Podcasts about zellkernen

172. Doris Kreißl – über Genuss und Gefahr in der Welt der Pilze Doris Kreißl hat sich der Welt der Pilze verschrieben. Seit frühester Jugend ist sie fasziniert von diesen großen und kleinen, schmackhaften oder auch giftigen Lebewesen (Studyfix: "Pilze (auch Fungi oder Mycobionta) sind Lebewesen mit Zellkernen — sogenannte Eukaryoten. Mit über 100.000 Arten handelt es sich um eine sehr artenreiche Gruppe"). Jahren und Jahrzehnten des (Er)Forschens unter fachmännischer Anleitung folgte letztendlich die Ausbildung zur Pilzsachverständigen. Bei der "DGfM – der Deutschen Gesellschaft für Mykologie" ist sie entsprechend gelistet. Im Podcastgespräch verrät sie Ralf Baumgarten und der Zuhörer- bzw Zuschauerschaft Grundlegendes über das Sammeln von Pilzen, über (oft tödliche) Gefahren und wie man diesen aus dem Weg gehen kann. Und last not least, warum sie öfters auch schon mal nächtens Besuch von Polizei oder Rettungsdiensten bekommt. Nebenbei ist Doris Kreißl übrigens eine begnadete Schmuck-Expertin mit (noch) eigenem Geschäft in Bad Orb (unbezahlte Werbung). Spannend, lehrreich und unterhaltsam. Wer's versäumt, hat was verpasst. :-) Kontakt Doris Kreisl: EMail: info@canape-schmuck.de Web: https://canape-schmuck.de/ DGfM - deutsche Gesellschaft für Mykologie / Web: https://www.dgfm-ev.de/service/pilzsachverstaendige Kontakt Ralf Baumgarten: Web: https://mein-blaettche.de Web: https://walkmaen.de/ LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/ralf-baumgarten-796287a1/ Instagram: https://www.instagram.com/ralf_baumgarten/ Sprecherin Einleitung: Christina Schmitt / TRIGA-Verlag Gelnhausen / Cover (Grundentwurf): Marek Bereta Wichtig: Wenn Dir gefällt, was Du hörst, dann teile den Podcast und abonniere ihn beim Audio- oder Video-Streaming-Dienst Deiner Wahl. Toll wäre ein Feedback direkt an mich und (oder) eine Bewertung auf Apple-Podcast, YouTube oder Spotify. Bleib wach, gesund und aufmerksam, Dein Ralf Baumgarten

172. Doris Kreißl – über Genuss und Gefahr in der Welt der PilzeDoris Kreißl hat sich der Welt der Pilze verschrieben. Seit frühester Jugend ist sie fasziniert von diesen großen und kleinen, schmackhaften oder auch giftigen Lebewesen (Studyfix: "Pilze (auch Fungi oder Mycobionta) sind Lebewesen mit Zellkernen — sogenannte Eukaryoten. Mit über 100.000 Arten handelt es sich um eine sehr artenreiche Gruppe"). Jahren und Jahrzehnten des (Er)Forschens unter fachmännischer Anleitung folgte letztendlich die Ausbildung zur Pilzsachverständigen. Bei der "DGfM – der Deutschen Gesellschaft für Mykologie" ist sie entsprechend gelistet.Im Podcastgespräch verrät sie Ralf Baumgarten und der Zuhörer- bzw Zuschauerschaft Grundlegendes über das Sammeln von Pilzen, über (oft tödliche) Gefahren und wie man diesen aus dem Weg gehen kann. Und last not least, warum sie öfters auch schon mal nächtens Besuch von Polizei oder Rettungsdiensten bekommt.Nebenbei ist Doris Kreißl übrigens eine begnadete Schmuck-Expertin mit (noch) eigenem Geschäft in Bad Orb (unbezahlte Werbung).Spannend, lehrreich und unterhaltsam. Wer's versäumt, hat was verpasst.Anhören, Anschauen, Teilen und Abonnieren sind Pflicht und der Lohn für den Podcaster. ;-)Kontakt Doris Kreisl:EMail: info@canape-schmuck.deWeb: https://canape-schmuck.de/DGfM - deutsche Gesellschaft für Mykologie / Web:https://www.dgfm-ev.de/service/pilzsachverstaendigeKontakt Ralf Baumgarten:Web: https://mein-blaettche.deWeb: https://walkmaen.de/LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/ralf-baumgarten-796287a1/Instagram: https://www.instagram.com/ralf_baumgarten/Sprecherin Einleitung: Christina Schmitt / TRIGA-Verlag Gelnhausen / Cover (Grundentwurf): Marek BeretaWichtig: Wenn Dir gefällt, was Du hörst, dann teile den Podcast und abonniere ihn beim Audio- oder Video-Streaming-Dienst Deiner Wahl. Toll wäre ein Feedback direkt an mich und (oder) eine Bewertung auf Apple-Podcast, YouTube oder Spotify.Bleib wach, gesund und aufmerksam, Dein Ralf Baumgarten

