Fractionation and identification of the nucleic acid-related substances secreted by Streptomyces aureofaciens

S. aureofaciens growth in a chemically defined medium was associated with the active secretion of nucleic acid-related substances in the medium. High secretion depended on low availability of phosphate, and fractionation showed 7 anionic substances were secreted as major components. When compared to 76 known purine and pyrimidine derivatives only erotic acid was identified. Cationic components are among the minor concentration components secreted which have been identified as cytosine, inosine, cytidine, adenine, guanine and, probably, 1-methyl-adenine.

The effect of CpG-ODN on antigen presenting cells of the foal

Background: Cytosine-phosphate-guanosine oligodeoxynucleotide (CpG-ODN) has been used successfully to induce immune responses against viral and intracellular organisms in mammals. The main objective of this study was to test the effect of CpG-ODN on antigen presenting cells of young foals. Methods: Peripheral blood monocytes of foals (n = 7) were isolated in the first day of life and monthly thereafter up to 3 months of life. Adult horse (n = 7) monocytes were isolated and tested once for comparison. Isolated monocytes were stimulated with IL-4 and GM-CSF (to obtain dendritic cells, DC) or not stimulated (to obtain macrophages). Macrophages and DCs were stimulated for 14-16 hours with either CpG-ODN, LPS or not stimulated. The stimulated and non-stimulated cells were tested for cell surface markers (CD86 and MHC class II) using flow cytometry, mRNA expression of cytokines (IL-12, IFNα, IL-10) and TLR-9 using real time quantitative RT-PCR, and for the activation of the transcription factor NF-κB p65 using a chemiluminescence assay. Results: The median fluorescence of the MHC class II molecule in non-stimulated foal macrophages and DCs at birth were 12.5 times and 11.2 times inferior, respectively, than adult horse cells (p = 0.009). That difference subsided at 3 months of life (p = 0.3). The expression of the CD86 co-stimulatory molecule was comparable in adult horse and foal macrophages and DCs, independent of treatment. CpG-ODN stimulation induced IL-12p40 (53 times) and IFNα (23 times) mRNA expression in CpG-ODN-treated adult horse DCs (p = 0.078), but not macrophages, in comparison to non-stimulated cells. In contrast, foal APCs did not respond to CpG-ODN stimulation with increased cytokine mRNA expression up to 3 months of age. TLR-9 mRNA expression and NF-kB activation (NF-kB p65) in foal DCs and macrophages were comparable (p > 0.05) to adult horse cells. Conclusion: CpG-ODN treatment did not induce specific maturation and cytokine expression in foal macrophages and DCs. Nevertheless, adult horse DCs, but not macrophages, increased their expression of IL-12 and IFNα cytokines upon CpG-ODN stimulation. Importantly, foals presented an age-dependent limitation in the expression of MHC class II in macrophages and DCs, independent of treatment. © 2007 Flaminio et al; licensee BioMed Central Ltd.

The electrochemical reduction of the purines guanine and adenine at platinum electrodes in several room temperature ionic liquids

The reduction of guanine was studied by microelectrode voltammetry in the room temperature ionic liquids (RTILs) N-hexyltriethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide [N6,2,2,2][N(Tf)2], 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorosphosphate [C4mim][PF6], N-butyl-N-methyl-pyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide [C4mpyrr][N(Tf)2], 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide [C4mim][N(Tf)2], N-butyl-N-methyl-pyrrolidinium dicyanamide [C4mpyrr][N(NC)2] and tris(P-hexyl)-tetradecylphosphonium trifluorotris(pentafluoroethyl)phosphate [P14,6,6,6][FAP] on a platinum microelectrode. In [N6,2,2,2][NTf2] and [P14,6,6,6][FAP], but not in the other ionic liquids studied, guanine reduction involves a one-electron, diffusion-controlled process at very negative potential to produce an unstable radical anion, which is thought to undergo a dimerization reaction, probably after proton abstraction from the cation of the ionic liquid. The rate of this subsequent reaction depends on the nature of the ionic liquid, and it is faster in the ionic liquid [P14,6,6,6][FAP], in which the formation of the resulting dimer can be voltammetrically monitored at less negative potentials than required for the reduction of the parent molecule. Adenine showed similar behaviour to guanine but the pyrimidines thymine and cytosine did not; thymine was not reduced at potentials less negative than required for solvent (RTIL) decomposition while only a poorly defined wave was seen for cytosine. The possibility for proton abstraction from the cation in [N6,2,2,2][NTf2] and [P14,6,6,6][FAP] is noted and this is thought to aid the electrochemical dimerization process. The resulting rapid reaction is thought to shift the reduction potentials for guanine and adenine to lower values than observed in RTILs where the scope for proton abstraction is not present. Such shifts are characteristic of so-called EC processes where reversible electron transfer is followed by a chemical reaction. © 2009 Elsevier B.V.

