@article{BleinBardelDanjeanetal.2015,
  author    = {Blein, Sophie and Bardel, Claire and Danjean, Vincent and McGuffog, Lesley and Healay, Sue and Barrowdale, Daniel and Lee, Andrew and Dennis, Joe and Kuchenbaecker, Karoline B. and Soucy, Penny and Terry, Mary Beth and Chung, Wendy K. and Goldgar, David E. and Buys, Saundra S. and Janavicius, Ramunas and Tihomirova, Laima and Tung, Nadine and Dorfling, Cecilia M. and van Rensburg, Elizabeth J. and Neuhausen, Susan L. and Ding, Yuan Chun and Gerdes, Anne-Marie and Ejlertsen, Bent and Nielsen, Finn C. and Hansen, Thomas V. O. and Osorio, Ana and Benitez, Javier and Andreas Conejero, Raquel and Segota, Ena and Weitzel, Jeffrey N. and Thelander, Margo and Peterlongo, Paolo and Radice, Paolo and Pensotti, Valeria and Dolcetti, Riccardo and Bonanni, Bernardo and Peissel, Bernard and Zaffaroni, Daniela and Scuvera, Giulietta and Manoukian, Siranoush and Varesco, Liliana and Capone, Gabriele L. and Papi, Laura and Ottini, Laura and Yannoukakos, Drakoulis and Konstantopoulou, Irene and Garber, Judy and Hamann, Ute and Donaldson, Alan and Brady, Angela and Brewer, Carole and Foo, Claire and Evans, D. Gareth and Frost, Debra and Eccles, Diana and Douglas, Fiona and Cook, Jackie and Adlard, Julian and Barwell, Julian and Walker, Lisa and Izatt, Louise and Side, Lucy E. and Kennedy, M. John and Tischkowitz, Marc and Rogers, Mark T. and Porteous, Mary E. and Morrison, Patrick J. and Platte, Radka and Eeles, Ros and Davidson, Rosemarie and Hodgson, Shirley and Cole, Trevor and Godwin, Andrew K and Isaacs, Claudine and Claes, Kathleen and De Leeneer, Kim and Meindl, Alfons and Gehrig, Andrea and Wappenschmidt, Barbara and Sutter, Christian and Engel, Christoph and Niederacher, Dieter and Steinemann, Doris and Plendl, Hansjoerg and Kast, Karin and Rhiem, Kerstin and Ditsch, Nina and Arnold, Norbert and Varon-Mateeva, Raymonda and Schmutzler, Rita K. and Preisler-Adams, Sabine and Markov, Nadja Bogdanova and Wang-Gohrke, Shan and de Pauw, Antoine and Lefol, Cedrick and Lasset, Christine and Leroux, Dominique and Rouleau, Etienne and Damiola, Francesca and Dreyfus, Helene and Barjhoux, Laure and Golmard, Lisa and Uhrhammer, Nancy and Bonadona, Valerie and Sornin, Valerie and Bignon, Yves-Jean and Carter, Jonathan and Van Le, Linda and Piedmonte, Marion and DiSilvestro, Paul A. and de la Hoya, Miguel and Caldes, Trinidad and Nevanlinna, Heli and Aittom{\"a}ki, Kristiina and Jager, Agnes and van den Ouweland, Ans M. W. and Kets, Carolien M. and Aalfs, Cora M. and van Leeuwen, Flora E. and Hogervorst, Frans B. L. and Meijers-Heijboer, Hanne E. J. and Oosterwijk, Jan C. and van Roozendaal, Kees E. P. and Rookus, Matti A. and Devilee, Peter and van der Luijt, Rob B. and Olah, Edith and Diez, Orland and Teule, Alex and Lazaro, Conxi and Blanco, Ignacio and Del Valle, Jesus and Jakubowska, Anna and Sukiennicki, Grzegorz and Gronwald, Jacek and Spurdle, Amanda B. and Foulkes, William and Olswold, Curtis and Lindor, Noralene M. and Pankratz, Vernon S. and Szabo, Csilla I. and Lincoln, Anne and Jacobs, Lauren and Corines, Marina and Robson, Mark and Vijai, Joseph and Berger, Andreas and Fink-Retter, Anneliese and Singer, Christian F. and Rappaport, Christine and Geschwantler Kaulich, Daphne and Pfeiler, Georg and Tea, Muy-Kheng and Greene, Mark H. and Mai, Phuong L. and Rennert, Gad and Imyanitov, Evgeny N. and Mulligan, Anna Marie and Glendon, Gord and Andrulis, Irene L. and Tchatchou, Andrine and Toland, Amanda Ewart and Pedersen, Inge Sokilde and Thomassen, Mads and Kruse, Torben A. and Jensen, Uffe Birk and Caligo, Maria A. and Friedman, Eitan and Zidan, Jamal and Laitman, Yael and Lindblom, Annika and Melin, Beatrice and Arver, Brita and Loman, Niklas and Rosenquist, Richard and Olopade, Olufunmilayo I. and Nussbaum, Robert L. and Ramus, Susan J. and Nathanson, Katherine L. and Domchek, Susan M. and Rebbeck, Timothy R. and Arun, Banu K. and Mitchell, Gillian and Karlan, Bethy Y. and Lester, Jenny and Orsulic, Sandra and Stoppa-Lyonnet, Dominique and Thomas, Gilles and Simard, Jacques and Couch, Fergus J. and Offit, Kenenth and Easton, Douglas F. and Chenevix-Trench, Georgia and Antoniou, Antonis C. and Mazoyer, Sylvie and Phelan, Catherine M. and Sinilnikova, Olga M. and Cox, David G.},
  title     = {An original phylogenetic approach identified mitochondrial haplogroup T1a1 as inversely associated with breast cancer risk in BRCA2 mutation carriers},
  series = {Breast Cancer Research},
  volume    = {17},
  journal   = {Breast Cancer Research},
  number    = {61},
  doi       = {10.1186/s13058-015-0567-2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145458},
  year      = {2015},
  abstract  = {Introduction: Individuals carrying pathogenic mutations in the BRCA1 and BRCA2 genes have a high lifetime risk of breast cancer. BRCA1 and BRCA2 are involved in DNA double-strand break repair, DNA alterations that can be caused by exposure to reactive oxygen species, a main source of which are mitochondria. Mitochondrial genome variations affect electron transport chain efficiency and reactive oxygen species production. Individuals with different mitochondrial haplogroups differ in their metabolism and sensitivity to oxidative stress. Variability in mitochondrial genetic background can alter reactive oxygen species production, leading to cancer risk. In the present study, we tested the hypothesis that mitochondrial haplogroups modify breast cancer risk in BRCA1/2 mutation carriers. Methods: We genotyped 22,214 (11,421 affected, 10,793 unaffected) mutation carriers belonging to the Consortium of Investigators of Modifiers of BRCA1/2 for 129 mitochondrial polymorphisms using the iCOGS array. Haplogroup inference and association detection were performed using a phylogenetic approach. ALTree was applied to explore the reference mitochondrial evolutionary tree and detect subclades enriched in affected or unaffected individuals. Results: We discovered that subclade T1a1 was depleted in affected BRCA2 mutation carriers compared with the rest of clade T (hazard ratio (HR) = 0.55; 95\% confidence interval (CI), 0.34 to 0.88; P = 0.01). Compared with the most frequent haplogroup in the general population (that is, H and T clades), the T1a1 haplogroup has a HR of 0.62 (95\% CI, 0.40 to 0.95; P = 0.03). We also identified three potential susceptibility loci, including G13708A/rs28359178, which has demonstrated an inverse association with familial breast cancer risk. Conclusions: This study illustrates how original approaches such as the phylogeny-based method we used can empower classical molecular epidemiological studies aimed at identifying association or risk modification effects.},
  language  = {en}
}
@article{ReynoldsHofmeisterCliffeetal.2016,
  author    = {Reynolds, David L. and Hofmeister, Brigitte T. and Cliffe, Laura and Siegel, T. Nicolai and Andersson, Britta A. and Beverley, Stephen M. and Schmitz, Robert J. and Sabatini, Robert},
  title     = {Base J represses genes at the end of polycistronic gene clusters in Leishmania major by promoting RNAP II termination},
  series = {Molecular Microbiology},
  volume    = {101},
  journal   = {Molecular Microbiology},
  number    = {4},
  doi       = {10.1111/mmi.13408},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187727},
  pages     = {559-574},
  year      = {2016},
  abstract  = {The genomes of kinetoplastids are organized into polycistronic gene clusters that are flanked by the modified DNA base J. Previous work has established a role of base J in promoting RNA polymerase II termination in Leishmania spp. where the loss of J leads to termination defects and transcription into adjacent gene clusters. It remains unclear whether these termination defects affect gene expression and whether read through transcription is detrimental to cell growth, thus explaining the essential nature of J. We now demonstrate that reduction of base J at specific sites within polycistronic gene clusters in L. major leads to read through transcription and increased expression of downstream genes in the cluster. Interestingly, subsequent transcription into the opposing polycistronic gene cluster does not lead to downregulation of sense mRNAs. These findings indicate a conserved role for J regulating transcription termination and expression of genes within polycistronic gene clusters in trypanosomatids. In contrast to the expectations often attributed to opposing transcription, the essential nature of J in Leishmania spp. is related to its role in gene repression rather than preventing transcriptional interference resulting from read through and dual strand transcription.},
  language  = {en}
}
@article{MarinovichLutz1985,
  author    = {Marinovich, M. and Lutz, Werner K.},
  title     = {Covalent binding of aflatoxin B\(_1\) to liver DNA in rats pretreated with ethanol},
  series = {Experientia},
  volume    = {41},
  journal   = {Experientia},
  number    = {10},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55237},
  pages     = {1338 -- 1340},
  year      = {1985},
  abstract  = {Male Fischer F-344 rats were given ethanol in the drinking water and/or by single oral administration. Following this, the animals received p.o. 100 ng/kg of the hepatocarcinogen eHJaflatoxin BI (AFBI)' 24 h later, the level of DNA-bound AFBI was determined in the liver and was found not to be affected by any type of ethanol pretreatment. A cocarcinogenic effect of ethanol in the liver is therefore unlikely to be due to an effect on the metabolic activation and inactivation processes governing the formation of DNA-binding AFBI metabolites.},
  subject      = {Toxikologie},
  language  = {en}
}
@article{VogelLoeschbergerSaueretal.2011,
  author    = {Vogel, Benjamin and L{\"o}schberger, Anna and Sauer, Markus and Hock, Robert},
  title     = {Cross-linking of DNA through HMGA1 suggests a DNA scaffold},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-68865},
  year      = {2011},
  abstract  = {Binding of proteins to DNA is usually considered 1D with one protein bound to one DNA molecule. In principle, proteins with multiple DNA binding domains could also bind to and thereby cross-link different DNA molecules. We have investigated this possibility using high-mobility group A1 (HMGA1) proteins, which are architectural elements of chromatin and are involved in the regulation of multiple DNA-dependent processes. Using direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM), we could show that overexpression of HMGA1a-eGFP in Cos-7 cells leads to chromatin aggregation. To investigate if HMGA1a is directly responsible for this chromatin compaction we developed a DNA cross-linking assay. We were able to show for the first time that HMGA1a can cross-link DNA directly. Detailed analysis using point mutated proteins revealed a novel DNA cross-linking domain. Electron microscopy indicates that HMGA1 proteins are able to create DNA loops and supercoils in linearized DNA confirming the cross-linking ability of HMGA1a. This capacity has profound implications for the spatial organization of DNA in the cell nucleus and suggests cross-linking activities for additional nuclear proteins.},
  subject      = {DNA},
  language  = {en}
}
@article{BencurovaAkashDobsonetal.2023,
  author    = {Bencurova, Elena and Akash, Aman and Dobson, Renwick C.J. and Dandekar, Thomas},
  title     = {DNA storage-from natural biology to synthetic biology},
  series = {Computational and Structural Biotechnology Journal},
  volume    = {21},
  journal   = {Computational and Structural Biotechnology Journal},
  issn      = {2001-0370},
  doi       = {10.1016/j.csbj.2023.01.045},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-349971},
  pages     = {1227-1235},
  year      = {2023},
  abstract  = {Natural DNA storage allows cellular differentiation, evolution, the growth of our children and controls all our ecosystems. Here, we discuss the fundamental aspects of DNA storage and recent advances in this field, with special emphasis on natural processes and solutions that can be exploited. We point out new ways of efficient DNA and nucleotide storage that are inspired by nature. Within a few years DNA-based information storage may become an attractive and natural complementation to current electronic data storage systems. We discuss rapid and directed access (e.g. DNA elements such as promotors, enhancers), regulatory signals and modulation (e.g. lncRNA) as well as integrated high-density storage and processing modules (e.g. chromosomal territories). There is pragmatic DNA storage for use in biotechnology and human genetics. We examine DNA storage as an approach for synthetic biology (e.g. light-controlled nucleotide processing enzymes). The natural polymers of DNA and RNA offer much for direct storage operations (read-in, read-out, access control). The inbuilt parallelism (many molecules at many places working at the same time) is important for fast processing of information. Using biology concepts from chromosomal storage, nucleic acid processing as well as polymer material sciences such as electronical effects in enzymes, graphene, nanocellulose up to DNA macram{\´e} , DNA wires and DNA-based aptamer field effect transistors will open up new applications gradually replacing classical information storage methods in ever more areas over time (decades).},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Marquardt2002,