In den Chromosomen sind alle Erbinformationen gespeichert. Mehrere Tausend Gene stecken in ihren Zellkernen. Das ist bei allen Lebewesen so. Der Mensch hat insgesamt nur 46 Chromosomen - eine Krabbe bringt es auf 254. Was macht den Menschen eigentlich zum Menschen? Autorin: Veronika Bräse

Was denken Sie was das am häufigsten verordnete Arzneimittel ist: das Schilddrüsenhormon Thyroxin. Soll ja helfen, wenn man schlapp ist, Haarausfall, friert, sogar das Gewicht soll es ein bisschen senken. Wirklich sinnvoll? Wirklich harmlos? Inhalt: Warum wichtig? Schilddrüse Schilddrüsenhormone Rolle im Stoffwechsel. Überfunktion/Hyperthyreose Unterfunktion/Hypothyreose Unstrittige Gabe von L-Thyroxin Nach OP Autoimmunentzündung = Hashimoto-Thyreoiditis Schwangerschaft Vorsicht: Wann und wie einnehmen? Morgens Wechselwirkungen Mit Lebensmitteln Mit Arzneimitteln Latente Hypothyreose Wie kommt es zur “Diagnose” Dr. Google Routine-Check Motivation zu behandeln Evidenz Erfundene Erkrankung? Umstrittene TSH Grenzwerte? → Interview Interviewgast 1. Wie kommen wir in Kontakt // 2. Meine Bitte an Sie: // Pharma-Song: // Zusammenfassung: Nächste Woche: Belege Warum wichtig?Schilddrüse ist im D-sprachigen Raum der meist gegoogelte Begriff im Bereich Medizin. SchilddrüseVor dem Kehlkopf, Schmetterlings-förmig. Bildet u.a. Schilddrüsenhormone und Calcitonin. Reguliert durch Hirnanhangsdrüse (Hypophyse): TSH, das Schilddrüse-Stimulierendes Hormon. Aus (Livingston 2019) SchilddrüsenhormoneJod eingebaut T4 Thyroxin, Hauptprodukt, stabiler, längere HWZ (besser steuerbar) T3 Triiodthyronin, 80% aus T4 (Deiodierung), wirksame Form.  Das als Medikament zugeführte L-Thyroxin wird im Organismus ebenfalls in T3 umgewandelt. Der Körper kann nicht zwischen exogenem und endogenem T3/T4 unterscheiden. Die Rezeptoren für die Schilddrüsenhormone sind hauptsächlich in den Zellkernen, steigern die Expression verschiedener Gene, eine ganze Reihe von Proteinen vermehrt gebildet. Weitreichende Wirkung, langsam einsetzend und lang anhaltend. Wenn sinnvoll, dauert es Wochen-Monate, bis passende Wirkstärke gefunden. Rolle im Stoffwechsel. Einfluss auf Muskeln, Fettabbau, Leber und Herz Wachstum Wachstum des Neugeborenen und die Entwicklung von Zellen insbesondere des zentralen Nervensystems (Gehirn und Rückenmark) Verstärkte Erregbarkeit von Nerven-Zellen.  Erhöhen der Herzfrequenz und des Blutdrucks steigern die Aktivität von Schweiß- und Talgdrüsen der Haut, steigern Darm-Aktivität, Zucker-, Fett- und Bindegewebsstoffwechsel gesteigert Energieverbrauch und der Grundumsatz erhöht, Anstiegs der Körpertemperatur. Überfunktion/HyperthyreoseGewichtsverlust,  Schwitzen,  Nervosität, Zittern Durchfall und  beschleunigter Puls, Herzrhythmusstörungen. Osteoporose Die Hamburger-Thyreotoxikose durch Fleisch under Halsregion von Schlachttieren zu Hamburgern oder Wurst zu verarbeiten. Mehrere schwere Vergiftungen. Seit 1987 nicht mehr. (Hedberg et al. 1987) Unterfunktion/HypothyreoseGewichtszunahme,  Frieren Abgeschlagenheit Gedächtnisschwäche depressive Verstimmungen Haarausfall Verstopfung Unstrittige Gabe von L-ThyroxinNach OPAutoimmunentzündung = Hashimoto-ThyreoiditisAb TSH von 6 mU/l + positiver Antikörpertest gg thyreodiale Peroxidase (TPO) Sonst ab 10 SchwangerschaftDurch den erhöhten Östrogen-Spiegel kann Bedarf an Thyroxin steigen. Vorsicht:Menschen mit Herz-Kreislauf-Krankheiten (koronare Herzkrankheit, Bluthochdruck, Herzrhythmusstörungen, Herzschwäche) oder Epilepsie sehr vorsichtig. Wann und wie einnehmen?MorgensOptimale Resorption bei sauren Magen-pH; daher morgens 30 Minuten vor dem Frühstück.  Am besten mit einem Glas Wasser. WechselwirkungenMit LebensmittelnNicht mit anderen Getränken, Kaffee oder Milch.  Espresso und Ballaststoffe binden T4, hemmen Aufnahme. Mit ArzneimittelnAmiodaron, bei Herzrhythmus-Störungen Lithium Dopaminantagonisten bei  Übelkeit und Erbrechen und zur Förderung der Verdauung: Metoclopramid, Domperidon Psychische Erkrankungen: Sulpirid → Medikationsplan in der Apotheke Latente HypothyreoseWie kommt es zur “Diagnose”Dr. GoogleLaienpresse und Foren Listen mit Allerweltssymptomen, die von der Schilddrüse herrühr...

