Studien zur Interphasekernstruktur in Lymphozyten und anderen Geweben mit Hilfe der 3D-Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung unter besonderer Berücksichtigung der X-Inaktivierung

Hunstig, Theresia Maria

Die Persistenz der Chromosomen in ihrer Struktur bis hin zu ihrer Bandenabfolge während der Interphase, darstellbar mittels eines Fluorsezenz in situ Hybridisierungs- (FISH) basierenden Bänderungsverfahrens, dem sog. Multicolor Banding (MCB) gilt als erwiesen. Auf der Basis eines neuen Verfahrens (Suspension- FISH, „S“-FISH-Technik) lag erstmalig eine Methode zur Analyse der Gesamtarchitektur der chromosomalen Strukturen am sphärischen, dreidimensional erhaltenen Interphasekern vor. Die Lyon-Hypothese zur Inaktivierung eines der beiden X-Chromosomen gilt als erwiesen, die Rolle von Chromosomengröße und -position wird diskutiert. Spermien, Knochenmark und Hirngewebe gelten als Gewebe, bei denen die Kernarchitektur von großem Interesse für die epigenetische Regulation der Genexpression ist. Orientiert an diesen Voraussetzungen konnten in dieser Arbeit folgende Resultate erzielt werden: Die S-FISH-Methodik kombiniert mit MCB sowie die kombinierte DNA/RNA-S-FISH konnten etabliert und optimiert werden für einen routinemäßigen Einsatz in der Forschung. Lage und Struktur der menschlichen X-Chromsomen in peripheren Blutlymphozyten konnten an zwei- wie an dreidimensional erhaltenen Interphasekernen erfasst werden. Unterschiede in Größe und Ausdehnung der Chromosomen ließen sich nachweisen, welche in Übereinstimmung mit der Lyon-Hypothese stehen. In der Frage der Interphasekernstruktur menschlicher Spermien konnten erstmalig umfassend diverse Parameter die chromosomale Lage im Kern betreffend untersucht und erfasst werden. Es zeigte sich dabei, dass sowohl die Größe als auch die Gendichte der Chromosomen diese Parameter mitbestimmten. Es ließen sich deutliche Analogien zu Lymphozyten und anderen Geweben herstellen. Gewebe wie maligne Lymphozyten, Gehirn und Knochenmark konnten prinzipiell mittels MCB-S-FISH analysiert werden. Zur grundlegenden Frage nach der Beschaffenheit der Interphasekernstruktur menschlicher Zellen konnten in dieser Arbeit wichtige Anhaltspunkte gewonnen werden. Es gelang unter anderem die Bestätigung der Ideen, nach denen transkriptorisch aktive Chromosomen in Lymphozyten eher im Kernmittelpunkt vorzufinden sein sollen.

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Hunstig, Theresia Maria: Studien zur Interphasekernstruktur in Lymphozyten und anderen Geweben mit Hilfe der 3D-Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung unter besonderer Berücksichtigung der X-Inaktivierung. 2010.

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