  author    = {Marquardt, Stefan},
  title     = {DNA-Sch{\"a}digung durch photochemische Alkoxylradikalquellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182591},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Reaktive Sauerstoffspezies induzieren oxidative DNA-Sch{\"a}den (Oxidativer Stress) und spielen daher eine entscheidende Rolle bei Mutagenese, Kanzerogenese und Alterung. Durch die zunehmende terrestrische UV-Strahlung, die die Generierung solcher Spezies f{\"o}rdert, ist dieses Thema von besonderer Aktualit{\"a}t. W{\"a}hrend die Reaktivit{\"a}t von Hydroxylradikalen gegen{\"u}ber DNA bereits intensiv erforscht worden ist, sind die photobiologischen Wirkungen von Alkoxylradikalen bisher kaum untersucht. Vor diesem Hintergrund sollten neue photochemische Alkoxylradikalquellen entwickelt und deren Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Nukleins{\"a}uren mit dem bereits etablierten System Perester I verglichen werden. Auf diese Weise sollte ein allgemeines DNA-Schadensprofil von Alkoxylradikalen aufgestellt und deren Wirkungsgrad ermittelt werden. 1. Das wasserl{\"o}sliche Pyridon IIb ist aus dem entsprechenden Hydroxyderivat IIa durch Alkylierung mit tert-Butylbromid unter SN1-Bedingungen synthetisiert worden (Schema I). Seine photolytische Zersetzung f{\"u}hrt zu den Produkten 2-Pyridon IIIa (30 Prozent) und 3-tert-Butoxy-2-pyridon IIIb (27 Prozent). Bei Bestrahlung sowohl in organischen L{\"o}sungsmitteln (Benzol) als auch in w{\"a}ssrigem Medium erfolgt Freisetzung von tert-Butoxylradikalen, die EPR-spektroskopisch durch Spinabfang mit DMPO als DMPO-OtBu-Addukt nachgewiesen werden. In w{\"a}ssrigem Medium, unter Ausschluss von molekularem Sauerstoff werden zus{\"a}tzlich DMPO-Addukte von Methylradikalen (DMPO-Me) detektiert. Mit abnehmender Konzentration an eingesetztem DMPO entsprechen diese den Hauptradikaladdukten. Auch bei Photolyse der bereits etablierten tert-Butoxylradikalquelle Perester I werden unter diesen Bedingungen haupts{\"a}chlich Methylradikale abgefangen. Letztere werden aus den tert-Butoxylradikalen durch \&\#946;-Fragmentierung generiert. In Gegenwart von superhelikaler pBR 322 DNA induzieren die von tert-Butoxypyridon IIb photolytisch freigesetzten Radikale Einzelstrangbr{\"u}che. 2'-Desoxyguanosin (dG) wird durch Pyridon IIb bei Bestrahlung unter aeroben Bedingungen vorwiegend zu Guanidin-freisetzenden Produkten (z.B. Oxazolon) oxidiert, w{\"a}hrend 8-oxodG in nur vernachl{\"a}ssigbaren Mengen gebildet wird. Der Perester I zeigt ein analoges Schadensprofil. Die Reduktion der DNA- und dG-Sch{\"a}digung durch den Zusatz von Radikalf{\"a}ngern manifestiert, dass die von Pyridon IIb freigesetzten Radikale die Oxidantien sind. Photosensibilisierte oxidative Sch{\"a}digung durch die Photoprodukte der Radikalquelle werden durch zeitabh{\"a}ngige Studien ausgeschlossen. Diese ergeben, dass nach vollst{\"a}ndiger photo-lytischer Zersetzung des Pyridons IIb keine Schadensbildung sowohl an dG als auch an pBR 322 DNA mehr erfolgt. Unter Ausschluss von molekularem Sauerstoff induziert die Photolyse von Pyridon IIb und Perester I die Bildung von 8-MedG (2.3 Prozent f{\"u}r Pyridon IIb, 2.0 Prozent f{\"u}r Perester I) in beachtlichen Ausbeuten. Auch N7-MedG (0.3 Prozent) konnte detektiert werden. Daraus wird auf eine erhebliche Schadensbildung durch Methylradikale geschlossen. Unter Ber{\"u}cksichtigung der jeweiligen Geschwindigkeitskonstanten und der verwendeten dG-Konzentration wird ermittelt, dass weniger als 0.3 Prozent der aus Perester I oder Pyridon IIb freigesetzten tert-Butoxylradikale direkt mit dG reagieren, w{\"a}hrend mehr als 99 Prozent zu Methylradikale fragmentieren. Fazit 1: Das Pyridon IIb ist eine photochemische Quelle f{\"u}r tert-Butoxylradikale und zeigt das gleiche Schadensprofil gegen{\"u}ber dG und DNA wie der Perester I. Die tert-Butoxylradikale k{\"o}nnen jedoch als sch{\"a}digende Spezies ausgeschlossen werden, da sie viel effizienter zu Methylradikalen fragmentieren als mit dG reagieren. Die aus den Methylradikalen in Gegenwart von Sauerstoff gebildeten Methylperoxyl-radikale und deren Folgeradikale sind f{\"u}r die beobachteten Sch{\"a}den verantwortlich. 2. Neben dem tert-Butoxypyridon IIb werden auch die Isopropoxylradikalquellen Pyridon IIc und Thiazolthion IV untersucht. Laserblitz-Studien ergeben, dass f{\"u}r beide Systeme die NO-Bindungsspaltung der dominierende erste photochemische Prozess ist [\&\#1060;N-O = (75 ± 8)Prozent f{\"u}r Pyridon IIc und \&\#1060;N-O = (65 ± 7)Prozent f{\"u}r Thiazolthion IV]. Im Falle des Thiazolthions IV zeigen sowohl Laserblitz-Experimente als auch Produktstudien auf, dass bei der Photolyse zun{\"a}chst das Disulfid V gebildet wird, aus dem dann durch CS-Bindungsspaltung die Produkte VI-VIII hervorgehen. Das Isopropoxypyridon IIc liefert in Analogie zu dem tert-Butoxyderivat IIb die Photoprodukte 2-Pyridon IIIa und 3-Isopropoxy-2-pyridon IIIc. Die photolytische NO-Bindungsspaltung wird f{\"u}r beide Photo-Fenton-Reagenzien dadurch weiter best{\"a}tigt, dass in Gegenwart von DMPO in Benzol die Bildung von Isopropoxylradikal-Addukten EPR-spektroskopisch nachgewiesen wird. In w{\"a}ssrigem Medium (H2O : MeCN = 60 : 40) wird bei Bestrahlung von Pyridon IIc eine Mischung von Isopropoxyl- (DMPO-OiPr) und 2-Hydroxyprop-2-ylradikalen (DMPO-CMe2OH) mit DMPO abgefangen. Letztere Radikale gehen aus dem Isopropoxylradikal durch H-Shift hervor und werden bei Einsatz geringer Konzentrationen an DMPO EPR-spektroskopisch haupts{\"a}chlich detektiert (Schema II). Bei Bestrahlung in reinem Wasser sind diese die einzig abgefangenen Radikalspezies. Im Gegensatz dazu liefert das Thiazolthion IV unter jeglichen Bedingungen ausschließlich die DMPO-Addukte der Isopropoxylradikale. Kontrollexperimente ergeben, dass im Falle des Thiazolthions IV die 2-Hydroxyprop-2-ylradikale schneller von dem Photoprodukt Disulfid V als von DMPO abgefangen werden. Deshalb werden diese Kohlenstoffradikale nicht als DMPO-Addukte bei der Photolyse des Thiazolthions IV im EPR-Spektrum nachgewiesen, sondern ausschließlich die Isopropoxylradikaladdukte DMPO-OiPr. Fazit 2: Sowohl das Pyridon IIc als auch das Thiazolthion IV zerfallen durch photolytischen NO-Bindungsbruch unter Freisetzung von Isopropoxylradikalen, die in w{\"a}ssrigem Medium zu 2-Hydroxyprop-2-ylradikalen umlagern. Im Falle des Thiazolthions IV verhindert das Disulfid V, dass diese Spezies mit DMPO abgefangen werden, im Falle des Pyridons IIc sind sie die dominiernden DMPO-Radikalspezies im EPR-Spektrum. 3. Sowohl das Pyridon IIc (17 Prozent) als auch das Thiazolthion IV (12 Prozent) induzieren unter Bestrahlung in superhelikaler pBR 322 DNA in einem L{\"o}sungsmittelgemisch von H2O : MeCN = 60 : 40 nur geringe Mengen an offen-circularer DNA. In reinem Wasser hingegen, zeigt das Pyridon IIc eine viel h{\"o}here Reaktivi{\"a}t zur Strangbruchbildung (32 Prozent offen-circulare DNA). Da in diesem Medium die 2-Hydroxyprop-2-ylradikale als einzige Spezies detektiert worden sind, sollten unter diesen Bedingungen Oxylradikale f{\"u}r die Strangbruchbildung verantwortlich sein, die aus den 2-Hydroxyprop-2-ylradikalen nach Addition von Luftsauerstoff hervorgehen. Die schwache Induktion von Strangbr{\"u}chen durch das Thiazolthion IV wird auf die Isopropoxylradikale zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein, da diese die einzigen Intermediate sind, die bei Bestrahlung dieses Photo-Fenton-Reagenzes detektiert werden. Fazit 3: Die von Pyridon IIc generierten 2-Hydroxyprop-2-ylradikale zeigen nach Addition von molekularem Sauerstoff eine h{\"o}here Aktivit{\"a}t zur Strangbruchbildung als die von Thiazolthion IV freigesetzten und ausschließlich detektierten Isopropoxylradikale.},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {de}
}
@incollection{Lutz1991,
  author    = {Lutz, Werner K.},
  title     = {Dose-response relationships in chemical carcinogenesis: from DNA adducts to tumor incidence},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71625},
  publisher      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {1991},
  abstract  = {Mechanistic possibilitles responsible for nonlinear shapes of the dose-response relationship in chemical carcinogenesis are discussed. (i) Induction and saturation of enzymatic activation and detoxification processes and of DNA repair affect the relationship between dose and steady-state DNA adduct Ievel; (ii) The fixation of DNA adducts in the form of mutations is accelerated by stimulation of the cell division, for Jnstance due to regenerative hyperplasia at cytotoxic dose Ievels; (iii) The rate of tumor formation results from a superposition of the rates of the individual steps. It can become exponential with dose if more than one step is accelerated by the DNA damage exerted by the genotoxic carcinogen. The strongly sigmoidal shapes often observed for dose-tumor incidence relationships in animal bioassays supports this analysis. A power of four for the dose in the su~linear part of the curve is the maximum observed (formaldehyde). In contrast to animal experiments, epidemiological data ln humans rarely show a slgnificant deviation from linearity. The discrepancy might be explained by the fact that a I arge nu mber of genes contribute to the overall sensitivity of an individual and to the respective heterogeneity within the human population. Mechanistic nonlinearities are flattened out in the presence of genetic and life-style factors which affect the sensitivity for the development of cancer. For a risk assessment, linear extrapolation from the high-dose lncidence to the spontaneaus rate can therefore be approprlate in a heterogeneous population even if the mechanism of action would result in a nonlinear shape of the dose-response curve in a homogeneaus population.},
  language  = {en}
}
@article{BaertschLutzSchlatter1991,
  author    = {Baertsch, A. and Lutz, Werner K. and Schlatter, C.},
  title     = {Effect of inhalation exposure regimen on DNA binding potency of 1,2-dichloroethane in the rat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-60743},
  year      = {1991},
  abstract  = {1 ,2-Dichloroethane (DCE) was reported to be carcinogenic in rats in a long-tenn bioassay using gavage in com oil (24 and 48 mg/kg/day), but not by inhalation (up to 150-250 ppm, 7 h/day, 5 days/week). The daily dose metabolized was similar in the two experiments. In order to address this discrepancy, the genotoxicity of DCE was investigated in vivo under different exposure conditions. Fernale F-344 rats (183-188 g) were exposed to [1,2-14C]DCE in a closed inhalation chamber to either a low, constant concentration (0.3 mg/l = 80 ppm for 4 h) or to a peak concentration (up to 18 mg/1 = 4400 ppm) for a few minutes. After 12 h in the chamber, the dose metabolized under the two conditions was 34 mg/kg and 140 mg/k:g. DNA was isolated from liver and lung and was purified to constant specific radioactivity. DNA was enzymaticaBy hydrolyzed to the 3' -nucleotides which were separated by reverse phase HPLC. Most radioactivity eluted without detectable or with little optical density' indicating that the major part of the DNA radioactivity was due to covalent binding of the test compound. The Ievel of DNA adducts was expressed in the dose-nonnalized units ofthe Covalent Binding Index, CBI = f.Lmol adduct per mol DNA nucleotide/ mmol DCE per kg body wt. In liver DNA, the different exposure regimens resulted in markedly different CBI values of 1.8 and 69, for "constant-low" and ''peak" DCE exposure Ievels. In the Jung, the respective values were 0.9 and 31. It is concluded that the DNA darnage by DCE depends upon the concentration-time profile and that the carcinogenic potency determined in the gavage study should not be used for low-Ievel inhalation exposure.},
  subject      = {Toxikologie},
  language  = {en}
}
@unpublished{WohlgemuthMitric2020,
  author    = {Wohlgemuth, Matthias and Mitric, Roland},
  title     = {Excitation energy transport in DNA modelled by multi-chromophoric field-induced surface hopping},
  series = {Physical Chemistry Chemical Physics},
  journal   = {Physical Chemistry Chemical Physics},
  edition   = {submitted version},
  doi       = {10.1039/D0CP02255A},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209467},
  year      = {2020},
