Abstract:

DNA-Doppelstrangbrüche sind gefährliche endogen oder exogen verursachte Läsionen, die den Zelltod, Informationsverlust und Mutationen zur Folge haben können. In der vorliegenden Studie wurde die Kinetik der Reparatur dieser Läsionen in menschlichen Zellen unter Verwendung der asymmetrischen Feldinversionsgelelektrophorese gemessen und untersucht, wie sich diese ändert, wenn bestimmte direkt oder indirekt an der DNA-Reparatur beteiligte Proteine gezielt genetisch ausgeschaltet oder chemisch inhibiert wurden. Das Ziel war es, den Beitrag ihrer Funktion und der von ihnen abhängigen Mechanismen an der Gesamtreparatur zu erforschen. Nach Ausschalten von DNA Ligase IV oder Inhibition von DNA-PK, wichtiger Proteine des non-homologous end-joinings (NHEJ), wurde dessen hoher Anteil an der Gesamtreparatur ersichtlich. Eine Defizienz des DNA-Enden modifizierenden Proteins Artemis zeigte einen soliden Beitrag dieses Schrittes und der additive Effekt vor dem Hintergrund eines stillgelegten NHEJs legt eine Beteiligung von Artemis an weiteren Reparaturwegen nahe. Das Ausschalten von RAD54 zeigte einen Beitrag der homologen Rekombination (HR), der höher ausfällt, als durch Analogieschluss aus Daten von Zellen mit anderen Mutationen und von Zellen anderer Tiere angenommen wurde. Das Deaktivieren des Tumorsuppressors p53 brachte einen leichten Vorteil, der auf eine inhibierende Wirkung von p53 auf das NHEJ oder auf einen selteneren Zelltod zurückgehen könnte. Auch nach Stilllegung des NHEJs und einer Beeinträchtigung der HR zeigte sich eine weiterhin robuste Reparatur, was die Bedeutung verbliebener Mechanismen wie dem Backup-NHEJ demonstriert.