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<title>DNA-Vernetzung</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">DNA-Vernetzung</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Die <b>DNA-Vernetzung</b> bezeichnet die <a href="Vernetzung_(Chemie)" title="Vernetzung (Chemie)">Vernetzung</a> von <a href="DNA" class="mw-redirect" title="DNA">DNA</a> mit anderen <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Molekülen</a>. Die vernetzte DNA gehört zu den <a href="DNA-Addukt" title="DNA-Addukt">DNA-Addukten</a>, einer Form der <a href="DNA-Schaden" title="DNA-Schaden">DNA-Schäden</a>.
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>
<p>Eine DNA-Vernetzung kann unter anderem durch <a href="Vernetzung_(Chemie)" title="Vernetzung (Chemie)">Vernetzungsmittel</a> oder <a href="Ionisierende_Strahlung" title="Ionisierende Strahlung">ionisierende Strahlung</a> ausgelöst werden. Manche Vernetzungsmittel sind gleichzeitig auch <a href="Fixierung_(Pr%C3%A4parationsmethode)" title="Fixierung (Präparationsmethode)">Fixierungsmittel</a> oder <a href="Alkylanzien" title="Alkylanzien">Alkylanzien</a>. Die Vernetzung kann innerhalb eines DNA-Strangs (intramolekular) oder intermolekular zwischen zwei DNA-Molekülen (z.&nbsp;B. bei einer DNA-<a href="Doppelhelix" title="Doppelhelix">Doppelhelix</a>) oder zwischen DNA und einem anderen Molekül erfolgen, z.&nbsp;B. mit einem <a href="DNA-bindendes_Protein" class="mw-redirect" title="DNA-bindendes Protein">DNA-bindenden Protein</a> oder anderen Molekülen. Die DNA-<a href="Replikation" title="Replikation">Replikation</a> wird durch vernetzte <a href="Nukleinbase" class="mw-redirect" title="Nukleinbase">Nukleinbasen</a> gehemmt, die <a href="DNA-Reparatur" title="DNA-Reparatur">DNA-Reparatur</a> dagegen ausgelöst.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Durch eine gelegentlich fehlerhafte Reparatur an vernetzter DNA können <a href="Mutation" title="Mutation">Mutationen</a> entstehen, die in bestimmten Kombinationen zu <a href="Krebs_(Medizin)" title="Krebs (Medizin)">Krebs</a> führen können. Die Reparatur erfolgt vor allem durch <i>Nukleotidexzisionsreparatur</i> (NER), durch <i>Transläsionssynthese</i> (TLS) und <a href="Homologe_Rekombination" class="mw-redirect" title="Homologe Rekombination">homologe Rekombination</a> (HR).<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> <a href="Rad51" title="Rad51">Rad51</a>-Proteine sind an der Reparatur vernetzter DNA beteiligt.<sup id="cite_ref-pmid16236763_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid16236763-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Patienten mit einer <a href="Fanconi-An%C3%A4mie" title="Fanconi-Anämie">Fanconi-Anämie</a> sind besonders empfindlich gegenüber einer DNA-Vernetzung zwischen zwei DNA-Strängen.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Exogene_Vernetzung">Exogene Vernetzung</h2></div>
<p>Eine DNA-Vernetzung wird in der Medizin zur <a href="Chemotherapie" title="Chemotherapie">Chemotherapie</a> verwendet, da schnell teilende Zellen wie <a href="Tumorzelle" class="mw-redirect" title="Tumorzelle">Tumorzellen</a> tendenziell stärker unter DNA-Schäden leiden als <a href="Ruhende_Zelle" title="Ruhende Zelle">ruhende Zellen</a>. Manche Alkylanzien wie 1,3-Bis(2-chlorethyl)-1-nitrosoharnstoff (BCNU, <a href="Carmustin" title="Carmustin">Carmustin</a>) und <a href="Loste" title="Loste">Loste</a> werden verwendet, da sie intermolekulare Vernetzungen an der N7-Position von <a href="Guanin" title="Guanin">Guaninen</a> erzeugen.<sup id="cite_ref-pmid7767897_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid7767897-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p><a href="Cisplatin" title="Cisplatin">Cisplatin</a> (cis-Diammindichlorplatin(II)) und seine Derivate wie <a href="Carboplatin" title="Carboplatin">Carboplatin</a> und <a href="Oxaliplatin" title="Oxaliplatin">Oxaliplatin</a> bilden <a href="DNA-Addukt" title="DNA-Addukt">DNA-Addukte</a>, intramolekulare und intermolekulare Vernetzungen.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-pmid8755522_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid8755522-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-pmid7828275_8-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid7828275-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>DNA-Schäden können auch durch <a href="Ionisierende_Strahlung" title="Ionisierende Strahlung">ionisierende Strahlung</a> entstehen, z.&nbsp;B. <a href="Ultraviolettes_Licht" class="mw-redirect" title="Ultraviolettes Licht">ultraviolettes Licht</a> (wie <a href="Thymin" title="Thymin">Thymin</a>-<a href="Dimer" title="Dimer">Dimere</a> nach einer 2+2-<a href="Cycloaddition" title="Cycloaddition">Cycloaddition</a>),<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> <a href="R%C3%B6ntgenstrahlung" title="Röntgenstrahlung">Röntgenstrahlung</a> oder die von <a href="Radioaktivit%C3%A4t" title="Radioaktivität">Radionukliden</a> emittierte Strahlung.
