KIP-Veröffentlichungen

Die Organisation von Eu- und Heterochromatin ist zelltypspezifisch und beeinflusst die Genregulation; Cohesin ist an Genregulation und DNA-Reparaturprozessen beteiligt. Die Konfiguration dieser Strukturen in verschiedenen Zelltypen und unter unterschiedlichen Störeinflüssen wird in dieser Arbeit untersucht. Dazu wurden konfokalmikroskopische Aufnahmen von Zellpräparaten angefertigt und mithilfe eines in Fiji erstellten Analysesystems analysiert. Als Zellmodelle wurden humane Fibroblasten, Brustkrebs- und Glioblastomzellen sowie murine embryonale Terato­karzinomzellen verwendet, von denen einige mit Röntgen­strahlung oder Azacitidin behandelt wurden. Zusätzlich wurden proliferierende, ruhende und aus dem ruhenden Zustand erweckte Fibroblasten analysiert. In den Analysen der Konfigurationen ergaben sich heterogene Bilder: Nach Bestrahlung mit 4 Gy oder Azacitidin-Behandlung kam es zu Granulierung und Verlust von Euchromatin. Während Fibroblasten auf Bestrahlung mit Erhöhung der Cohesinmenge und Anstieg der Granulierung reagierten, führte sie bei Brustkrebszellen zu Reduktion der Cohesinmenge und ebenfalls Veränderungen der Granulierung. Das Heterochromatin in Fibroblasten erfuhr vermehrte Granulierung, wohin-gegen bei Brustkrebszellen die Heterochromatinmenge anstieg. Nach Azacitidin-Behandlung kam es bei den murinen Stammzellen zum Verlust von Cohesinmenge und -Granulierung sowie zur Zunahme der Heterochromatin-Granulierung. Mit 2 Gy bestrahlte Fibroblasten wiesen bei Strukturmengen als auch bei Granulierungen Unregelmäßigkeiten auf. Ruhende Fibroblasten enthielten eine geringere Euchromatin- und Cohesin- sowie höhere Heterochromatinmenge als nicht ruhende. Insgesamt reagierten Fibroblasten im gewählten Setting generell intensiver auf Röntgenbestrahlung als Brustkrebszellen. Bei Behandlung mit Azacitidin kam es zu Verlusten in der Cohesin-Konfiguration. Die Ergebnisse dieser Arbeit ordnen sich teilweise in die bestehende Fachliteratur ein, teilweise aber nicht.

The organization of euchromatin and heterochromatin is cell type specific and influences gene regulation; cohesin is involved in gene regulation and DNA repair processes. The configuration of these structures in different cell types and under different treatments is investigated in this work. For this purpose, confocal microscopic images of cell preparations were obtained and analyzed using an analytical system created in Fiji. Human fibroblasts, breast cancer and glioblastoma cells as well as murine embryonal teratocarcinoma cells were used as cell models, some of which were treated with X-rays or azacytidine. In addition, proliferating, quiescent, and from the quiescent state awakened fibroblasts were analyzed. Heterogeneous pictures emerged in the analyses of the configurations: Granulation and loss of euchromatin occurred after irradiation with 4 Gy or azacytidine treatment. While fibroblasts responded to irradiation with increase in cohesin amount and granulation, in breast cancer cells it resulted in decreases in cohesin amount and changes in granulation. Heterochromatin in fibroblasts experienced increased granulation, whereas in breast cancer cells the amount increased. After azacytidine treatment, murine stem cells showed loss of cohesin amount and granulation and increase in heterochromatin granulation. Fibroblasts irradiated with 2 Gy showed irregularities in structural amounts and granulation. Quiescent fibroblasts contained lower euchromatin and cohesin as well as higher heterochromatin amounts than non-quiescent ones. In conclusion, fibroblasts generally responded more intensely to X-ray irradiation than breast cancer cells. Treatment with azacytidine resulted in losses in cohesin configuration. The results of this work partly fit into the scientific literature, but partly do not.