  abstract  = {Absorption of ultraviolet light is known as a major source of carcinogenic mutations of DNA. The underlying processes of excitation energy dissipation are yet not fully understood. In this work we provide a new and generally applicable route for studying the excitation energy transport in multi-chromophoric complexes at an atomistic level. The surface-hopping approach in the frame of the extended Frenkel exciton model combined with QM/MM techniques allowed us to simulate the photodynamics of the alternating (dAdT)10 : (dAdT)10 double-stranded DNA. In accordance with recent experiments, we find that the excited state decay is multiexponential, involving a long and a short component which are due to two distinct mechanisms: formation of long-lived delocalized excitonic and charge transfer states vs. ultrafast decaying localized states resembling those of the bare nucleobases. Our simulations explain all stages of the ultrafast photodynamics including initial photoexcitation, dynamical evolution out of the Franck-Condon region, excimer formation and nonradiative relaxation to the ground state.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Neitz2024,
  author    = {Neitz, Hermann},
  title     = {Hydrophobic recognition motifs in functionalized DNA},
  doi       = {10.25972/OPUS-34838},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-348382},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {In w{\"a}ssriger Umgebung spielen hydrophobe Wechselwirkungen eine wichtige Rolle f{\"u}r die DNA. Die Einf{\"u}hrung von Modifikationen, die auf hydrophoben aromatischen Einheiten basieren, kann die Erkennung und Reaktivit{\"a}t von funktionellen Gruppen in der DNA steuern. Modifikationen k{\"o}nnen durch ein k{\"u}nstliches R{\"u}ckgrat oder in Form einer Erweiterung der Nukleobasen eingebracht werden und so zu zus{\"a}tzlichen Eigenschaften der DNA f{\"u}hren. Diese Dissertation befasst sich mit der Verwendung von hydrophoben Einheiten zur Funktionalisierung von DNA. Im ersten Teil der Arbeit wurde das Tolanmotiv (Diphenylacetylen) in Kombination mit dem acyclischen R{\"u}ckgrat von GNA und BuNA verwendet, um Erkennungseinheiten im DNA-Kontext zu erzeugen. Die gezielte Fluorierung der aromatischen Ringe des Tolan-Bausteins bildete die Grundlage f{\"u}r eine supramolekulare Sprache, die auf Aren-Fluoroaren-Wechselwirkungen basiert. Die spezifische Erkennung wurde mittels thermodynamischer, kinetischer und NMR-spektroskopischer Methoden untersucht. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Desoxyuridin-Derivate mit einer hydrophoben aromatischen Modifikation hergestellt und in die DNA-Doppelhelix eingebaut. Die Bestrahlung mit UV-Licht f{\"u}hrte zu einer [2+2]-Cycloaddition zwischen zwei modifizierten Nukleosiden in der DNA. Das Reaktionsprodukt wurde strukturell charakterisiert und die Reaktion in verschiedenen biochemischen und nanotechnologischen DNA-Anwendungen eingesetzt.},
  subject      = {Supramolekulare Chemie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Spielmann2018,
  author    = {Spielmann, Benjamin},
  title     = {Identifizierung von Einflussfaktoren auf DNA-Sch{\"a}den in weiblichem Brustgewebe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156159},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Spontanmutationen spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Brustkrebs. Daher war das Ziel dieser Arbeit, Einflussfaktoren auf Mutationen in weiblichem Brustgewebe zu identifizieren. Daf{\"u}r wurden zun{\"a}chst von 50 gesunden Frauen, die sich aus kosmetischen Gr{\"u}nden einer Mammareduktion unterzogen hatten, Brustgewebsproben akquiriert. Ein Teil der Spenderinnen nahm im Vorfeld der Operation an einer Isoflavon-Intervention teil. Das Gewebe wurde optisch in Fett- und Dr{\"u}sengewebe separiert. Als potentielle Variablen, die die Mutationsfrequenz beeinflussen k{\"o}nnten, wurden am Lehrstuhl der lobule type, Estrogen- und Estrogenmetabolitspiegel und Tran-skriptspiegel von Genen, die f{\"u}r am Estrogen-Metabolismus beteiligte Enzyme, Transkriptonsfaktoren und Rezeptoren kodieren, im Gewebe der Probandinnen be-stimmt. Des Weiteren wurden am Lehrstuhl Oxycholesterolspiegel im Fettgewebe und am Max-Rubner-Institut in Karlsruhe Isoflavonspiegel im Dr{\"u}sengewebe der Probandinnen bestimmt. Zun{\"a}chst wurde der Umfang an genotoxischem Stress auf mitochondrialer Ebene ermittelt. Daf{\"u}r wurde der Random Mutation Capture Assay als genotypselektive Me-thode, die sensitiv genug zur Bestimmung der mitochondrialen Spontanmutations-frequenz ist, ausgew{\"a}hlt. Die erforderlichen Primer wurden f{\"u}r das Cytochrom-B-Gen designt. Nach Optimierung der Reaktion zur Kopienzahlbestimmung wurde ein linearer und varianzenhomogener Kalibrierbereich festgelegt. Die Standard-Wiederfindungsrate lag, je nach Bereich der Kalibrierung, bei 99 bis 102\% mit einer Schwankung von 2 bis 10\%. Bei Realproben lag das 10.-90. Perzentil der Stan-dardaddition-Wiederfindungsrate zwischen 62 und 117\%. Das 90. Perzentil der Standardabweichung der Wiederfindungsrate lag bei 33\% und das der Stan-dardabweichung der Kopienzahl der Proben bei 12\%. Um eine m{\"o}glichst hohe Sensitivit{\"a}t der Mutantenzahlbestimmungs-PCR zu erreichen, wurde die Reaktion ebenfalls optimiert. Bei Mutationsstandard-Wiederfindungsexperimenten wurden in 91 bis 95 Reaktionen im Mittel 11,0±1,7 PCR-Produkte detektiert, wobei kein statis-tisch signifikanter Unterschied zu den 13,6 erwarteten PCR-Produkten bestand. Die Spontanmutationsfrequenz in mitochondrialer DNA eines vor der DNA-Isolation aufgeteilten Brustdr{\"u}sengewebsaliqouts lag bei 1, 2 und 6*10-5 bp 1. Zwischen den Spontanmutationsfrequenzen im Fett- und im Dr{\"u}sengewebe bestand sowohl indi-viduell bei allen getesten Proben, als auch interindividuell, statistisch kein signifi-kanter Unterschied. Ebenso unterschieden sich die mittels Sanger-Sequenzierung der Amplifikationsprodukte der Mutantenzahlbestimmungs-PCR ermittelten Mutati-onsspektren im Fett- und Dr{\"u}sengewebe statistisch nicht signifikant. Da mehr Fett-gewebsproben als Dr{\"u}sengewebsproben zur Verf{\"u}gung standen, wurde die Spont-anmutationsfrequenz anschließend in allen geeigneten Fettgewebsproben be-stimmt. Aufgrund der großen Anzahl an potentiellen Einflussfaktoren auf die mitochondria-le Spontanmutationsfrequenz, wurden diese im Brustfettgewebe mittels multipler linearer Regressionsanalyse ermittelt. Die mitochondriale Spontanmutationsfre-quenz in humanem Brustfettgewebe wurde dabei signifikant positiv durch das Alter beeinflusst. Dies wurde in der Literatur bereits f{\"u}r humane Gehirne und Gehirne von Ratten beschrieben, jedoch nicht f{\"u}r Brustgewebe. Variablen, die in Zusam-menhang mit der mitochondrialen Proliferation stehen, beeinflussten die mito-chondriale Spontanmutationsfrequenz dagegen nicht. Zudem wurde die mito-chondriale Spontanmutationsfrequenz von Oxycholesterolspiegeln, als Marker f{\"u}r durch reaktive Sauerstoff-Spezies induziertem oxidativen Stress, und Transkript-spiegeln und Genotypen von Genen, die f{\"u}r Enzyme, die im Zusammenhang mit oxidativem Stress stehen, kodieren, beeinflusst. Ein Einfluss von oxidativem Stress auf die Spontanmutationsfrequenz in humanem Brustgewebe wurde in der Literatur noch nicht beschrieben. Im Gegensatz dazu beeinflussten Variablen, die mit der Bildung von reaktiven Estrogenchinonen in Verbindung stehen, die mitochondriale Spontanmutationsfrequenz nicht signifikant. Auch Rauchen beeinflusste die mito-chondriale Spontanmutationsfrequenz nicht. In der Literatur wurde beschrieben, dass sich auch das mitochondriale Mutationsspektrum in Lungen von Raucher- und Nichtraucherzwillingen nicht unterschied. Ebenso beeinflussten der Fettgehalt des Gewebes und der BMI, welche in Verbindung mit proinflammatorischen Media-tioren gebracht werden, die Spontanmutationsfrequenz nicht signifikant. Ber{\"u}ck-sichtigt werden muss allerdings, dass mit einem Variationskoeffizienten von 0,60 nur 60\% der Varianz der Spontanmutationsfrequenz erkl{\"a}rten werden konnte und somit weitere Einflussfaktoren eine Rolle spielen k{\"o}nnten. In Bezug auf nukle{\"a}re DNA erwies sich der Random Mutation Capture Assay in ei-ner vorangegangenen Arbeit als zu zeitaufwendig und unwirtschaftlich. Mutationen k{\"o}nnen aufgrund von DNA-Adduktbildung entstehen. Bei der Entstehung von reak-tiven Verbindungen, die in der weiblichen Brustdr{\"u}se in der Lage sind, DNA-Addukte zu bilden, wird derzeit von einer Rolle des Estrogenmetabolismus ausge-gangen. Am Lehrstuhl wurden bereits DNA-Adduktfl{\"u}sse in weiblichem Brustdr{\"u}-sengewebe mittels bioinformatischer constraint-based Netzwerkmodellierung er-rechnet. Da die f{\"u}r das Netzwerk-Modell als Surrogat f{\"u}r die Enzymaktivit{\"a}t verwen-deten Transkriptspiegel eine Vereinfachung der Enzymaktivit{\"a}t darstellen, wurden zun{\"a}chst Polymorphismen, die Einfluss auf die Bildung und Entgiftung reaktiver Estrogen-Metabolite nehmen k{\"o}nnen, identifiziert. Mittels allelischer Diskriminie-rung wurden f{\"u}r die Genotypisierung der Proben geeignete Positivkontrollen aus-gew{\"a}hlt und mittels Restriktionsfragmentl{\"a}ngen-Polymorphismus-PCR verifiziert. Die Allelfrequenzen der genotypisierten Brustgewebsproben lagen innerhalb des Hardy-Weinberg-Gleichgewichts und auch innerhalb bereits publizierter Frequen-zen gesunder deutscher bzw. hellh{\"a}utiger Frauen. Ebenso entsprach der Einfluss der Polymorphismen auf den jeweils assoziierten mRNA-Spiegel den Ergebnissen anderer Studien. F{\"u}r den Polymorphismus innerhalb des Gens der Hydroxysteroid-Dehydrogenase 17β2 waren bisher keine Ergebnisse publiziert. In Brustgewebe nahm dieser Polymorphismus keinen signifikanten Einfluss auf den assoziierten mRNA-Spiegel. Zur Identifizierung von Einflussfaktoren auf Estrogen-Gewebespiegel im Brustdr{\"u}-sen- und im Brustfettgewebe wurden am Lehrstuhl bereits multiple lineare Regres-sionsmodelle mit Estrogen-Gewebespiegeln und daraus errechneten Verh{\"a}ltnissen als abh{\"a}ngige Variablen gerechnet. Bei erneut gerechneten Modellen unter zus{\"a}tz-licher Ber{\"u}cksichtung von Polymorphismen, in Genen, die f{\"u}r am Estrogenmetabo-lismus beteiligte Enzyme kodieren, wurden bei vier von neun Modellen Genotypen in die Modelle selektiert. Anschließend wurde in Kooperation mit dem Lehrstuhl f{\"u}r Bioinformatik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg ein zus{\"a}tzliches Netzwerkmodell erstellt, das die Transkriptspiegel um die relative Aktivit{\"a}t des entsprechenden Genotyps korri-gierte. Die Validierungsergebnisse deuteten darauf hin, dass beide Addukt-Modelle (mit und ohne Polymorphismus-Ber{\"u}cksichtigung) {\"a}quivalent die reale Situation der jeweils evaluierten Estrogenmetabolitspiegel im Gewebe widerspiegelten. Daraufhin wurden mittels multipler linearer Regression Einflussfaktoren auf die mit und ohne Genotypen errechneten DNA-Adduktfl{\"u}sse ermittelt. Die Adduktfl{\"u}sse wurden dabei vom BMI signifikant positiv beeinflusst. In der Literatur wurde be-schrieben, dass {\"U}bergewicht, wahrscheinlich aufgrund erh{\"o}hter Plasma-Estrogenspiegel, mit dem Brustkrebsrisiko assoziiert ist. Dies k{\"o}nnte sich ebenso auf die DNA-Adduktbildung im Brustgewebe auswirken. Des Weiteren wurden die Adduktfl{\"u}sse, welche unter Ber{\"u}cksichtigung von polymorphismusabh{\"a}ngiger en-zymatischer Umsetzung errechnet worden waren, positiv von einer Isoflavon-Intervention und Isoflavon-Gewebespiegeln beeinflusst. Ein Einfluss von Isoflavo-nen auf estrogenassoziierte DNA-Adduktbildung wurde in der Literatur bisher noch nicht beschrieben. Des Weiteren beeinflusste lobule type 1 nach altersbedingter Regression im Vergleich zu lobule type 2/3 die DNA-Adduktfl{\"u}sse signifikant nega-tiv. Der postmenopausale Status beeinflusste im Vergleich zum pr{\"a}menopausalen Status nur die Estron-DNA-Adduktfl{\"u}sse ohne Ber{\"u}cksichtigung der polymorphis-musabh{\"a}ngigen enzymatischen Umsetzung signifikant negativ. Lobule type 1 nach altersbedingter Regression ist meist bei postmenopausalen Frauen vorzufinden. Daher sind lobule type 1 nach altersbedingter Regression und der postmenopausa-le Status zumindest ann{\"a}hernd vergleichbar. Das Ende der Estrogen-Produktion in den Ovarien in der Menopause verringert Estrogen-Plasmaspiegel, was sich ebenso auf das Brustgewebe auswirken und zu einer verringerten Estrogen-DNA-Adduktbildung im Brustgewebe f{\"u}hren k{\"o}nnte. Das Alter dagegen beeinflusste kei-ne der abh{\"a}ngigen Variablen signifikant. Obwohl bei Rauchern in vielen humanen Geweben bereits eine erh{\"o}hte Cytochrom P450-abh{\"a}ngige Monoxygenase 1A1- und 1B1-Expression nachgewiesen wurde, die potentiell zu mehr reaktiven Estro-genchinonen und damit auch DNA-Adduktbildung f{\"u}hren k{\"o}nnte, beeinflusste Rauchen bei keiner der Modellvarianten die jeweils abh{\"a}ngige Variable signifikant. Des Weiteren beeinflussten weder Ethinylestradiol, noch 17β-estradiol-freisetzende Medikamente bei einer der Modellvarianten die jeweils abh{\"a}ngige Variable signifi-kant. Die Ergebnisse der multiplen linearen Regressionsanalyse der beiden Adduktfluss-Varianten (mit und ohne Ber{\"u}cksichtigung von polymorphismusabh{\"a}ngiger en-zymatischer Umsetzung) waren nicht identisch, widersprachen sich allerdings auch nicht. Ber{\"u}cksichtigt werden muss dabei, dass die Modelle mit einem Variationsko-effizienten zwischen 0,09 und 0,33 nur 9-33\% der Varianz der jeweiligen abh{\"a}ngi-gen Variable erkl{\"a}rten und vermutlich weitere Parameter zur vollst{\"a}ndigen Erkl{\"a}-rung ben{\"o}tigt werden. Oxidativer Stress kann ebenfalls zu DNA-Addukten f{\"u}hren, wird allerdings nicht durch das verwendete