Gudrun unterhält sich in dieser Folge mit Lennart Hilbert, dem Leiter des Hilbert Labs am KIT. Das Labor ist Teil des Instituts für Toxikologie und Genetik (ITG), einem multidisziplinären Zentrum für biologische und chemische Forschung am KIT. Lennart Hilbert ist außerdem Juniorprofessor für Systembiologie/Bioinformatik am Zoologischen Institut des KIT. Das Thema von Lennarts Gruppe ist Computational Architectures in the Cell Nucleus. Das kann man auf zwei unterschiedliche Arten interpretieren. Einerseits untersucht Lennarts Gruppe den räumlichen Aufbau des Zellkerns mit Hilfe von Computern. Es heißt aber auch dass man aufgrund der dabei gewonnenen Erkenntnisse als Fernziel Datenverarbeitung mit Hilfe des Zellkernes als Informationsspeicher ermöglichen will. Gudrun und Lennart haben sich im Rahmen eines Treffens des KIT-Zentrums MathSEE kennengelernt, das im letzten Gespräch vorgestellt wurde. Mit der Hilfe von Super Auflösungs Mikroskopie schauen Lennart und seine Gruppe in das Innere von Zellkernen und sehen dabei dreidimensionale Bilder. Diese Bilder gleichen sie mit den Ergebnissen von den bisher standardmäßig durchgeführten Sequenzierexperimenten von Molekularbiologen ab. "Sehen" erfolgt mit empfindlichen Digitalkameras, deren Bilder geeignet gefiltert werden. Dabei ist eine einschränkende Randbedingung, dass die betrachteten Samples gegen Licht empfindlich sind, aber Licht für die visuelle Darstellung unabdingbar nötig ist - je kleiner die Details, desto mehr Licht. Man kann sich unschwer vorstellen, dass zur Bearbeitung diese Art von Fragen Informatik, Physik, Biologie und Mathematik nötig sind. Damit sich im Rahmen der Zusammenarbeit alle einbringen können, ist es hilfreich, wenn die Methoden einfach und die Ergebnisse visuell unmittelbar verständlich sind. Eine Grundannahme ist, dass die räumliche Organisation im Zellkern den Informationsflüssen aus der DNA-Sequenz entspricht. Die treibende Frage ist: Wie funktioniert Gensteuerung? Der betrachtete Regelkreis ist, dass die DNA als Bibliothek funktioniert. Aus einem Teil wird eine RNA-Kopie erstellt, sodass bestimmte Proteine hergestellt werden können. Diese Eiweiße aber steuern anschließend, welche Teile der DNA als nächstes gelesen werden (das schließt den Regelkreis). In der Systembiologie untersucht man dies bisher in Form von Differentialgleichungssystemen auf einer Metaebene. Wie das aber passiert ist aber noch relativ unklar. Die Hoffnung ist: Neues Sehen hilft hier, neues zu lernen und hierfür ist neueste Technik hilfreich. Die Molekulare Ebene ist der Teil der Biologie, wo im Moment am meisten Neues passiert. Lennart hat in Bremen Physik studiert und anschließend an der McGill University in Montréal in Physiologie promoviert. Hier hat er zum ersten Mal zwischen Theorie und Experiment in zwei Gruppen gleichzeitig gearbeitet. In Dresden am Zentrum für Systembiologie (Max Planck Institut für Molekulare Zellbiolgie und Genetik und Max Planck Institut für die Physik komplexer Systeme) konnte er als Postdoc weiterhin interdisziplinär arbeiten. Seit 2018 ist er am KIT tätig. Lennart und seine Gruppe arbeiten mit Zebrafischen, Bakterienstämmen, Zeitreihenanalyse und anderen mathematischen Modellen. Sie benötigen hoch