@article{DjuzenovaElsnerKatzeretal.2013,
  author    = {Djuzenova, Cholpon S. and Elsner, Ines and Katzer, Astrid and Worschech, Eike and Distel, Luitpold V. and Flentje, Michael and Polat, B{\"u}lent},
  title     = {Radiosensitivity in breast cancer assessed by the histone γ-H2AX and 53BP1 foci},
  series = {Radiation Oncology},
  journal   = {Radiation Oncology},
  doi       = {10.1186/1748-717X-8-98},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-96110},
  year      = {2013},
  abstract  = {Background High expression of constitutive histone γ-H2AX, a sensitive marker of DNA damage, might be indicative of defective DNA repair pathway or genomic instability. 53BP1 (p53-binding protein 1) is a conserved checkpoint protein with properties of a DNA double-strand breaks sensor. This study explores the relationship between the clinical radiosensitivity of tumor patients and the expression/induction of γ-H2AX and 53BP1 in vitro. Methods Using immunostaining, we assessed spontaneous and radiation-induced foci of γ-H2AX and 53 BP1 in peripheral blood mononuclear cells derived from unselected breast cancer (BC) patients (n=57) undergoing radiotherapy (RT). Cells from apparently healthy donors (n=12) served as references. Results Non-irradiated cells from controls and unselected BC patients exhibited similar baseline levels of DNA damage assessed by γ-H2AX and 53BP1 foci. At the same time, the γ-H2AX assay of in vitro irradiated cells revealed significant differences between the control group and the group of unselected BC patients with respect to the initial (0.5 Gy, 30 min) and residual (2 Gy, 24 h post-radiation) DNA damage. The numbers of 53BP1 foci analyzed in 35 BC patients were significantly higher than in controls only in case of residual DNA damage. A weak correlation was found between residual foci of both proteins tested. In addition, cells from cancer patients with an adverse acute skin reaction (grade 3) to RT showed significantly increased radiation-induced γ-H2AX foci and their protracted disappearance compared to the group of BC patients with normal skin reaction (grade 0-1). The mean number of γ-H2AX foci after 5 clinical fractions was significantly higher than that before RT, especially in clinically radiosensitive patients. Conclusions The γ-H2AX assay may have potential for screening individual radiosensitivity of breast cancer patients.},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {en}
}
@misc{Fronczek2009,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Fronczek, David Norman},
  title     = {Integration of fluorescence and atomic force microscopy for single molecule studies of protein complexes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70731},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {The scope of this work is to develop a novel single-molecule imaging technique by combining atomic force microscopy (AFM) and optical fluorescence microscopy. The technique is used for characterizing the structural properties of multi-protein complexes. The high-resolution fluorescence microscopy and AFM are combined (FIONA-AFM) to allow for the identification of individual proteins in such complexes. This is achieved by labeling single proteins with fluorescent dyes and determining the positions of these fluorophores with high precision in an optical image. The same area of the sample is subsequently scanned by AFM. Finally, the two images are aligned and the positions of the fluorophores are displayed on top of the topographical data. Using quantum dots as fiducial markers in addition to fluorescently labeled proteins, fluorescence and AFM information can be aligned with an accuracy better than 10 nm, which is sufficient to identify single fluorescently labeled proteins in most multi-protein complexes. The limitations of localization precision and accuracy in fluorescence and AFM images are investigated, including their effects on the overall registration accuracy of FIONA-AFM hybrid images. This combination of the two complementary techniques opens a wide spectrum of possible applications to the study of protein interactions, because AFM can yield high resolution (5-10 nm) information about the conformational properties of multi-protein complexes while the fluorescence can indicate spatial relationships of the proteins within the complexes. Additionally, computer simulations are performed in order to validate the accuracy of the registration algorithm.},
  subject      = {Kraftmikroskopie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gavvovidis2010,
  author    = {Gavvovidis, Ioannis},
  title     = {Prim{\"a}re Mikrozephalie: Einblicke in Expression und Funktion von MCPH1/Microcephalin und seiner Isoformen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51816},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Prim{\"a}re Mikrozephalie (MCPH) ist eine heterogene, autosomal rezessive St{\"o}rung des Menschen, die durch eine enorme Reduzierung des Hirnvolumens und variable geistige Behinderung ohne zus{\"a}tzliche neurologische Defizite charakterisiert ist. F{\"u}nf einzeln urs{\"a}chliche Gene sind bislang identifiziert. Zellul{\"a}res Merkmal von Patienten mit biallelischen Mutationen im MCPH1-Gen ist die vorzeitige Chromosomenkondensation in der G2-Phase des Zellzyklus sowie die verz{\"o}gerte Chromosomendekondensation in der darauf folgenden G1-Phase (PCC-Syndrom). In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass MCPH1 f{\"u}r zwei Haupttranskripte kodiert: Full-length-MCPH1 und ein Transkript ohne die Sequenz der letzten f{\"u}nf Exons (MCPH1De9-14). Das vom Full-length-Transkript kodierte Polypeptid enth{\"a}lt eine N-terminale und zwei C-terminale BRCT-Dom{\"a}nen, w{\"a}hrend der MCPH1De9-14-Isoform die beiden C-terminalen BRCT-Dom{\"a}nen fehlen. Beide Varianten zeigen eine {\"a}hnliche H{\"o}he der Gewebe-spezifischen Expression und sind in bestimmten f{\"o}talen Organen st{\"a}rker vertreten als in adulten. Beide Isoformen werden w{\"a}hrend des Zellzyklus antagonistisch reguliert. Beide sind Zellkern-spezifische Proteine. Drei Kernlokalisierungssequenzen wurden in silico identifiziert. Die funktionelle Untersuchung dieser Signale ergab, dass zwei von ihnen unabh{\"a}ngig voneinander den Kerntransport des Proteins bewerkstelligen k{\"o}nnen. Die alleinige Expression der jeweiligen Variante ist ausreichend, um die defekte Chromosomenkondensation in MCPH1-defizienten Zellen zu komplementieren. Fehlende Komplementation mit der Deletionsvariante MCPH1De1-7 weist die N-terminale Region von MCPH1 als unentbehrlich zur Verhinderung von PCC aus. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten auf eine redundante Funktion der beiden Isoformen in der Regulierung der Chromosomenkondensation hin. Im Gegensatz dazu verhalten sie sich unterschiedlich im Bezug auf die DNA-Schadensantwort. W{\"a}hrend Full-length-MCPH1 in strahlungsinduzierten Reparaturfoci lokalisiert werden kann, wird f{\"u}r MCPH1De9-14 keine Kolokalisierung mit phosphoryliertem H2AX nach DNA-Schadensinduktion beobachtet. Zusammenfassend kann man feststellen, dass das MCPH1-Gen f{\"u}r unterschiedliche Isoformen mit differenzieller Regulation auf RNA-Ebene und verschiedenen Funktionen auf Protein-Ebene kodiert. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit erleichtern das Verst{\"a}ndnis der diversen Funktionen von MCPH1 in der Zelle.},
  subject      = {Mikrozephalie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gerlinger2010,
  author    = {Gerlinger, Simone},
  title     = {DNA-Reparaturgene als Risikofaktoren f{\"u}r famili{\"a}ren Brustkrebs},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50087},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Voraussetzung f{\"u}r die genomische Integrit{\"a}t einer Zelle ist eine funktionierende DNA-Reparatur. Bei deren Zusammenbruch kommt es zur Tumorgenese. In dieser Arbeit wurde literarisch untersucht, welchen Einfluss DNA-Reparaturgene auf das Risiko f{\"u}r die Entwicklung von famili{\"a}rem Brustkrebs nehmen. Basis f{\"u}r die Brusttumorgenese ist eine defekte Rekombinations-Reparatur. Zunehmend treten auch andere, teilweise weniger erforschte, Reparaturwege in den Vordergrund. Diese k{\"o}nnten miteinander sogar ein komplexes DNA-Reparatur-Netzwerk bilden. Sind deren Komponenten defekt, kommt es zur Brusttumorgenese. Heterozygote Tr{\"a}ger einer Mutation in den zentralen Genen haben dabei ein erh{\"o}htes Risiko f{\"u}r famili{\"a}re Mammakarzinome. Biallele Tr{\"a}ger entwickeln teilweise sehr spezifische heredit{\"a}re Brustkrebssyndrome oder Brustkrebs-assoziierte heredit{\"a}re Krebssyndrome. Tr{\"a}gerinnen von Mutationen in den DNA-Reparaturgenen mit hoher Penetranz, BRCA1, BRCA2 und TP53, haben ein zwischen 3- und 22-fach erh{\"o}htes Brustkrebsrisiko. Mutationstr{\"a}gerinnen von Genen mit niedriger Penetranz wie CHEK2, ATM, NBS1 und die FA-Gene BRIP1 und PALB2 haben ein etwa 2- bis 5-faches Risiko. Normvarianten der DNA-Reparaturgene k{\"o}nnen sogar f{\"u}r ein noch h{\"o}heres Risiko pr{\"a}disponieren. Die Polymorphismen {\"u}ben einen additiven oder dominant negativen Effekt aus und modifizieren so das famili{\"a}re Brustkrebsrisiko kumulativ. Weiterhin wird dieses polygene Modell durch Umweltfaktoren moduliert, die das Risiko zus{\"a}tzlich erh{\"o}hen k{\"o}nnen. Die modulierenden Einfl{\"u}sse aller bislang detektierten Risikofaktoren m{\"u}ssen jedoch immer wieder durch neue genetische Modelle evaluiert werden. Die DNA-Reparaturgene sind f{\"u}r etwa 30\% aller famili{\"a}ren Brustkrebsf{\"a}lle verantwortlich, der große Rest ist weiterhin unerforscht. Viele, bislang noch wenig beachtete oder unbekannte DNA-Reparaturgene und Gene, die nicht als solche klassifiziert sind, haben das Potential zum Risikogen f{\"u}r Brustkrebs. Nach heutigem Kenntnisstand handelt es sich bei der Entstehung von famili{\"a}rem Brustkrebs um ein multifaktorielles Geschehen auf der Basis polygenetischer Ver{\"a}nderungen in den DNA-Reparaturgenen.},
  subject      = {Brustkrebs},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Graver2015,
  author    = {Graver, Shannon},
  title     = {Molecular and cellular cross talk between angiogenic, immune and DNA mismatch repair pathways},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108302},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {VEGF is a main driver of tumor angiogenesis, playing an important role not only in the formation of new blood vessels, but also acts as a factor for cell migration, proliferation, survival and apoptosis. Angiogenesis is a universal function shared by most solid tumors and its inhibition was thought to have the potential to work across a broad patient population. Clinical evidence has shown that inhibiting pathological angiogenesis only works in a subset of patients and the identification of those patients is an important step towards personalized cancer care. The first approved antiangiogenic therapy was bevacizumab (Avastin®), a monoclonal antibody targeting VEGF in solid tumors including CRC, BC, NSCLC, RCC and others. In addition to endothelial cells, VEGF receptors are present on a number of different cell types including tumor cells, monocytes and macrophages. The work presented in this thesis looked at the in vitro cellular changes in tumor cells and leukocytes in response to the inhibition of VEGF signaling with the use of bevacizumab. In the initial experiments, VEGF was induced by hypoxia in tumor cells to evaluate changes in survival, proliferation, migration and changes in gene or protein expression. There was a minimal direct response of VEGF inhibition in tumor cells that could be attributed to bevacizumab treatment, with minor variations in some of the cell lines screened but no uniform or specific response noted. MMR deficiency often results in microsatellite instability (MSI) in tumors, as opposed to microsatellite stable (MSS) tumors, and accounts for up to 15\% of colorectal carcinomas (CRCs). It has been suggested in clinical data that MMR deficient tumors responded better to bevacizumab regimens, therefore further research used isogenic paired CRC tumor cell lines (MMR deficient and proficient). Furthermore, a DNA damaging agent was added to the treatment regimen, the topoisomerase inhibitor SN-38 (the active metabolite of irinotecan). Inhibiting VEGF using bevacizumab significantly inhibited the ability of MMR deficient tumor cells to form anchor dependent colonies, however conversely, bevacizumab treatment before damaging cells