@article{ScherthanLeeMausetal.2019, author = {Scherthan, Harry and Lee, Jin-Ho and Maus, Emanuel and Schumann, Sarah and Muhtadi, Razan and Chojowski, Robert and Port, Matthias and Lassmann, Michael and Bestvater, Felix and Hausmann, Michael}, title = {Nanostructure of clustered DNA damage in leukocytes after in-solution irradiation with the alpha emitter Ra-223}, series = {Cancers}, volume = {11}, journal = {Cancers}, number = {12}, issn = {2072-6694}, doi = {10.3390/cancers11121877}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193038}, year = {2019}, abstract = {Background: Cancer patients are increasingly treated with alpha-particle-emitting radiopharmaceuticals. At the subcellular level, alpha particles induce densely spaced ionizations and molecular damage. Induction of DNA lesions, especially clustered DNA double-strand breaks (DSBs), threatens a cell's survival. Currently, it is under debate to what extent the spatial topology of the damaged chromatin regions and the repair protein arrangements are contributing. Methods: Super-resolution light microscopy (SMLM) in combination with cluster analysis of single molecule signal-point density regions of DSB repair markers was applied to investigate the nano-structure of DNA damage foci tracks of Ra-223 in-solution irradiated leukocytes. Results: Alpha-damaged chromatin tracks were efficiently outlined by γ-H2AX that formed large (super) foci composed of numerous 60-80 nm-sized nano-foci. Alpha damage tracks contained 60-70\% of all γ-H2AX point signals in a nucleus, while less than 30\% of 53BP1, MRE11 or p-ATM signals were located inside γ-H2AX damage tracks. MRE11 and p-ATM protein fluorescent tags formed focal nano-clusters of about 20 nm peak size. There were, on average, 12 (±9) MRE11 nanoclusters in a typical γ-H2AX-marked alpha track, suggesting a minimal number of MRE11-processed DSBs per track. Our SMLM data suggest regularly arranged nano-structures during DNA repair in the damaged chromatin domain.}, language = {en} } @phdthesis{Hausmann2020, author = {Hausmann, Michael}, title = {Analyse der Genexpression verschiedener Kandidatengene und der Methylierung im Xiphophorus Melanom}, doi = {10.25972/OPUS-20525}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-205258}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Das Melanom ist eine der aggressivsten Formen von malignen Tumoren beim Menschen. Bei Fischen der Gattung Xiphophorus kommt es zur spontanen Tumorformation, welche auch durch zwischenartliche Kreuzung herbeif{\"u}hrbar ist. Hybride mit angeborenem Melanom stellen ein n{\"u}tzliches Tiermodell zur Untersuchung der genetischen Grundlage der Tumorentwicklung dar. Ihre Tumorigenese hängt mit der pigmentzellspezifischen Überexpression der durch eine Mutation aktivierten Rezeptortyrosinkinase Xmrk zusammen. In reinrassigen Fischen wird die onkogene Funktion des xmrk durch den Genlocus R, welcher molekular noch nicht identifiziert wurde, unterdr{\"u}ckt. Zusammen mit der Überexpression von xmrk konnten mittels einer RNA-Seq Analyse weitere Gene gefunden werden, welche differenziell in den Proben von malignen und benignen Geweben des Xiphophorus exprimiert werden. Des Weiteren ist bekannt, dass die Methylierung des xmrk Promotors Einfluss auf die Expression des Genes hat. Um die Daten der durch RNA-Seq gefundenen Kandidatengene zu validieren, wurde deren Expression in malignen und benignen Geweben der Flossen und des Rumpfes mittels qPCR quantifiziert. Zusätzlich dazu wurde die Expression einiger humaner Orthologe dieser Gene in Proben aus humanen Melanomzelllinien gemessen. Mir war es möglich zu zeigen, dass mit Ausnahme von cdkn2ab, mitfb und xirp2b alle Kandidatengene signifikant unterschiedlich in mindestens einem Vergleich von benignem und malignem Gewebe exprimiert waren. Das mit xmrk verglichen gegensätzliche Expressionsmuster von pdcd4a macht es zu einem vielversprechenden Kandidaten als vom R-Locus codierten Tumorsuppressorgen. In den humanen Melanomzelllinien konnte ausschließlich von PDGFRB keine erhöhte Expression in irgendeiner Probe nachgewiesen werden. Während die Expression von PDCD4, C-MYC und MITF in mindestens drei der vier Zelllinien mittelstark erhöht war, ließ sich bei KIT eine enorm gesteigerte Überexpression in Zellen der Linie Hermes3a nachweisen. Da drei der f{\"u}nf analysierten Gene und ihre Orthologen ähnliche Expressionsmuster in Proben des Xiphophorus und der humanen Melanomzelllinien zeigen, deuten diese Ergebnisse auf die N{\"u}tzlichkeit des Tiermodells zur Identifizierung entscheidender Gene und Signalwege im malignen Melanom hin. Ein zweites Ziel der Arbeit war das Erlangen tieferer Einblicke in die Methylierung des Xiphophorus Melanoms auf einer globalen und promotor- spezifischen Ebene. Um die Hypothese einer Reduzierung der globalen Methylierung zu testen, f{\"u}hrte ich eine kolorimetrische Quantifizierung der 5-mC DNA in Kontroll- und Tumorgeweben aus. Diese Vorgehensweise zeigte zum ersten Mal eine signifikante Verminderung der methylierten globalen DNA in den benignen Läsionen und malignen Melanomen der Flossen verglichen mit dem Kontrollgewebe. Um herauszufinden, on diese Demethylierung direkt mit der Überexpression des xmrk verbunden ist, analysierte ich als nächstes die Methylierung eines CpG Dinukleotids des xmrk Promotors mithilfe von methylierungssensitiven Restriktionsendonukleasen. Obwohl nur in den Proben des exophytischen Tumorwachstums als Krebsgewebe eine verringerte Methylierung des CpG Dinukleotids verglichen mit den Kontrollen nachgewiesen werden konnte, zeigte sich die Stelle in Zellen der Xiphophorus Melanomzelllinie PSM komplett unmethyliert. Diese Ergebnisse deuten stark daraufhin, dass eine differenzierte Methylierung das onkogene Potential dieser Zellen bewirkt. Um die Effekte veränderter globaler und promotor-spezifischer Methylierung auf die Tumorigenese besser zu verstehen, sind weitere Untersuchungen nötig.}, subject = {Xiphophorus Melanom}, language = {de} }