Epigenetic mechanisms in penile carcinoma

Penile carcinoma (PeCa) represents an important public health problem in poor and developing countries. Despite its unpredictable behavior and aggressive treatment, there have only been a few reports regarding its molecular data, especially epigenetic mechanisms. The functional diversity in different cell types is acquired by chromatin modifications, which are established by epigenetic regulatory mechanisms involving DNA methylation, histone acetylation, and miRNAs. Recent evidence indicates that the dysregulation in these processes can result in the development of several diseases, including cancer. Epigenetic alterations, such as the methylation of CpGs islands, may reveal candidates for the development of specific markers for cancer detection, diagnosis and prognosis. There are a few reports on the epigenetic alterations in PeCa, and most of these studies have only focused on alterations in specific genes in a limited number of cases. This review aims to provide an overview of the current knowledge of the epigenetic alterations in PeCa and the promising results in this field. The identification of epigenetically altered genes in PeCa is an important step in understanding the mechanisms involved in this unexplored disease. © 2013 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland.

Search for methylation-sensitive amplification polymorphisms in mutant figs

Fig (Ficus carica) breeding programs that use conventional approaches to develop new cultivars are rare, owing to limited genetic variability and the difficulty in obtaining plants via gamete fusion. Cytosine methylation in plants leads to gene repression, thereby affecting transcription without changing the DNA sequence. Previous studies using random amplification of polymorphic DNA and amplified fragment length polymorphism markers revealed no polymorphisms among select fig mutants that originated from gamma-irradiated buds. Therefore, we conducted methylation-sensitive amplified polymorphism analysis to verify the existence of variability due to epigenetic DNA methylation among these mutant selections compared to the main cultivar 'Roxo-de-Valinhos'. Samples of genomic DNA were double-digested with either HpaII (methylation sensitive) or MspI (methylation insensitive) and with EcoRI. Fourteen primer combinations were tested, and on an average, non-methylated CCGG, symmetrically methylated CmCGG, and hemimethylated hmCCGG sites accounted for 87.9, 10.1, and 2.0%, respectively. MSAP analysis was effective in detecting differentially methylated sites in the genomic DNA of fig mutants, and methylation may be responsible for the phenotypic variation between treatments. Further analyses such as polymorphic DNA sequencing are necessary to validate these differences, standardize the regions of methylation, and analyze reads using bioinformatic tools. © FUNPEC-RP.

Análise prospectiva do padrão de metilação nos genes associados a doenças cardíacas SCN5A e MTR para aplicação na genética forense

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Methylation status of ANAPC1, CDKN2A and TP53 promoter genes in individuals with gastric cancer