parallele Simulationen und Machine Learning (z.B. um Mikroskopie-Daten zu entrauschen und mehr Farben gleichzeitig darzustellen). Lennart drückt es im Gespräch so aus: "Ich hab keine Disziplin mehr, ich habe nur noch Fragen." Die beiden Teile seiner Arbeit unterscheiden sich stark: Im Labor sind Gruppentreffen nötig, weil alle aufeinander angewiesen sind. Es wird viel geredet und präzise Handarbeit ist wichtig. In der theoretischen Arbeit ist man auf sich selbst angewiesen und es gibt weniger Interaktion. Any doubts #activematter is a relevant framework to understand nuclear and chromatin organization? Please look at this time-lapse. Zebrafish blastula nucleus, DNA label is Hoechst 33342, single optical section, recorded last night using @VisiTech_UK iSIM. @LennartHilbert, 16.3.2019 Literatur und weiterführende Informationen Y. Sate e.a.: Quantitative measurements of chromatin modification dynamics during zygotic genome activation, bioRxiv preprint, 2019. Lennart Hilbert: Stress-induced hypermutation as a physical property of life, a force of natural selection and its role in four thought experiments. Physical Biology 10(2):026001, 2013 Portrait of Science über Lennart Teil 1 Portrait of Science über Lennart Teil 2 A. Lampe: Hochauflösungsmikroskopie, Die kleinen Dinge, ScienceBlogs, 2017. A. Lampe: Es sind die kleinen Dinge im Leben, 33c3, 2016. Podcasts T. Hagedorn, G. Thäter: MathSEE, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 205, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2019. M. Gonciarz, G. Thäter: Portrait of Science, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 197, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2019. G. Thäter, K. Page: Embryonic Patterns, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 161, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2018. Omega Tau-Podcast 072: Forschung in der Zellbiologie, 2011. J. Schmoranze, I. Wessolowski: Beim Herrn der Mikroskope – AMBIO Core Facility, Sciencekompass Podcast, Episode 009 B, 2017.

An der Universität Freiburg entwickelt ein Team der Bioinformatik eine Plattform, die Gen-Forscherinnen und -Forschern einen Standard für die Datenerfassung und Analyse der Prozesse in den Zellkernen bietet.

An der Universität Freiburg entwickelt ein Team der Bioinformatik eine Plattform, die Gen-Forscherinnen und -Forschern einen Standard für die Datenerfassung und Analyse der Prozesse in den Zellkernen bietet.

Im Zellkern einer jeden Zelle besteht eine gewisse Ordnung der darin vorhandenen DNA und Proteine. Diese Ordnung wird unter dem Begriff „Zellkernarchitektur“ zusammengefasst. In der vorliegenden Arbeit ging es um die nähere Betrachtung einiger Aspekte der Zellkernarchitektur. Diese Aspekte betrafen 1. die Anordnung von Genen, 2. die Anordnung von Chromatin mit Hilfe unterschiedlicher Histonmodifikationen und 3. die Anordnungen von Chromosomenabschnitten, die mit komplexen messenger RNA-Sonden hybridisiert werden. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde mittels 3D FISH die dreidimensionale Positionierung von drei auf dem Chromosom 1 lokalisierten Genen in Zellkernen der Burkitt- Lymphom Zelllinie DG75 bestimmt. Diese Zelllinie wurde von Stefan Bohlander zur Verfügung gestellt und enthielt einen induzierbaren episomalen Vektor für das CALM-AF 10 Gen. Messungen der Genexpression, die in der Bohlander Gruppe mit Hilfe eines Affymetrix- Chips durchgeführt wurden, zeigten das die Induktion des Transgens zu genomweiten Veränderungen der Expressionsmuster hunderter Gene in dieser Zelllinie führten. Die für die 3D FISH Experimente ausgewählten Markergene zeigten nach der Induktion eine signifikant veränderte Expression. Dennoch änderte sich die radiale Positionierung dieser Gene, darunter versteht man die mehr innere oder mehr