Entwicklung eines neuartigen Testsystems für Wasser- und Chemikalienuntersuchungen mit gentechnisch veränderten Hefezellen

Abstract

<p>Zielsetzung dieser Arbeit war die Entwicklung eines auf der Bäckerhefe S. cerevisiae basie-renden Nachweisverfahrens mit verschiedenen toxikologischen Endpunkten zur Untersuchung von Einzelstoffen und komplexen Umweltproben und die Überprüfung der Funktionalität des Verfahrens.<br /> Zur allgemeinen Bewertung cytotoxischer Potenziale sollte ein auf einem sensitiven Hefe-stamm basierender Wachstumshemmtest entwickelt werden. Für diesen Wachstumshemmtest wurde ein Protokoll entwickelt und fortlaufend optimiert. Für die Auswertung wurde eine computergestütze Routine entwickelt, die eine nahezu vollständig automatisierte Aufarbeitung der Rohdaten ermöglicht. Das Verfahren wurde sowohl an Einzelstoffen als auch an komplexen Umweltproben getestet und ergab zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse mit geringer Streuung. <br /> Parallel wurde zum Nachweis gentoxischer Potenziale ein auf der transkriptionellen Aktivierung des DNA-Reparaturgens RAD54 basierendes Verfahren aufgebaut, bei dem die Zunahme eines Fluoreszenzsignals indirekt die Schädigung des DNA-Moleküls anzeigt. Dabei wurde ein Auswerteverfahren eingeführt, das sich nicht an festen Schwellenwerten orientier-te, sondern variabel die Streuung der jeweiligen Einzeldaten berücksichtigte. Die Auswertung erfolgt mit Hilfe einer eigens erstellten Routine weitgehend automatisiert. Das Verfahren wurde mit verschiedenen Einzelstoffen und komplexen Proben getestet. Die erzielten Daten sind reproduzierbar und spiegeln das toxische Potenzial einer Probe zuverlässig wider.<br /> Über die Aktivität des PMA1-Promotors sollte anhand der Abnahme eines Fluoreszenzsig-nals Substanz vermittelter Stress und dessen Einfluss auf basale Stoffwechselvorgänge nachgewiesen werden. Dieses Verfahren wurde bislang an verschiedenen Monosubstanzen getestet.</p>