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MELDUNG/096: Nachrichten aus Forschung und Lehre vom 09.04.10 (idw)


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→  DNA-Reparatur - Zugucken, wie die Zelle arbeitet

Raute

Universität Ulm - 08.04.2010

Die Antwort liegt in den Zellen

Mit einem DFG-produzierten Video präsentiert die International Graduate School in Molecular Medicine Ulm ab sofort ihr innovatives Ausbildungs- und Betreuungskonzept für Doktoranden der Öffentlichkeit und gewährt Einblicke in ihre zukunftsträchtigen Forschungsthemen. Die Schule wird seit 2007 von der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert und hat sich mit rund 100 Teilnehmern aus aller Welt als bedeutendes Zentrum der strukturierten Doktorandenausbildung etabliert. Ob Krebs oder Alterung - die jungen Wissenschaftler sind direkt an der Erforschung der molekularen und zellulären Ursachen von Krankheiten beteiligt.

Zellen sind die Bausteine des Lebens. Wenn sie Defekte erwerben, ist der ganze Körper in Gefahr. Ein besseres Verständnis der Zelle hilft Ärzten und Forschern deshalb dabei, bessere Therapien für Krankheiten wie Krebs zu entwickeln. An der Ulmer Graduiertenschule für Molekulare Medizin werden sie für diese Aufgabe ausgebildet.

Eins ihrer Ziele ist, die Chemotherapie für Krebspatienten effektiver zu machen. Dazu untersuchen die Forscher den programmierten Zelltod, die sogenannte Apoptose. Denn der Erfolg der Therapie hängt unter anderem davon ab, die Tumorzellen dazu zu bringen, sich selbst zu zerstören. Professor Klaus-Michael Debatin ist Direktor der Ulmer Kinderklinik und Dekan der Medizinischen Fakultät. Er erforscht die Apoptose an der Graduiertenschule und schätzt ihre enge Zusammenarbeit mit Klinik und Labor. "Der Arzt, der hier jemanden behandelt, weiß, dass 50 Meter entfernt im Labor die Zellen des Patienten untersucht werden", sagt er. "Das ist für ihn sicherlich eine Inspiration und ein Ansporn."

Inspiration und Ansporn auch für die Studenten, die an der Graduate School an den interdisziplinären Projekten mitarbeiten. Sie profitieren besonders von dem breiten Themenspektrum der Forschung. Von der Krebsbekämpfung über Stammzellen bis zur Zellalterung: in Ulm werden viele Aspekte der Zelle erforscht. Und das schon seit 1967, als die Universität als Medizinische Hochschule gegründet wurde.

Langjährige Erfahrung und intensive Betreuung ihrer Studenten machen die kleine Ulmer Universität auch für internationale Bewerber interessant. "Klein ist fein", bringt es Professor Dr. Michael Kühl, Sprecher der Graduiertenschule, auf den Punkt. "Die Leute treffen sich häufiger und können dann aus unterschiedlichen Blickwinkeln ein- und dasselbe Problem diskutieren." Gute Voraussetzungen, um die großen Zukunftsthemen der Forschung anzugehen.

Das Video über die International Graduate School in Molecular Medicine Ulm
finden Sie ab sofort unter:
www.exzellenz-initiative.de - (deutsche Version)
www.excellence-initiative.com - (englische Version)

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
PD Dr. Dieter Brockmann
Managing Director
International Graduate School in Molecular Medicine Ulm
E-Mail: dieter.brockmann@uni-ulm.de

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution22

Quelle: Universität Ulm, Willi Baur, 08.04.2010

Raute

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) - 08.04.2010

DNA-Reparatur - Zugucken, wie die Zelle arbeitet

- Mikro-Ionenstrahl der PTB bestrahlt lebende Zellen mit einzelnen Teilchen
- Reparaturprozess wird durch Fluoreszenz sichtbar gemacht

