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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-48447
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2010/4844/


Einfluss von Mre11 auf die Regulation der Reparatur von DNA Doppelstrangbrüchen

Influence of Mre11 on the regulation of dna double-strand-break repair

Behlau, Arne

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SWD-Schlagwörter: DNS-Doppelstrangbruch
Freie Schlagwörter (Deutsch): DNA-Reparatur
Freie Schlagwörter (Englisch): dna-repair , mre11 , ataxia-Teleangiectasia-like-disorder , dna-double-strand-break , MRN-complex
Basisklassifikation: 44.48
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Dahm-Daphi, Jochen (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.10.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 17.11.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Die DNA eines jeden Organismus ist ständigen Schädigungen ausgesetzt. Die schwerwiegendste Schädigung ist ein DNA-Doppelstrangbruch (Dsb). Werden solche Dsbs nicht repariert, können sie zum Zelltod führen oder zu Mutationen und damit möglicherweise maligne Entartung auslösen. Zwei Hauptwege der Dsb-Reparatur konnten identifiziert werden. Zum einen die nicht homole Endverknüpfung (Nichthomologes End-joining, NHEJ), welches zwei freie DNAEnden zusammenfügt und ligiert, ohne dabei die exakte Ursprungssequenz wiederherstellen zu müssen. Zum anderen die homologe Rekombination (HR), welche die Originalsequenz unter Zuhilfenahme des Schwesterchromatids exakt wiederherstellen kann
und damit im Gegensatz zum NHEJ einen fehlerfreien Reparaturweg darstellt. Für beide Wege wurden eine Reihe unterschiedlicher aber jeweils spezifischer Reparaturproteine
charakterisiert. Ein „früher“ Proteinkomplex mitSignalfunktion bestehend aus Mre11/Nbs1/Rad50 ist vermutlich direkt sin beide Reparaturwege, NHEJ und HR involviert. Daher wird diesem Komplex eine zentrale Rolle in der Regulation der Reparatur der Doppelstrangbrüche zugeschrieben. Mutationen in Mre11 und Nbs1 führen zu schweren genetischen Erkrankungen der Ataxia-Teleangiectasia-like-disorder und dem Nijmegen breakage Syndrom, die sich unter anderem durch erhöhte Strahlensensitivität auszeichnen. Wir untersuchten den Einfluss des Knockdowns von Mre11 durch RNA Interferenz auf die Reparatur von auf dem Grünfluoreszierenden-Protein basierenden Reparaturkonstruken.
Wir konnten zeigen, dass der Knock-down von Mre11 im Vergleich zu einer unspezifischen siRNA zu keiner Zu- oder Abnahme der Effizienz der HRR führt. Im Gegensatz führte der Knock-down von Mre11 zu einer signifikanten Zunahme der Effizienz des NHEJ bei der Reparatur des Reporterkonstruktes.
Es fand sich jedoch kein Einfluss der siRNA-Behandlung auf das Zellüberleben nach Bestrahlung, weder mit der spezifischen Mre11-siRNA noch mit der Kontroll-siRNA. Strahlenempfindlichkeit. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass Mre11 insbesondere in der Reparatur von enzymatisch induzierten „einfachen Brüchen“ keine wesentliche Rolle spielt.
Kurzfassung auf Englisch: The cellular dna is constantly damaged. One of the most severe damage is a dna double-strand-break. Unrepaird double-strand-breaks may lead to cellseath, mutations oder malignancy. Two major pathways for the repair of double strand breaks have been identified. The non homologous end-joining (NHEJ) conects boths ends by direct ligation of the ends without leading to the orginal squence. The homologous recombination (HR) can restore, in contrast to the NHEJ, the original sequence by using the sisterchromatid as template. For both pathways specific proetins have been identified. Some proteins seem to be involved in both pathways, NHEJ and HR. One proteincomplex with signaling fuction, constiting of Mre11/Nbs1/hRad50, is found early at doubles strand breaks and is supposed to play an important role in regulation of the repair of double-strand-breaks. Mutations in Mre11 and Nbs1 lead to the severe genetic diseases Ataxia-teleagiectasia-like disorder and Nijmegen breakage syndrom. These disorders lead to severe radiosensivity. We examined the influence of the knockdown of Mre11 by RNA-interference on the repair of double strand breaks by using reporterconstructs based on the green fluoescent protein.
We could show that the knockdown of Mre11 has no effect on the efficiency of the HRR repair. In contrast the knockdown of Mre11 leads to a significant increased efficiency in NHEJ.
We found no significant Influence of the knockdown of Mre11 in cell survival after radiation. The results suggest, that Mre11 has especially no effect in the repair of enzymatic "clean breaks".

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