Gastric cancer is the forth most frequent malignancy and the second most common cause of cancer death worldwide. DNA methylation is the most studied epigenetic alteration, occurring through a methyl radical addition to the cytosine base adjacent to guanine. Many tumor genes are inactivated by DNA methylation in gastric cancer. We evaluated the DNA methylation status of ANAPC1, CDKN2A and TP53 by methylation-specific PCR in 20 diffuse- and 26 intestinal-type gastric cancer samples and 20 normal gastric mucosa in individuals from Northern Brazil. All gastric cancer samples were advanced stage adenocarcinomas. Gastric samples were surgically obtained at the João de Barros Barreto University Hospital, State of Pará, and were stored at -80°C before DNA extraction. Patients had never been submitted to chemotherapy or radiotherapy, nor did they have any other diagnosed cancer. None of the gastric cancer samples presented methylated DNA sequences for ANAPC1 and TP53. CDKN2A methylation was not detected in any normal gastric mucosa; however, the CDKN2A promoter was methylated in 30.4% of gastric cancer samples, with 35% methylation in diffuse-type and 26.9% in intestinal-type cancers. CDKN2A methylation was associated with the carcinogenesis process for ~30% diffuse-type and intestinal-type compared to non-neoplastic samples. Thus, ANAPC1 and TP53 methylation was probably not implicated in gastric carcinogenesis in our samples. CDKN2A can be implicated in the carcinogenesis process of only a subset of gastric neoplasias.

Investigação da condução elétrica em fitas duplas de dna imobilizadas em eletrodos de ouro por medidas eletroquímicas

Pós-graduação em Química - IQ

Análise de metilação do gene FOXE1 em carcinoma de células escamosas em cães: padronização metodológica

It is believed that epigenetic mechanisms such as DNA methylation are important for the tumorigenesis and maintenance of the altered state of tumor cells. DNA methylation occurs by the addition of a methyl group to carbon 5 of cytosine, catalyzed by the enzyme DNA methyl-transferase, which can change the expression of a gene, including the tumor suppressor genes. In human squamous cell carcinoma, several features have shown the etiological role of genes in tumor development. Among them, FOXE1 gene (forkhead box E1 - thyroid transcription factor) is presented with an important role in susceptibility to disease. Similarly the FOXE1 methylation pattern could alter the expression of this gene in dogs and predisposed to tumor on. Therefore, this study aims to investigate in dogs, the validity of the strategy employed in humans to analyze the FOXE1 methylation status. DNA extraction from fresh frozen tumoral samples was performed by Wizard Genomic® DNA Purification Kit. The methylation status was determined by MSP-PCR (methylation-specific polymerase chain reaction), using 2.0 ng of DNA treated with sodium bisulphate. One hundred micrograms of bisulphite-modified DNA was amplified using primers specific for either methylated or unmethylated DNA (primers sequences are available at http://pathology2.jhu.edu/pancreas/primer.pdf). The analysis of fragments was loaded on to 7% polyacrylamide gels and silver nitrate staining. In this stage of technical approach, 60% were FOXE1 hypermethylated. In conclusion, it was observed that the standard technique for assessing the methylation pattern of gene FOXE1 in humans can be used for the same evaluation in dogs. The correlation of these molecular data with clinical and histopathological parameters may have diagnostic and prognostic value and still be used as a tumor marker for therapeutic decision and surgical approach

Base-Paired and Base-Stacked Structures of the Anti-HIV Drug Lamivudine: A Nucleoside DNA-Mimicry with Unprecedented Topology

We have prepared a DNA-mimicry of nucleosides in which the anti-HIV drug lamivudine (beta-L-2',3'-dideoxy-3'-thiacytidine, 3TC) self-assembles into a base-paired and helically base-stacked hexagonal structure. Face-to-face and face-to-tail stacked 3TC=3TC dimers base-paired through two hydrogen bonds between neutral cytosines by either N-H center dot center dot center dot O or N-H center dot center dot center dot N atoms give rise to a right-handed DNA-mimicry of lamivudine with an unusual highly symmetric hexagonal lattice and topology. In addition, a base-paired and base-stacked supramolecular architecture of lamivudine hemihydrochloride hemihydrate was also obtained as a result of our crystal screenings. This structure is formed through partially face-to-face stacked lamivudine pairs held together by protonated and neutral fragments. However, no helical stacking occurs in this structure in which lamivudine also adopts unusual conformations as the C1'-endo and C1'-exo sugar puckers and cytosine orientations intermediate between the anti and syn conformations. As a conclusion drawn from the nucleoside duplex, the hexagonal DNA-mimicry of lamivudine reveals that such double-stranded helices can be assembled without counterions and organic solvents but with higher crystallographic symmetry instead, because only water crystallizes together with lamivudine in this structure.