metabolische Netzwerk abgebildet. Daher wurden mittels multipler linearer Regression Einflussfaktoren auf Brustgewebs-Transkriptspiegel von der NADPH-Chinon Oxidoreduktase 1, der γ-Glutamyl-Cystein Ligase und des Transkriptionsfaktors nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2, Transkripten, deren Expression bei oxidativem Stress induziert wird, ermittelt. Die jeweils signifikant mit den abh{\"a}ngigen Variablen assoziierten erkl{\"a}renden Variablen unterschieden sich dabei zum einen bezogen auf jeweils abh{\"a}ngigen Variable, zum anderen bezogen auf das Gewebe. Die Marker-Transkriptspiegel wurden vom BMI, Alkoholkonsum, Rauchen und vom menopausalen Status signifikant beeinflusst. F{\"u}r diese Variab-len wurde in der Literatur bereits ein Einfluss auf Marker f{\"u}r oxidativen Stress in humanem Blut oder Plasma und anderen Geweben, jedoch nicht in Brustgewebe beschrieben. Zellzyklus-Marker und Marker der Gewebedifferenzierung beeinfluss-ten die abh{\"a}ngigen Variablen ebenso signifikant. Des Weiteren beeinflussten Transkriptspiegel und Genotypen von Genen, die f{\"u}r Enzyme kodieren, die zur Ka-techolbildung und -entgiftung f{\"u}hren konnen, die abh{\"a}ngigen Variablen signifi-kant. Estrogenspiegel selbst beeinflussten dagegen keine der abh{\"a}ngigen Variab-len signifikant. Des Weiteren beeinflussten Oxycholesterolspiegel, als Marker f{\"u}r durch reaktive Sauerstoffspezies induzierten, oxidativen Stress, entgegen der Er-wartung keine der abh{\"a}ngigen Variablen signifikant. Obwohl in der Literatur bereits ein Einfluss des Alters auf Marker f{\"u}r oxidativen Stress im humanen Frontal-Cortex, Endothelzellen der Oberarmarterie und in der humanen Leber beschrieben wurde, beeinflusste es keinen der Transkriptspiegel im Brustgewebe signifikant. Zusammengefasst wurde zum ersten Mal die mitochondriale Spontanmutationsfre-quenz in gesundem humanem Brustgewebe bestimmt und in Kombination mit bio-informatischer Netzwerkmodellierung und multipler linearer Regressionsanalyse ein umfassendes Bild der verschiedenen Einflussfaktoren auf mitochondrialen und estrogeninduzierten genotoxischen Stress in der gesunden weiblichen Brust dar-gestellt.},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {de}
}
@article{ThiryScheerGoessens1988,
  author    = {Thiry, Marc and Scheer, Ulrich and Goessens, Guy},
  title     = {Immunoelectron microscopic study of nucleolar DNA during mitosis in Ehrlich tumour cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40745},
  year      = {1988},
  abstract  = {In order to investigate the DNA localization within Ehrlich tumor cell nucleoli during mitosis, two recent immunocytochemical methods using either an anti-DNA or an anti-bromodeoxyuridine (BrdU) monoclonal antibody have been applied. In both cases, the immunogold labeling has been performed on ultrathin sections of cells embedded either in Lowicryl K4M or in Epon, respectively. Identical results are observed with both immunocytochemical approaches. In the interphase nucleolus, besides the labeling of the perinucleolar chromatin shell and of its intranucleolar invaginations which penetrate into the nucleolar body and often terminate at the fibrillar centers, a few gold particles are also preferentially found towards the peripheral region of the fibrillar centers. In contrast, the dense fibrillar component and the granular component are never labeled. During mitosis, the fibrillar centers persist at the chromosomal nucleolus organizing regions (NOR's) and can be selectively stained by the silver method. However, these metaphase fibrillar centers are no longer decorated by the DNA- or BrdU antibodies. These results indicate that until the end of prophase, rRNA genes are present inside the fibrillar center material, disappear during metaphase and reappear in reconstituting nucleoli during telophase. Thus, fibrillar centers appear to represent structures sui generis, which are populated by rRNA genes only when the nucleolus is functionally active. In segregated nucleoli after actinomycin D treatment, the DNA labeling is exclusively restricted to the perinucleolar chromatin blocks. These findings also suggest that the DNA content of the fibrillar center material varies according to the rRNA transcription level of the cells. The results are discussed in the light of the present knowledge of the functional organization of the nucleolus.},
  subject      = {Cytologie},
  language  = {en}
}
@article{LutzSchlatter1979,
  author    = {Lutz, Werner K. and Schlatter, C.},
  title     = {In vivo covalent binding of chemicals to DNA as a short-term test for carcinogenicity},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-80127},
  year      = {1979},
  abstract  = {The determination of a covalent binding of radioactive chemieals to DNA in intact mammalian organisms is proposedas a short-term test for carcinogenicity. The effectiveness of covalent binding to rat liver DNA correlates well with the hepatocarcinogenicity known from long-term bioassays. The binding indices range over more than five orders of rriagnitude between the strongest hepatocarcinogen aflatoxin B 1 and the limit of detection of a binding with 100 f-LCi 14C-labelled chemical. The order of magnitude of binding is therefore a surprisingly good quantitative measure for carcinogenicity. The pattern of DNA binding sites is important especially for small alkylating agents where the determination of total binding might indicate a higher carcinogenic potency than is actually observed.},
  subject      = {DNA},
  language  = {de}
}
@article{BuchheimKellerKoetschanetal.2011,
  author    = {Buchheim, Mark A. and Keller, Alexander and Koetschan, Christian and F{\"o}rster, Frank and Merget, Benjamin and Wolf, Matthias},
  title     = {Internal Transcribed Spacer 2 (nu ITS2 rRNA) Sequence-Structure Phylogenetics: Towards an Automated Reconstruction of the Green Algal Tree of Life},
  series = {PLoS ONE},
  volume    = {6},
  journal   = {PLoS ONE},
  number    = {2},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0016931},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-140866},
  pages     = {e16931},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background: Chloroplast-encoded genes (matK and rbcL) have been formally proposed for use in DNA barcoding efforts targeting embryophytes. Extending such a protocol to chlorophytan green algae, though, is fraught with problems including non homology (matK) and heterogeneity that prevents the creation of a universal PCR toolkit (rbcL). Some have advocated the use of the nuclear-encoded, internal transcribed spacer two (ITS2) as an alternative to the traditional chloroplast markers. However, the ITS2 is broadly perceived to be insufficiently conserved or to be confounded by introgression or biparental inheritance patterns, precluding its broad use in phylogenetic reconstruction or as a DNA barcode. A growing body of evidence has shown that simultaneous analysis of nucleotide data with secondary structure information can overcome at least some of the limitations of ITS2. The goal of this investigation was to assess the feasibility of an automated, sequence-structure approach for analysis of IT2 data from a large sampling of phylum Chlorophyta. Methodology/Principal Findings: Sequences and secondary structures from 591 chlorophycean, 741 trebouxiophycean and 938 ulvophycean algae, all obtained from the ITS2 Database, were aligned using a sequence structure-specific scoring matrix. Phylogenetic relationships were reconstructed by Profile Neighbor-Joining coupled with a sequence structure-specific, general time reversible substitution model. Results from analyses of the ITS2 data were robust at multiple nodes and showed considerable congruence with results from published phylogenetic analyses. Conclusions/Significance: Our observations on the power of automated, sequence-structure analyses of ITS2 to reconstruct phylum-level phylogenies of the green algae validate this approach to assessing diversity for large sets of chlorophytan taxa. Moreover, our results indicate that objections to the use of ITS2 for DNA barcoding should be weighed against the utility of an automated, data analysis approach with demonstrated power to reconstruct evolutionary patterns for highly divergent lineages.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hoeflein2023,
  author    = {H{\"o}flein, Felix},
  title     = {Kinetik der Schistosomen-spezifischen DNA nach Behandlung mit Praziquantel und Bestimmung der Schistosomiasis-Pr{\"a}valenz einer in einem Nicht-Endemiegebiet lebenden Risikopopulation sowie der Evaluation ausgew{\"a}hlter diagnostischer Verfahren},
  doi       = {10.25972/OPUS-29790},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-297909},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden Bewohner/-innen der W{\"u}rzburger Gemeinschaftsunterk{\"u}nfte f{\"u}r Gefl{\"u}chtete auf das Vorliegen einer Schistosomiasis gescreent. Lag eine behandlungsd{\"u}rftige Infektion vor, wurden die Teilnehmenden mit Praziquantel behandelt, um im nachfolgenden Verlauf freiwillig an der Erstellung einer Schistosomen-DNA-Kinetik mitzuwirken. Eine Besonderheit der Studie lag dabei in der fehlenden M{\"o}glichkeit einer Reinfektion, da sich die Betroffenen w{\"a}hrend des Follow-ups in einem Endemie-freien Gebiet aufhielten. F{\"u}r das Screening kamen ein CCA-Urin-Schnelltest sowie ein ICT zum Einsatz. Die Diagnosesicherung wurde durch die Mikroskopie oder die qPCR angestrebt. Es zeigte sich, dass die Kombination von CCA-Test und ICT einen positiven pr{\"a}diktiven Wert von 80 \% f{\"u}r das tats{\"a}chliche Vorliegen einer Schistosomen-Infektion liefert. Die Schistosomiasis-Pr{\"a}valenz der hier untersuchten, in einem Nicht-Endemiegebiet lebenden Risikopopulation, wurde auf 3,9 \% bestimmt und ist im Vergleich zu bisherigen Ver{\"o}ffentlichungen als niedrig anzusehen. Dabei ist zu beachten, dass die Pr{\"a}valenz zum Teil deutlich {\"u}bersch{\"a}tzt werden kann, sofern der CCA-Urin-Schnelltest als alleiniges Diagnosekriterium eingesetzt wird (Pr{\"a}valenzCCA = 27,6 \%). Die Erstellung der DNA-Kinetik mittels qPCR zeigte, dass die Behandlung mit Praziquantel einen nach 3 Tagen messbaren, signifikanten (p < 0,05) Anstieg der DNA-Konzentration im Serum zur Folge hatte, welcher im weiteren Verlauf kontinuierlich abfiel. Im Mittel wurde nach 48 Tagen der Schwellenwert der DNA-Konzentration unterschritten, der ohne vorausgegangene Behandlung als positiv und therapiebed{\"u}rftig gewertet worden w{\"a}re. Durch Inter- und Extrapolation der gewonnen Daten, konnte eine Funktion errechnet werden, die den zeitlichen Verlauf des Zerfalls der Schistosomen-DNA beschreibt und somit zur Ermittlung weiterer Therapie- und Kontrollm{\"o}glichkeit der Schistosomiasis beitragen kann.},
  subject      = {Schistosomiasis},
  language  = {de}
}
@article{ThiryScheerGoessens1988,
  author    = {Thiry, Marc and Scheer, Ulrich and Goessens, Guy},
  title     = {Localization of DNA within Ehrlich tumour cells nucleoli by immunoelectron microscopy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39327},
  year      = {1988},
  abstract  = {The distribution of DNA in Ehrlich tumour cell nucleoli was investigated by means of an immunocytochemical approach , involving a monoclonal antibody directed against double- and single-stranded DNA. Immunolabelling was performed . either before or after the embedding process. The postembedding labelling method allows better ultrastructural preservation than the preembedding labelling method. In particular, the various nucleolar components are well preserved and identifiable. In the nucleolus, labelling is particularly concentrated over the perinucleolar chromatin and over its intranucleolar invaginations, which penetrate the nucleolar body and often terminate at the fibrillar centres. In addition, aggregates of gold particles are found in the fibrillar centres, preferentially towards the peripheral regions. By contrast, the dense fibrillar component is completely devoid of labelling. The results seem to indicate that DNA containing the rDNA genes is located in the fibrillar centres, with a preference for the peripheral regions. This finding suggests that transcription of the rDNA genes should occur within the confines of the fibrillar centre, probably close to the boundary region of the surrounding dense fibrillar component. The results are discussed in the light of present knowledge of the functional organization of the nucleolus.},
  language  = {en}
}
@article{ZieglerRichterMahretal.2016,
  author    = {Ziegler, C. and Richter, J. and Mahr, M. and Gajewska, A. and Schiele, M.A. and Gehrmann, A. and Schmidt, B. and Lesch, K.-P. and Lang, T. and Helbig-Lang, S. and Pauli, P. and Kircher, T. and Reif, A. and Rief, W. and Vossbeck-Elsebusch, A.N. and Arolt, V. and Wittchen, H.-U. and Hamm, A.O. and Deckert, J. and Domschke, K.},
  title     = {MAOA gene hypomethylation in panic disorder-reversibility of an epigenetic risk pattern by psychotherapy},
  series = {Translational Psychiatry},
  journal   = {Translational Psychiatry},
  number    = {6},