with SN-38, showed a significant increase in colony numbers. Moreover, VEGF inhibition by bevacizumab pretreatment also significantly increased the mutation fraction in MMR deficient cells as measured by transiently transfecting a dinucleotide repeat construct, suggesting VEGF signaling may have an intrinsic role in MMR deficient cells. A number of pathways were analyzed in addition to changes in gene expression profiles resulting in the identification of JNK as a possible VEGF targeted pathway. JUN expression was also reduced in these conditions reinforcing this hypothesis, however the intricate molecular mechanisms remain to be elucidated. In order to remain focused on the clinical application of the findings, it was noted that some cytokines were differentially regulated by bevacizumab between MMR proficient and deficient cells. Treatment regimens employed in vitro attempted to mimic the clinical setting by inducing DNA damage, then allowing cells to recover with or without VEGF using bevacizumab treatment. Inflammatory cytokines, CCL7 and CCL8, were found to have higher expression in the MMR deficient cell line with bevacizumab after DNA damage, therefore the cross talk via tumor derived factors to myeloid cells was analyzed. Gene expression changes in monocytes induced by tumor conditioned media showed CCL18 to be a bevacizumab regulated gene by MMR deficient cells and less so in MMR proficient cells. CCL18 has been described as a prognostic marker in gastric, colorectal and ovarian cancers, however the significance is dependent on tumor type. CCL18 primarily exerts its function on the adaptive immune system to trigger a TH2 response in T cells, but is also described to increase non-specific phagocytosis. The results of this study did show an increase in the phagocytic activity of macrophages in the presence of bevacizumab that was significantly more apparent in MMR deficient cells. Furthermore, after DNA damage MMR deficient cells treated with bevacizumab released a cytokine mix that induced monocyte migration in a bevacizumab dependent manner, showing a functional response with the combination of MMR deficiency and bevacizumab. In summary, the work in this thesis has shown evidence of immune cell modulation that is specific to MMR deficient tumor cells that may translate into a marker for the administration of bevacizumab in a clinical setting. VEGF ist ein zentraler Regulator der Tumor-Angiogenese, und spielt eine wichtige Rolle nicht nur in der Bildung von neuen Blutgef{\"a}ßen, sondern ist auch f{\"u}r die Migration, Proliferation, das {\"U}berleben und Apoptose von Tumorzellen essentiell. Angiogenese ist eine der universellen Funktionen, welche das Wachstum der meisten soliden Tumoren charakterisiert. Eine der klassischen therapeutischen Ideen wurde auf der Basis entwickelt, dass die spezifische Hemmung der Angiogenese das Potenzial hat in einer breiten Patientenpopulation einen klinischen Effekt zu zeigen. Die klinische Erfahrung und Anwendung hat jedoch gezeigt, dass die Hemmung der pathologischen Angiogenese nur in einem Teil der Patienten einen therapeutischen Nutzen aufweist. Somit stellt die Identifikation derjenigen Patienten, welche von der anti-angiogenen Therapie profitieren, einen wichtiger Schritt zur personalisierten Krebsbehandlung dar. Die erste zugelassene antiangiogene Therapie war Bevacizumab (Avastin®), ein monoklonaler Antik{\"o}rper gegen VEGF, welcher unter anderem in soliden Tumoren wie CRC, BC, nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) und dem Nierenzellkarzinom angewandt wird. VEGF-Rezeptoren befinden sich nicht nur auf Endothelzellen, sondern sind auch auf einer Anzahl von verschiedenen Zelltypen, einschließlich Tumorzellen, Monozyten und Makrophagen nachweisbar. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse befassen sich mit den zellul{\"a}ren Ver{\"a}nderungen an Tumorzellen und Leukozyten als Reaktion auf die Hemmung der VEGF-Signalkaskade durch Bevacizumab in-vitro. In den Initialen Experimenten wurde VEGF durch Hypoxie in Tumorzellen induziert und Ver{\"a}nderungen der {\"U}berlebensrate, der Proliferation, Migration als auch in der Gen- oder Protein-Expression gemessen. Es konnte eine minimale direkte Reaktion der VEGF-Hemmung auf Tumorzellen beobachtet werden, welche auf die Bevacizumab Behandlung zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden k{\"o}nnte. Es zeigten sich aber auch geringf{\"u}gige Abweichungen in einigen der verwendeten Zellinien, die keine einheitliche Interpretation erlauben oder auf eine uniformelle Reaktion hinweisen w{\"u}rden. Das ph{\"a}notypische Korrelat einer „Mismatch" Reparatur (MMR)-Defizienz ist die Mikrosatelliteninstabilit{\"a}t im Gegensatz zu mikrosatellitenstabilen Tumoren und findet sich bei bis zu 15\% der kolorektalen Karzinomen (CRC) wieder. Klinischen Daten deuten daraufhin, dass Bevacizumab besser in MMR-defizienten Tumoren wirkt. Daher wurden die weiteren Untersuchungen in gepaarten MMR stabilen und MMR instabilen CRC-Tumorzelllinien (MMR defizient und kompetent) durchgef{\"u}hrt. Weiterhin wurde ein DNA-sch{\"a}digendes Agens, SN-38, ein Topoisomerase-Inhibitor (der aktive Metabolit von Irinotecan) dem Behandlungsschema zugef{\"u}gt. Es zeigte sich, dass die Hemmung von VEGF mittels Bevacizumab die F{\"a}higkeit der MMR defizienten Tumorzellen Kolonien zu bilden signifikant inhibiert. Im Gegensatz dazu, hatte die Behandlung von Bevacizumab vor der Zugabe des DNA sch{\"a}digenden Agens zu einer vermehrten Kolonienzahl gef{\"u}hrt. Außerdem erh{\"o}hte die Vorbehandlung mit Bevacizumab deutlich die Mutationsrate in MMR-defizienten Zellen, was durch die transiente Transfektion eines Dinukleotid-Repeat-Konstrukts nachgewiesen werden konnte. Dies deutete darauf hin, dass VEGF eine intrinsische Rolle in der Signalkaskade des MMR-Systems haben k{\"o}nnte. Deshalb wurde eine Anzahl von Signalalkaskaden zus{\"a}tzlich zu Ver{\"a}nderungen von Genexpressionsprofilen untersucht und JNK als m{\"o}gliche Verbindungsstelle der beiden Signalkaskaden, VEGF und MMR, identifiziert. Diese Hypothese wurde zus{\"a}tzlich unterst{\"u}tzt durch die Tatsache, dass die JUN Expression unter diesen experimentellen Bedingungen reduziert war. Die Aufkl{\"a}rung der komplexen molekularen Mechanismen der potentiellen Interaktion bleibt zuk{\"u}nftigen Untersuchungen vorbehalten. In Hinblick auf die klinische Konsequenz der erhaltenen Ergebnisse war es auff{\"a}llig, dass einige Zytokine durch Bevacizumab in den MMR defizienten Zellen im Gegensatz zu den MMR kompetenten Zellen unterschiedlich reguliert wurden. Die in-vitro verwendeten Behandlungsschemata waren den klinisch zur Anwendung kommenden Protokollen nachempfunden. Zuerst wurde ein DNA-Schaden gesetzt, und den Zellen erm{\"o}glicht, sich mit oder ohne Bevacizumab zu erholen. Es konnte gezeigt werden, dass die inflammatorischen Zytokine CCL7 und CCL8 eine h{\"o}here Expression in der MMR-defiziente Zelllinie in Kombination mit Bevacizumab aufweisen. Daher wurde ein m{\"o}glicher Crosstalk zwischen von Tumorzellen sezernierten Faktoren und myeloischen Zellen weiter verfolgt. Ver{\"a}nderungen der Genexpression in Monozyten durch Tumorzell- konditionierte Medien zeigte CCL18 als ein Bevacizumab reguliertes Gen in MMR-defizienten Zellen, aber nicht in MMR kompetenten Zellen. CCL18 {\"u}bt seine Funktion prim{\"a}r im adaptiven Immunsystems aus um eine TH2-Antwort in T-Zellen auszul{\"o}sen Ausserdem wird eine Erh{\"o}hung der nicht-spezifische Phagozytose als weitere Funktion beschrieben. CCL18 wurde bereits als prognostischer Marker in Magen-, Dickdarm- und Eierstockkrebsarten beschrieben; die klinische Bedeutung ist jedoch abh{\"a}ngig von Tumortyp. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine Erh{\"o}hung der phagozytischen Aktivit{\"a}t von Makrophagen in Gegenwart von Bevacizumab wesentlich deutlicher in MMR-defizienten Zellen ausgepr{\"a}gt war. Weiterhin wurde gefunden, dass nach DNA-Sch{\"a}digung in Bevacizumab behandelten MMR-defizienten Zellen Zytokine freigesetzt werden, welche eine Monozytenmigration in einer Bevacizumab-abh{\"a}ngigen Weise induzieren. Dies weist auf eine funktionelle Interaktion von MMR-Defizienz und Bevacizumab hin. Zus{\"a}tzlich zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit eine Immunzellmodulation, die spezifisch f{\"u}r Mismatch-Reparatur defiziente Tumorzellen ist und in der klinischen Praxis als Marker f{\"u}r die Verabreichung von Bevacizumab verwendet werden k{\"o}nnte.},
  subject      = {Vascular endothelial Growth Factor},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Goetz2018,
  author    = {G{\"o}tz, Silvia},
  title     = {Zuo1 - ein neues G-Quadruplex-bindendes Protein in \(Saccharomyces\) \(cerevisiae\)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-152158},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {G-Quadruplex (G4)-Strukturen sind sehr stabile und polymorphe DNA und RNA Sekund{\"a}rstrukturen mit einem konservierten Guanin-reichen Sequenzmotiv (G4-Motiv). Sie bestehen aus {\"u}bereinander gestapelten planaren G-Quartetts, in denen je vier Guanine durch Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen zusammengehalten werden. Da G4-Motive in Eukaryoten an bestimmten Stellen im Genom angereichert vorkommen, wird angenommen, dass die Funktion von G4-Strukturen darin besteht, biologische Prozesse positiv oder negativ zu regulieren. Aufgrund der hohen thermodynamischen Stabilit{\"a}t von G4 Strukturen ist davon auszugehen, dass Proteine in die Faltung, Stabilisierung und Entfaltung dieser Nukleins{\"a}ure-Strukturen regulatorisch involviert sind. Bis heute wurden viele Proteine in der Literatur beschrieben, die G4-Strukturen entwinden k{\"o}nnen. Jedoch konnten bisher nur wenige Proteine identifiziert werden, die in vivo die Faltung f{\"o}rdern oder G4-Strukturen stabilisieren. Durch Yeast One-Hybrid (Y1H)-Screenings habe ich Zuo1 als neues G4 bindendes Protein identifiziert. In vitro Analysen best{\"a}tigten diese Interaktion und es stellte sich heraus, dass Zuo1 G4-Strukturen stabilisiert. {\"U}bereinstimmend mit den in vitro Daten konnte gezeigt werden, dass Zuo1 signifikant an G4-Motive im Genom von Saccharomyces ceresivisiae bindet. Genomweit {\"u}berlappen G4-Motive, an die Zuo1 bindet, mit Stellen, an denen die DNA Replikation zum Stillstand kommt und vermehrt DNA Sch{\"a}den vorkommen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Zuo1 eine Funktion w{\"a}hrend der DNA Reparatur oder in Zusammenhang mit dem Vorankommen der DNA Replikationsgabel hat, indem G4-Strukturen stabilisiert werden. Diese Hypothese wird außerdem durch genetische Experimente gest{\"u}tzt, wonach in Abwesenheit von Zuo1 die Genominstabilit{\"a}t zunimmt. Aufgrund dieser Daten war es m{\"o}glich ein Model zu entwickeln, bei dem Zuo1 w{\"a}hrend der S-Phase G4-Strukturen bindet und stabilisiert wodurch die DNA Replikation blockiert wird. Diese Interaktion findet neben Stellen schadhafter DNA statt und unterst{\"u}tzt somit DNA Reparatur-Prozesse wie beispielsweise die Nukleotidexzisionsreparatur. Als weiteres potentielles G4-bindendes Protein wurde Slx9 in Y1H-Screenings identifiziert. In vitro Experimente zeigten zwar, dass Slx9 mit h{\"o}herer Affinit{\"a}t an G4-Strukturen bindet im Vergleich zu anderen getesteten DNA Konformationen, jedoch wurde in S. cerevisiae genomweit keine signifikante Bindung an G4-Motive festgestellt.},
  subject      = {Saccharomyces cerevisiae},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jonas2008,
  author    = {Jonas, Ren{\´e}},