Salts of the anti-HIV drug lamivudine with phthalic and salicylic acids

Salts of the anti-HIV drug lamivudine, with phthalic acid and salicylic acid as counterions, were investigated in this study. Neither the packing of the (lamivudine)(+)(phthalic acid)(-) ion pairs nor the conformation of the lamivudine moiety itself were similar to those found in other multicomponent molecular salts of the drug, such as hydrogen maleate and saccharinate ones, even though all three salts crystallize in the same P2(1)2(1)2(1) orthorhombic space group with similar unit cell metrics. Lamivudine salicylate assumes a different crystal structure to those of the hydrogen maleate and saccharinate salts, crystallizing in the P2(1) monoclinic space group as a monohydrate whose (lamivudine)(+)(salicylic acid)(-) ion pair is assembled through two hydrogen bonds with cytosine as a dual donor to both oxygens of the carboxylate, such as in the pairing of lamivudine with a phthalic acid counterion. In lamivudine salicylate monohydrate, the drug conformation is related to the hydrogen maleate and saccharinate salts. However, such a conformational similarity is not related to the intermolecular interaction patterns. Lamivudine and water molecules alternate into helical chains in the salicylate salt monohydrate.

Growth hormone pharmacogenetics: the interactive effect of a microsatellite in the IGF1 promoter region with the GHR-exon 3 and-202 A/C IGFBP3 variants on treatment outcomes of children with severe GH deficiency

Insulin-like growth factor type 1 (IGF1) is a mediator of growth hormone (GH) action, and therefore, IGF1 is a candidate gene for recombinant human GH (rhGH) pharmacogenetics. Lower serum IGF1 levels were found in adults homozygous for 19 cytosine-adenosine (CA) repeats in the IGF1 promoter. The aim of this study was to evaluate the influence of (CA)n IGF1 polymorphism, alone or in combination with GH receptor (GHR)-exon 3 and -202 A/C insulin-like growth factor binding protein-3 (IGFBP3) polymorphisms, on the growth response to rhGH therapy in GH-deficient (GHD) patients. Eighty-four severe GHD patients were genotyped for (CA) n IGF1, -202 A/C IGFBP3 and GHR-exon 3 polymorphisms. Multiple linear regressions were performed to estimate the effect of each genotype, after adjustment for other influential factors. We assessed the influence of genotypes on the first year growth velocity (1st y GV) (n = 84) and adult height standard deviation score (SDS) adjusted for target-height SDS (AH-TH SDS) after rhGH therapy (n = 37). Homozygosity for the IGF1 19CA repeat allele was negatively correlated with 1st y GV (P = 0.03) and AH-TH SDS (P = 0.002) in multiple linear regression analysis. In conjunction with clinical factors, IGF1 and IGFBP3 genotypes explain 29% of the 1st y GV variability, whereas IGF1 and GHR polymorphisms explain 59% of final height-target-height SDS variability. We conclude that homozygosity for IGF1 (CA) 19 allele is associated with less favorable short-and long-term growth outcomes after rhGH treatment in patients with severe GHD. Furthermore, this polymorphism exhibits a non-additive interaction with -202 A/C IGFBP3 genotype on the 1st y GV and with GHR-exon 3 genotype on adult height. The Pharmacogenomics Journal (2012) 12, 439-445; doi:10.1038/tpj.2011.13; published online 5 April 2011

Untersuchungen zur Charakterisierung der Bystander-Effekte bei einer in vivo Therapie mit Suizidgenen

