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Establishments of methods to measure telomere length in human cohort studies
Sandra Arz
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Karl-Heinz Wagner
DOI
10.25365/thesis.34814
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30066.64470.932253-3
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Telomere sind schützende Strukturen an den Enden von Chromosomen, die sich nach jeder Zellteilung verkürzen und von einer RNA abhängigen DNA Polymerase, dem Enzym Telomerase, aufgefüllt werden müssen. Da das Enzym Telomerase nicht die volle Länge wiederherstellen kann, werden die Telomere im Laufe der Zeit immer kürzer, der Grund für das Altern eines Organismus. Hat eine bestimmte Anzahl von Telomeren in einer Zelle eine kritische Größe erreicht, so wird in einem gesunden Organismus der Zellzyklus herabgesetzt und die Zellen werden aus dem Zellzyklus ausgeschlossen oder leiten eine Apoptose ein. Viele altersabhängige Erkrankungen werden mit kurzen Telomeren assoziiert, so zum Beispiel Diabetes mellitus II, Kardiovaskuläre Erkrankungen und Krebs.
Es gibt bereits sehr viele Methoden, mit welchen man die Länge von Telomeren messen kann, so zum Beispiel die TRF, qPCR, FISH-Methoden oder STELA. All diese Methoden haben ihre Stärken und Schwächen, doch keine ist in der Lage, Messungen auf molekularer Ebene durchzuführen, als auch in großen Humanstudien einsetzbar zu sein.
In der vorliegenden Arbeit wurde versucht eine Methode namens Dot blot zu optimieren, um den relativen Gehalt von Telomeren zu messen. Dafür wurde DNA von humanen K562 Leukämie K562 Zellen isoliert. Weiters wurde DNA von Peripheren mononukleären Zellen von Probanden der Active Aging Studie isoliert. Diese Studie hatte das Ziel, spezifische Telomersequenzen mit Hilfe von Hybridisierung und verschiedenen Oligonukleotid Sonden in Dot blots als auch Southern blots zu detektieren. Die Resultate zeigten, dass die Hybridisierung mit Oligonukleotiden ein sehr komplizierter Vorgang ist, der mit jeder Sonde und Art von Probe andere Bedingungen erfordert. Weitere Forschungen sind nötig, um diese zeitsparende Methode zu etablieren, da sie nur eine geringe Qualität an DNA erfordert, schnell durchführbar ist und keine besondere Laborausstattung erfordert.
Abstract
(Englisch)
Telomeres are protective structures at the ends of chromosomes which shorten after every cell division. In order to keep a balance, they have to be replenished by an RNA dependent DNA polymerase, called telomerase. Since the enzyme telomerase is not able to restore the whole length of the telomere, telomeres shorten, which is one reason for aging. If there is a critical length of telomeres in a cell of a healthy organism, a DNA damage response is introduced, which reduces cell proliferation, thus cells are excluded from cell cycle or are undergoing apoptosis, to kill themselves.
Many age-related diseases are associated with shorter telomeres, such as diabetes type 2, cardiovascular diseases or cancer. Up to date, there are many methods available to measure telomere length in an organism such as TRF, qPCR, FISH and Stela. All these methods have some advantages as well as some drawbacks and no single measurement is able to measure telomere length at the molecular level and in large human population studies at the same time.
In this master thesis, it was aimed to optimize a dot blot method to measure the relative telomeric DNA content. Therefore DNA was extracted from leukemia K 562 cancer cells. Furthermore, DNA from PBMC’s, obtained from donors of the Vienna Active Aging study was isolated. This work tried to detect specific telomeric sequences, applied on dot blots and Southern blots, using hybridization and different telomeric probes. Results of the study showed that hybridization with oligonucleotide probes is quite difficult which seems to underlie different conditions, dependent on type of sample and probe and cannot be generalized. Further experiments are needed in order to optimize this time-saving method which does not require high quality starting material and does not need a highly equipped lab, in order to establish a high throughput method which one day may help to reveal some links to age-associated diseases.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Telomeres Oxidative stress Establishment of methods Hybridisation Age-related diseases Southern blot Dot blot
Schlagwörter
(Deutsch)
Telomere Oxidativer Stress Methodenetablierung/ Hybridisierung Altersabhängige Krankheiten Southern Blot Dot blot
Autor*innen
Sandra Arz
Haupttitel (Englisch)
Establishments of methods to measure telomere length in human cohort studies
Paralleltitel (Deutsch)
Etablierung von Methoden zur Bestimmung der Telomerlänge
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
80 S. : Ill.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Karl-Heinz Wagner
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
AC Nummer
AC12137048
Utheses ID
30884
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |