Induktion und Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen nach kombinierter Einwirkung von Cisplatin und Bestrahlung auf eukaryote Zellen

The induction and repair of DNA double-strand breaks after treating eukaryotic cells with a combination of cisplatin and radiation

by Friederike Wanke
Doctoral thesis
Date of Examination:2010-08-09
Date of issue:2010-07-20
Advisor:PD Dr. Sarah König
Referee:Prof. Dr. Patricia Virsik-Köpp
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-823

 

 

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Abstract

English

The efficacy of treatment with a combination of radiotherapy and chemotherapy in the yeast Saccharomyces cerevisiae as suitable eukaryotic model is demonstrated by following the induction and repair of DNA double-strand breaks. These may be induced by ionizing radiation. Furthermore, the chemotherapeutic agent cisplatin may induce DNA double-strand breaks through cellular repair mechanisms. The aim of this study is to investigate the induction and repair of DNA double-strand breaks after a combination of treatment with cisplatin and radiation versus radiation alone under hypoxic conditions.The number of induced double-strand breaks caused by radiation under hypoxic conditions is dependent on dose. Following combined treatment with cisplatin and radiation, the radiation-induced double-strand breaks simply add to those induced by cisplatin. We identified no difference in the repair kinetics of double-strand breaks following radiation between cells treated with cisplatin and those not treated with cisplatin. We also detected no sensitizing effect of the treatment with cisplatin on radiation under hypoxic conditions.
Keywords: DNA-DSB; double-strand break; radiation; cisplatin; hypoxia; combined treatment

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Am Modell der Hefe Saccharomyces cerevisiae als eukaryote Zelle wird anhand der Induktion und Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen die Wirksamkeit einer kombinierten Radio- und Chemotherapie gezeigt. DNA-Doppelstrangbrüche können durch ionisierende Strahlung und sekundär durch zelluläre Reparaturmechanismen auch durch das Chemotherapeutikum Cisplatin entstehen. In dieser Arbeit wird die Bildung und Reparatur von Doppelstrangbrüchen nach Cisplatin-Einwirkung und Bestrahlung versus alleinige Bestrahlung unter Hypoxie untersucht.Die Anzahl an induzierten Doppelstrangbrüchen nach Bestrahlung unter Hypoxie ist dosisabhängig. Bei der Kombinationsbehandlung Cisplatin und Bestrahlung addieren sich die bestrahlungsbedingten Doppelstrangbrüche auf die Cisplatin-bedingten Doppelstrangbrüche. Es zeigt sich kein wesentlicher Unterschied in der Reparaturkinetik der Doppelstrangbrüche nach Bestrahlung von Cisplatin-vorbehandelten und nicht vorbehandelten Zellen. Es kann kein sensibilisierender Effekt der Cisplatinbehandlung für die Bestrahlung unter Hypoxie festgestellt werden.
Schlagwörter: DNA-DSB; Doppelstrangbruch; Bestrahlung; Cisplatin; Hypoxie; Kombinationsbehandlung
 
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