  title     = {Arsen-induzierte Zyto- und Gentoxizit{\"a}t sowie deren Modulation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28772},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Arsen ist daf{\"u}r bekannt, dass es mutagen und kanzerogen wirkt und ein gentoxisches Potential besitzt. Die Mechanismen, durch die diese Effekte ausge{\"u}bt werden, sind noch nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass Parameter, die mit der Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), z.B. Superoxiddismutaseaktivit{\"a}t und H{\"a}moxygenase-Genexpression, und Ver{\"a}nderungen des epigenetischen Musters der DNA, z.B. Depletion von S-Adenosylmethionin, in Zusammenhang stehen, durch Arsen beeinflusst werden. In dieser Studie wurde versucht, das gentoxische Potential von Arsen mit Hilfe des Comet Assay, eines Standard-Gentoxizit{\"a}tstests, zu charakterisieren sowie zu pr{\"u}fen, ob dieser Test eine geeignete Messmethode f{\"u}r die gentoxische Wirkung von Arsen darstellt. Dies wurde unter Heranziehung verschiedener additiver Messgr{\"o}ßen wie der Vitalit{\"a}t und der Proliferation sowie der parallelen Quantifizierung der Mitose-, C-Mitose-, Mikrokern- und Apoptosefrequenzen der verwendeten murinen L5178Y-Zellen durchgef{\"u}hrt. Des Weiteren wurde der den Arsen-bedingten DNA-Sch{\"a}den zugrundeliegende Mechanismus genauer beleuchtet. Unter Zuhilfenahme verschiedener Modulatoren wurden durch Arsen induzierter oxidativer Stress und durch Arsen induzierte Ver{\"a}nderung der epigenetischen DNA-Struktur untersucht. Ferner wurde gepr{\"u}ft, inwieweit die Inhibition von oxidativem Stress und Hypomethylierung der DNA zur Verringerung von potenziellen Folgen wie der Entstehung unnat{\"u}rlicher Mitosemorphologien und chromosomaler Aberrationen beitragen k{\"o}nnen, die wiederum eventuell in der Entstehung von Karzinomen resultieren k{\"o}nnen. F{\"u}r die Modulation der Freisetzung von ROS wurden als prooxidative Substanz 4-Nitrochinolin-1-Oxid und als Antioxidantien Benfotiamin (Vitamin-B1-Prodrug), N-Acetylcystein (NAC) und \&\#945;-Tocopherol (Vitamin E) ausgew{\"a}hlt. Das Methylierungs¬muster der DNA sollte durch das hypomethylierende Agens 5-Azacytidin und durch die potenziell hypermethylierenden Verbindungen S-Adenosylmethionin (SAM) und Folat beeinflusst werden. Die Untersuchungen bez{\"u}glich des gentoxischen Potentials von Arsen und die Eignung des Comet Assay f{\"u}r dessen Quantifizierung ergaben, dass unter Miteinbeziehung der erw{\"a}hnten additiven Parameter und der Quantifizierung nach Behandlung mit unterschiedlichen Arsen-Konzentrationen nach unterschiedlich langen Behandlungszeiten die im Comet Assay erzielten Werte als korrekt und zuverl{\"a}ssig angesehen werden k{\"o}nnen. Des Weiteren zeigten die Untersuchungen der Freisetzung von ROS und der Ver{\"a}nderung des DNA-Methylierungsmusters mit Hilfe von Modulatoren, dass beide Mechanismen an den Arsen-induzierten Effekten beteiligt sind. Nicht nur konnte mit Hilfe der Modulatoren jeweils die Inhibition der Freisetzung von ROS und der DNA-Hypomethylierung erreicht werden, es konnte zudem gezeigt werden, dass die Substanzen auch die Reduktion der erh{\"o}hten Anzahl unnat{\"u}rlicher Mitosemorphologien und chromosomaler Aberrationen bewirkten. Dieser Zusammenhang konnte in dieser Studie zum ersten Mal aufgezeigt werden und k{\"o}nnte im Hinblick auf die potenzielle Erniedrigung der Krebsinzidenzen durch Supplementierung der Bev{\"o}lkerung in Gebieten mit Arsen-belastetem Trinkwasser mit den genannten Modulatoren von Bedeutung sein.},
  subject      = {Oxidativer Stress},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kalb2006,
  author    = {Kalb, Reinhard},
  title     = {Fanconi anemia and RAD50 deficiency : genetic and functional analysis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25823},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Human caretaker genes play a central role in the DNA damage response. Their defects cause a number of rare diseases which show genetic instability and increased propensity to malignant cell growth. The first of these diseases to be described in this thesis is Fanconi anemia (FA), a rare chromosome instability disorder with recessive inheritance characterized by progressive bone marrow failure, variable congenital malformations, and cancer predisposition. There are at least 13 FA complementation groups (FA-A, B, C, D1, D2, E, F, G, I, J, L, M and N), each representing mutations in a distinct gene. To date, except FANCI all the corresponding genes have been identified, denoted as FANC-A, B, C, D1/BRCA2, D2, E, F, G, J/BRIP1/BACH1, L/PHF9, M/Hef and N/PALB2.Further information is provided in chapters 1 and 2. FA cells are characterized by high sensitivity to DNA crosslinking agents and to elevated oxygen tension, but it is controversial whether they are also radiosensitive. Systematic testing (chapter 3) of primary skin fibroblast cultures from all currently known FA complementation groups revealed no increased sensitivity towards ionizing radiation (IR) and ultra-violet light (UV) when growing cells at physiological (5\% v/v) oxygen levels. Despite considerable interstrain variations FA cells showed no systematic differences to cell cultures derived from healthy controls, whereas positive controls (Ataxia telangiectasia and Cockayne syndrome) proved highly sensitive to IR or UV. Lack of radiosensitivity was also shown for the FANCD2 gene, a central gene in the FA/BRCA pathway whose mutational inactivation was studied in a large patient cohort. FA patients excluded previously from complementation groups FA-A, -C, E, F, G or L were screened for mutations in FANCD2. Even though mutation analysis of FANCD2 is complicated by the presence of pseudogene regions, biallelic FANCD2 mutations were identified in a series of 32 patients (chapter 4). The predominant types of mutations result in aberrant splicing causing exon skipping, exonisation of intronic sequence, activation of cryptic and creation of new 3´ splice sites. Many alleles were recurrent and could be associated with ethnicity. Interestingly, residual FANCD2 protein was observed in all available patient cell lines, and functionality was indicated by the presence of the monoubiquitinated FANCD2 isoform. This suggests that viability of FA-D2 patients depends on the presence of hypomorphic or leaky mutations. In chapter 5 the worldwide second FA patient belonging to complementation group FA-L is reported. Genetic analysis of patient derived fibroblasts revealed heterozygosity for a 5-bp deletion (exon 7) and a missense substitution (exon 11). In contrast to the tested fibroblasts two independent lymphoid cell lines proved resistant to the DNA crosslinking agent mitomycin C and showed proficient FANCD2 monoubiquitination. The functional reversion due to a compensating mutation in the splice acceptor site results in aberrant splicing and the restoration of the open reading frame. However, the revertant mosaicsm was restricted to the lymphatic cell lines such that there was no clinical improvement involving the other hematopoietic cell lineages, and bone marrow transplantation was required to treat the patients bone marrow failure. A direct link of Fanconi anemia to other DNA repair processes was provided by the identification of the BRCA1 interacting protein 1, BRIP1/BACH1, as a genuine FA gene (chapter 6). Genetic mapping of consanguineous Inuit families resulted in the identification of truncating mutations in BRIP1. In contrast to most of the other FA patients FANCD2 monoubiquitination was intact, linking these patients to complementation group FA-J. Biallelic mutations in BRIP1 were found in eight additional patients, one of whom was assigned previously to FA-J by somatic cell fusion. Therefore it could be shown that the postulated FANCJ gene is identical with BRIP1. This finding emphasizes the close connection between the BRCA- and the FA-family of genes, both involved in the DNA damage response. Biallelic mutations in BRCA2/FANCD1 cause a severe form of Fanconi anemia with childhood malignancies. Recently, a BRCA2 interacting protein was identified as a "partner and localizer of BRCA2" (PALB2) which confers cellular MMC resistance. A candidate gene approach revealed biallelic mutations in seven FA patients that developed solid tumors in early childhood (chapter 7). Patient cells show no or little PALB2 protein, lack of MMC induced RAD51 foci formation, and high chromosomal instability. Transduction of PALB2 cDNA complemented the MMC sensitive phenotype. Therefore, biallelic mutations in PALB2 cause a new subtype of FA, denoted as FA-N, which is connected with a high and early cancer risk. With respect to one of the most prominent but least understood caretaker gene syndromes, Fanconi anemia, this thesis has expanded our knowledge as follows: 1. refutation of major cellular radiosensitivity of FA cell lines regardless of complementation group, 2. detection of hypomorphic mutations and residual protein levels as a prerequisite for viability of the FANCD2 gene, 3. description of the worldwide second patient belonging to complementation group FA-L whose lymphocytes exhibit a novel type of somatic reversion, 4. participation in the discovery and functional characterization of two novel FA genes (FANCJ and FANCN). The last chapter of the thesis deals with a DNA repair pathway that is activated following exposure to ionizing radation. One of the central proteins responding to radiation-induced DNA damage is the product of the ATM gene which signals to a myriad of other proteins in response to DNA double strand breaks, including the NMR complex. This complex formed by the NBS1/MRE11/RAD50 proteins is thought to act as a specifi c sensor of DNA double-strand breaks. Mutations of MRE11 and NBS1 are associated with the radiation sensitivity syndromes Ataxia-telangiectasia-like disorder (AT-LD) and Nijmegen breakage syndrome (NBS), respectively. Chapter 8 presents the first ever identified patient with RAD50 deficiency due to biallelic germline mutations in the RAD50 gene. An 18-year-old German girl who has a variant form of NBS without immunodeficiency was found to be compound heterozygous for a nonsense mutation and the loss of the natural termination signal in the RAD50 gene. RAD50 protein expression was reduced to less than one tenth of normal in her fibroblasts and lymphoblastoid cells. At the nuclear level, RAD50 deficiency was associated with a high frequency of spontaneous chromatid exchanges and with the failure to form MRE11 and NBS1 nuclear foci in response to irradiation. ATM autophosphorylation, phosphorylation of p53 at serine 15 and the transcriptional induction of p21/WAF1 mRNA were reduced, and there was no evidence for Ser343 phosphorylation of NBS1 in RAD50 defi cient cells following irradiation. These defects could be complemented by expression of wildtype RAD50 cDNA. Our data shows that RAD50 modulates, like NBS1 and MRE11, the ATM-mediated DNA damage response and the G1/S cell cycle checkpoint. In addition, RAD50 appears to be required for nuclear localization of MRE11, and for NBS1 focus formation, underlining its importance for the proper function of the NMR complex. Owing to the studies performed within the framework of this thesis, RAD50 deficiency can now be added to the growing list of human caretaker gene syndromes with pronounced radiosensitivity that is distinctive at both the cellular and the clinical level from deficiencies involving the other members of the NMR complex.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Koelmel2020,
  author    = {K{\"o}lmel, Wolfgang},
  title     = {Structural and functional characterization of TFIIH from \(Chaetomium\) \(thermophilum\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-16176},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161769},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Gene expression and transfer of the genetic information to the next generation forms the basis of cellular life. These processes crucially rely on DNA, thus the preservation, transcription and translation of DNA is of fundamental importance for any living being. The general transcription factor TFIIH is a ten subunit protein complex, which consists of two subcomplexes: XPB, p62, p52, p44, p34, and p8 constitute the TFIIH core, CDK7, CyclinH, and MAT1 constitute the CAK. These two subcomplexes are connected via XPD. TFIIH is a crucial factor involved in both, DNA repair and transcription. The central role of TFIIH is underlined by three severe disorders linked to failure of TFIIH in these processes: xeroderma pigmentosum, Cockayne syndrome, and trichothiodystrophy. Only limited structural and functional data of TFIIH are available so far. Here, the model organism Chaetomium thermophilum was utilized with the aim to structurally and functionally characterize TFIIH. By combining the expression and purification of single TFIIH subunits with the co-expression and co-purification of dual complexes, a unique and powerful modular system of the TFIIH core subunits could be established, encompassing all proteins in high quality and fully functional. This system permits the step-wise assembly of TFIIH core, thereby making it possible to assess the influence of the intricate interaction network within TFIIH core on the overall enzymatic activities of TFIIH, which has not been possible so far. Utilizing the single subunits and dual complexes, a detailed interaction network of TFIIH core was established, revealing the crucial role of the p34 subunit as a central scaffold of TFIIH by linking the two proteins p44 and p52. Our studies also suggest that p62 constitutes the central interface of TFIIH to the environment rather than acting as a scaffold. TFIIH core complexes were assembled and investigated via electron microscopy. Preliminary data indicate that TFIIH adopts different conformational states, which are important to fulfill its functions in transcription and DNA repair. Additionally, a shortened construct of p62 was used to develop an easy-to-use, low cost strategy to overcome the crystallographic phase problem via cesium derivatization.},
  subject      = {Transkriptionsfaktor},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mahrhofer2009,
  author    = {Mahrhofer, Hartmut},
  title     = {Strahleninduzierte DNA-Sch{\"a}den und deren Reparatur in humanen Tumor- und Fibroblastenzelllinien detektiert mittels Histon gamma-H2AX},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-34823},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Trotz erheblicher Fortschritte auf dem Gebiet der Strahlentherapie ist es bis heute noch nicht m{\"o}glich, die Strahlenempfindlichkeit eines Individuums bereits vor Therapiebeginn vorherzusagen. Diese Tatsache f{\"u}hrt dazu, dass es einerseits bei einem Teil der Patienten zu starken Nebenwirkungen infolge einer Bestrahlung kommt und andererseits die Therapie oftmals nicht in ausreichendem Maße anspricht. Die Entwicklung eines verl{\"a}sslichen pr{\"a}diktiven Tests stellt daher ein wichtiges Ziel der strahlentherapeutischen Forschung dar und stand auch im Zentrum dieser Arbeit. Methodisch kam dabei der Koloniebildungstest sowie die fluoreszenzmikroskopische Detektion und Bildanalyse des Histons gamma-H2AX, einem relativ neuen Marker f{\"u}r DNA-Doppelstrangbr{\"u}che, zum Einsatz. Untersucht wurde eine sehr heterogene Gruppe aus 5 Fibroblasten- sowie 5 Tumorzelllinien. Unter den Fibroblastenzelllinien befanden sich 2 normale Hautfibroblasten, 2 Hautfibroblasten von Brustkrebspatientinnen mit {\"u}berdurchschnittlich starken Hautreaktionen nach der Bestrahlung sowie eine Zelllinie mit bekannter AT-Mutation. An Tumorzelllinien kam ein Adenokarzinom der Brust, ein Malignes Melanom, ein Fibrosarkom und zwei isogene aber unterschiedlich strahlensensible Glioblastomzelllinien, die sich in Hinblick auf ihre Proteinkinasenaktivit{\"a}ten unterscheiden, zum Einsatz. Durch den Koloniebildungstest konnte eine große Bandbreite der klonogenen {\"U}berlebensraten erkannt werden, wobei Zelllinien mit Proteinkinasedefekten die gr{\"o}ßte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber ionisierender Strahlung aufwiesen. Der Verlauf des Histons gamma-H2AX in Hinblick auf die Induktion, die Abbaukinetiken, die verbliebenen Reste nach 18 Stunden Reparaturdauer sowie die dosisabh{\"a}ngigen Kurvensteigungen zeigten jeweils einen charakteristischen Verlauf f{\"u}r jede untersuchte Zelllinie. Interessanterweise war die Hintergrundfluoreszenz bei Tumorzelllinien signifikant h{\"o}her als diejenige bei Fibroblastenzelllinien. Die strahlensensible Glioblastomzelllinie mit Proteinkinasedefekten zeigte eine deutlich protrahierte Phosphorylierung des Histons H2AX. Zwischen den {\"U}berlebensraten der Koloniebildungstests und den Ergebnissen der gamma-H2AX-Detektion wurden keine Korrelationen gefunden. Wie in dieser Arbeit gezeigt werden konnte, stellt der Verlauf des Histons gamma-H2AX einen stark zelllinienabh{\"a}ngigen Parameter dar. Das Histon gamma-H2AX besitzt dadurch ein hohes Potential um individuelle Mechanismen einer Zelllinie nach Einwirkung {\"a}ußerer Noxen, wie beispielsweise ionisierende Strahlung, zu untersuchen. Es bietet interessante Ansatzpunkte zur Beurteilung neuer Therapieregimes als auch zur Entwicklung und Bewertung strahlenmodulierender Chemotherapeutika.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mehringer2021,
  author    = {Mehringer, Christian Felix},
  title     = {Optimierung und Objektivierung der DNA-Biegewinkelmessung zur Untersuchung der initialen Schadenserkennung von Glykosylasen im Rahmen der Basen-Exzisions-Reparatur},
  doi       = {10.25972/OPUS-23084},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230847},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Doktorarbeit sollte ankn{\"u}pfend an die Ergebnisse aus vo-rangegangenen Untersuchungen der AG Tessmer, das von B{\"u}chner et al. [1] vorgestellte Modell zur DNA-Schadenserkennung, welches im Speziellen auf Daten zu den Glykosylasen hTDG und hOGG1 basierte, auf seine Allgemein-g{\"u}ltigkeit f{\"u}r DNA-Glykosylasen untersucht werden. Das Modell beschreibt den Prozess der Schadenserkennung als eine notwendige {\"U}bereinstimmung der passiven Biegung am Schadensort mit dem aktiven BiegungswinkeI der scha-densspezifischen Glykosylase. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit war zudem die Etablierung einer automatisierten Messsoftware zur objektiven Biegewinkelmessung an DNA-Str{\"a}ngen in rasterkraftmikroskopischen Aufnah-men. Dies wurde mit verschiedenen Bildverarbeitungsprogrammen sowie einer in MATLAB implementierten Messsoftware erreicht und das Programm zudem auf die Biegewinkelmessung von proteininduzierten Biegewinkeln erweitert. Zur Anwendung kam die Methode der automatisierten Biegewinkelmessung sowohl an rasterkraftmikroskopischen Aufnahmen der Glykosylase MutY gebunden an ungesch{\"a}digter DNA als auch an Aufnahmen von DNA mit und ohne Basen-schaden. Neben oxoG:A und G:A, den spezifischen MutY-Zielsch{\"a}den, wurden auch andere Basensch{\"a}den wie beispielsweise oxoG:C und ethenoA:T vermes-sen und zudem die von der Glykosylase MutY an ungesch{\"a}digter DNA induzier-te Biegung mit den Biegewinkeln der jeweiligen Zielsch{\"a}den verglichen. Die {\"U}bereinstimmung in den Konformationen der Zielsch{\"a}den und der Reparatur-komplexe auch f{\"u}r die Glykosylase MutY (wie bereits f{\"u}r hTDG und hOGG1 in oben genannter Arbeit gezeigt) erlauben ein verbessertes Verst{\"a}ndnis der Schadenssuche und -erkennung durch DNA-Glykosylasen, indem sie die All-gemeing{\"u}ltigkeit einer Biegungsenergie-basierten initialen Schadenserkennung durch DNA-Glykosylasen unterst{\"u}tzen. Die etablierte Messsoftware kann zu-k{\"u}nftig an weiteren DNA-Sch{\"a}den und den entsprechenden Protein-DNA-Komplexen ihre Anwendung finden und kann somit durch die effektive Gewin-nung objektiver Daten in großer Menge zur St{\"u}tzung des Modells beitragen.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Meier2011,
  author    = {Meier, Daniel},
  title     = {Konservierte transkriptionelle Regulationsmechanismen der Fanconi An{\"a}mie core complex Gene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65552},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Fanconi An{\"a}mie (FA) ist eine autosomal rezessive, im Falle der Untergruppe FA-B X-chromosomale Erbkrankheit, die mit chromosomaler und genomischer Instabilit{\"a}t verbunden ist und sich durch große ph{\"a}notypische und genetische Heterogenit{\"a}t auszeichnet. Symptomatisch sind Knochenmarksversagen, eine Vielfalt angeborener Fehlbildungen, die weit {\"u}berdurchschnittliche Disposition f{\"u}r akute myeloische Leuk{\"a}mie (AML), Plattenepithelkarzinome (SCC) sowie eine zellul{\"a}re Hypersensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber DNA Doppelstrangvernetzenden Substanzen. FA wird kompliziert durch ein progressives Knochenmarksversagen. Die FA Proteine sind essentiell f{\"u}r die interstrand crosslink (ICL) repair sowie an anderen DNA Reparatursystemen, beteiligt. Bisher wurden haupts{\"a}chlich Regulationsmechanismen untersucht, die die FA Proteine betreffen. Die Regulation der Transkripte war bisher nahezu unbekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde die transkriptionelle Regulation der sogenannten FA core complex Gene untersucht. Dabei handelt es sich um acht Gene, deren Produkte im Falle eines DNA Schadens den ersten Proteinkomplex des FA/BRCA Signalweges bilden. F{\"u}r diese acht Gene wurden in dieser Arbeit die Promotoren identifiziert und ihr Aktivierungspotential charakterisiert. Dabei stellte sich heraus, dass diese ein starkes Potential f{\"u}r die Transkriptionsinitiierung besitzen. Des Weiteren zeigten sich Gemeinsamkeiten in Form von Sequenzmotiven sowie Transkriptionsfaktorbindestellen, die in allen core complex Genen nahezu identisch waren. Durch diese Analysen ergaben sich Hinweise, dass die untersuchten Gene durch Mitglieder des JAK/ STAT (STAT1/4) sowie des TGF-b Signalwegs (SMAD1/4) reguliert werden. Funktionelle Untersuchungen mittels siRNA sowie Fibroblastenzelllinen, die biallelische FANCA Mutationen trugen, best{\"a}tigten diese Verbindungen. So hatte der knockdown der entsprechenden Transkriptionsfaktoren einen reduzierenden Einfluss auf die Transkriptmenge der core complex Gene. FANCA-mutierte Zelllinen weisen reduzierte mRNAs von STAT und SMAD auf. Dar{\"u}ber hinaus fanden sich signifikante {\"A}nderungen der Transkriptmenge in 112 verschiedenen Mitgliedern dieser Signalwege in den FA-A Zellinien. Eines dieser Mitglieder, IRF1, zeigte fast identische Ergebnisse wie sie bei STAT1/4 sowie SMAD1/4 beobachtet werden konnten. Die vorliegende Arbeit tr{\"a}gt dazu bei, die transkriptionelle Regulation der core complex Gene besser zu verstehen. Die auff{\"a}lligen Gemeinsamkeiten ihrer Regulation liefern neue Argumente f{\"u}r eine Koevolution dieser Gene.},
  subject      = {Fanconi An{\"a}mie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mueller2005,
  author    = {M{\"u}ller, Birgit},
  title     = {Induktion und Reparatur von DNS-Sch{\"a}den im Comet-Assay, klonogene {\"U}berlebensrate und Mikrokernfrequenz von humanen Zellen unterschiedlicher Herkunft nach R{\"o}ntgenbestrahlung in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18492},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die Entwicklung pr{\"a}diktiver Testverfahren, mit denen vor einer Bestrahlung die Strahlenempfindlichkeit von Normalgeweben und Turmoren bestimmt werden kann, stellt einen wichtigen Forschungsbereich in der Strahlentherapie dar. Mit solchen Testverfahren w{\"u}rde eine individuelle Strahlentherapie m{\"o}glich, die bei tolerierbarem Nebenwirkungslevel einen maximalen Effekt am Tumor erzielen k{\"o}nnte. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit drei etablierten Testmethoden zur Erkennung von Strahlensch{\"a}den an Zellkulturen in vitro. Der Kolonietest, der Mikrokern-Assay und der Comet-Assay wurden mit jeweils acht Zelllinien durchgef{\"u}hrt. Darunter befanden sich Fibroblasten von Patienten mit den heredit{\"a}ren Syndromen Ataxia teleangiektasia und Fanconi-An{\"a}mie, zwei Zelllinien von klinisch durchschnittlich strahlensensiblen Patienten und Zellen eines Patienten mit einem AT-{\"a}hnlichen Syndrom. Außerdem wurden drei Tumorzelllinien, ein malignes Melanom, ein Chorionkarzinom und ein Glioblastom, getestet. Bei jedem Testverfahren wurde zun{\"a}chst das Verhalten der einzelnen Zelllinien untersucht und anschließend versucht, Korrelationen zwischen den Verfahren zu finden. Es zeigte sich, dass mit dem Kolonietest, der als Standard unter den pr{\"a}diktiven Testverfahren gilt, die Zelllinien bez{\"u}glich ihrer Strahlensensibilit{\"a}t in einer Reihenfolge angeordnet werden konnten, die der klinischen Erwartung entsprach. Aufgrund bis zu drei Wochen dauernden Inkubationszeiten ist der Kolonietest jedoch f{\"u}r eine klinisch Anwendung ungeeignet. Bei einem Vergleich der Fraktion {\"u}berlebender Zellen im Kolonietest und dem prozentualen Anteil mikrokernhaltiger Zellen im Mikrokern-Assay nach Bestrahlung mit 1, 2 und 3 Gy konnte f{\"u}r sechs der acht getesteten Zelllinien eine statistisch signifikante Korrelation jeweils innerhalb der einzelnen Zelllinie, nicht jedoch zwischen verschiedenen Zelllinien nachgewiesen werden. Offensichtlich besitzt jede Zelllinie eine unterschiedliche Neigung, Mikrokerne zu bilden, die wiederum dosisabh{\"a}ngig mit der Fraktion {\"u}berlebender Zellen im Mikrokern-Assay korreliert. Eine sinnvolle Anordnung im Hinblick auf die Strahlensensibilit{\"a}t der einzelnen Zelllinien konnte mit dem Mikrokern-Assay jedoch nicht gezeigt werden. Der Comet-Assay stellt ein gut reproduzierbares mit wenigen Zellen in kurzer Zeit durchf{\"u}hrbares Testverfahren dar. Mit Hilfe des Comet-Assays konnte eine signifikante Korrelation zwischen der Fraktion {\"u}berlebender Zellen im Kolonietest und der Reparaturhalbwertszeit von DNS-Sch{\"a}den im Comet-Assay f{\"u}r sechs von acht Zelllinien gefunden werden. Diese Ergebnisse wecken zusammen mit anderen aktuellen Studien die Hoffnung, dass mit dem Comet-Assay zumindest f{\"u}r definierte Indikationen in naher Zukunft ein pr{\"a}diktiver Test f{\"u}r eine klinische Anwendung zur Verf{\"u}gung stehen wird.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muench2010,