Untersuchungen zur Charakterisierung der Bystander-Effekte bei einer in vivo Therapie mit Suizidgenen Bei Tumoren eines syngenen Prostatakarzinoms der Ratte (Dunning R3327 AT-1), die zuvor ex vivo mit einem Fusionsgen aus Cytosin Deaminase und Tymidinkinase (AT-1/CDglyTK) transfiziert wurden, konnte durch Kombinationsbehandlung mit Ganciclovir (GCV) und 5-Fluorocytosin (5-FC) komplette Remission und Langzeitüberleben erzielt werden. Dagegen ergaben sich bei Applikation nur einer Pro-Drug lediglich lokale Tumorkontrollraten von 83% (GCV) und 57% (5-FC). Noch geringere therapeutische Effekte einer Kombinationstherapie mit GCV und 5-FC wurden beobachtet, wenn in Anlehnung an die klinische Situation der Anteil suizidgen-tragender Zellen in den Tumoren auf < 20% abgesenkt wurde. Molekularbiologische Analysen dieser Mischtumore zeigen eine Verminderung membranständiger Connexinproteine, welche für den interzellulären Transport phosphorylierter GCV-Metabolite über Gap-junctions erforderlich sind. Pharmakodynamische Untersuchungen mittels 19F-NMR belegen eine effiziente Metabolisierung von 5-FC zu 5-Fluorouracil (5-FU) und den anschließenden Einbau der F-Nukleotide in die DNA. Dennoch sind die intrazellulären und sezernierten 5-FU Konzentrationen für eine Inaktivierung benachbarter Zellen im Sinne eines „lokalen-Bystander-Effektes“ nicht ausreichend. Bei gleichzeitiger Therapie von AT-1 und AT-1/CDglyTK Tumoren, kommt es nicht zur Regression des AT-1 Tumors und damit nicht zu einem „Distalen-Bystander-Effekt“. Dagegen führt die Induktion eines immunologischen Gedächtnisses zu deutlich verminderten Angehraten bei später injizierten AT-1 Tumoren. Die Suizidgen-Therapie ist ein erfolgversprechender Ansatz zur Behandlung maligner Erkrankungen, bei dem die lokalen und distalen Bystander-Effekte individueller Tumoren den therapeutischen Erfolg maßgeblich mitbestimmen.

RNA-Strukturen im Hepatitis-C-Virus und ihre Bedeutung für Translation und Replikation