periphere Position der Gene, nicht. Dieses Ergebnis schien zuerst darauf hinzuweisen, dass die Transkriptionsstärke keine bedeutsamer Faktor im Hinblick auf die radiale Positionierung ist. Die Befunde der Affymetrix-Chip Analyse für diese Gene konnten jedoch in einer anschließende Untersuchungen der Genexpression mit Real-Time-PCR nicht bestätigt werden, obwohl der Vergleich von Affymetrix-Chip und Real- Time-PCR Daten insgesamt eine klare Korrelation zwischen den Datensätzen zeigte. Bei Diskrepanzen gehen wir davon aus, dass Real-Time-PCR die zuverlässigeren Ergebnisse liefert. Bei der hier durchgeführten Real-Time-PCR Untersuchung wurden auch die Expressionsstärken aller in einer Nachbarschaft von etwa 1 Mbp um die Markergene annotierten Gene ermittelt. Dieses Fenster wurde gewählt, weil Untersuchungen in der Arbeitsgruppe von Thomas Cremer und anderen Gruppen gezeigt haben, dass ~1 Mbp Chromatindomänen die Basisstruktur der Chromatinorganisation darstellen. Als Maß für die gesamte Genexpression einer Chromatindomäne wurde eine „Total Expression Strength“ (TES) berechnet. Dieser Wert basiert auf den Real-Time-PCR Werten der annotierten Gene und berücksichtigt auch die Länge der ungespleissten RNA, die von einem Gen transkribiert wird. Dabei zeigte sich, dass das Markergen in der Domäne mit dem höchsten TES Wert am weitesten innen im Zellkern lokalisiert ist. Dieser Befund unterstützt Befunde aus der wissenschaftlichen Literatur, dass die radiale Positionierung von individuellen Genen von Eigenschaften der lokalen Umgebung abhängt. Da sich die Nachbarschaft der untersuchten Markergene nicht nur im Hinblick auf die TES Werte sondern auch im Hinblick auf die Dichte der dort annotierten Gene und den GC-Gehalt unterscheidet, bleibt offen, welcher dieser Parameter als Prädiktor für die zu erwartende radiale Position individueller Gene eine entscheidende Rolle spielt. Möglich ist auch, dass alle Parameter zusammenwirken oder dass je nach den speziellen Umständen einer Untersuchung verschiedene Parameter die radiale Positionierung eines Gens bevorzugt beeinflussen. Die Stabilität der radialen Positionierung der Markergene trotz einer genomweiten Veränderung des Genexpressionsmusters nach CALM-AF 10 Induktion stimmt mit Befunden verschiedener Arbeitsgruppe überein, die für einen hohen Grad an räumlicher Stabilität der Chromatinanordnung während der Interphase sprechen; ~1 Mbp Chromatindomänen zeigen dementsprechend meist nur sehr begrenzte lokale Bewergungen (

Die normale Entwicklung von Embryonen nach somatischem Zellkerntransfer („somatic cell nuclear transfer“, SCNT) hängt unter anderem von der erfolgreichen Reprogrammierung und Aktivierung von Schlüsselgenen ab. Ein Beispiel ist das Gen für den Transkriptionsfaktor Oct4, der im frühen Embryo nachweisbar und als Marker für pluripotente Zellen gilt. Die in klonierten Mausembryonen häufig beobachtete abnormale Expression von Oct4 wird als eine mögliche Ursache für die hohen Verluste und schweren Fehlentwicklungen nach Kerntransfer diskutiert. Beim Rind liegt im Vergleich zur Maus und anderen Spezies die Erfolgsrate am höchsten. Daher ist die Untersuchung der Reprogrammierung von OCT4 nach SCNT in der frühen Embryogenese beim Rind von besonderem Interesse. Um Fragen der epigenetischen Reprogrammierung des Rindergenoms und der Rolle von OCT4 nach SCNT nachzugehen, wurden bovine fetale Fibroblasten stabil mit einem Oct4-EGFP-Reportergenkonstrukt transfiziert. In den unilokulär stabil transfizierten Zellen mit unauffälligem weiblichen Karyotyp war in Analogie zur Inaktivität des endogenen OCT4-Gens in differenzierten Zellklonen keine EGFP-Fluoreszenz nachweisbar. Das Anschalten der Oct4-EGFP-Expression nach SCNT entsprach weitgehend der nach in vitro Fertilisation beobachteten Aktivierung des