  author    = {M{\"u}nch, Andrea},
  title     = {Funktionsst{\"o}rungen von DNA-Reparaturgenen als Risikofaktor f{\"u}r die Entwicklung von heredit{\"a}ren kolorektalen Karzinomen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50072},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {5 bis 10 \% aller kolorektalen Karzinome entstehen auf dem Boden einer erblichen Disposition. Bei der Tumorgenese dieser heredit{\"a}ren kolorektalen Karzinome spielen pathogenetisch vor allem Mutationen in DNA-Reparaturgenen eine wichtige Rolle. Ziel dieser Arbeit war es, anhand neuester Literatur darzustellen, welche Bedeutung Funktionsst{\"o}rungen in DNA-Reparaturgenen als Risikofaktoren bei der Entstehung von erblichen kolorektalen Karzinomen haben.Die meisten Mutationen unter den DNA-Reparaturgenen finden sich in Genen des Mismatch-Reparatursystems. Genetische Keimbahnmutationen in MMR-Genen sind an der Pathogenese von vier verschiedenen Krebssyndromen beteiligt, die zu kolorektalen Karzinomen f{\"u}hren k{\"o}nnen. Es sind das autosomal-dominant vererbte HNPCC-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hMSH2-, hMSH6-, hMLH3-, hPMS2- und hPMS1-Gen, das autosomal-dominant vererbte Muir-Torre-Syndrom dessen Grundlage Mutationen im hMSH2-, hMLH1- und hMSH6-Gen sind, das autosomal-dominant oder autosomal-rezessiv vererbte Turcot-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hPMS2-, hMSH2- und hMSH6-Gen sowie das autosomal-rezessiv vererbte Mismatch-Repair-Deficiency-Syndrom mit Mutationen im hMLH1-, hMSH2-, hMSH6- und hPMS2-Gen. Neben genetischen Mutationen werden auch zunehmend epigenetische Modifikationen entdeckt, die DNA-Reparaturgene durch Promotorhypermethylierung inaktivieren und so an der Pathogenese erblicher kolorektaler Karzinome mitwirken. Bis jetzt sind Epimutationen in den MMR-Genen hMLH1 und hMSH2 in der Literatur beschrieben worden. Auch im DNA-Reparaturgen MGMT, einem Gen aus dem Reversions-Reparatursystem, konnten Epimutationen nachgewiesen werden, die die Entstehung von kolorektalen Tumoren f{\"o}rdern.Funktionsst{\"o}rungen in DNA-Reparaturgenen des Basen-Exzisions-Reparatursystems sind ebenso an der Tumorgenese des kolorektalen Karzinoms beteiligt. Genetische Keimbahnmutationen im DNA-Reparaturgen MUTYH f{\"u}hren zur MUTYH-assoziierten Polyposis (MAP), einem erblichen Krebssyndrom, mit einem autosomal-rezessiven Erbgang. Genetische Mutationen konnten auch im MBD4-Gen, einem weiteren BER-Gen, in kolorektalen Karzinomen nachgewiesen werden.},
  subject      = {Dickdarmkrebs},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Neveling2007,
  author    = {Neveling, Kornelia},
  title     = {Molecular causes and consequences of genetic instability with respect to the FA/BRCA Caretaker Pathway},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27383},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {In the context of this thesis, I investigated the molecular causes and functional consequences of genetic instability using a human inherited disease, Fanconi anemia. FA patients display a highly variable clinical phenotype, including congenital abnormalities, progressive bone marrow failure and a high cancer risk. The FA cellular phenotype is characterized by spontaneous and inducible chromosomal instability, and a typical S/G2 phase arrest after exposure to DNA-damaging agents. So far, 13 genes have been identified, whose biallelic (or, in the case of X-linked FANCB, hemizygous) mutations cause this multisystem disorder. The FA proteins interact in a multiprotein network, instrumental and essential in the cellular response to DNA damage. A more comprehensive summary of Fanconi anemia and its myriad clinical, cellular and molecular manifestations is provided in the introduction section of this thesis. The results of my experimental work are presented as published papers and manuscripts ready to be submitted. In the first publication, I investigated the connection between FA genes and bladder tumors. The question I tried to answer was whether a disruption of the FA/BRCA pathway may be a frequent and possibly causal event in bladder cancer, explaining the hypersensitivity of these cells to DNA-crosslinking agents. On the basis of my experimental data I arrived at the conclusion that disruption of the FA/BRCA pathway might be detrimental rather than advantageous for the majority tumor types by rendering them vulnerable towards DNA damaging agents and oxidative stress. The second publication deals with the gene coding for the core complex protein FANCE and tries to answer the question why FANCE is so rarely affected among FA-patients. The conclusion from these studies is that like FANCF, FANCE functions as a probable adaptor protein with a high tolerance towards amino acid substitutions which would explain the relative rareness of FA-E patients. I have also investigated the FANCL gene whose product functions as the catalytic subunit of the E3 ligase. The third publication addresses this issue by providing the first comprehensive description of genetic alterations and phenotypic manifestations in a series of three FA-L patients. The results of my study show that genetic alterations of FANCL are compatible with survival, these alterations may include large deletions such as so far common only in the FANCA gene, FA-L phenotypes can be mild to severe, and FANCL belongs to the group of FA genes that may undergo somatic reversion. The central protein of the FA/BRCA network, FANCD2, is the subject of the fourth publication presented in this thesis. Most importantly, we were able to show that there are no biallelic null mutations in FANCD2. Correspondingly, residual protein of both FANCD2-isotypes (FANCD2-S and FANCD2-L) was present in all available patient cell lines. This suggests that complete abrogation of the FANCD2 protein cannot be tolerated and causes early embryonic lethality. There are at least three FA proteins that are not required for the posttranslational modification of FANCD2. One of these proteins is the 5'-3' helicase BRIP1 (BRCA1-interacting protein 1), a protein that interacts directly with the breast cancer susceptibility protein BRCA1. I participated in the identification of BRIP1 as the FA protein FANCJ. This discovery is described in the fifth publication of this thesis. The newly discovered protein BRIP1/FANCJ seems to act as one of the mediators of genomic maintenance downstream of FANCD2. Another protein identified downstream of FANCD2 is PALB2. PALB2 was originally discovered as "partner and localizer of BRCA2". In a candidate gene approach we tested patients with early childhood cancers but without mutations in BRCA2 for mutations in PALB2 (publication 6). PALB2 was identified as a novel FA gene and designated FANCN. FA-N patients are very severely affected. The last publication included in my thesis describes the identification of the FA gene FANCI as the second monoubiquitinated member of the FA/BRCA pathway (publication 7). We identified biallelic mutations in KIAA1794 in four FA patients, thus proving the genuine FA-nature of this candidate sequence. The general discussion provides a synopsis of the results and conclusions of my work with the state of art of FA research.},
  subject      = {Fanconi-An{\"a}mie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reiss2010,
  author    = {Reiß, Cora},
  title     = {Einfluss von Defekten des Mismatch Reparatur Proteins MLH1 (Mut L Homolog 1) auf Fertilit{\"a}t und Tumorgenese im Mausmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53626},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Mutationen im humanen DNA Mismatch-Reparatur (MMR) Gens Mlh1 sind mit dem erblichen, nicht-polyp{\"o}sen Kolonkarzinom (Lynch Syndrom, HNPCC) und einem signifikanten Anteil sporadischer kolorektaler Tumore assoziiert. Zudem konnten MMR Defekte in sporadischen und erblichen Lymphom Erkrankungen beschrieben werden. In Zellen resultiert die Inaktivierung des Mlh1 Gens in der Akkumulation von somatischen Mutationen im Genom und einer erh{\"o}hten Resistenz gegen{\"u}ber den genotoxischen Effekten einer Vielzahl von DNA sch{\"a}digenden Agenzien. M{\"a}use, die ein Null Allel f{\"u}r das MMR Gen Mlh1 tragen zeigen einen starken Tumorpr{\"a}dispositions Ph{\"a}notyp. Sie entwickeln vorrangig B- und T-Zell Lymphome und mit geringerer Haufigkeit gastrointestinale Tumore. Zus{\"a}tzlich sind Mlh1-/- M{\"a}use durch einen meiotischen Ph{\"a}notyp charakterisiert, der zu Sterilit{\"a}ten in beiden Geschlechtern f{\"u}hrt. Um die Effekte von Mlh1 missense Mutationen auf die Tumoranf{\"a}lligkeit zu untersuchen, erzeugten wir eine Mauslinie, die die h{\"a}ufig in HNPCC Patienten beschriebene MLH1G67R Mutation tragen, die in einer der ATP Bindungs-Dom{\"a}nen von MLH1 lokalisiert ist. Auch wenn die MLH1G67R Mutation in homozygot mutanten M{\"a}usen in einer DNA Reparatur Defizienz resultierte hatte sie keinen Effekt auf die MMR vermittelte zellul{\"a}re Antwort auf DNA Sch{\"a}den. Hierzu geh{\"o}rte die apoptotische Antwort von Epithelzellen der intestinalen Mucosa auf Cisplatin, die in Mlh1-/- M{\"a}usen defektiv jedoch in Mlh1G67R/G67R M{\"a}usen normal ausfiel. Mlh1G67R/G67R mutante M{\"a}use zeigten wie Mlh1-/- Tiere einen starken Tumorpr{\"a}dispositions Ph{\"a}notyp. Sie entwickelten jedoch im Vergleich zu Mlh1-/- Tieren signifikant weniger gastrointestinale Tumore, was darauf hinweist, dass Mlh1 missense Mutationen die Tumor supprimierende MMR Funktion in einer Gewebs-spezifischen Weise beeinflussen k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus sind Mlh1G67R/G67R M{\"a}use, aufgrund der fehlenden Bindungsf{\"a}higkeit des MLH1G67R Proteins an die meiotischen Chromosomen im Pachyt{\"a}n Stadium, steril. Dies zeigt, dass die ATPase Aktivit{\"a}t von MLH1 f{\"u}r die Fertilit{\"a}t in S{\"a}ugern essentiell ist. Diese Untersuchungen belegen, dass die Mlh1G67R Mutation die biologischen MLH1 Funktionen differentiell mit einem eindeutigen Ph{\"a}notyp beeinflusst. Um die Rolle von MLH1 f{\"u}r die Lymphomagenese detaillierter untersuchen zu k{\"o}nnen, generierten wir ein neues Mausmodell mit einem konditionellen Mlh1 Allel (Mlh1flox/flox). Das Einkreuzen von transgenen EIIa-Cre Mausen in die Mlh1flox/flox Mauslinie f{\"u}hrte zur konstitutiven Inaktivierung von MLH1. Die resultierende Mlh1Δex4/Δex4 Mauslinie zeichnete sich durch MMR Defizienz und einen zu Mlh1-/- Tieren vergleichbaren Tumorpr{\"a}dispositions Ph{\"a}notyp aus. Zur T-Zell spezifischen MMR Inaktivierung kombinierten wir das Mlh1flox/flox Allel mit dem Lck-Cre Transgen. In den resultierenden Mlh1TΔex4/TΔex4 M{\"a}usen ist die MLH1 Inaktivierung auf doppelt positive und einzel positive Thymozyten und na{\"i}ve periphere TZellen beschr{\"a}nkt. Die Entwicklung von T-Zell Lymphomen in Mlh1TΔex4/TΔex4 M{\"a}usen ist im Vergleich zu Mlh1-/- M{\"a}usen signifikant reduziert, was eine wichtige, Lymphom supprimierende MMR Funktion in fr{\"u}hen Stadien der T-Zell Entwicklung oder in lymphoiden Vorl{\"a}uferzellen impliziert.},
  subject      = {Colonkrebs},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rohleder2014,
  author    = {Rohleder, Florian},