Die Wirkung hoher Dosen ionisierender Strahlung, wie sie bei Reaktorunfällen oder dem Einsatz atomarer Waffen frei wird, ist unumstritten und umfangreich dokumentiert. Doch die Effekte niedriger Strahlendosen auf menschliche Zellen sind bisher nicht ausreichend erforscht. Hier wollen Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) gemeinsam mit Molekularbiologen neue Erkenntnisse gewinnen: Mit Hilfe eines Mikro-Ionenstrahls, Microbeam genannt, bestrahlen sie die Bestandteile lebender Zellen gezielt mit einzelnen oder abgezählten Teilchen. An den dadurch entstehenden Doppelstrangbrüchen der DNA setzen innerhalb von Sekunden oder Minuten Reparaturmechanismen ein, die durch einen Fluoreszenzprozess sichtbar gemacht werden können. Dadurch lässt sich der Reparaturprozess nun "live", also in Echtzeit, am Mikroskop verfolgen. Dieses "Live Cell Imaging" genannte Verfahren soll sowohl Aufschluss über Strahlenschäden und die Abfolge von verschiedenen Reparaturmechanismen in den Zellen bringen als auch zeigen, inwiefern Medikamente diese Prozesse beeinflussen könnten.

Zu den Quellen für eine schwache Strahlenbelastung zählen beispielsweise das natürlicherweise im Boden vorkommende Radon oder auch gelegentliche Röntgenaufnahmen. Über das Gesundheitsrisiko durch geringe Strahlendosen von weniger als 50 mSv gibt es bisher kaum belastbare Daten und Berechnungen. Um es besser abschätzen zu können, müssen die grundlegenden strahlenbiologischen Wirkungsmechanismen verstanden werden. Der Microbeam ist ein wichtiges Instrument, um durch die gezielte Bestrahlung mit einzelnen oder abgezählten Teilchen im Zellkern, der die Erbinformation (DNA) enthält, oder im Zytoplasma lebender Zellen genau definierte Strahlendosen und Ionisationen zu erzeugen. Dadurch entstehen entlang der Teilchenbahn Doppelstrangbrüche der DNA und andere Strahlenschäden, die fast augenblicklich Reaktionen und Reparaturprozesse in den Zellen auslösen.

Um die Schäden und den Prozess der Reparatur in den Zellen sichtbar zu machen, verbinden die Wissenschaftler fluoreszierende Proteine mit den körpereigenen Reparaturproteinen durch gentechnische Fusion. Sammeln sich die Reparaturproteine nun innerhalb von Sekunden oder Minuten an den Doppelstrangbrüchen, können sie als leuchtende Punkte "live" unter dem Mikroskop beobachtet werden. Inzwischen ist es sogar möglich, verschiedene Proteine mit unterschiedlichen Fluoreszenzen zu erzeugen und diese - da farblich verschieden - voneinander getrennt zu beobachten. Diese neuen und vielfältigen Zellsysteme wurden von den Partnern an der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ, Braunschweig) und der Universitätsklinik Düsseldorf durch stabile Gentransfers entwickelt.

Während in früheren Studien hauptsächlich die späten biologischen Effekte wie zum Beispiel zelluläres Überleben oder Chromosomenveränderungen ausgewertet wurden, ermöglichen die neuen Zellsysteme nun die Entschlüsselung der ersten Strahlenreaktionen und, neben anderem, die Untersuchung, wie Therapeutika die Effektivität der DNA-Reparatur modifizieren. Erkenntnisse aus solchen Experimenten könnten dann helfen, die Strahlentherapie zu verbessern. ptb/if

Ansprechpartner:
Dr. Ulrich Giesen
Arbeitsgruppe 6.41
Mikro-Ionenstrahl- und Ionendosimetrie
E-Mail: ulrich.giesen@ptb.de

Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter:
http://idw-online.de/pages/de/image113107
Am Microbeam wurden menschliche Zellen (hier: Fibroblasten) in einem Muster mit alpha-Teilchen bestrahlt (Linienabstand 10 µm, Trefferabstand ca.1 µm, symbolisiert durch die gelben Punkte). Entlang der Teilchenspur entstehen Doppelstrangbrüche in der DNA. Auf dem Bild leuchten sie, weil sich fluoreszenzmarkierte Reparaturproteine an den Bruchstellen sammeln.

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung:
http://idw-online.de/pages/de/institution395

Quelle: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Imke Frischmuth, 08.04.2010

Raute

Quelle:
00Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 10. April 2010