572.8 Molekularbiologie, Epigenetik
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Einfluss der Trauma-Zytokine TNFa, IL-6 und EPO auf das Transkriptom mesenchymaler Stammzellen
(2022)
Mit den Trauma-Zytokinen IL-6, TNFα & EPO wurde der Einfluss auf das Transkriptom mesenchymaler Hautstammzellen untersucht. Dabei wurde sich vor allem auf die Expression krebsassoziierte Gene konzentriert und untersucht, ob EPO möglichweise eine Verringerung der Expression solcher Gene hervorruft. Dazu hat man das Transkriptom von Zellen sequenziert, die unter Einfluss der Zytokinen in verschiedenen Zusammensetzung standen. Mithilfe einer differentiellen Expressionsanalyse (DE) konnte eine erhöhte Menge an RNA sowie erhöhte Expression von krebsassoziierten in den Zellen unter Einfluss der Zytokine festgestellt werden. Zellen, denen neben TNFα, IL-6 das Zytokin EPO hinzugegeben wurden, zeigten keine Verringerung krebsassoziierter Gene auf. Außerdem konnte eine Reaktion der Zellen auf eine durch TNFα und IL-6 simulierte Immunreaktion festgestellt werden. Auch Gene, die für Hautzellen eher untypisch sind, und somit noch einen unspezifischen Differenzierungsgrad der Stammzellen aufzeigen, konnten identifiziert werden.
Bioaerosole kommen ubiquitär in der Atmosphäre vor. Sie sind meist ungefährlich, aber sie können auch Bestandteile enthalten, welche eine gesundheitliche Gefahr für den Menschen darstellen. Um ihre Inhaltsstoffe zu ermitteln werden sie beprobt. Die biologische Untersuchung dieser Proben erfolgt über Kulturen und molekularbiologisch. In den Fokus der molekularbiologischen Auswertung rückt zurzeit das third generation sequencing via Nanopore. Ziel dieser Arbeit ist es zu prüfen, ob die durch den Coriolis μ generierten Luftproben zur molekularbiologischen Analyse mit Nanopore Sequenzierung nutzbar sind. Dazu werden kulturbasierte und molekularbiologische Untersuchungsmethoden angewendet und miteinander verglichen. Es wird gezeigt, dass die Proben für eine weitere Nutzung durch Nanopore Sequenzierung geeignet sind.
G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) sind wichtige Proteinkomplexe für unzählige physiologische Funktionen und dienen als Startpunkt für moderne pharmazeutische Eingriffe. Trotz ihrer Fülle, bemerkenswerten Größe und Molekularstruktur, welche Zell- und Matrixkontakte in einer Vielzahl von Organsystemen ermöglicht, sind GPCR die am wenigsten verstandene Rezeptorklasse. Die Grundlagenforschung an der räumlichen GPCR-Struktur dient dem besseren Verständnis ihres strukturbasierten Wirkstoffdesigns, wodurch pharmazeutisch interessante Proteine mit Medikamenten spezifisch interagieren können. Dafür werden GPCR in „Human Embryonic Kidney“-Zellen (HEK293S-Zellen) exprimiert und anschließend mit der röntgenkristallografischen Analyse untersucht.
Ziel der Bachelor Arbeit war die Untersuchung der Interaktion des Mikrotubuli-assoziierten Proteins Tau an die Mikrotubuli mittels des Split-Luciferase-Assays. Dafür wurden die benötigten Expressionsplasmide hergestellt und die Interaktion im NanoBiT-Assay gemessen. Diese Messwerte wurden mithilfe des HiBiT-Assays normiert und mit dem Wst8-Assay sowie mit der Hoechst 33258 Färbung wurde die Zytotoxizität und die Zellzahl bestimmt.
Es konnten die Interaktionen zwischen β-Tubulin I/ III und Tau, α-Tubulin und Tau sowie α-Tubulin und β-Tubulin I/III gemessen werden. Das N-terminal fusionierte β-Tubulin I mit der kleinen Untereinheit und β-Tubulin III mit der großen Untereinheit konnten aufgrund fehlender Expressionsplasmide nicht in die Interaktionsanalyse mit einbezogen werden. Die optimale Konfiguration der Luciferase Untereinheiten sowie die bestmöglichsten Interaktionspartner, bei der die größte Interaktion von 0,2790 bzw. 0,3095 gemessen werden konnte war bei dem β-Tubulin I bzw. III mit dem Tau 36 TubbIII/ 34 2N4R bzw. 0N4R Tau. Hingegen entsprachen die optimale Konfiguration sowie die bestmöglichsten Interaktionspartner der Interaktion α-Tubulin mit Tau 33 TubaA/ 36 1N4R Tau sowie α-Tubulin mit β-Tubulin 33 TubaA/ 36 TubbI & TubbIII. Diese zeigten Interaktionsstärken von 0,1360; 0,1419 und 0,1668 im Vergleich zur PKA-Interaktion. Die Gegenüberstellung zu den Ergebnissen von Shin et al. zeigte eine übereinstimmende Konfiguration für die α-Tubulin/ Tau Interaktion, hingegen eine Differenz in der Konfiguration für die β-Tubulin/ Tau Interaktion. Die Ergebnisse des β-Tubulins mit den Tau Isoformen des Vektors pFC34 zeigten im T-Test eine signifikant größere Bindungsaffinität der Tau Isoformen mit 4 Mikrotubulibindungsregionen im Vergleich zu denen mit 3 Bindungsregionen.
Das folgende Werk behandelt die Vererbung epigenetischer Modulationen der menschlichen DNA und der daraus resultierenden Beeinflussung der Schuldfähigkeit und Verurteilungswürdigkeit eines erwachsenen Straftäters. Das Hauptaugenmerk soll dabei darauf liegen, herauszufinden, ob ein Mensch durch seine epigenetische Veranlagung dazu getrieben werden kann, eine Straftat zu begehen und inwiefern dies dessen Schuldfähigkeit und eine Verfolgung durch das deutsche Rechtssystem vermindert. Zusätzlich wird über den Aspekt der Willensfreiheit eines Menschen als Voraussetzung für dessen Schuldfähigkeit und für das Fortbestehen des deutschen Strafrechts diskutiert.