  title     = {The Intricate Network of Replication-dependent Interstrand Crosslink DNA Repair},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113121},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {The Fanconi anemia (FA) pathway is a replication-dependent DNA repair mechanism which is essential for the removal of interstrand crosslink (ICL) DNA damages in higher eukaryotes (Moldovan and D'Andrea, 2009). Malfunctions in this highly regulated repair network lead to genome instability (Deans and West, 2011). Pathological phenotypes of the disease FA which is caused by mutations in the eponymous pathway are very heterogeneous, involving congenital abnormalities, bone-marrow failure, cancer predisposition and infertility (Auerbach, 2009). The FA pathway comprises a complex interaction network and to date 16 FA complementation groups and associated factors have been identified (Kottemann and Smogorzewska, 2013). Additionally, components of nucleotide excision repair (NER), homologous recombination repair (HRR), and translesion synthesis (TLS) are involved and coordinated by the FA proteins (Niedzwiedz et al., 2004; Knipscheer et al., 2009). One of the FA proteins is the DEAH helicase FANCM. In complex with its binding partners FAAP24 and MHF1/2 it binds the stalled replication fork and activates the FA damage response (Wang et al., 2013). However, the exact steps towards removal of the ICL damage still remain elusive. To decipher the underlying process of FA initiation by FANCM, this thesis mainly focuses on the archaeal FANCM homolog helicase-associated endonuclease for fork-structured DNA (Hef). Hef from the archaeal organism Thermoplasma acidophilum (taHef) differs from other archaeal Hef proteins and exclusively comprises an N-terminal helicase entity with two RecA and a thumb-like domain while others additionally contain a nuclease portion at the C-terminus. I solved the crystal structure of full-length taHef at a resolution of 2.43 {\AA}. In contrast to the crystal structure of the helicase domain of Hef from Pyrococcus furiosus (pfHef), taHef exhibits an extremely open conformation (Nishino et al., 2005b) which implies that a domain movement of the RecA-like helicase motor domains of 61° is possible thus highlighting the flexibility of helicases which is required to translocate along the DNA. However, small-angle x-ray scattering (SAXS) measurements confirm an intermediate conformation of taHef in solution indicating that both crystal structures represent rather edge states. Most importantly, proliferating cell nuclear antigen (PCNA) was identified as an interaction partner of Hef. This interaction is mediated by a highly conserved canonical PCNA interacting peptide (PIP) motif. Intriguingly, the presence of PCNA does not alter the ATPase nor the helicase activity of taHef, thus suggesting that the interaction is entirely dedicated to recruit taHef to the replication fork to fulfill its function. Due to a high level of flexibility the taHef-taPCNA complex could not be crystallized and therefore SAXS was utilized to determine a low-resolution model of this quaternary structure. This newly discovered PCNA interaction could also be validated for the eukaryotic FANCM homolog Mph1 from the thermophilic fungus Chaetomium thermophilum (ctMph1). As the first step towards the characterization of this interaction I solved the crystal structure of PCNA from Chaetomium thermophilum (ctPCNA). Furthermore, it was possible to achieve preliminary results on the putative interaction between the human proteins FANCM and PCNA (hsFANCM, hsPCNA). In collaboration with Detlev Schindler (Human Genetics, W{\"u}rzburg) and Weidong Wang (National Institute on Aging, Baltimore, USA) co-immunoprecipitation (CoIP) experiments were performed using hsFANCM and hsPCNA expressed in HEK293 cells. Although an interaction was reproducibly observed in hydroxyurea stimulated cells further experiments and optimization procedures are required and ongoing.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Rost2020,
  author    = {Rost, Isabell},
  title     = {Gezielte Anreicherungs- und neue DNA-Sequenzierungsstrategien f{\"u}r die molekulare Analyse von Fanconi-An{\"a}mie-Genen},
  doi       = {10.25972/OPUS-15109},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151096},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Fanconi-An{\"a}mie (FA) ist, mit Ausnahme von Mutationen in FANCR/RAD51, eine autosomal-rezessive oder X-chromosomal vererbte Krankheit, die sich durch eine ausgesprochene klinische als auch genetische Heterogenit{\"a}t auszeichnet. Neben einem fortschreitenden Knochenmarksversagen z{\"a}hlen zu den typischen Merkmalen eine Vielzahl an angeborenen Fehlbildungen, wie beispielsweise Radialstrahlanomalien, Minderwuchs oder Pigmentierungsst{\"o}rungen. Zudem besteht f{\"u}r FA-Patienten ein {\"u}berdurchschnittlich hohes Risiko bereits in jungen Jahren an akuter myeloischer Leuk{\"a}mie oder soliden Tumoren zu erkranken. Bislang konnten in 21 FA-Genen (FANCA, -B, -C, - D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O, -P, -Q, -R, -S, -T, -U oder -V) krankheitsverursachende Mutationen identifiziert werden, deren Proteinprodukte maßgeblich an der Aufrechterhaltung der Genomstabilit{\"a}t beteiligt sind und Komponenten des FA/BRCA-DNA-Reparaturweges darstellen. In der klassischen FA-Mutationsanalyse kommen meist Sanger-Sequenzierungen sowie MLPA- und Immunblot-Analysen zum Einsatz. Da im Wesentlichen keine Genotyp-Ph{\"a}notyp-Korrelation besteht, gestaltet sich, gerade bei seltenen FA-Komplementationsgruppen, der Nachweis von krankheitsverursachenden Mutationen oftmals sehr zeit- und kostenintensiv. W{\"a}hrend der letzten Jahre wurden verschiedene Strategien zur Anreicherung und Sequenzierung entwickelt, welche die parallele Sequenzanalyse einzelner ausgew{\"a}hlter Gene, ganzer Exome oder sogar des gesamten Genoms und somit eine kosten- und zeiteffiziente Mutationsanalyse erm{\"o}glichen. In der vorliegenden Arbeit wurden unterschiedliche Anreicherungsmethoden mit anschließender Hochdurchsatzsequenzierung auf ihre Anwendbarkeit in der molekulargenetischen FA-Diagnostik getestet, um klassische Mutationsanalyse-Methoden zu erg{\"a}nzen oder m{\"o}glicherweise sogar ganz ersetzen zu k{\"o}nnen. Der erste Teil der Arbeit befasste sich mit der Etablierung eines FA-spezifischen Genpanels zur Genotypisierung von FA-Patienten. Nachdem die Methode zun{\"a}chst anhand von FA-Patienten mit bekannten Mutationen optimiert werden musste, erwies sie sich als effizienter Ansatz zum Nachweis krankheitsverursachender Mutationen bei FA-Patienten unbekannter Komplementationsgruppe. Durch die FA-Panelanalyse konnten 37 von 47 unklassifizierten Patienten einer FA-Komplementationsgruppe zugeordnet werden, indem deren kausalen Mutationen bestimmt wurden. In einem weiteren Ansatz sollte die Anwendbarkeit eines kommerziellen Anreicherungspanels zur FA-Diagnostik untersucht werden. Auch hier konnte ein Großteil der krankheitsverursachenden Mutationen von f{\"u}nf bekannten wie auch 13 nicht zugeordneten FA-Patienten detektiert und somit eine molekulargenetische Diagnose bei neun weiteren, zuvor unklassifizierten FA-Patienten, gestellt werden. Ferner wurden sechs ausgew{\"a}hlte Patienten, zus{\"a}tzlich zur Panelanreicherung, per Exomanalyse untersucht. Zum einen konnten Mutationen in bekannten FA-Genen best{\"a}tigt oder neu identifiziert werden. Zum anderen wurden auch potentiell pathogene Mutationen in DNA-Reparaturgenen außerhalb des FA/BRCA-Signalweges bei zwei Patienten mit unbest{\"a}tigter Verdachtsdiagnose FA verifiziert. So wurde bei mehreren Mitgliedern einer Familie mit unterschiedlichen Tumorerkrankungen eine zuvor unbeschriebene homozygote Nonsense-Mutation in der BER-Glykosylase NTHL1 nachgewiesen, f{\"u}r welche bislang erst zwei pathogene Mutationen als Ausl{\"o}ser eines neuen Krebssyndroms bekannt sind. Bei einem weiteren Patienten wurden compound-heterozygote Mutationen in RPA1 detektiert, ein Gen f{\"u}r das bislang noch kein Krankheitsbild bekannt ist. Mit Hilfe der drei verschiedenen Anreicherungsstrategien konnten insgesamt 47 von 60 unklassifizierten FA-Patienten 13 verschiedenen Komplementationsgruppen eindeutig zugeordnet werden. Es zeigte sich dabei ein breites Spektrum an neuen, bislang unbeschriebenen FA-Mutationen. Den gr{\"o}ßten Anteil an der Gesamtzahl der nachgewiesenen Mutationen hatten Spleißmutationen, die auf eine Auswirkung auf das kanonische Spleißmuster untersucht wurden, um einen pathogenen Effekt nachweisen zu k{\"o}nnen. Weiterhin schloss die Arbeit die Charakterisierung einzelner FA-Patienten bzw. Komplementationsgruppen mit ein. Dazu z{\"a}hlen die seltenen Untergruppen FA-T und FA-Q, f{\"u}r die jeweils ein neuer Patient identifiziert werden konnte. Durch die funktionelle Charakterisierung der dritten jemals beschriebenen FA-Q-Patientin konnten Einblicke in das Zusammenspiel der Reparatur von DNA-Quervernetzungen und der Nukleotidexzisionsreparatur gewonnen und die ph{\"a}notypische Variabilit{\"a}t von FA durch die subjektive als auch zellul{\"a}re UV-Sensitivit{\"a}t der Patientin erg{\"a}nzt werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte das Mutationsspektrum in FA-I sowie FA-D2 erweitert werden. Eine genauere Untersuchung der Pseudogenregionen von FANCD2 erm{\"o}glichte dabei die gezielte Mutationsanalyse des Gens. Insgesamt konnten die Ergebnisse dieser Arbeit dazu beitragen, das Mutationsspektrum in FA zu erweitern und durch die Identifizierung und Charakterisierung einzelner Patienten neue Einblicke in verschiedene Komponenten des FA/BRCA-Signalweges zu erhalten. Es zeigte sich, dass neue DNA-Sequenzierungsstrategien in der FA-Diagnostik eingesetzt werden k{\"o}nnen, um eine effiziente Mutationsanalyse zu gew{\"a}hrleisten und klassische Methoden in Teilbereichen zu ersetzen.},
  subject      = {Fanconi-An{\"a}mie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Roth2011,
  author    = {Roth, Heide Marie},
  title     = {Nucleotide Excision Repair: From Recognition to Incision of damaged DNA},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57098},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The Nucleotide Excision Repair (NER) pathway is able to remove a vast diversity of structurally unrelated DNA lesions and is the only repair mechanism in humans responsible for the excision of UV induced DNA damages. The NER mechanism raises two fundamental questions: 1) How is DNA damage recognition achieved discriminating damaged from non damaged DNA? 2) How is DNA incision regulated preventing endonucleases to cleave DNA non specifically but induce and ensure dual incision of damaged DNA? Thus, the aim of this work was to investigate the mechanisms leading from recognition to incision of damaged DNA. To decipher the underlying process of damage recognition in a prokaryotic model system, the intention of the first part of this work was to co crystallize the helicase UvrB form Bacillus caldotenax together with a DNA substrate comprising a fluorescein adducted thymine as an NER substrate. Incision assays were performed to address the question whether UvrB in complex with the endonuclease UvrC is able to specifically incise damaged DNA employing DNA substrates with unpaired regions at different positions with respect to the DNA lesion. The results presented here indicate that the formation of a specific pre incision complex is independent of the damage sensor UvrA. The preference for 5' bubble substrate suggests that UvrB is able to slide along the DNA favorably in a 5' → 3' direction until it directly encounters a DNA damage on the translocating strand to then recruit the endonuclease UvrC. In the second part of this work, the novel endonuclease Bax1 from Thermoplasma acidophilum was characterized. Due to its close association to archaeal XPB, a potential involvement of Bax1 in archaeal NER has been postulated. Bax1 was shown to be a Mg2+ dependent, structure specific endonuclease incising 3' overhang substrates in the single stranded region close to the ssDNA/dsDNA junction. Site directed mutagenesis of conserved amino acids was employed to identify putative active site residues of Bax1. In complex with the helicase XPB, however, incision activity of Bax1 is altered regarding substrate specificity. The presence of two distinct XPB/Bax1 complexes with different endonuclease activities indicates that XPB regulates Bax1 incision activity providing insights into the physical and functional interactions of XPB and Bax1.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Scherer2003,
  author    = {Scherer, Stefan},
