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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-76321
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2015/7632/


Charakterisierung chromosomaler Aberrationen nach Bestrahlung in der S-Phase in CV-1 Zellen

Characterization of chromosomal aberrations after irradiation during S-Phase of CV-1 cells

Göller, Kristin

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SWD-Schlagwörter: Chromosomenaberration , Zellzyklus , Synchronisierung
Freie Schlagwörter (Deutsch): CV-1 Zellen
Basisklassifikation: 44.64
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Borgmann, Kerstin (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 26.10.2015
Erstellungsjahr: 2015
Publikationsdatum: 03.12.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Zelluläre Strahlenempfindlichkeit variiert in Abhängigkeit des Zellzyklus. Im Verlauf der S-Phase variiert die zelluläre Strahlenempfindlichkeit ebenfalls, zu Beginn der S-Phase zeigt sich eine deutliche Strahlensensitivität mit einem stetigen Anstieg zur extremen Resistenz in der spä-ten S-Phase. Bei Eintritt der Zellen in die replikative S-Phase die intrazelluläre Signalkaskade zur Schadensdetektion durch ATM aktiviert und das NHEJ steht zur Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen zur Verfügung. Im Verlauf der Replikation steht der Aktivierung der Scha-densantwort auch die durch ATR vermittelte Signalkaskade zur Verfügung, welche zusätzlich die HR und die ICL (Interstrang-Crosslink)-Reparatur aktiviert. Die Kombination von Zellzyklus-kontrollpunkten und Regulation der DNA-Reparaturmechanismen könnte ursächlich für den deutlichen Anstieg der Resistenz im Verlauf der S-Phase sein und sollte sich anhand von chro-mosomalen Aberrationen nachweisen lassen.
In der vorliegenden Arbeit wurden drei verschiedene Methoden zur Synchronisierung von Zellen etabliert und hinsichtlich der durch Synchronisation induzierten Schäden überprüft. Es zeigte sich, dass alle drei Agenzien zu einer Anreicherung von Zellen in der G1-Phase führten, mit 60-80% der Zellen. Die Synchronisierung mit Aphidicolin und Thymidin führte zur Schädigung der DNA, mit 0,77±0,2 - 1,5±0,28 Chromatidtypaberrationen für Aphidicolin pro Zelle und 0,33±0,3 - 0,76±0,16 Chromatidtypaberrationen für Thymidin pro Zelle. Nach Synchronisierung mittels Isoleucin-Entzug wurde keine Schädigung beobachtet. Alle weiteren Experimente wurden nach Synchronisierung mittels Isoleucin durchgeführt.
Bezogen auf die Zellzyklusverteilung zeigte sich keine Verzögerung des S-Phase-Eintritts nach ionisierender Bestrahlung, mit 60%. Die Wasserstoffperoxid-Behandlung zeigte dagegen einen G1-Arrest und einen verzögerten S-Phase Eintritt, mit 27% nach 21h. Beide Agenzien ver-ursachten eine vergleichbare Reduktion des mitotischen Index, mit 2 % 22 h nach Bestrahlung und 3,2% 26 h nach Behandlung mit Wasserstoffperoxid. Dies lässt auf einen entsprechenden G2-Arrest schließen. Die erstmalige Analyse der Chromosomenaberrationen im zeitlichen Verlauf der S-Phase nach Bestrahlung zeigte, dass zu Beginn der S-Phase in erster Linie Chromoso-mentypaberrationen, mit 1,62±0,27 auftraten, deren Anteil in der mittleren S-Phase sank und in der späten S-Phase nicht nachzuweisen war. Dagegen zeigte die Analyse der Chromatidtypaber-rationen ein gegenläufiges Bild, zu der S-Phase Beginn keine und im Verlauf ein stetiger Anstieg, mit einem Maximum am Ende der S-Phase, mit 2,08±0,16. Dies lässt darauf schließen, dass die Auswirkung von Mutationen verschiedener DNA-Reparaturwege sich hinsichtlich des Musters der chromosomalen Aberrationen in der S-Phase charakterisieren lassen. Dies soll in weiteren Experimenten auch hinsichtlich der entsprechenden Signalkaskaden geklärt werden um langfristig insbesondere Tumorzellen spezifisch zu strahlensensitivieren

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