Das Hepatitis C Virus (HCV) ist ein umhülltes Virus aus der Familie der Flaviviridae. Es besitzt ein Plusstrang-RNA Genom von ca. 9600 Nukleotiden Länge, das nur ein kodierendes Leseraster besitzt. Das Genom wird am 5’ und 3’ Ende von nicht-translatierten Sequenzen (NTRs) flankiert, welche für die Translation und vermutlich auch Replikation von Bedeutung sind. Die 5’ NTR besitzt eine interne Ribosomeneintrittsstelle (IRES), die eine cap-unabhängige Translation des ca. 3000 Aminosäure langen viralen Polyproteins erlaubt. Dieses wird ko- und posttranslational von zellulären und viralen Proteasen in 10 funktionelle Komponenten gespalten. Inwieweit die 5’ NTR auch für die Replikation der HCV RNA benötigt wird, war zu Beginn der Arbeit nicht bekannt. Die 3’ NTR besitzt eine dreigeteilte Struktur, bestehend aus einer variablen Region, dem polyU/UC-Bereich und der sogenannten X-Sequenz, eine hochkonservierte 98 Nukleotide lange Region, die vermutlich für die RNA-Replikation und möglicherweise auch für die Translation benötigt wird. Die genuae Rolle der 3’ NTR für diese beiden Prozesse war zu Beginn der Arbeit jedoch nicht bekannt. Ziel der Dissertation war deshalb eine detaillierte genetische Untersuchung der NTRs hinsichtlich ihrer Bedeutung für die RNA-Translation und -Replikation. In die Analyse mit einbezogen wurden auch RNA-Strukturen innerhalb der kodierenden Region, die zwischen verschiedenen HCV-Genotypen hoch konserviert sind und die mit verschiedenen computer-basierten Modellen vorhergesagt wurden. Zur Kartierung der für RNA-Replikation benötigten Minimallänge der 5’ NTR wurde eine Reihe von Chimären hergestellt, in denen unterschiedlich lange Bereiche der HCV 5’ NTR 3’ terminal mit der IRES des Poliovirus fusioniert wurden. Mit diesem Ansatz konnten wir zeigen, dass die ersten 120 Nukleotide der HCV 5’ NTR als Minimaldomäne für Replikation ausreichen. Weiterhin ergab sich eine klare Korrelation zwischen der Länge der HCV 5’ NTR und der Replikationseffizienz. Mit steigender Länge der 5’ NTR nahm auch die Replikationseffizienz zu, die dann maximal war, wenn das vollständige 5’ Element mit der Poliovirus-IRES fusioniert wurde. Die hier gefundene Kopplung von Translation und Replikation in der HCV 5’ NTR könnte auf einen Mechanismus zur Regulation beider Funktionen hindeuten. Es konnte allerdings noch nicht geklärt werden, welche Bereiche innerhalb der Grenzen des IRES-Elements genau für die RNA-Replikation benötigt werden. Untersuchungen im Bereich der 3’ NTR ergaben, dass die variable Region für die Replikation entbehrlich, die X-Sequenz jedoch essentiell ist. Der polyU/UC-Bereich musste eine Länge von mindestens 11-30 Uridinen besitzen, wobei maximale Replikation ab einer Länge von 30-50 Uridinen beobachtet wurde. Die Addition von heterologen Sequenzen an das 3’ Ende der HCV-RNA führte zu einer starken Reduktion der Replikation. In den hier durchgeführten Untersuchungen zeigte keines der Elemente in der 3’ NTR einen signifikanten Einfluss auf die Translation. Ein weiteres cis aktives RNA-Element wurde im 3’ kodierenden Bereich für das NS5B Protein beschrieben. Wir fanden, dass Veränderungen dieser Struktur durch stille Punktmutationen die Replikation hemmten, welche durch die Insertion einer intakten Version dieses RNA-Elements in die variable Region der 3’ NTR wieder hergestellt werden konnte. Dieser Versuchsansatz erlaubte die genaue Untersuchung der für die Replikation kritischen Strukturelemente. Dadurch konnte gezeigt werden, dass die Struktur und die Primärsequenz der Loopbereiche essentiell sind. Darüber hinaus wurde eine Sequenzkomplementarität zwischen dem Element in der NS5B-kodierenden Region und einem RNA-Bereich in der X-Sequenz der 3’ NTR gefunden, die eine sog. „kissing loop“ Interaktion eingehen kann. Mit Hilfe von gezielten Mutationen konnten wir zeigen, dass diese RNA:RNA Interaktion zumindest transient stattfindet und für die Replikation des HCV essentiell ist.