endogenen OCT4-Gens. In SCNT-Embryonen mit weniger als neun Zellkernen wurde keine EGFP-Fluoreszenz nachgewiesen. In allen Embryonen mit mindestens 17 Zellkernen war das Oct4-EGFP-Reportergenkonstrukt aktiv, was darauf hindeutet, dass Blastomeren nach der vierten Zellteilung den Oct4-Promotor aktivierten. Mittels konfokaler Laser Scanning Mikroskopie wurde an zentralen optischen Schnitten die Intensität der EGFP-Fluoreszenz jedes Embryos gemessen. Im Vergleich mit Tag 4 SCNT-Embryonen war die EGFP-Fluoreszenz in Tag 6 Embryonen deutlich stärker mit erheblichen Unterschieden in der Expressionshöhe zwischen einzelnen Embryonen. Dabei zeigten Embryonen mit einer niedrigeren EGFP-Fluoreszenz im Vergleich zu Embryonen mit stärkerer EGFP-Fluoreszenz einen erheblich höheren Anteil an Zellkernuntergängen (kondensierte und fragmentierte Zellkerne). 34 Tage nach dem Transfer von EGFP-exprimierenden Embryonen auf Empfängertiere wurden drei lebende und morphologisch unauffällige Feten gewonnen. In Fibroblasten, die aus diesen Feten isoliert wurden, war das Reportergenkonstrukt, analog zur normalen Inaktivierung des endogenen OCT4-Gens in differenzierten Zellen, inaktiviert. In SCNT-Embryonen aus den Oct4-EGFP-transgenen Fibroblasten dieser zweiten Generation („second round“ SCNT) wurde das Reportergenkonstrukt erneut regelmäßig aktiviert wie in den SCNT-Embryonen vom Ausgangszellklon („first round“ SCNT). Die Herstellung stabil transfizierter boviner fetaler Fibroblasten mit einer unilokulären Integration des Oct4-EGFP-Reportergenkonstruktes stellt eine wichtige Basis für ein breites Spektrum experimenteller Ansätze zur Aufklärung grundlegender Mechanismen nach Kerntransfer beim Rind dar.

Der Aufbau des Zellkerns und die höheren Organisationsmuster von Chromosomen gehorchen Regeln, die bisher in menschlichen Zellen und Zellen einiger Primaten bestätigt werden konnten. In dieser Arbeit sollte an einem anderen Säuger, der Maus, untersucht werden, in wie weit sich die bisher gewonnenen Erkenntnisse auch auf den molekularbiologisch intensiv studierten Modellorganismus der modernen Genomforschung übertragen lassen. Besonders interessant ist die Frage, weil der Karyotyp der Maus nur akrozentrische Chromosomen enthält und viel homogener in Bezug auf Chromosomengröße und Gendichte ist, als der Karyotyp des Menschen oder verschiedener Primaten. Die letzten gemeinsamen Vorfahren von Mäusen und Menschen lebten vor über 80 Mio. Jahren, in dieser Zeitspanne fanden die zahlreichen Veränderungen am Genom der Maus statt. Die vorliegende Arbeit untersucht, ob Gemeinsamkeiten in Bezug auf die Organisation des Chromatins nachzuweisen sind und ob evolutionär konservierte Organisationsmuster zu finden sind. Die quantitative Untersuchung der Topologie von Chromosomenterritorien und Zentromerregionen erfolgte mit Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung auf Zellkernen von vier Zelltypen der Maus. Auf Kerne von Lymphozyten, Fibroblasten, ES-Zellen und Makrophagen wurden die Territorien von sechs Chromosomen mittels Chromosomen-Paint-Sonden hybridisiert. Das ausgewählte Chromosomenset enthielt genreiche, genarme, große und kleine Chromosomen in verschiedenen Kombinationen. Bilddaten wurden mit einem konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop aufgenommen und einer digitalen quantitativen Bildanalyse unterzogen. In allen Mauszelltypen zeigten sich klare Korrelationen zwischen sowohl Gengehalt als auch Größe und radialer Verteilung von Chromosomenterritorien. Bei kugeligen Lymphozytenkernen korreliert die Gendichte stärker mit der radialen Verteilung als es die Chromosomengrößen tun. In Fibroblasten sind beide Korrelationen schwächer, aber nachweisbar, in ES-Zellen sind die Korrelationskoeffizienten wieder etwas höher und für beide