in late S) were fixed at certain repair times for SMLM imaging. 

The differences in the heterchromatin network appeared to be minor and disappeared in collective statistical distributions such as the Ripley distance distribution. Nevertheless, using persistent homologies, an algebraic topology analysis, it was possible to detect differences in the degree of chromatin condensation within DNA repair.