  title     = {Regulation und funktionelle Analyse der menschlichen Mismatchreparaturgene /-proteine am speziellen Beispiel von hMSH2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8317},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Das menschliche MHS2 Gen ist eine sehr gut charakterisierte Komponente des Mismatch-Reparatur-Systems (MMR) und h{\"a}ufig mit der HNPCC Erkrankung assoziiert. Der Mechanismus {\"u}ber den MSH2 an der Karzinomentwicklung beteiligt ist, sind Defekte in der DNA-Reparatur. Es konnte gezeigt werden, dass Mutationen in den kodierenden Regionen dieses Gens direkt in die Mikrosatelliteninstabilit{\"a}t involviert sind. Generell ist MSH2 ein Teil des postreplikativen Reparatursystems der Zellen, und sch{\"u}tzt so vor der Akkumulation von Mutationen. Dadurch wird die genetische Stabilit{\"a}t und Integrit{\"a}t gew{\"a}hrleistet. Ein anderer Teil der zellul{\"a}ren Krebsabwehr ist das p53 Tumorsuppressorgen. Ein m{\"o}glicher DNA Schaden, der in der Lage ist, p53 zu aktivieren, ist UV-Licht. Eine weitere gut charakterisierte Komponente der zellul{\"a}ren UV Reaktion ist der Transkriptionsfaktor c-Jun. Ziel der Arbeit war es die Regulation und Signalfunktion von MSH2 n{\"a}her zu charakterisieren. Dazu wurde der Promotor des Gens in ein Luziferase Promotorgenkonstrukt kloniert. Dieses Konstrukt wurde in menschliche Keratinozyten transfiziert, die nachfolgend mit UV bestrahlt wurden. Es konnte eine zeit- und dosisabh{\"a}ngige Hochregulation von MSH2 gezeigt werden. Diese Transkriptionserh{\"o}hung wurde von p53 initiiert, denn durch eine gezielte Mutation der p53-Bindungsstelle im MSH2 Promotor war dieser Effekt vollkommen aufgehoben. Interessanterweise war dieser Effekt von einem zus{\"a}tzlichen Faktor abh{\"a}ngig, ohne den keine Hochregulation erkennbar war. Verantwortlich hierf{\"u}r war der Transkriptionsfaktor c-Jun. Dadurch konnte eine funktionelle Interaktion von p53 und c-Jun in der transkriptionellen Aktivierung von hMSH2 gezeigt werden. Dieser zeit- und dosisabh{\"a}ngige Effekt war sowohl auf RNA als auch auf Proteinebene nachvollziehbar. Der gr{\"o}ßte Anstieg war bei 50 J/m2 zu verzeichnen, wohin gegen bei Verwendung von 75 J/m2 die Transkriptmenge geringer wurde, um bei 100 J/m2 erneut anzusteigen. Um diesen erneuten Anstieg des Proteins n{\"a}her zu beschreiben wurden bei den stark bestrahlten Zellen TUNEL-Untersuchungen durchgef{\"u}hrt. Hierbei zeigte sich eine positive Korrelation zwischen der Menge an MSH2 Protein und an TUNEL-positiven apoptotischen Zellen. Um weiter zu zeigen, dass der zweite Anstieg des Proteins nicht mit einer Reparaturfunktion verbunden ist, wurde ein biochemisch basierter Test durchgef{\"u}hrt, welcher die Reparaturkapazit{\"a}t semiquantitativ beschreibt. Dabei konnte klar gezeigt werden, dass die mit 100 J/m2 bestrahlten Zellen keine Reparaturfunktion mehr erf{\"u}llen. FACS-Analysen und Zellf{\"a}rbungen gegen Annexin V und mit Propidiumiodid best{\"a}tigten die stattfindende Apoptose in den Zellen. Eine weitere Komponente des MMR-Systems ist MSH6. MSH6 bildet mit MSH2 ein Dimer, welches den Fehler in der DNA erkennt und das weitere Reparaturprogramm einleitet. Die Expression dieses Proteins konnte nur bis zu einer Dosis von 50-75 J/m2 UV nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu MSH2 war MSH6 nicht in 100 J/m2 bestrahlten Keratinozyten detektierbar. Um {\"u}ber die Lokalisation dieser Proteine mehr zu erfahren wurden Immunf{\"a}rbungen gegen MSH2 durchgef{\"u}hrt. Es zeigte sich eine Translokation des Proteins vom Kern in das Zytoplasma in Korrelation zum zunehmenden DNA-Schaden durch h{\"o}here Dosen an UV-Licht. Dies stellt eine m{\"o}gliche Verbindung zwischen dem Mismatch-Reparatursystem und apoptotischen Signalwegen dar.},
  subject      = {Mensch},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schnabel2009,
  author    = {Schnabel, Katrin Anne},
  title     = {Validit{\"a}t tissue-microarray-basierter Immunph{\"a}notypisierung bei Hodgkin-Lymphomen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48158},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die histologische Technik der Tissue-Microarrays ist eine sehr effiziente Methode, um eine große Anzahl auch heterogener Lymphome wie des Hodgkin-Lymphoms bei hohem Durchsatz unter homogenen F{\"a}rbebedingungen zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit konnte zeigen, dass ein Probeschnitt zur vorherigen Auswahl stanzw{\"u}rdigen Tumorareals nicht n{\"o}tig ist. Die so genannte Blindstanzung trug weniger als einen Prozentpunkt (0,9\%) zum Verlust der auswertbaren F{\"a}lle bei. Dennoch war bei einzelnen Parametern (LMP1 und EBER) ein hoher Gewebeverlust zu beobachten. In einer Stichprobe von 2696 Stanzen waren es 24\% (631 Stanzen) bedingt durch die F{\"a}rbetechnik, aber auch durch unterschiedliche Vorbehandlungen und Originalfixationen des Probematerials. In dieser Studie wurden 1212 F{\"a}lle zur Immuntypisierung von Tumorzellen des klassischen und nodul{\"a}r lymphozyten-pr{\"a}dominanten Hodgkin-Lymphoms untersucht. Die F{\"a}lle von c-HL wiesen eine h{\"a}ufige Expression von CD30- und CD15-Oberfl{\"a}chenmarkern und kaum B-Zell-Marker auf, w{\"a}hrend im NLP-HL die Expression in umgekehrter H{\"a}ufigkeit vorlag. Diese bisher gr{\"o}ßte Untersuchung von T-Zell-Markern an H-/RS-Zellen, erstmalig auch an NLP-HL, ergab eine bis zu 6-fach h{\"o}here Frequenz in der NLP-HL bei h{\"a}ufigerer B-Zell-Marker-Expression. Die in der Literatur beschriebene Rangordnung der Expressionsh{\"a}ufigkeit von Oberfl{\"a}chenantigenen im c-HL (CD2 > CD4 > CD3 > CD5 > CD8) wurde best{\"a}tigt und wich nur in den Markern CD3 und CD5 ab: Perforin >> CD4 > CD5 > CD3 > CD8 > GranzymB > TIA-1 > CD7. Tzankov et al. [45] fanden in ihrer Untersuchung mit 259 c-HL-F{\"a}llen eine H{\"a}ufigkeit von 5\% T-Zell-Marker-Expression. Die vorliegende Arbeit mit 1147 untersuchten c-HL-F{\"a}llen kam zum Ergebnis einer deutlich h{\"o}heren T-Zell-Marker-Expressionsh{\"a}ufigkeit von 20,1\%. Der pathophysiologische Mechanismus der T-Zell-Marker-Expression ist bis heute noch unklar, k{\"o}nnte aber als eine alternative Signalkaskade zur Aufrechterhaltung des Zellzyklus unter ge{\"a}ndertem Zellmilieu gedeutet werden. Ein weiterer Fokus dieser Arbeit betraf die Gruppe der Studienteilnehmer 60 Jahre und {\"a}lter, um Hinweisen auf das „age-related" EBV-associated Lymphom und der Rolle der Mikrosatelliten-Instabilit{\"a}t nachzugehen. So fand sich eine signifikante H{\"a}ufung von Markern f{\"u}r eine EBV-Infektion (EBER, LMP1) in der Gruppe der {\"u}ber 60-J{\"a}hrigen. Die Expression von DNA-Reparaturenzymen, deren Ausbleiben auf Mikrosatelliten-Instabilit{\"a}t gedeutet h{\"a}tte, unterschied sich zwischen j{\"u}ngeren und {\"a}lteren Studienteilnehmern nicht.},
  subject      = {Lymphogranulomatose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schuster2012,
  author    = {Schuster, Beatrice},
  title     = {Genotyping Fanconi Anemia : From Known to Novel Genes -From Classical Genetic Approaches to Next Generation Sequencing},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85515},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Fanconi anemia (FA) is an autosomal recessive or X-chromosomal inherited disorder, which is not only phenotypically but also genotypically very heterogeneous. While its hallmark feature is progressive bone marrow failure, many yet not all patients suffer additionally from typical congenital malformations like radial ray defects and growth retardation. In young adulthood the cumulative risk for developing hematological or other malignancies is compared to the general population several hundred-fold increased. The underlying molecular defect is the deficiency of DNA interstrand crosslink (ICL) repair. ICLs are deleterious lesions, which interfere with crucial cellular processes like transcription and replication and thereby can lead to malignant transformation, premature senescence or cell death. To overcome this threat evolution developed a highly complex network of interacting DNA repair pathways, which is conserved completely only in vertebrates. The so called FA/BRCA DNA damage response pathway is able to recognize ICLs on stalled replication forks and promotes their repair through homologous recombination (HR). Today we know 15 FA genes (FANCA, -B, -C, -D1, -D2, -E, -F, -G, -I, -J, -L, -M, -N, -O and -P) whose products are involved in this pathway. Although more than 80\% of FA patients carry biallelic mutations in either FANCA, FANCC or FANCG, there are still some who cannot be assigned to any of the known complementation groups. This work aimed to indentify the di¬sease causing mutations in a cohort of those unassigned patients. Initial screens of the candidate genes FAN1, MHF1 and MHF2 did not reveal any pathogenic alterations. Moreover, FAN1 could be excluded as FA candidate gene because patients carrying a homozygous microdeletion including the FAN1 locus did not show a phenotype comparable to FA patients. In the case of MHF1 and MHF2 the reason for the negative screening result is not clear. Mutation carriers might be rare or, regarding the diverse and also FA pathway independent protein functions, phenotypically not comparable to FA patients. Nevertheless, this study contri¬buted to the identification and characterization of the most recent members of the FA pathway - RAD51C (FANCO), SLX4 (FANCP) and XPF (FANCQ). FANCO is one of the RAD51 paralogs and is involved in crucial steps of HR. But since the only reported FA-O patient has so far not developed any hematological anomalies, FANCO is tentatively designated as gene underlying an FA-like disorder. In contrast, patients carrying biallelic mutations in FANCP do not only show hematological anomalies, but as well congenital malformations typical for FA. The distinct role of FANCP in the FA pathway could not be determined, but it is most likely the coordination of structure-specific nucleases during ICL excision. One of these nucleases is the heterodimer XPF/ERCC1. XPF is probably disease causing in the complementation group FA-Q and is the first FA gene, which was identified by Next Generation Sequencing (NGS). Extraordinarily is that mutations in this gene had previously been reported to cause two other disorders, xeroderma pigmentosum and segmental progeria. Despite some overlaps, it was shown that the divergent phenotypes could clearly be distinguished and are caused by distinct functional defects of XPF. Additionally, this work aimed to improve and accelerate the genotyping process of FA patients in general. Therefore, classical approaches should be complemented or fully replaced by approa¬ches using NGS. Massively parallel sequencing of the whole exome proved to be most appro¬priate and the establishment of an FA-specific analysis pipeline facilitated improved molecular diagnostics by combining complementation group assignment and mutation analysis in one step. Consequently two NGS studies revealed the pathogenic defect in several previously unassigned FA patients and thereby added another patient to one of the most recent subtypes, FA-P. In summary, this work contributed not only to further completion of the FA/BRCA DNA repair network by adding three novel genes, it also showed that classical molecular approaches for re¬search as well as for diagnostics could be replaced by NGS.},
  subject      = {Fanconi An{\"a}mie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schoenwetter2021,
  author    = {Sch{\"o}nwetter, Elisabeth Sofie},
  title     = {Towards an understanding of the intricate interaction network of TFIIH},
  doi       = {10.25972/OPUS-16892},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168926},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {The integrity of its DNA is fundamental for every living cell. However, DNA is constantly threatened by exogenous and endogenous damaging agents that can cause a variety of different DNA lesions. The severe consequences of an accumulation of DNA lesions are reflected in cancerogenesis and aging. Several DNA repair mechanisms ensure the repair of DNA lesions and thus maintain DNA integrity. One of these DNA repair mechanisms is nucleotide excision repair (NER), which is famous for its ability to address a large variety of structurally unrelated DNA lesions. A key component of eukaryotic NER is the transcription factor II H (TFIIH) complex, which is not only essential for DNA repair but also for transcription. The TFIIH complex is composed of ten subunits. How these subunits work together during NER to unwind the DNA around the lesion is, however, not yet fully understood. High-resolution structural data and biochemical insights into the function of every subunit are thus indispensable to understand the functional networks within TFIIH. The importance of an intact TFIIH complex is reflected in the severe consequences of patient mutations in the TFIIH subunits XPB, XPD or p8 leading to the hallmark diseases xeroderma pigmentosum, Cockayne syndrome and trichothiodystrophy. Defects in the NER pathway are further associated with several types of cancer including skin cancer. The herein described work focused on five TFIIH subunits derived from the thermophilic fungus Chaetomium thermophilum, the p34/p44 pair and the ternary XPB/p52/p8 complex. The interaction between p34 and p44 was characterized based on a high-resolution structure of the p34_vWA/p44_RING minimal complex. Biochemical studies of the p34/p44 interaction led to the disclosure of an additional interaction between the p34 and p44 subunits, which had not been characterized so far. The p34/p44 interaction was shown to be central to TFIIH, which justifies the presence of several redundant interfaces to safeguard the interaction between the two proteins and might explain why so far, no patient mutations in these subunits have been identified. The p52 subunit of TFIIH was known to be crucial to stimulate the ATPase activity of XPB, which is required during NER. This work presents the first entire atomic resolution structural characterization of p52, which was derived of several crystal structures of p52 variants and a p52/p8 variant thereby demonstrating the interaction between p52 and p8. The precise structural model of p52 offered the possibility to investigate interactions with other TFIIH subunits in more detail. The middle domain 2 of p52 and the N-terminal domain of XPB were shown to mediate the main interaction between the two subunits. An analysis of the p52 crystal structures within recently published cryo-electron microscopy structures of TFIIH provides a model of how p52 and p8 stimulate the ATPase activity of XPB, which is essential for NER and transcription. The structural and biochemical findings of this work provide an additional building block towards the uncovering of the architecture and function of this essential transcription factor.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Solvie2023,