Verteilungsmodelle gleich, in Makrophagen überwiegt die größenabhängige Verteilung der Chromosomenterritorien. Das genreichste Chromosom MMU 11 zeigt in den Lymphozyten die meisten Unterschiede zu anderen Chromosomenterritorien, während sich das genarme MMU X in den untersuchten männlichen ES Zellen durch seine extreme Randlage von den anderen unterscheidet. Innerhalb der Fibroblasten und Makrophagen gibt es vergleichsweise wenig signifikante Unterschiede zwischen den radialen Positionen der untersuchten Chromosomenterritorien. Zelltypspezifische Verlagerungen von Chromosomenterritorien zeigten sich auch nach einem Differenzierungsschritt von ES-Zellen zu Makrophagen. Die Lage der Chromozentren ist zelltypspezifisch. Im Gegensatz zu den untersuchten Chromosomenterritorien liegen die Chromozentren in Fibroblasten und Makrophagen in relativ zentralen Positionen. In Lymphozyten sind die Chromozentren am weitesten nach außen zum Zellkernrand gelangt, gefolgt von den ES-Zellen. Die Anzahl der Chromozentren ist ebenfalls zelltypspezifisch. Ausgehend von der Chromozentrenzahl in ES Zellen nimmt die Zahl der Chromozentren in differenzierteren Zellen zu (Lymphozyten, Fibroblasten) oder bleibt gleich (Makrophagen). Aufgrund der Ergebnisse lässt sich ausschließen, dass die äußere Form des Zellkerns alleine für die beobachteten Verteilungsunterschiede verantwortlich ist. Allerdings waren die beobachteten Unterschiede kleiner als bei vergleichbaren menschlichen Zelltypen. Mit ein Grund dafür ist sicher die geringere Variabilität der Chromosomengröße und Gendichte im Genom der Maus. Zellkernvolumina lagen zwischen 470 und 650 µm3. Lymphozyten besitzen im Durchschnitt die kleinsten Kerne der zyklierenden Zelltypen, ES-Zellen die größten. Makrophagen befanden sich in der G0-Phase, ihre Zellkerne waren am kleinsten und wiesen die geringste Standardabweichung auf. Die Analyse der Winkel und Abstände innerhalb der Chromosomenterritorien zeigte eine sehr flexible Positionierung innerhalb der Grenzen radialer Ordnungsprinzipien. Diese Resultate sind unvereinbar mit einem früher vorgeschlagenen Modell der Trennung des parentalen Genoms. Es gibt keine Hinweise für eine Abweichung von einer zufälligen Verteilung, von einer Häufung nahe beieinanderliegender MMU 1 Homologen in Makrophagen abgesehen. Zur Untersuchung der Struktur von Chromosomenterritorien wurden Programme angewandt, bei denen steigende Schwellwerte zu Zerfällen von Objekten führten, die analysiert wurden. Zwei unabgängige Methoden zur Berechnung von Objektzahlen in Bildstapeln führten zu gleichen Ergebnissen. Mit dem Programm OC-2 konnten Unterschiede in der Textur von Chromosomenterritorien bei der Maus innerhalb eines Zelltyps, als auch zwischen Zelltypen festgestellt werden. Dabei wurden die individuellen Chromosomengrößen mit berücksichtigt. Es konnte kein allgemeiner Zusammenhang zwischen den durchschnittlichen maximalen Objektzahlen und dem Gengehalt der entsprechenden Chromosomen festgestellt werden, vielmehr scheint die Textur des Chromatins von noch unbekannten, zelltypspezifischen Faktoren beeinflusst zu sein. Die Analyse der Chromatinstruktur in normalen menschlichen Zelltypen und in Tumorzelllinien mit dem Objektzählprogramm OC-2 ergab allgemein erhöhte Objektzahlen in Tumorzellen, verglichen mit normalen Zelltypen. Davon unabhängig waren auch immer die genreichen HSA 19 durch höhere Objektzahlen charakterisiert als die etwas größeren genarmen HSA 18 in den selben Zell-typen. Vergleiche zwischen den Objektzahlen eines Chromosoms in normalen Zelltypen und Tumorzelllinien ergaben mehr Unterschiede, als Vergleiche nur innerhalb der normalen Zelltypen. Die hier untersuchten Tumorzelllinien weisen eine objektreichere Chromatinstruktur auf, als die ihnen gegenübergestellten normalen Zelltypen.