  doi       = {10.1038/tp.2016.41},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164422},
  pages     = {e773},
  year      = {2016},
  abstract  = {Epigenetic signatures such as methylation of the monoamine oxidase A (MAOA) gene have been found to be altered in panic disorder (PD). Hypothesizing temporal plasticity of epigenetic processes as a mechanism of successful fear extinction, the present psychotherapy-epigenetic study for we believe the first time investigated MAOA methylation changes during the course of exposure-based cognitive behavioral therapy (CBT) in PD. MAOA methylation was compared between N=28 female Caucasian PD patients (discovery sample) and N=28 age- and sex-matched healthy controls via direct sequencing of sodium bisulfite-treated DNA extracted from blood cells. MAOA methylation was furthermore analyzed at baseline (T0) and after a 6-week CBT (T1) in the discovery sample parallelized by a waiting time in healthy controls, as well as in an independent sample of female PD patients (N=20). Patients exhibited lower MAOA methylation than healthy controls (P<0.001), and baseline PD severity correlated negatively with MAOA methylation (P=0.01). In the discovery sample, MAOA methylation increased up to the level of healthy controls along with CBT response (number of panic attacks; T0-T1: +3.37±2.17\%), while non-responders further decreased in methylation (-2.00±1.28\%; P=0.001). In the replication sample, increases in MAOA methylation correlated with agoraphobic symptom reduction after CBT (P=0.02-0.03). The present results support previous evidence for MAOA hypomethylation as a PD risk marker and suggest reversibility of MAOA hypomethylation as a potential epigenetic correlate of response to CBT. The emerging notion of epigenetic signatures as a mechanism of action of psychotherapeutic interventions may promote epigenetic patterns as biomarkers of lasting extinction effects.},
  language  = {en}
}
@inproceedings{VivianiLutz1979,
  author    = {Viviani, A. and Lutz, Werner K.},
  title     = {Modulation of the in vivo covalent binding of the carcinogen benzo(a)pyrene to rat liver DNA by selective induction of microsomal and nuclear aryl hydrocarbon hydroxylase activity},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-80132},
  year      = {1979},
  abstract  = {The influence of microsomal (mAHH) and nuclear (nAHH) aryl hydrocarbon hydroxylase activity on the covalent binding of t:titiated benzo(a)pyrene to rat liver DNA was evaluated in vivo. Induction ofmAHH was obtained after phenobarbitone treatment (180\% of control), which increased DNA binding to 210\%, but left the nAHH unchanged. mAHH and nAHH were slightly indilced with dieldrin (130\% and 120\%), but the binding remairred unchanged. The increasing effect of mAHlt as weil as the possibly decreasing effect of nAHH induction on the binding became obvious when the data of 11 individual rats were used to solve the equation Binding = aX(mAHH) + bX(nAHH) + c. Multiple linear regression analysis resulted in positive values for a and c, a negative value for b, and a multiple correlation coefficient R = 0.82. An influence of other enzymes involved in the metabolism of benzo(a)pyrene cannot be excluded. The Study shows clearly that the binding of a foreign compound to DNA in vivo is not only dependent on microsomal enzyme activities but also on nuclear activities even if the latter are considerably lower than those of mic'rosomes.},
  subject      = {DNA},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Singer2005,
  author    = {Singer, Christian J.},
  title     = {Molekulare Identifizierung von Neisseriaceae und Moraxellaceae mittels ribosomaler DNA-Sequenzierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16823},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die schnelle und verl{\"a}ssliche Identifizierung mikrobiologischer Isolate ist ein fundamentales Ziel der klinischen Mikrobiologie. Bei einigen gram-negativen Spezies ist die klassische ph{\"a}notypische Identifizierung, basierend auf metabolischen, enzymatischen oder serologischen Methoden erschwert, zeitraubend oder nicht suffizient. Durch die Sequenzierung partieller Abschnitte der 16S- oder 23S-rDNA k{\"o}nnen Bakterien meist exakt spezifiziert werden. Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, hypervariable rDNA Abschnitte zu finden, die von stark konservierten Regionen flankiert werden, um auf molekularer Ebene Mitglieder der Familie Neisseriaceae und Moraxellaceae zu diskriminieren. Die inter- und intragenetischen Beziehungen von insgesamt 94 St{\"a}mmen wurden untersucht. Im Vergleich zu den Referenzst{\"a}mmen der Genera waren bei der partiellen 16S-rDNA (E. coli Position 54 - 510) je Spezies durchschnittlich 30 polymorphe Positionen vorhanden. Die partiellen 23S-rDNA Abschnitte (E. coli Position 1400 - 1600) zeigten durchschnittlich 11 polymorphe Positionen. Neisseria macacae und N. mucosa subsp. mucosa (ATCC 19696) zeigten identische 16S- und 23S-rDNA Sequenzen. Die Gruppierung verschiedener Isolate war bei Acinetobacter lwoffii, Moraxella lacunata und Neisseria mucosa an beiden untersuchten Genabschnitten heterogen. Im Fall von N. meningitidis konnte mit Hilfe der 23S-rDNA Daten nicht suffizient gruppiert werden. Die Ergebnisse zeigen eine {\"U}berlegenheit der untersuchten partiellen 16S-rDNA zur Diagnostik der Neisseriaceae und Moraxellaceae. Eine Referenzdatenbank zur Diagnostik von Mikroorganismen sollte mehr als ein Isolat einer Spezies enthalten und zudem einen polyphasischen Ansatz verfolgen. Die Sequenz-Chromatogramme und weitere diagnostisch relevante Informationen wurden mit der „offline"-Datenbank RIDOM_Tool gesammelt und sind ein Teil des Internet-basierenden Service von RIDOM (www.ridom-rdna.de). Eine eingegebene Sequenzfolge kann online eingef{\"u}gt und damit ein direkter Vergleich mit den in der RIDOM Referenzdatenbank existierenden Datens{\"a}tzen initiiert werden.},
  language  = {de}
}
@article{AydinliLiangDandekar2022,
  author    = {Aydinli, Muharrem and Liang, Chunguang and Dandekar, Thomas},
  title     = {Motif and conserved module analysis in DNA (promoters, enhancers) and RNA (lncRNA, mRNA) using AlModules},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {12},
  journal   = {Scientific Reports},
  number    = {1},
  doi       = {10.1038/s41598-022-21732-0},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-301268},
  year      = {2022},
  abstract  = {Nucleic acid motifs consist of conserved and variable nucleotide regions. For functional action, several motifs are combined to modules. The tool AIModules allows identification of such motifs including combinations of them and conservation in several nucleic acid stretches. AIModules recognizes conserved motifs and combinations of motifs (modules) allowing a number of interesting biological applications such as analysis of promoter and transcription factor binding sites (TFBS), identification of conserved modules shared between several gene families, e.g. promoter regions, but also analysis of shared and conserved other DNA motifs such as enhancers and silencers, in mRNA (motifs or regulatory elements e.g. for polyadenylation) and lncRNAs. The tool AIModules presented here is an integrated solution for motif analysis, offered as a Web service as well as downloadable software. Several nucleotide sequences are queried for TFBSs using predefined matrices from the JASPAR DB or by using one's own matrices for diverse types of DNA or RNA motif discovery. Furthermore, AIModules can find TFBSs common to two or more sequences. Demanding high or low conservation, AIModules outperforms other solutions in speed and finds more modules (specific combinations of TFBS) than alternative available software. The application also searches RNA motifs such as polyadenylation site or RNA-protein binding motifs as well as DNA motifs such as enhancers as well as user-specified motif combinations (https://bioinfo-wuerz.de/aimodules/; alternative entry pages: https://aimodules.heinzelab.de or https://www.biozentrum.uni-wuerzburg.de/bioinfo/computing/aimodules). The application is free and open source whether used online, on-site, or locally.},
  language  = {en}
}
@article{HegiUlrichSagelsdorffetal.1990,
  author    = {Hegi, M. E. and Ulrich, D. and Sagelsdorff, P. and Richter, C. and Lutz, Werner K.},
  title     = {No measurable increase in thymidine glycol or 8-hydroxydeoxyguanosine in liver DNA of rats treated with nafenopin or choline-devoid low-methionine diet},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-60790},
  year      = {1990},
  abstract  = {Male rats were treated for 2 months with 1000 ppm nafenopin in the diet or for 4 or 7 days with a choline-devoid low-methionine diet. DNA was isolated from the livers and analyzed for the presence of cis-thymidine glycol-3'-phosphate (cis-dTGp) by 32P-postlabeling and for the Ievel of 8-hydroxy-deoxyguanosine (8-0H-dG) by electrochemical detection (ECD). In no DNA sample was the Ievel of cis-dTGp above the Iimit of detection of 1 modified thymidine per 106 nucleotides. With 8-0H-dG, a background Ievel of this modification of 20 8-0H-dG per 106 nucleosides was found in liver DNA of control rats, which was not affected by either treatment. It is postulated for thymidine glycol that a potential increase was below the Iimit of detection or was rapidly repaired in vivo and that the steady-state Ievel of endogenous 8-hydroxydeoxyguanosine appears not tobe influenced by the treatments chosen.},
  subject      = {Toxikologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Siewert2021,
  author    = {Siewert, Aaron},
  title     = {Nucleotide analogs as rigid spin labels for DNA and RNA},
  doi       = {10.25972/OPUS-24765},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247657},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Nucleic acids are one of the important classes of biomolecules together with carbohydrates, proteins and lipids. Both deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA) are most well known for their respective roles in the storage and expression of genetic information. Over the course of the last decades, nucleic acids with a variety of other functions have been discovered in biological organisms or created artificially. Examples of these functional nucleic acids are riboswitches, aptamers and ribozymes. In order to gain information regarding their function, several analytical methods can be used. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy is one of several techniques which can be used to study nucleic acid structure and dynamics. However, EPR spectroscopy requires unpaired electrons and because nucleic acids themselves are not paramagnetic, the incorporation of spin labels which carry a radical is necessary. Here, three new spin labels for the analysis of nucleic acids by EPR spectroscopy are presented. All of them share two important design features. First, the paramagnetic center is located at a nitroxide, flanked by ethyl groups to prevent nitroxide degradation, for example during solid phase synthesis. Furthermore, they were designed with rigidity as an important quality, in order to be useful for applications like pulsed electron double resonance (PELDOR) spectroscopy, where independent motion of the spin labels relative to the macromolecule has a noticeable negative effect on the precision of the measurements. Benzi-spin is a spin label which differs from most previous examples of rigid spin labels in that rather than being based on a canonical nucleoside, with a specific base pairing partner, it is supposed to be a universal nucleoside which is sufficiently rigid for EPR measurements when placed opposite to a number of different nucleosides. Benzi-spin was successfully incorporated into a 20 nt oligonucleotide and its base pairing behavior with seven different nucleosides was examined by UV/VIS thermal denaturation and continuous wave (CW) EPR experiments. The results show only minor differences between the different nucleosides, thus confirming the ability of benzi-spin to act as a universally applicable spin label. Lumi-spin is derived from lumichrome. It features a rigid scaffold, as well as a free 2'-hydroxy group, which should make it well suited for PELDOR experiments once it is incorporated into RNA oligonucleotides. E{\c{C}}r is based on the {\c{C}} family of spin labels, which contains the most well known rigid spin labels for nucleic acids to this day. It is essentially a version of E{\c{C}}m with a free 2'-hydroxy group. It was converted to triphosphate E{\c{C}}rTP and used for primer extension experiments to test the viability of enzymatic incorporation of rigid spin labels into oligonucleotides as an alternative to solid-phase synthesis. Incorporation into DNA by Therminator III DNA polymerase in both single-nucleotide and full-length primer extensions was achieved. All three of these spin labels represent further additions to the expanding toolbox of EPR spectroscopy on nucleic acids and might prove valuable for future research.},
  subject      = {Nucleins{\"a}uren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Weissenstein2019,
