Forschungsschwerpunkte
Zusammenfassung
Die Schwerpunkte unserer Forschungsarbeiten liegen in der Untersuchung lebensmittelrelevanter essenzieller und toxischer Metallspezies in biologischen Prozessen. Über Nahrungsmittel und die Umwelt nehmen wir große Mengen verschiedenster Metallverbindungen auf, deren essenzielle und/oder toxische Wirkungen nach wie vor nicht vollständig geklärt sind. Unsere Arbeiten der letzten Jahre verdeutlichen, dass Metallverbindungen unterschiedlichste molekulare Zielstrukturen angreifen. Gemeinsam ist ihnen jedoch, dass sie effizient mit verschiedenen DNA-Reparaturmechanismen interagieren, wodurch der Erhalt der genomischen Stabilität maßgeblich beeinträchtigt wird. Dieses kann im Falle der toxischen Metallverbindungen zu einer Wirkungsverstärkung mit anderen Umweltmutagenen führen und liefert gleichzeitig eine Erklärung für die bestehende Diskrepanz der starken Kanzerogenität zahlreicher Metallverbindungen und ihrer geringen Mutagenität.
Ein weiterer zentraler Aspekt unserer Arbeiten liegt in der Übertragung der in den Zellkulturen ermittelten molekularen Wirkmechanismen auf epidemiologische Studien (z.B. nach starker Metallbelastung) oder auch Interventionsstudien (z. B. in Abhängigkeit der Zufuhr von Obst und Gemüse) und fokussiert somit die Identifizierung neuer Biomarker.
Methodenspektrum:
- Arbeiten mit menschlichen Zellkulturen und menschlichen Lymphozyten
- Aufnahme und intrazelluläre Verteilung der Metallverbindungen (AAS, ICP-MS)
- Nachweis oxidativer DNA-Schäden (Alkalische Entwindung, Relaxationstests)
- Genexpressions- (REAL-Time-RT-PCR), Proteingehaltsstudien (SDS/Page, Western-Blot)
- Zellzyklus- und Zellzykluskontrolluntersuchungen (Durchflusszytometrie)
- Struktur-, Funktionsanalysen von Proteinen und Proteindomänen (LC-MS, CD, NMR, DNA-Protein-Wechselwirkung, Immunopräzipitation, Fluoreszenzmikroskopie)
- Untersuchung von DNA-Reparaturmechanismen (Funktionsstudien NER und BER, Immunofluorimetrie, HPLC-FD, Immunoblotting…)
- Mutagenität, Comutagenität, Genotoxizität (HPRT, Mikrokerne…)