In der vorliegenden Arbeit wurden 45 Nebenhoden von klinisch gesunden Katern im Alter zwischen fünf Monaten und zehn Jahren im Hinblick auf Morphologie, Ultrastruktur und Histochemie untersucht. Es wurden zehn verschiedene immunhistologische Reaktionen auf verschiedene Proteine bzw. Hormonrezeptoren durchgeführt. Der Nebenhoden des Katers entspricht in seinem anatomischen Aufbau dem anderer Tierarten. Durch das Auftreten verschiedener Zellarten, unterschiedlicher Epithelhöhe und der Länge des Zellbesatzes sowie Form und Lage des Nukleus kann der Epididymidis des Katers in fünf verschieden Segmente unterteilt werden. Die Ductuli efferentes bilden mit Segment 1 und 2 den Nebenhodenkopf, Segment 3 und 4 entsprechen dem Corpus epididymidis und der Nebenhodenschwanz besteht aus Segment 5. Die Ductuli efferentes besitzen zilienbesetzte und zilienlose Zellen, die in verschiedenen Färbungen und immunhistologischen Reaktionen auch unterscheiden. Das Epithel des Ductus epididymidis des Katers besteht aus Hauptzellen, Basalzellen und Lymphozyten, sowie Apikalzellen in Segment 2 und 5. Neben den genannten Zellarten bzw. ihrer Kerne oder des Zytoplasmas wurden bei den immunhistologischen Reaktionen Spermien, luminale Epithelzellen, Muskulatur, Gefäße und die Basallamina beurteilt. VEGF (“Vascular endothelial growth factor“) ist immunhistochemisch nur schwach nachweisbar, dafür zeigt sich der VEGF-Rezeptor deutlich positiv, vor allem in den Zellkernen der Hauptzellen von Nebenhodenkopf und –schwanz. GHR (“Growth hormone receptor“) reagiert in Kernen der Hauptzellen und Apikalzellen des gesamten Nebenhodens, sowie deren Zytoplasma. Außerdem ist es in den Gefäßen und der Muskulatur nachweisbar. Vimentin kommt im Zytoplasma der Ductuli efferentes sowie in Muskulatur, Interstitium, Gefäßen und Basallamina des Ductus epididymidis vor. Cytokeratin färbt das Zytoplasma der Ductuli efferentes und der Hauptzellen in Segment 1 und 5 an. Laminin kommt vorwiegend in der Muskulatur, den Gefäßen und der Basallamina, in geringer Menge auch im Zytoplasma der Hauptzellen vor. a-SMA (“Smooth muscle actin“) zeigt sich ausschließlich in den glatten Muskelzellen der Ductuli efferentes, des Nebenhodenganges und der Gefäße, ohne regionale Unterschiede. Androgen-Rezeptor ist in den Kernen aller Hauptzellen, vorwiegend aber von Segment 1 bis 4 sowie im Interstitium nachweisbar. Östrogen-Rezeptor a reagiert dagegen nur in den Kerne der Ductuli efferentes und färbt in Segment 4 und 5 den Zellbesatz und die Spermien an. Progesteron-Rezeptor reagiert im gesamten Nebenhodengang positiv im Interstitium, den Gefäßen und den luminalen Spermien. Außerdem färbt es den Zellbesatz von Segment 2 bis 5 an.

Um die Anordnung von Chromosomen in Zellkernen der Interphase zu untersuchen, wurde ein Verfahren aus der Computergeometrie adaptiert. Dieser Ansatz basiert auf der Zerlegung von dreidimensionalen Bildvolumen mithilfe des Voronoi-Diagramms in konvexe Polyeder. Die graphenorientierte, geometrische Struktur dieses Verfahrens ermöglicht sowohl eine schnelle Extraktion von Objekten im Bildraum als auch die Berechnung morphologischer Parameter wie Volumina, Oberflächen und Rundheitsfaktoren. In diesem Beitrag wird exemplarisch die dreidimensionale Morphologie von XChromosomen in weiblichen Interphasezellkernen mithilfe dieser drei Parameter untersucht. Um diese Zellkerne mit lichtoptischen Methoden zu untersuchen, wurden die Territorien der X-Chromosomen mit einem molekularcytogenetischen Verfahren fluoreszierend dargestellt. Zur Unterscheidung des aktiven und inaktiven X-Chromosoms wurde das Barr-Körperchen zusätzlich markiert und mithilfe eines Epifluoreszenzmikroskops, ausgerüstet mit einer CCD-Kamera, aufgenommen. Anschließend wurden 1 2 - 2 5 äquidistante, lichtoptische Schnitte der X-Chromosomenterritorien mit einem konfokalen Laser Scanning Mikroskop (CLSM) aufgenommen. Diese lichtoptischen Schnitte wurden mithilfe des Voronoi-Verfahrens segmentiert und analysiert. Methoden aus der Computergraphik wurden zur Visualisierung der Ergebnisse eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, daß mithilfe des Voronoi-Verfahrens Chromosomen- Territorien anhand der morphologischen Parameter zuverlässig beschrieben werden können.