  author    = {Weißenstein, Annike},
  title     = {Optische Chemosensoren aus Naphthalin- und Perylenbisimid-Farbstoffen},
  doi       = {10.25972/OPUS-16199},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161990},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Liste der interessanten nachzuweisenden Analyte ist lang. Deswegen besteht ein großer Bedarf zur Entwicklung neuer fluoreszierender und kolorimetrischer Chemosensoren. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Synthese und Charakterisierung neuer optischer bzw. fluoreszierender und kolorimetrischer Chemosensoren mit dem Fokus auf die beiden Substanzklassen der Naphthalinbisimide und Perylenbisimide. Der erste Arbeitsschwerpunkt befasste sich mit wasserl{\"o}slichen Naphthalinbisimiden und ist in drei Unterkapitel aufgeteilt (Kapitel III - 1.1.-1.3., Abbildung 79). Im ersten Unterkapitel (Kapitel III - 1.1.) wurden die Synthesen und optischen Eigenschaften der am Kern Amino-substituierten NBIs 60a-h, mit Dicarbons{\"a}ureresten in Imid-Position und 61a-h, mit 2-Dimethylaminoethyl-Gruppen, in polaren L{\"o}sungsmitteln beschrieben. Die systematische Anbringung verschiedener Amino-Substituenten mit steigendem elektronenziehendem Charakter der Aminoreste diente der mechanistischen Aufkl{\"a}rung der optischen Eigenschaften. Eine vollst{\"a}ndige Untersuchung der optischen Eigenschaften erfolgte in w{\"a}ssriger Pufferl{\"o}sung bei pH 2.1 sowie in Methanol und Acetonitril. Der Einfluss der Imid-Substituenten auf die optischen Eigenschaften war wie zu erwarten gering. Die verschiedenen Kern-Substituenten verursachten hingegen eine hypsochrome Verschiebung der Absorptions- und Fluoreszenzmaxima mit steigendem elektronenziehendem Charakter der an der Aminogruppe angebrachten Reste. Ein unerwarteter Trend konnte im Fall der Fluoreszenzquantenausbeute beobachtet werden. In den protischen L{\"o}sungsmitteln Wasser und Methanol wurde eine lineare Abh{\"a}ngigkeit gegen{\"u}ber der Hammett-σmeta-Konstante ermittelt. Mit steigendem elektronenziehendem Charakter der Kern-Amino-Substituenten erfuhr die Quantenausbeute einen Anstieg auf bis zu 39\% in Wasser f{\"u}r NBI 60h, 61h und 45\% in Methanol f{\"u}r 60h. Die Tatsache, dass in Acetonitril keine solche Abh{\"a}ngigkeit gegen{\"u}ber der Hammett-Konstante beobachtet werden konnte legte eine intermolekulare Wasserstoffbr{\"u}cken-Bindung im angeregten Zustand als konkurrierenden Prozess zur Fluoreszenz nahe. Dieser Prozess tritt zwischen den L{\"o}sungsmittel-Molek{\"u}len und der Akzeptorgruppe (Carbonyl-Sauerstoff) der NBIs, welcher einen strahlungslosen Relaxationsprozess bzw. Fluoreszenzl{\"o}schung zur Folge hat, auf. Der Einfluss dieses Prozesses l{\"a}sst sich durch die St{\"a}rke des elektronenziehenden Amino-Substituentens steuern. Die NBIs 60a-h zeigten zudem in potentiometrischen Titrationen in Wasser eine pH-Unabh{\"a}ngigkeit der optischen Eigenschaften bez{\"u}glich des Imid-Substituentens. Dies macht die NBIs mit Dicarbons{\"a}ureresten f{\"u}r die Anwendung in biologischen Systemen im neutralen pH-Milieu oder als chemische Sensoren besonders geeignet. Aufgrund dieser interessanten Befunde wurde im zweiten Unterkapitel (Kapitel III - 1.2.) das dihalogenierte NBI 58 hinsichtlich der Sensoreigenschaften gegen{\"u}ber prim{\"a}ren, sekund{\"a}ren und terti{\"a}ren Amin- bzw. Diamindampf sowie zur Frischekontrolle von Fleisch untersucht. Die Absorptions- und Fluoreszenz-spektroskopische Untersuchung des D{\"u}nnschichtfilms von NBI 58 zeigte die erfolgreiche, selektive Detektion von prim{\"a}ren Aminen und Diaminen bzw. biogenen Aminen. Zum einen konnte mit bloßen Auge ein Farbumschlag von gelb nach rot und zum anderen {\"A}nderungen in den Absorptionsspektren wie die Entstehung einer neuen bathochrom verschobenen Bande im D{\"u}nnschichtfilm beobachtet werden. Die Erh{\"o}hung der Fluoreszenz wie auch die NMR-spektroskopische Untersuchung konnte hingegen ausschließlich in L{\"o}sung detektiert werden. Hiermit konnte die kovalente Wechselwirkung der Amin-Molek{\"u}le mit dem NBI 58 nachgewiesen werden. Trotz der erfolgreichen Detektion biogener Amind{\"a}mpfe erwies sich NBI 58 aufgrund der zu geringen Reaktivit{\"a}t als ungeeigneter chemischer Sensor zur Frischekontrolle von Fleisch. Das dritte und letzte Unterkapitel (Kapitel III - 1.3.) dieses Abschnittes bestand in der Synthese monochlor-monoamino-substituierter NBIs am Kern (65a,b und 66) und der Wechselwirkungen dieser Farbstoffe mit DNS/RNS. Die NBIs 65a,b und 66 wiesen in der Imidstellung 3-Trimethylammoniumpropyl auf, um die Wasserl{\"o}slichkeit zu gew{\"a}hrleisten und die elektrostatische Wechselwirkung mit dem negativ geladenen Phosphatr{\"u}ckgrad der DNS/RNS zu bewirken. Am Kern wurden die Aminos{\"a}uren (S)-2,3-Diaminopropions{\"a}ure (L-Dap) (65a) und (S)-2,6-Diaminohexans{\"a}ure (L-Lys) (65b) sowie 2-Trimethylammoniumethylamin (66) eingef{\"u}gt. Die Untersuchungen mit Hilfe von thermischen Denaturierungsstudien zeigten mit allen NBIs eine deutliche Schmelzpunkterh{\"o}hung der DNS/RNS (ΔTm-Werte zwischen 17 und 35 °C), was die Bildung von NBI/Polynukleotid-Komplexen nahelegte. Diese Komplex-Bildung konnte erneut aufgrund enormer Fluoreszenzl{\"o}schung in fluorimetrischen Titrationsstudien best{\"a}tigt werden. Hier wurden Bindungskonstanten zwischen logK = 5.9 und 7.2 M-1 ermittelt, wobei NBI 65a und poly(dG-dC)2 der st{\"a}rksten Bindungsaffinit{\"a}t und NBI 65a und poly(dA-dT)2 der schw{\"a}chste zugeordnet werden konnte. F{\"u}r NBI 66 wurde die zweith{\"o}chste Bindungsaffinit{\"a}t zu Polynukleotid ct-DNS (logK = 7.08 M-1) beobachtet, w{\"a}hrend dieser Farbstoff sowie 65a,b nur geringe Bindungskonstanten mit dem Polynukleotid polyA-polyU zeigten. Mit Hilfe der CD-spektroskopischen Messungen wurde der Bindungsmodus und die Unterschiede in den Bindungseigenschaften der Farbstoffe mit DNS/RNS ermittelt. Der Großteil aller NBI-Verbindungen interkalierte in einer parallelen Anordnung zwischen die Basenpaare der Polynukleotide. F{\"u}r NBI 65a und poly(dG-dC)2 ließ sich jedoch eine perpendikulare Anordnung zu den Basenpaaren beobachten. ITC-Titrationsstudien komplettierten letztendlich die Untersuchungen zwischen NBIs und Polynukleotiden. Neben Interkalation als Bindungsmodus konnte zus{\"a}tzlich aufgrund der relativ hohen Entropiewerte eine Wechselwirkung zwischen den Substituenten am Kern und den Phosphatgruppen in der kleinen Furche festgestellt werden. Zusammengefasst sind die sterischen Hinderungen der Amino-Substituenten und die Furcheneigenschaften von ds-DNS/RNS entscheidend. Der zweite Arbeitsschwerpunkt ist ebenfalls in drei Unterkapitel (Kapitel III - 2.1.-2.3.) aufgeteilt und befasste sich mit der Synthese und den Sensoreigenschaften kernfunktionalisierter Perylenbisimide (Abbildung 80). Im ersten Abschnitt (Kapitel III - 2.1) wurde die Synthese und die optischen Eigenschaften in L{\"o}sung der am Kern einfach und zweifach Kronenether-funktionalisierten PBIs 77a,b und 71a,b untersucht. In Imidstellung waren alle PBIs mit 2-Trimethylammoniumethyl-Resten funktionalisiert, um eine L{\"o}slichkeit in polaren L{\"o}sungsmitteln zu gew{\"a}hrleisten. Die Buchtpositionen wurden jeweils ein- bzw. zweifach mit den Kronenether-Einheiten 2-Hydroxymethyl-15-Krone-5 und 2-Hydroxymethyl-18-Krone-6 substituiert. Die anschließende Untersuchung der optischen Eigenschaften der PBIs zeigten bei einer Konzentration von 10-5 M in Acetonitril den monomeren Zustand und in Wasser die Ausbildung von H-Aggregaten. Die Fluoreszenzquantenausbeuten erfuhren in Acetonitril mit steigender Kronenether-Ringgr{\"o}ße eine Zunahme von 73\% auf 81\% f{\"u}r die PBIs 71a,b und eine vernachl{\"a}ssigbare geringe Zunahme von 49\% auf 51\% f{\"u}r die PBIs 77a,b. Die Abnahme der Quantenausbeute vom zweifach funktionalisierten zum einfach funktionalisierten PBI um ca. 30\% ließ sich durch die st{\"a}rker ausgepr{\"a}gten strahlungslosen Relaxationsprozesse dieses flexibleren Molek{\"u}ls im angeregten Zustand erkl{\"a}ren. Im zweiten Unterkapitel (Kapitel III - 2.2.) wurden die Selbstassemblierungseigenschaften der synthetisierten PBIs 71a,b und 77a,b in Gegenwart verschiedener Metallionen (Na+, K+, Rb+, Mg2+, Ca2+ und Ba2+) untersucht. Hier konnte eine Abh{\"a}ngigkeit von der Gr{\"o}ße des Kronenether-Rezeptors sowie von der Art der Metallionen gezeigt werden. Die Absorptions- und Fluoreszenz-spektroskopischen Studien der zweifach funktionalisierten PBIs 71a und 71b bei einer PBI-Konzentration von c = 10-5 M zeigten ausschließlich f{\"u}r das 15-Krone-5-Derivat 71a und Ba2+ eine erfolgreiche Ausbildung von PBI-Stapeln mit H-artiger exzitonischer Kopplung. Aufgrund dessen erfuhr das Absorptionsmaximum eine stetige Abnahme einhergehend mit einer hypsochromen Verschiebung und die Fluoreszenz eine vollst{\"a}ndige L{\"o}schung. Zudem konnte eine 1:1-St{\"o}chiometrie der PBI-Stapeln ermittelt werden. Die Anpassung der spektroskopischen {\"A}nderungen an die Hill-Gleichung best{\"a}tigte letztendlich die Bildung eines [2+2]-Sandwich- bzw. Dimer-Komplexes in einem positiv kooperativen Bindungsprozess, in dem mittels ITC eine enorme Stabilisierung der Ba2+-Komplexierung aufgrund der π-π-Wechselwirkung zwischen zwei PBI-Molek{\"u}len, beobachtet wurde. Die Durchf{\"u}hrung der Titrationsexperimente bei einer h{\"o}heren PBI-Konzentration (c = 10-4 M) zusammen mit DOSY-Experimenten versicherten auch in diesem Fall die Formation diskreter Dimerkomplexe. Das einfach funktionalisierte PBI 77a zeigte in der Anwesenheit von Ba2+ {\"a}hnliche optische {\"A}nderungen. Die nachfolgenden Untersuchungen bzw. Interpretationen best{\"a}tigten die Bildung eines [1+2]-Dimerkomplexes mit H-artiger exzitonischer Kopplung, welches aufgrund der flexibleren Komplexstruktur keine Stabilisierung der Ba2+-Komplexierung erfuhr. Neben der Metallionen-Komplexierung war PBI 71b auch in der Lage, in einer 1:2-St{\"o}chiometrie aromatische Aminos{\"a}uren und Dipeptide zu erkennen (Kapitel III - 2.3.), da hier sowohl die Ammoniumgruppen der Aminos{\"a}uren und Dipeptide mit den Kronenethereinheiten als auch die aromatischen Einheiten mit dem PBI-Kern wechselwirken k{\"o}nnen. Fluoreszenz-Titrationsexperimente zeigten, dass die Aminos{\"a}uren L-Tryptophan und L-Tyrosin, welche elektronenreiche aromatische Gruppen aufweisen, und Dipeptide, die diese Aminos{\"a}uren enthalten, die Fluoreszenz des PBIs stark l{\"o}schen. Die Bindungskonstanten der Wirt-Gast-Komplexierung in Acetonitril konnten aufgrund eines statischen L{\"o}schungsprozesses aus den Fluoreszenztitrationsdaten bestimmt werden. Hier wurde beobachtet, dass die Bindungsst{\"a}rke von der Gr{\"o}ße und der elektronischen Natur der aromatischen Einheiten sowie von dem Abstand zwischen der Ammoniumgruppe und der aromatischen Einheit in Aminos{\"a}uren und Dipeptiden abh{\"a}ngt. Die st{\"a}rkste Bindung konnte zwischen Ala-Trp und PBI 71b mit einem Wert von 3.1 x 105 M-1 beobachtet werden. NMR-Studien best{\"a}tigten ebenfalls die Wirt-Gast-Komplexierung, ließen jedoch offen, ob es zu der Bildung von zwei Diastereomeren aufgrund der eingeschr{\"a}nkten Umwandlung der Atrop-Enantiomere (P und M) des PBI 71b kommt oder zu der Bildung von vier Diastereomeren infolge des Chiralit{\"a}tszentrums im Kronenether. Zusammenfassend wurden in dieser Arbeit Naphthalinbisimde und Perylenbisimide hinsichtlich ihrer Eignung als optische Chemosensoren untersucht. Die NBI-Derivate agierten aufgrund ihrer interessanten optischen Eigenschaften als chemische Sensoren selektiv f{\"u}r prim{\"a}ren Amindampf und f{\"u}r die DNS/RNS-Wechselwirkung. Im Fall der PBI-Verbindungen wurden hervorragende fluorometrische Chemosensoren ermittelt, die Ba2+-Ionen und elektronenreiche aromatische Aminos{\"a}uren und Dipeptide in einer deutlichen Fluoreszenzl{\"o}schung detektieren k{\"o}nnen.},
  subject      = {Chemischer Sensor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Arnold2001,
  author    = {Arnold, Markus A.},
