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Titel: Proteomanalyse von menschlichen Pulpen mit dem Pikosekunden Infrarot Laser
Sprache: Deutsch
Autor*in: Feridouni Khamaneh, Yaghoup
Schlagwörter: PIRL; Pikosekunden Infrarot Laser; Pulpa; Zahn; Proteom; Proteomics; Proteine; Homogenisierung; Gen-Ontologie-Termini; Picosecond infrared Laser; dental pulp; proteome; proteomics; proteins; homogenization; gene ontology
Erscheinungsdatum: 2019
Tag der mündlichen Prüfung: 2020-02-26
Zusammenfassung: 
Die menschliche Zahnpulpa ist ein rosafarbenes Gewebe mit mehreren verschiedenen Aufgaben, wie die Bildung und Ernährung des Dentins und die Innervation und Verteidigung des Zahnes. Um Genaueres über die Zusammensetzung der Aufgaben der Pulpa zu erfahren, ist es interessant das Gewebe auf Proteinebene zu untersuchen. In der Vergangenheit wurden für die Proteinanalysen mechanische Homogenisierungsmethoden, wie z.B. eine Ultraschallbehandlung, Mischen, Schneiden oder Mahlen angewendet. Diese Verfahren sind sowohl zeitintensiver als auch mit erhöhtem Kontaminationsrisiko verbunden. Des Weiteren können proteolytische Abbauprodukte das Ergebnis verfälschen. Daraus stellt sich die Frage, ob es eine schnellere Methode gibt, um die genannten Faktoren während der Homogenisierung so gering wie möglich zu halten. In dieser Arbeit wird für die Proteinhomogenisierung und -extraktion der neuartige Pikosekunden Infrarotlaser (PIRL) genutzt. Studien bzgl. des PIRL‘s haben gezeigt, dass diese Eigenschaften vom Laser erfüllt werden. Daher war die PIRL Homogenisierungsmethode in dieser Arbeit die Methode der Wahl, mit der in kürzester Zeit das Gewebe schonend homogenisiert wird. Das Ziel dieser Arbeit war aus dem PIRL-Homogenat die Proteine der menschlichen Zahnpulpa zu extrahieren und diese mit Hilfe der TandemMassenspektrometrie zu analysieren. Es wurden die Pulpen von 15 gesunden Weisheitszähnen untersucht. Nach vollständiger Abtragung des Gewebes mit dem PIRL wurden die Proteine extrahiert, tryptisch verdaut und mit der LC-MS/MS analysiert. Die massenspektrometrischen Ergebnisse wurden anschießend mit den aktuellsten Arbeiten über die Zusammensetzung der Pulpa von A. Eckhardt et al. (2014) und U. Eckhard et al. (2015) verglichen. Insgesamt wurden 1348 Proteine in dieser Arbeit identifiziert. Der Vergleich mit der Literatur zeigte eine Übereinstimmung von 940 Proteinen. 382 Proteine wurden nur in dieser Arbeit identifiziert. Eine weitere wichtige Aufgabenstellung dieser Arbeit war eine Datenbank für die Proteinzusammensetzung der gesunden menschlichen Pulpa zu erstellen. Mit der aus dieser Studie erhaltenen Datenbank wurden Proteinbiomarker für einen diagnostischtherapeutischen Ansatz festgelegt. Zusätzlich wurden die Pulpaproteine nach Ihrer Gen-Ontologie-Termini (Annotation) in Bezug auf ihren molekularen Funktionen, biologischen Prozesse und zellulären Komponente kategorisiert.

The human dental pulp is a pink tissue with several different tasks, such as the formation and nutrition of the dentin and the innervation and defense of the tooth. In order to learn more about the composition of the tasks of the pulp, it is interesting to examine the tissue at the protein level. In the past, mechanical homogenization methods such as ultrasonic treatment, mixing, cutting or grinding were used for protein analyses. These procedures are both time-consuming and associated with an increased risk of contamination. Furthermore, proteolytic degradation products can distort the result. This raises the question of whether there is a faster method of minimizing these factors during homogenization. In this study, the novel picosecond infrared laser (PIRL) is used for protein homogenization and extraction. Studies of the PIRL have shown that these properties are met by the laser. Therefore, the PIRL homogenization method in this study was the method of choice, with which the tissue is gently homogenized in the shortest possible time. The aim of this study was to extract the proteins of the human dental pulp from the PIRL homogeneity and to analyze them with the help of tandem mass spectrometry. The pulps of 15 healthy wisdom teeth were examined. After complete removal of the tissue with the PIRL, the proteins were extracted, tryptically digested and analyzed with LC-MS/MS. The mass spectrometric results were compared with the most recent studies on the composition of the pulp by A. Eckhardt et al. (2014) and U. Eckhard et al. (2015). A total of 1348 proteins were identified in this study. The comparison with the literature showed a match of 940 proteins. 382 proteins were identified only in this study. Another important task of this study was to create a database for the protein composition of the healthy human pulp. The database obtained in this study established protein biomarkers for a diagnostic-therapeutic approach. In addition, the pulp proteins were categorized according to their gene ontology terminus (annotation) in terms of their molecular functions, biological processes and cellular component.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/6222
URN: urn:nbn:de:gbv:18-103306
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Friedrich, Reinhard (Prof. Dr. Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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