Endogene DNA-Schädigung als Ursache genetischer Instabilität

Zusammenfassung Diese Arbeit beschreibt Untersuchungen über die zellulären Mechanismen, die zur Bildung dieser DNA-Schäden führen, sowie über die biologischen Auswirkungen dieser Schäden. Die Untersuchungen zu Uracil in der DNA wurden in ung-knockout-MEFs und Mäusen durchgeführt, die es erlauben, die Konsequenzen eines Ausfalls der wichtigsten Reparaturglykosylase für Uracil zu beleuchten. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Akkumulation von Uracil in den ung-/--Mausfibroblasten im Vergleich zum Wildtyp. In frisch isolierten Leber- und Milzzellen der Mäuse konnte dieser genotypspezifische Unterschied, wenn auch weniger ausgeprägt, ebenso beobachtet werden, nicht jedoch in reifen Spermien. Dieser gewebespezifische Unterschied und die quantitativ stärker ausgeprägte Akkumulation in ung-/--Mausfibroblasten im Vergleich zu den Mäusegeweben gab Anlass zur Vermutung, dass die Proliferation der Zellen für den Haupteintrag an Uracil in die DNA verantwortlich ist. Erstmals konnte in Versuche mit konfluenten (nicht mehr proliferierenden) ung-/--Mausfibroblasten gezeigt werden, dass nicht die spontane hydrolytische Desaminierung von Cytosin, sondern der Fehleinbau von dUMP während der DNA-Replikation die Hauptquelle für Uracil in der DNA von Säugerzellen darstellt. Da der Uracilmetabolismus ein wichtiges Target in der Chemotherapie ist, lag es nahe, das zur Verfügung stehende ung-knockout-Modell der MEFs zur Untersuchung mit Fluorpyrimidinen, die als Zytostatika verwendet werden, einzusetzen. Da bisher die Ursachen der beobachteten Apoptose der Tumorzellen und aller anderen metabolisch hochaktiven Zellen eines behandelten Organismus noch nicht vollständig verstanden ist, wurden diese Zellen mit verschiedenen Fluorpyrimidinen behandelt, die als Thymidylatsynthasehemmer die de novo Synthese von Thymidin unterbinden. Es konnte gezeigt werden, dass ung-/- Mausfibroblasten, im Gegensatz zu ung+/+ Mausfibroblasten, verstärkt Uracil in der DNA akkumulieren. Obwohl die ung+/+ Mausfibroblasten keine erhöhten Uracil-Spiegel in der DNA aufwiesen, zeigten sie bei Inkubation mit einem der beiden Thymidylatsynthasehemmern, 5-Fluoruracil (5-FU), die gleiche Sensitivität in einem nachfolgenden Proliferationsversuch wie die ung-/- Mausfibroblasten. Dies lässt darauf schließen, dass weder Reparatur noch Einbau von Uracil in die DNA für die beobachtete Toxizität dieser Zytostatika notwendig sind. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit war die Untersuchung des DNA-schädigenden Potenzials endogener ROS, die aus dem Fremdstoffmetabolismus stammen. Dazu wurden V79-Zellen verwendet, die mit dem humanen Enzym Cytochrom 2E1 (CYP2E1) transfiziert wurden (V79 CYP2E1) sowie Zellen, die ebenfalls durch Transfektion das humane Enzym Cytochromreduktase (auch Oxidoreduktase genannt) überexprimieren (V79 hOR). Beide Enzyme sind zusammen an der Hydroxylierung von Fremdstoffen beteiligt, bei der die Reduktion von molekularem Sauerstoff durch Übertragung von zwei Elektronen notwendig ist. Wird anstatt zweier Elektronen in Folge nur eines auf den Sauerstoff übertragen, so führt dieser von der Substratoxygenierung enkoppelte Vorgang zur Bildung von Superoxid. Daher galt es zu klären, ob das so erzeugte Superoxid und daraus gebildete ROS in der Lage sind, die DNA zu schädigen. Es konnte gezeigt werden, dass die Überexpression von CYP2E1 nicht zu einem erhöhten basalen Gleichgewichtsspiegel oxidativer DNA-Schäden führt und die Metabolisierung von Ethanol durch dieses Enzym ebenfalls keine DNA-Modifikationen verursacht. Die Überexpression der Cytochromreduktase hingegen führte gegenüber dem Wildtyp zu einem erhöhten basalen Gleichgewichtsspiegel oxidativer Basenmodifikationen nach Depletion von Glutathion, einem wichtigen zellulären Antioxidans. Im Mikrokerntest, der gentoxische Ereignisse wie Chromosomenbrüche in Zellen aufzeigt, zeigte sich schon ohne Glutathion-Depletion eine doppelt so hohe Mikrokernrate im Vergleich zum Wildtyp. In weiteren Versuchen wurden die V79-hOR-Zellen mit dem chinoiden Redoxcycler Durochinon inkubiert, um zu untersuchen, ob das vermutlich durch die Reduktase vermittelte Redoxcycling über Generierung von ROS in der Lage ist, einen oxidativen DNA-Schaden und Toxizität zu verursachen. Hier zeigte sich, dass die Überexpression der Reduktase Voraussetzung für Toxizität und den beobachteten DNA-Schaden ist. Die Wildtyp-Zellen zeigten weder einen DNA-Schaden noch Zytotoxizität, auch eine zusätzliche Glutathion-Depletion änderte nichts an dem Befund. Die V79-hOR-Zellen hingegen reagierten auf die Inkubation mit Durochinon mit einer konzentrationsabhängigen Zunahme der Einzelstrangbrüche und oxidativen Basenmodifikationen, wobei sich der DNA-Schaden durch vorherige Glutathion-Depletion verdoppeln ließ.