  title     = {Oxidative DNA-Sch{\"a}digung durch elektronisch angeregte Carbonylverbindungen und daraus gebildete Radikalspezies},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182038},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Mittels Laserblitz-Photolyse wurden die Triplettlebenszeiten sowie die L{\"o}schraten der Triplettzust{\"a}nde verschiedener Acetophenonderivate durch dG, 8-oxodG, DNA, molekularen Sauerstoff und die Ketone selbst bestimmt. F{\"u}r AP-OAc, AP und BP wurden Triplettlebensdauern von 7-9 µs gemessen, w{\"a}hrend die Triplettzust{\"a}nde von AP-OH und AP-OtBu aufgrund alpha Spaltung deutlich kurzlebiger waren (ca. 1 µs); die alpha Spaltung konnte EPR-spektroskopisch durch Spinabfangexperimente mit DMPO und TEMPO belegt werden. Im Fall von AP-OMe wurde weder dessen Triplettzustand noch die Bildung von Radikalen detektiert, was auf einer schnell ablaufenden Norrish-Typ-II-Spaltung beruht. Aufgrund dieses photochemischen Verhaltens wurden die Ketone (mit Ausnahme von AP-OMe) in zwei Gruppen klassifiziert, n{\"a}mlich die „Gruppe A"-Ketone (keine Radikalbildung) und die „Gruppe B"-Ketone (Radikalbildner). W{\"a}hrend die „Gruppe A"-Ketone gegen{\"u}ber niedrigen Konzentrationen von DNA (62.5 µM) inaktiv waren, verursachten die bei der Bestrahlung der „Gruppe B"-Ketone generierten Peroxylradikale, neben wenigen direkt induzierten Strangbr{\"u}chen, haupts{\"a}chlich die Guaninoxidationsprodukte 8-oxoGua und guanidinfreisetzende Produkte (GRP). Erst wenn die DNA-Konzentration zehnfach erh{\"o}ht wird (625 µM), tritt bei der Photolyse der „Gruppe A"-Ketone auch DNA-Oxidation durch einen Elektronentransfer von der Guaninbase auf das angeregte Keton ein. Ein analoger Konzentrationseffekt wurde auch in der dG-Oxidation beobachtet, bei niedrigen Substratkonzentrationen sind nur die radikalbildenden „Gruppe B"-Ketone aktiv. Die Tatsache, dass in der dG-Oxidation durch die „Gruppe A"-Ketone kein 8-oxodG detektiert wurde, wurde auf dessen effiziente Oxidation durch dG•+-Radikalkationen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Die „Gruppe B"-Ketone sind in Abwesenheit von O2 gegen{\"u}ber dG und DNA oxidativ inaktiv, da die in der alpha Spaltung generierten kohlenstoffzentrierten Radikale keine Peroxylradikale bilden k{\"o}nnen. Die „Gruppe A"-Ketone sind gegen{\"u}ber DNA in Abwesenheit wie auch in Anwesenheit von Sauerstoff genauso reaktiv, da der Elektronentransfer von DNA zum Keton unabh{\"a}ngig von Sauerstoff ist. Um mechanistische Einblicke in die oxidative DNA-Sch{\"a}digung zu erlangen, wurden photochemische Modellstudien mit dem Nukleosid dG sowie 8-oxodG durchgef{\"u}hrt, wobei zus{\"a}tzlich Spiroiminodihydantoin gebildet wird. Bis vor kurzem wurde die Struktur dieses Oxidationsproduktes als 4-HO-8-oxodG angenommen, dass zuerst in der dG Oxidation mit Singulettsauerstoff (1O2) beobachtet wurde. Weder Spiroiminodihydantoin noch 4 HO-8-oxodG sind als authentische Verbindungen bekannt, so dass eine zweifelsfreie Strukturaufkl{\"a}rung die Bestimmung der Konnektivit{\"a}t der markierten Positionen erforderte. Diese Zuordnung erfolgte mittels eines SELINQUATE-NMR Spektrums, mit dem schl{\"u}ssig die 4 HO-8-oxodG-Struktur ausgeschlossen wurde. Wie alle „Gruppe B"-Ketone sind auch alle „Gruppe A"-Ketone in Abwesenheit von O2 mit Ausnahme von AP-OAc gegen{\"u}ber dG inert. Dies ist ein Beleg daf{\"u}r, dass der Elektronentransferschritt von dG zum Keton in Abwesenheit von Sauerstoff (im Gegensatz zur DNA-Oxidation) reversibel ist und daher keine Oxidation m{\"o}glich ist, wenn die Ketylradikale nicht durch O2 abgefangen werden. Das aus AP-OAc gebildete Ketylradikal besitzt als einziges einen effektiven unimolekularen Deaktivierungsweg, n{\"a}mlich die Acetation-abspaltung, so dass die Reversibilit{\"a}t nicht mehr m{\"o}glich ist.},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {de}
}
@article{CuiSchlesingerSchoenhalsetal.2016,
  author    = {Cui, Huanhuan and Schlesinger, Jenny and Schoenhals, Sophia and Tonjes, Martje and Dunkel, Ilona and Meierhofer, David and Cano, Elena and Schulz, Kerstin and Berger, Michael F. and Haack, Timm and Abdelilah-Seyfried, Salim and Bulyk, Martha L. and Sauer, Sascha and Sperling, Silke R.},
  title     = {Phosphorylation of the chromatin remodeling factor DPF3a induces cardiac hypertrophy through releasing HEY repressors from DNA},
  series = {Nucleic Acids Research},
  volume    = {44},
  journal   = {Nucleic Acids Research},
  number    = {6},
  doi       = {10.1093/nar/gkv1244},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166391},
  pages     = {2538-2553},
  year      = {2016},
  abstract  = {DPF3 (BAF45c) is a member of the BAF chromatin remodeling complex. Two isoforms have been described, namely DPF3a and DPF3b. The latter binds to acetylated and methylated lysine residues of histones. Here, we elaborate on the role of DPF3a and describe a novel pathway of cardiac gene transcription leading to pathological cardiac hypertrophy. Upon hypertrophic stimuli, casein kinase 2 phosphorylates DPF3a at serine 348. This initiates the interaction of DPF3a with the transcriptional repressors HEY, followed by the release of HEY from the DNA. Moreover, BRG1 is bound by DPF3a, and is thus recruited to HEY genomic targets upon interaction of the two components. Consequently, the transcription of downstream targets such as NPPA and GATA4 is initiated and pathological cardiac hypertrophy is established. In human, DPF3a is significantly up-regulated in hypertrophic hearts of patients with hypertrophic cardiomyopathy or aortic stenosis. Taken together, we show that activation of DPF3a upon hypertrophic stimuli switches cardiac fetal gene expression from being silenced by HEY to being activated by BRG1. Thus, we present a novel pathway for pathological cardiac hypertrophy, whose inhibition is a long-term therapeutic goal for the treatment of the course of heart failure.},
  language  = {en}
}
@article{SchrautJakobWeidneretal.2014,
  author    = {Schraut, K. G. and Jakob, S. B. and Weidner, M. T. and Schmitt, A. G. and Scholz, C. J. and Strekalova, T. and El Hajj, N. and Eijssen, L. M. T. and Domschke, K. and Reif, A. and Haaf, T. and Ortega, G. and Steinbusch, H. W. M. and Lesch, K. P. and Van den Hove, D. L.},
  title     = {Prenatal stress-induced programming of genome-wide promoter DNA methylation in 5-HTT-deficient mice},
  series = {Translational Psychiatry},
  volume    = {4},
  journal   = {Translational Psychiatry},
  doi       = {10.1038/tp.2014.107},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119199},
  pages     = {e473},
  year      = {2014},
  abstract  = {The serotonin transporter gene (5-HTT/SLC6A4)-linked polymorphic region has been suggested to have a modulatory role in mediating effects of early-life stress exposure on psychopathology rendering carriers of the low-expression short (s)-variant more vulnerable to environmental adversity in later life. The underlying molecular mechanisms of this gene-by-environment interaction are not well understood, but epigenetic regulation including differential DNA methylation has been postulated to have a critical role. Recently, we used a maternal restraint stress paradigm of prenatal stress (PS) in 5-HTT-deficient mice and showed that the effects on behavior and gene expression were particularly marked in the hippocampus of female 5-Htt+/- offspring. Here, we examined to which extent these effects are mediated by differential methylation of DNA. For this purpose, we performed a genome-wide hippocampal DNA methylation screening using methylated-DNA immunoprecipitation (MeDIP) on Affymetrix GeneChip Mouse Promoter 1.0 R arrays. Using hippocampal DNA from the same mice as assessed before enabled us to correlate gene-specific DNA methylation, mRNA expression and behavior. We found that 5-Htt genotype, PS and their interaction differentially affected the DNA methylation signature of numerous genes, a subset of which showed overlap with the expression profiles of the corresponding transcripts. For example, a differentially methylated region in the gene encoding myelin basic protein (Mbp) was associated with its expression in a 5-Htt-, PS- and 5-Htt × PS-dependent manner. Subsequent fine-mapping of this Mbp locus linked the methylation status of two specific CpG sites to Mbp expression and anxiety-related behavior. In conclusion, hippocampal DNA methylation patterns and expression profiles of female prenatally stressed 5-Htt+/- mice suggest that distinct molecular mechanisms, some of which are promoter methylation-dependent, contribute to the behavioral effects of the 5-Htt genotype, PS exposure and their interaction.},
  language  = {en}
}
@article{CaviezelAeschbachLutzetal.1984,
  author    = {Caviezel, M. and Aeschbach, A. P. and Lutz, Werner K. and Schlatter, C.},
  title     = {Reduction of covalent binding of aflatoxin B1 to rabbit liver DNA after immunization against this carcinogen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-80116},
  year      = {1984},
  abstract  = {The covalent binding of [3H]aflatoxin B1 (AF) to liver DNA was determined, 6 h after oral administration to male rabbits. A Covalent Binding Index, CBI (flmol AF/mol DNA-P)/(mmol AF/kg b. w.) = 8,500 was found. Pretreatment of rabbits with AF coupled to bovine serum albumin in Freund's adjuvant led to the production of AF-directed antibodies. Administration of [3H]AF to such immunized rabbits resulted in a CJH of only 2,500, i.e., the iiDJ{.lUnization provided a protection by a factor of more than 3. Although this is encouraging evidence for the potential of active immunization against genotoxic carcinogens, a nurober of pointswill have to be clarified, such as the time course for the DNA binding and the question of a possible shift to other target cells.},
  subject      = {Krebs},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gershberg2016,
  author    = {Gershberg, Jana},
  title     = {Self-assembled Perylene Bisimide Dimers and their Interaction with Double-stranded DNA},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-136725},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {The self-assembly of molecules based on π-π-interactions and hydrogen bonding is of significant importance in nature. These processes enable the formation of complex supramolecular structures with diverse functions. For the transfer of the concepts from nature to artificial supramolecular structures, a basic understanding of those processes is needed. For this purpose, π-conjugated aromatic molecules with an easy synthetic access are suitable as their functionalities can be changed effortless. Perylene bisimide (PBIs) dyes are attractive candidates since they fulfill these requirements owing to their tendency to self-assemble in solution due to their large aromatic π-surfaces. Furthermore, the changes of the optical properties (for instance absorption, emission or circular dichroism) of PBI dyes, caused by their self-assembly, are easy to study experimentally. Structural variations of PBI dyes including additional non-covalent interactions, such as hydro-gen bonding, enable to direct their self-assembly process. Thus, the formation of interesting su-pramolecular structures of PBI dyes could be realized, although, often of undefined size. The aim of this thesis was to develop strategies to restrict the aggregate size of PBI dyes. Therefore, de-fined structural features of PBI molecules were combined and a variation of external influences such as solvent and concentration included. Furthermore, DNA was utilized as a template for the limitation of the aggregate size of PBI dyes. Chapters 1 and 2 provide general information and describe examples from literature which are necessary to understand the following experimental work. The first chapter is based on the inter-actions of various molecules with DNA. Therefore, DNA is considered as a supramolecular biom-acromolecule containing specific structural and functional features to interact with small mole-cules. Afterwards, the main interaction modes of small molecules with DNA such as electrostatic interaction, intercalation and groove binding with corresponding examples are discussed. Among all techniques applied to study the interaction of ligands with DNA, UV/Vis absorption, fluores-cence and circular dichroism spectroscopy were described in detail. At the end of this chapter, examples of already pre-associated systems showing interactions with DNA are presented. The second chapter is focused on the determination and mathematic evaluation of the self-assembly processes. The simplest models such as monomer-dimer and isodesmic model are de-scribed and supplemented by examples. Furthermore, the simplest modification of the isodesmic model, the K2-K model, is presented. Additionally, experimental problems, which may arise dur-ing the investigations of the self-assembly processes, are addressed. For the description of the entire self-assembly process, a sufficiently large concentration range and an appropriate measure-ment method that is sensitive in this concentration range is necessary. Furthermore, the full transi-tion from the monomeric to the aggregated species has to be spectroscopically ascertainable. This enables an accurate mathematic evaluation of the self-assembly process and provides meaningful binding constants. The self-assembly pathway can be controlled by the variation of solvent, con-centration or temperature. However, this pathway can also be directed by a rational design of the molecular structure of the considered system. For example, a specific interplay of π-π-interactions and hydrogen bonding may promote isodesmic as well as cooperative growth into large struc-tures. The main focus of this thesis is to develop strategies to control the aggregate size of PBI dyes (Chapter 3). For this purpose, a PBI scaffold was designed which contains hydrogen bonding amide functions at the imide positions derived from the amino acid L-alanine and solubilizing side groups in the periphery (Figure 81). The variations of the residues R/R' range from didodecylox-yphenyl, didodecylphenyl, dioligo(ethylene glycol)phenyl to branched and linear alkyl chains. The most extensive study of the aggregation behavior was performed for the PBI dye 