  author    = {Solvie, Daniel Alexander},
  title     = {Molecular Mechanisms of MYC as Stress Resilience Factor},
  doi       = {10.25972/OPUS-30539},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-305398},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Cancer is one of the leading causes of death worldwide. The underlying tumorigenesis is driven by the accumulation of alterations in the genome, eventually disabling tumor suppressors and activating proto-oncogenes. The MYC family of proto-oncogenes shows a strong deregulation in the majority of tumor entities. However, the exact mechanisms that contribute to MYC-driven oncogenesis remain largely unknown. Over the past decades, the influence of the MYC protein on transcription became increasingly apparent and was thoroughly investigated. Additionally, in recent years several publications provided evidence for so far unreported functions of MYC that are independent of a mere regulation of target genes. These findings suggest an additional role of MYC in the maintenance of genomic stability and this role is strengthened by key findings presented in this thesis. In the first part, I present data revealing a pathway that allows MYC to couple transcription elongation and DNA double-strand break repair, preventing genomic instability of MYC-driven tumor cells. This pathway is driven by a rapid transfer of the PAF1 complex from MYC onto RNAPII, a process that is mediated by HUWE1. The transfer controls MYC-dependent transcription elongation and, simultaneously, the remodeling of chromatin structure by ubiquitylation of histone H2B. These regions of open chromatin favor not only elongation but also DNA double-strand break repair. In the second part, I analyze the ability of MYC proteins to form multimeric structures in response to perturbation of transcription and replication. The process of multimerization is also referred to as phase transition. The observed multimeric structures are located proximal to stalled replication forks and recruit factors of the DNA-damage response and transcription termination machinery. Further, I identified the HUWE1-dependent ubiquitylation of MYC as an essential step in this phase transition. Cells lacking the ability to form multimers display genomic instability and ultimately undergo apoptosis in response to replication stress. Both mechanisms present MYC as a stress resilience factor under conditions that are characterized by a high level of transcriptional and replicational stress. This increased resilience ensures oncogenic proliferation. Therefore, targeting MYC's ability to limit genomic instability by uncoupling transcription elongation and DNA repair or disrupting its ability to multimerize presents a therapeutic window in MYC-dependent tumors.},
  subject      = {MYC},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wanzek2016,
  author    = {Wanzek, Katharina},
  title     = {The investigation of the function of repair proteins at G-quadruplex structures in \(Saccharomyces\) \(cerevisiae\) revealed that Mms1 promotes genome stability},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142547},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {G-quadruplex structures are highly stable alternative DNA structures that can, when not properly regulated, impede replication fork progression and cause genome instability (Castillo Bosch et al, 2014; Crabbe et al, 2004; Koole et al, 2014; Kruisselbrink et al, 2008; London et al, 2008; Lopes et al, 2011; Paeschke et al, 2013; Paeschke et al, 2011; Piazza et al, 2015; Piazza et al, 2010; Piazza et al, 2012; Ribeyre et al, 2009; Sabouri et al, 2014; Sarkies et al, 2012; Sarkies et al, 2010; Schiavone et al, 2014; Wu \& Spies, 2016; Zimmer et al, 2016). The aim of this thesis was to identify novel G-quadruplex interacting proteins in Saccharomyces cerevisiae and to unravel their regulatory function at these structures to maintain genome integrity. Mms1 and Rtt101 were identified as G-quadruplex binding proteins in vitro via a pull-down experiment with subsequent mass spectrometry analysis. Rtt101, Mms1 and Mms22, which are all components of an ubiquitin ligase (Rtt101Mms1/Mms22), are important for the progression of the replication fork following fork stalling (Luke et al, 2006; Vaisica et al, 2011; Zaidi et al, 2008). The in vivo binding of endogenously tagged Mms1 to its target regions was analyzed genome-wide using chromatin-immunoprecipitation followed by deep-sequencing. Interestingly, Mms1 bound independently of Mms22 and Rtt101 to G-rich regions that have the potential to form G-quadruplex structures. In vitro, formation of G-quadruplex structures could be shown for the G-rich regions Mms1 bound to. This binding was observed throughout the cell cycle. Furthermore, the deletion of MMS1 caused replication fork stalling as evidenced by increased association of DNA Polymerase 2 at Mms1 dependent sites. A gross chromosomal rearrangement assay revealed that deletion of MMS1 results in a significantly increased genome instability at G-quadruplex motifs compared to G-rich or non-G-rich regions. Additionally, binding of the helicase Pif1, which unwinds G4 structures in vitro (Paeschke et al, 2013; Ribeyre et al, 2009; Sanders, 2010; Wallgren et al, 2016), to Mms1 binding sites was reduced in mms1 cells. The data presented in this thesis, together with published data, suggests a novel mechanistic model in which Mms1 binds to G-quadruplex structures and enables Pif1 association. This allows for replication fork progression and genome integrity.},
  subject      = {Quadruplex-DNS},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wolski2011,
  author    = {Wolski, Stefanie Carola},
  title     = {Structural and functional characterization of nucleotide excision repair proteins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67183},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {XPD is a 5'-3' helicase of the superfamily 2. As part of the transcription factor IIH it functions in transcription initiation and nucleotide excision repair. This work focus on the role of XPD in nucleotide excision repair. NER is a DNA repair pathway unique for its broad substrate range. In placental mammals NER is the only repair mechanism able to remove lesions induced by UV-light. NER can be divided into four different steps that are conserved between pro- and eukaryotes. Step 1 consists of the initial damage recognition, during step 2 the putative damage is verified, in step 3 the verified damage is excised and in the 4th and final step the resulting gap in the DNA is refilled. XPD was shown to be involved in the damage verification step. It was possible to solve the first apo XPD structure by a MAD approach using only the endogenous iron from the iron sulfur cluster. Based on the apo XPD structure several questions arise: where is DNA bound? Where is DNA separated? How is damage verification achieved? What is the role of the FeS cluster? These questions were addressed in this work. Hypothesis driven structure based functional mutagenesis was employed and combined with detailed biochemical characterization of the variants. The variants were analyzed by thermal unfolding studies to exclude the possibility that the overall stability could be affected by the point mutation. DNA binding assays, ATPase assays and helicase assays were performed to delineate amino acid residues important for DNA binding, helicase activity and damage recognition. A structure of XPD containing a four base pair DNA fragment was solved by molecular replacement. This structure displays the polarity of the translocated strand with respect to the helicase framework. Moreover the properties of the FeS cluster were studied by electron paramagnetic resonance to get insights into the role of the FeS cluster. Furthermore XPD from Ferroplasma acidarmanus was investigated since it was shown that it is stalled at CPD containing lesions. The data provide the first detailed insight into the translocation mechanism of a SF2B helicase and reveal how polarity is achieved. This provides a basis for further anlayses understanding the combined action of the helicase and the 4Fe4S cluster to accomplish damage verification within the NER cascade.},
  subject      = {DNS-Reparatur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Xu2022,
  author    = {Xu, Wenshan},
  title     = {Regulation of the DNA Damage Response by the Ubiquitin System},
  doi       = {10.25972/OPUS-16006},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160064},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {DNA damage occurs frequently during normal cellular progresses or by environmental factors. To preserve the genome integrity, DNA damage response (DDR) has evolved to repair DNA and the non-properly repaired DNA induces human diseases like immune deficiency and cancer. Since a large number of proteins involved in DDR are enzymes of ubiquitin system, it is critical to investigate how the ubiquitin system regulates cellular response to DNA damage. Hereby, we reveal a novel mechanism for DDR regulation via activation of SCF ubiquitin ligase upon DNA damage. As an essential step for DNA damage-induced inhibition of DNA replication, Cdc25A degradation by the E3 ligase β-TrCP upon DNA damage requires the deubiquitinase Usp28. Usp28 deubiquitinates β-TrCP in response to DNA damage, thereby promotes its dimerization, which is required for its activity in substrate ubiquitination and degradation. Particularly, ubiquitination at a specific lysine on β-TrCP suppresses dimerization. The key mediator protein of DDR, 53BP1, forms oligomers and associates with β-TrCP to inhibit its activity in unstressed cells. Upon DNA damage, 53BP1 is degraded in the nucleoplasm, which requires oligomerization and is promoted by Usp28 in a β-TrCP-dependent manner. Consequently, 53BP1 destruction releases and activates β-TrCP during DNA damage response. Moreover, 53BP1 deletion and DNA damage promote β-TrCP dimerization and recruitment to chromatin sites that locate in the vicinity of putative replication origins. Subsequently, the chromatin-associated Cdc25A is degraded by β-TrCP at the origins. The stimulation of β-TrCP binding to the origins upon DNA damage is accompanied by unloading of Cdc45, a crucial component of pre-initiation complexes for replication. Loading of Cdc45 to origins is a key Cdk2-dependent step for DNA replication initiation, indicating that localized Cdc25A degradation by β-TrCP at origins inactivates Cdk2, thereby inhibits the initiation of DNA replication. Collectively, this study suggests a novel mechanism for the regulation of DNA replication upon DNA damage, which involves 53BP1- and Usp28-dependent activation of the SCF(β-TrCP) ligase in Cdc25A degradation.},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {en}
}