KIP-Veröffentlichungen

Die DNA ist der Bauplan des Lebens. Sie ermo?glicht die Entwicklung, Fortpflanzung und Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen eines Organismus. Daher gilt es besonders im Falle von Schäden, diese möglichst schnell und genau zu reparieren, da eine fehlerhafte Reparatur zur Mutation der Zelle und somit zu Krebs führen kann.

In dieser Arbeit werden die Proteine MRE11 und γH2AX in NHDF-Neo Fibroblasten und U87MG Glioblastomzellen untersucht, um Unterschiede zwischen gesunden Zellen und Krebszellen in den Reparaturverfahren von DNA-Schäden identifizieren zu können. Dazu werden die NHDF- und U87-Proben mit ¹⁵N-Ionen bestrahlt, um DNA- Doppelstrangbrüche (DSB) herbeizuführen. Die in die Reparatur von DSB involvierten Proteine MRE11 und γH2AX werden mit Immunfluoreszenz gefa?rbt und die Zellen zu verschiedenen Zeiten nach der Bestrahlung fixiert. Danach werden mithilfe eines speziellen Einzelmolekül-Lokalisationsmikroskops (SPDM) Aufnahmen der Zellkerne gemacht und durch Auswertungsprogramme die Position der Fluorophore mit einer Genauigkeit von bis zu 10 nm bestimmt. Somit werden Aussagen über die räumliche Verteilung und die zeitliche Aktivität der Reparaturproteine ermöglicht.

Diese Arbeit zeigt, dass MRE11 und γH2AX einen ähnlichen Aktivitätsverlauf vorweisen und sich Ansammlungen beider Proteine an denselben Stellen im Zellkern bilden. Weiterhin sind Unterschiede in der Aktivität und Mobilisierung von Reparaturproteinen zwischen den Krebszellen und Fibroblasten beobachtet worden. Insgesamt reagieren die Glioblastomzellen verzögert und mit einem geringeren Ausmaß als die Fibroblasten, was mit dem pathologischen Zustand der Zellen verbunden wird.

DNA is the blueprint of life. It allows an organism’s development, the maintenance of its vital functions and its reproduction. Hence, it is particularly important to repair damages of the DNA as quickly and precisely as possible. Defective rapair can lead to mutation of the cell and thus to cancer. In order to investigate differences between healthy cells and cancer cells in the repair process of DNA damage, the proteins MRE11 and γH2AX are investigated in neonatal human dermal fibroblasts (NHDF-Neo) and U87MG glioblastoma cells.

For this purpose the NHDF and U87 samples are irradiated with ¹⁵N-ions which cause serious damages like DNA double-strand breaks. Then the samples are stained by immunofluorescence and fixated at various times after the irradiation. Afterwards using a spectral position determination microscope in combination with an evaluation software, the positions of the stained proteins are determined with a precision of up to 10 nm and thus precise statements about the spatial distribution and the temporal activity of the repair proteins are posible.

This thesis shows that MRE11 and γH2AX have a similar course of activity and accumulate in similar locations in the cell nucleus. Moreover, differences in activity and mobilization of repair proteins between the cancer cells and fibroblasts have been observed. All in all, the glioblastoma cells react with a delay and less activity than the fibroblasts which may be associated with the pathological condition of the cancer cells.