5. Concen-tration-dependent 1H NMR and UV/Vis absorption measurements clearly revealed the formation of dimers in chloroform. Further investigations by means of 2D NMR, VPO and ITC confirmed the exclusive presence of dimer aggregates of PBI 5 in the investigated concentration range. Mo-lecular modelling studies, supported by NMR and FT-IR experiments, provided structural reasons for the absence of further growth into larger aggregates. The specific combination of π-π interac-tions and hydrogen bonds between the NH groups of the amide groups and the carbonyl oxygen atoms of the PBI core are decisive for the formation of the discrete dimer stack (see Figure 82). The investigations of the aggregation behavior of PBIs 6-9 were less extensive but consistent with the results obtained for PBI 5. However, the determined binding constants vary over a considera-ble range of 1.1 x 102 M-1 (PBI 8) to 1.4 x 104 M-1 (PBI 5). These differences could be attributed to structural variations of the dyes. The electron-rich phenyl substituent promoted the aggregation tendency of PBIs 5-7 compared with 8 and 9 that carry only alkyl side chains. Thus, the π-π in-teractions of bay-unsubstituted PBI cores in combination with hydrogen bonding of the amide functions control the formation of discrete dimers of these PBI dyes. The variation of conditions, such as solvent, change the aggregation behavior of PBI dyes. In the solvents toluene and/or methylcyclohexane, anti-cooperative growth into larger aggregates of PBI 5 was observed (Chapter 4). The important feature of this self-assembly process is the absence of isosbestic points over the whole concentration range in the UV/Vis absorption measurements. The preference for the dimeric species of PBI 5 remained in both solvents as well as in mixtures of them, but upon increasing the concentration these dimers self-assemble into larger aggregates. An important feature of the self-assembly process is the preferred formation of even-numbered aggregates compared to the odd-numbered ones (see Figure 83). Although, the conventional K2-K model provides plausible binding constants, it is not capable to describe the aggregation behavior adequately, since it considers a continuous size distribution. The gradual aggregation process over dimers, tetramers, hexamers, etc. was therefore analyzed with a newly developed K2-K model for anti-cooperative supramolecular polymerization. By the global analysis of the UV/Vis absorption spectra a very good agreement between the experimental and simulated spectra, which were based on the new K2-K model, was obtained. Furthermore, the calculated UV/Vis absorption spectra of a dimer and an aggregate highlighted the most important structural differences. The absorption spectrum of the dimer still has a pronounced vibronic structure which gets lost in the spectrum of the aggregate. In another part of this work, a series of water soluble PBI dyes were described which contain similar PBI scaffolds as PBIs 5-8 (Chapter 5). These PBI dyes self-assemble into similar dimer aggregates in water due to their positively charged side chains causing electrostatic repulsion be-tween the molecules (see Figure 84). Here, however, the self-assembly behavior has not been studied thoroughly in water due to the similarities of already reported PBI dyes. Instead, the focus here is on the characterization of the interactions of these dyes with DNA/RNA. The comprehensive studies using thermal denaturation experiments showed the high stability of these PBI/polynucleotide complexes. The spermine-functionalized PBI dyes having six positive charges showed strong interactions with DNA/RNA which was expressed in a signif-icant increase of the melting temperatures of DNA/RNA (ΔTm values between 7 and > 35 ° C). The dioxa analogues containing only two positive charges had lower enhancement of the melting temperature of DNA/RNA (ΔTm values between 3 and 30 ° C). A similar trend has been observed in the fluorimetric titrations. The spermine-functionalized PBI dyes showed high binding con-stants (log Ks = 9.2 - 9.8), independently of the used polynucleotides. In contrast, the dioxa ana-logues displayed smaller binding constants (log Ks = 6.5 - 7.9) without any correlation between binding affinity and binding strength of the PBI dyes and the applied polynucleotides. The CD-spectroscopic measurements revealed significant differences in the binding properties of the dyes with DNA/RNA. They were dependent on the steric hindrance of the amino acid residues at the imide position and their configuration on one side and the grooves properties of ds-DNA/RNA on the other side. The spectroscopic results confirmed the formation of excitonically coupled PBI dimers in the minor groove of ds-DNA and the major groove of ds-RNA. Depending on the se-quence, the grooves of the polynucleotides provide different amount of space for embedding molecules. The guanine amino groups protrude into the minor groove of the polynucleotide poly(dG-dC)2 increasing the steric hindrance, which is not the case for poly(dA-dT)2. Molecular modeling studies showed that the PBI dimers penetrate deeper into the groove of poly(dA-dT)2 due to the absence of the steric hindrance, in comparison to the groove of poly(dG-dC)2 (see Figure 85).},
  subject      = {Perylentetracarbons{\"a}urederivate},
  language  = {en}
}
@article{DunceMilburnGurusaranetal.2018,
  author    = {Dunce, James M. and Milburn, Amy E. and Gurusaran, Manickam and da Cruz, Irene and Sen, Lee T. and Benavente, Ricardo and Davies, Owen R.},
  title     = {Structural basis of meiotic telomere attachment to the nuclear envelope by MAJIN-TERB2-TERB1},
  series = {Nature Communications},
  volume    = {9},
  journal   = {Nature Communications},
  doi       = {10.1038/s41467-018-07794-7},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-226416},
  year      = {2018},
  abstract  = {Meiotic chromosomes undergo rapid prophase movements, which are thought to facilitate the formation of inter-homologue recombination intermediates that underlie synapsis, crossing over and segregation. The meiotic telomere complex (MAJIN, TERB1, TERB2) tethers telomere ends to the nuclear envelope and transmits cytoskeletal forces via the LINC complex to drive these rapid movements. Here, we report the molecular architecture of the meiotic telomere complex through the crystal structure of MAJIN-TERB2, together with light and X-ray scattering studies of wider complexes. The MAJIN-TERB2 2:2 hetero-tetramer binds strongly to DNA and is tethered through long flexible linkers to the inner nuclear membrane and two TRF1-binding 1:1 TERB2-TERB1 complexes. Our complementary structured illumination microscopy studies and biochemical findings reveal a telomere attachment mechanism in which MAJIN-TERB2-TERB1 recruits telomere-bound TRF1, which is then displaced during pachytene, allowing MAJIN-TERB2-TERB1 to bind telomeric DNA and form a mature attachment plate.},
  language  = {en}
}
@article{NeitzBessiKachleretal.2022,
  author    = {Neitz, Hermann and Bessi, Irene and Kachler, Valentin and Michel, Manuela and H{\"o}bartner, Claudia},
  title     = {Tailored tolane-perfluorotolane assembly as supramolecular base pair replacement in DNA},
  series = {Angewandte Chemie International Edition},
  volume    = {62},
  journal   = {Angewandte Chemie International Edition},
  number    = {1},
  doi       = {10.1002/anie.202214456},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-312575},
  year      = {2022},
  abstract  = {Arene-fluoroarene interactions offer outstanding possibilities for engineering of supramolecular systems, including nucleic acids. Here, we implement the tolane-perfluorotolane interaction as base pair replacement in DNA. Tolane (THH) and perfluorotolane (TFF) moieties were connected to acyclic backbone units, comprising glycol nucleic acid (GNA) or butyl nucleic acid (BuNA) building blocks, that were incorporated via phosphoramidite chemistry at opposite positions in a DNA duplex. Thermodynamic analyses by UV thermal melting revealed a compelling stabilization by THH/TFF heteropairs only when connected to the BuNA backbone, but not with the shorter GNA linker. Detailed NMR studies confirmed the preference of the BuNA backbone for enhanced polar π-stacking. This work defines how orthogonal supramolecular interactions can be tailored by small constitutional changes in the DNA backbone, and it inspires future studies of arene-fluoroarene-programmed assembly of DNA.},
  language  = {en}
}
@article{SanyalWallaschekGlassetal.2018,
  author    = {Sanyal, Anirban and Wallaschek, Nina and Glass, Mandy and Flamand, Louis and Wight, Darren J. and Kaufer, Benedikt B.},
  title     = {The ND10 Complex Represses Lytic Human Herpesvirus 6A Replication and Promotes Silencing of the Viral Genome},
  series = {Viruses},
  volume    = {10},
  journal   = {Viruses},
  number    = {8},
  doi       = {10.3390/v10080401},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-227337},
  pages     = {401, 1-11},
  year      = {2018},
  abstract  = {Human herpesvirus 6A (HHV-6A) replicates in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and various T-cell lines in vitro. Intriguingly, the virus can also establish latency in these cells, but it remains unknown what influences the decision between lytic replication and the latency of the virus. Incoming virus genomes are confronted with the nuclear domain 10 (ND10) complex as part of an intrinsic antiviral response. Most herpesviruses can efficiently subvert ND10, but its role in HHV-6A infection remains poorly understood. In this study, we investigated if the ND10 complex affects HHV-6A replication and contributes to the silencing of the virus genome during latency. We could demonstrate that ND10 complex was not dissociated upon infection, while the number of ND10 bodies was reduced in lytically infected cells. Virus replication was significantly enhanced upon knock down of the ND10 complex using shRNAs against its major constituents promyelocytic leukemia protein (PML), hDaxx, and Sp100. In addition, we could demonstrate that viral genes are more efficiently silenced in the presence of a functional ND10 complex. Our data thereby provides the first evidence that the cellular ND10 complex plays an important role in suppressing HHV-6A lytic replication and the silencing of the virus genome in latently infected cells.},
  language  = {en}
}
@article{HohenauerBerkingSchmidtetal.2013,
  author    = {Hohenauer, Tobias and Berking, Carola and Schmidt, Andreas and Haferkamp, Sebastian and Senft, Daniela and Kammerbauer, Claudia and Fraschka, Sabine and Graf, Saskia Anna and Irmler, Martin and Beckers, Johannes and Flaig, Michael and Aigner, Achim and H{\"o}bel, Sabrina and Hoffmann, Franziska and Hermeking, Heiko and Rothenfusser, Simon and Endres, Stefan and Ruzicka, Thomas and Besch, Robert},
  title     = {The neural crest transcription factor Brn3a is expressed in melanoma and required for cell cycle progression and survival},
  series = {EMBO Molecular Medicine},
  volume    = {5},
  journal   = {EMBO Molecular Medicine},
  issn      = {1757-4676},
  doi       = {10.1002/emmm.201201862},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122193},
  pages     = {919-934},
  year      = {2013},
  abstract  = {Pigment cells and neuronal cells both are derived from the neural crest. Here, we describe the Pit-Oct-Unc (POU) domain transcription factor Brn3a, normally involved in neuronal development, to be frequently expressed in melanoma, but not in melanocytes and nevi. RNAi-mediated silencing of Brn3a strongly reduced the viability of melanoma cell lines and decreased tumour growth in vivo. In melanoma cell lines, inhibition of Brn3a caused DNA double-strand breaks as evidenced by Mre11/Rad50-containing nuclear foci. Activated DNA damage signalling caused stabilization of the tumour suppressor p53, which resulted in cell cycle arrest and apoptosis. When Brn3a was ectopically expressed in primary melanocytes and fibroblasts, anchorage-independent growth was increased. In tumourigenic melanocytes and fibroblasts, Brn3a accelerated tumour growth in vivo. Furthermore, Brn3a cooperated with proliferation pathways such as oncogenic BRAF, by reducing oncogene-induced senescence in non-malignant melanocytes. Together, these results identify Brn3a as a new factor in melanoma that is essential for melanoma cell survival and that promotes melanocytic transformation and tumourigenesis.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Faulhaber2003,
  author    = {Faulhaber, Katja},
  title     = {Untersuchungen der Wechselwirkungen von anellierten Chinoliziniumsalzen mit DNA},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6791},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden anellierte Chinoliziniumsalze synthetisiert und auf ihre Wechselwirkung mit DNA hin untersucht. Hierbei wurde in Abh{\"a}ngigkeit vom Substitutionsmuster sowohl die Bindungsaffinit{\"a}t als auch der Mechanismus, der zur lichtinduzierten DNA-Sch{\"a}digung f{\"u}hrt, aufgekl{\"a}rt.},
  subject      = {Chinolizinderivate},
  language  = {de}
}