Programmreport 2012 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

ten Werte um die Faktoren 3 bei -Strahlung sowie 1,5 bei -Strahlung zu hoch lagen. Eine Reduktion der
Mobilität der DNA-Enden im Reparaturmodell lieferte keine bessere Anpassung.
5.2 BEWEGLICHKEIT UND FEINSTRUKTUR VON SCHADENSINDUZIERTEN FOCI
Proteine, die an NHEJ (non homologous end-joining) beteiligt sind, zeigen nach Ionenbestrahlung keine mikroskopisch
detektierbare Akkumulation. Die Kinetik der Rekrutierung von Mdc1 und Rad52 hängt von Dichte
und Komplexität der Schäden ab, während 53BP1 davon unabhängig rekrutiert wird. Die Bewegung der strahleninduzierten
Foci gehorcht den Gesetzen der anomalen Subdiffusion.
5.3 CHARAKTERISIERUNG DER REPARATUR VON HETEROCHROMATISCHEN DNA-DOPPEL-
STRANGBRÜCHEN (DSB) IN G1-PHASE ZELLEN
Durch Experimente zur Identifizierung von Chromosomentranslokationen konnte gezeigt werden, dass diejenigen,
welche während der langsamen Reparatur entstehen, CtIP- und damit resektionsabhängig sind. Weiter
konnte mittels H2AX-Reparaturstudien gezeigt werden, dass die CDK (Cyclin abhängige Kinase)-Phosphorylierungsstellen
von CtIP wichtig für die Regulation/Funktion von CtIP in der G1-Phase sind. Anfängliche Experimente
weisen zudem darauf hin, dass die Funktion von CtIP in der G1-Phase über die Kinase Plk3 reguliert
wird.
5.4 MOLEKULARE LOKALISATIONSMIKROSKOPIE ZUR CHARAKTERISIERUNG VON CHRO-
MATINSTRUKTUR- UND -KONFORMATIONSÄNDERUNGEN
5.4.1 Nukleosomenverteilungen von H2A und H2B
Diese zeigen bei unbestrahlten HeLa-Zellen identisch eine zufällige Verteilung ohne Clusterbildung, nachdem
die Daten in Bezug auf die Anzahl der detektierten Fluorophore während der Messung (~2 000 - 6 000 Fluorophore
pro Messung) normiert worden waren.
5.4.2 Heterochromatin
Heterochromatin in unbestrahlten HeLa-Zellen ließ eine Clusterbildung erkennen. 30 min nach Bestrahlung
konnte ein klarer Rückgang der Clusterbildung detektiert werden. 48 h nach der Bestrahlung war eine Erholung
bei den mit 0,5 Gy bestrahlten Zellen zu erkennen, bei den mit 4 Gy ein weiterer Rückgang. Simulationsgestützte
Analysen von Dichteverteilungsfunktionen scheinen diesen Ent- und anschließenden Verpackungsvorgang
im Heterochromatin zu bestätigen. Weitere Analysen sind jedoch erforderlich.
5.4.3 Euchromatin
Euchromatin in unbestrahlten HeLa-Zellen ließ ebenfalls eine Clusterbildung erkennen. 30 min nach Bestrahlung
konnte ein scheinbarer Rückgang der Clusterbildung gezeigt werden. Bei allen Experimenten ist eine
Rückbildung nach 48 h zu erkennen. Die simulationsgestützten Analysen legen jedoch die Vermutung nahe,
dass die Effekte im Euchromatin, wenn überhaupt vorhanden, geringer sind.
TB 03
6. GEPLANTE WEITERARBEIT
6.1 VERFEINERUNG DES SCD-MODELLS UND BESSERE MODELLIERUNG VON CHROMOSO-
MALEN BRÜCHEN IN ZELLKERNEN NACH BESTRAHLUNG
Detailliertere Untersuchungen an Nukleosomenmodellen der 1-Mbp Domänen werden fortgeführt. Die Modellentwicklung
(PARTRAK) wird entsprechend dem Arbeitsprogramm fortgeführt mit besonderer Zielrichtung
auf
- die Modellierung von Foci im Rahmen des DNA-Reparaturmodells,
- eine verbesserte Modellierung von hetero- und euchromatischen Regionen im Zellkern auf Grund der
Arbeiten an der Uni Heidelberg und
- die Berücksichtigung hetero- und euchromatischer Regionen im Reparaturmodell entsprechend den
Arbeiten an der Uni Darmstadt.
6.2 BEWEGLICHKEIT UND FEINSTRUKTUR VON SCHADENSINDUZIERTEN FOCI
Der Einfluss der Kandidatenprotein Mre11, Rad50, Wstf und Ku80 auf die Größe und Lage von H2AX Foci
wird analysiert. Die Daten zur Feinstruktur von H2AX Foci und zur Kolokalisierung mit anderen Focibildnern
Statusberichte TB 03: Strahlenbiologie - Wirkung von ionisierender Strahlung, Strahlenempfindlichkeit 139