Category: iGem 2021

Bärtierchen sind schon lange begehrte Organismen in der Wissenschaft. Sie kommen überall auf der Welt vor, so sind sie auf allen Kontinenten und auch in den Ozeanen zu finden. Darüber hinaus können sie sehr viele extreme Umweltschwankungen über einen längeren Zeitraum überleben. Sie können mehrere Tage ohne Sauerstoff auskommen, extreme Salzkonzentrationsschwankungen tolerieren und auch hohen UV-Einstrahlungen trotzen. Um dies zu erreichen, besitzen sie einzigartige Proteine und Überlebensmechanismen, die sie für ihre extremen Lebensbedingungen entwickelt haben.

Eines dieser Proteine, ist das Dsup (damage suppressor protein). Dieses schützt die DNA der Organismen vor UV-Schäden und interkalierende Substanzen. Dsup legt sich wie ein Schutzschild um die DNA. Bereits mehrere Wissenschaftler haben es erfolgreich in andere Organismen wie Escherichia coli, sowie auch in HEK293-Zellen eingebracht  und konnten dabei zeigen, dass die veränderten Zellen ebenfalls deutlich höhere Dosen an UV-Strahlung überleben konnten und sogar nicht an Viabilität verloren.

Diese großartige Eigenschaft des Proteins möchten wir uns zu Nutze machen: Viele Labore greifen für die Beobachtung von Proteinlokalisation während bestimmter Vorgänge wie z.B. der Apoptose auf Life Cell Imaging (Mikroskopie) zurück. Jedoch ergibt sich hierbei das Problem der Phototoxizität, das vor allem bei längeren Betrachtungszeiten auftritt. Diesem Problem möchten wir kostengünstig entgegenwirken, indem wir das Dsup in diese Zellen einbringen wollen, um die DNA der zu beobachtenden Zellen zu schützen. Auf Grund der oben beschriebenen Versuche wissen wir, dass Dsup die DNA der Zellen schützen wird und somit der Phototoxizität entgegenwirken kann. Was wir jedoch noch nicht wissen ist, ob das Protein eventuell Einfluss auf die Transkriptionsmaschinerie der Zelle nimmt und somit die intrazellulären Prozesse verändern könnte. Dafür möchten wir Transkriptomanalysen und weitere Proliferationsassays an Dsup transfizierten Zellen vornehmen. Des Weiteren möchten wir testen, wie sich die Dsup exprimierenden Zellen während eines Life Cell Imaging- Versuchs verhalten. Wie viel robuster sind diese Zellen im Vergleich zu den Zellen ohne das Dsup? Wann treten andere phototoxische Effekte auf, wie zum Beispiel Wärmebildung oder Radikalbildung, die ebenfalls durch die Bestrahlung ausgelöst werden?