</p><p>In der Biochemie wird die DNA-Vernetzung unter anderem zur <a href="Mutagenese" title="Mutagenese">Mutagenese</a>, zur Fixierung und nach einem <a href="Southern_Blot" title="Southern Blot">Southern Blot</a> zur Fixierung auf einer <a href="Nitrozellulose" class="mw-redirect" title="Nitrozellulose">Nitrozellulose</a>- oder <a href="Polyamide#Nylon" title="Polyamide">Nylon</a>-Membran verwendet. Eine Vernetzung mit <a href="Formaldehyd" title="Formaldehyd">Formaldehyd</a> kann durch Erhitzen auf 70&nbsp;°C rückgängig gemacht werden,<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> weshalb die DNA-Vernetzung mit Formaldehyd zur Bestimmung von <a href="Protein-DNA-Interaktion" title="Protein-DNA-Interaktion">Protein-DNA-Interaktionen</a> eingesetzt wird.<sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Endogene_Vernetzung">Endogene Vernetzung</h2></div>
<p><a href="Salpetrige_S%C3%A4ure" title="Salpetrige Säure">Salpetrige Säure</a> wird aus <a href="Nitrite" title="Nitrite">Nitriten</a> in Nahrungsmitteln aufgenommen. Salpetrige Säure vernetzt DNA an der N2-Position von Guaninen in CG-Sequenzen. In Folge der <a href="Stoffwechsel" title="Stoffwechsel">Verstoffwechselung</a> von Nitriten entstehen verschiedene <a href="Nitrosoverbindung" class="mw-redirect" title="Nitrosoverbindung">Nitrosoverbindungen</a> wie <a href="Nitrosamine" title="Nitrosamine">Nitrosamine</a>.
</p><p>Reaktive Verbindungen wie Dialdehyde (z.&nbsp;B. <a href="Malondialdehyd" title="Malondialdehyd">Malondialdehyd</a>) können nach einer <a href="Lipidperoxidation" title="Lipidperoxidation">Lipidperoxidation</a> entstehen, wodurch in Folge vernetzende Ethen-Addukte gebildet werden.<sup id="cite_ref-12" class="reference"><a href="#cite_note-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p><a href="Aldehyde" title="Aldehyde">Aldehyde</a> wie <a href="Acrolein" title="Acrolein">Acrolein</a> und <a href="Crotonaldehyd" class="mw-redirect" title="Crotonaldehyd">Crotonaldehyd</a> können Addukte mit Guaninen bilden, die wiederum <a href="Schiffsche_Base" class="mw-redirect" title="Schiffsche Base">Schiffsche Basen</a> mit Proteinen bilden können.
</p><p><a href="Psoralen" title="Psoralen">Psoralene</a> kommen in manchen Pflanzen vor und können mit DNA <a href="Interkalation_(Chemie)" title="Interkalation (Chemie)">interkalieren</a>. Bei einer Bestrahlung mit <a href="UV-A" class="mw-redirect" title="UV-A">UV-A</a> bilden sie Addukte mit <a href="Pyrimidine" title="Pyrimidine">Pyrimidinen</a>.<sup id="cite_ref-13" class="reference"><a href="#cite_note-13"><span class="cite-bracket">[</span>13<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Vernetzung mit Psoralenen betrifft vor allem TA-Sequenzen. Psoralenaddukte erzeugen einen Arrest des <a href="Zellzyklus" title="Zellzyklus">Zellzyklus</a> und werden in der Therapie von <a href="Psoriasis" class="mw-redirect" title="Psoriasis">Psoriasis</a> und <a href="Vitiligo" title="Vitiligo">Vitiligo</a> eingesetzt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<ul><li><a href="Protein_Data_Bank" title="Protein Data Bank">PDB</a>&nbsp;<a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.rcsb.org/structure/1AIO">1AIO</a> – Interactive structure for cisplatin and DNA adduct formation</li>
<li><a href="Protein_Data_Bank" title="Protein Data Bank">PDB</a>&nbsp;<a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.rcsb.org/structure/204D">204D</a> – Interactive structure for psoralen and crosslinked DNA</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">A. J. Deans, S. C. West: <i>DNA interstrand crosslink repair and cancer.</i> In: <i><a href="Nature_Reviews_Cancer" title="Nature Reviews Cancer">Nature Reviews Cancer</a>.</i> Band 11, Nummer 7, Juli 2011, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a>&nbsp;<span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%221474-1768%22&amp;key=cql">1474-1768</a></span></span>, S.&nbsp;467–480, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/nrc3088">10.1038/nrc3088</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21701511?dopt=Abstract">PMID 21701511</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3560328/">PMC&nbsp;3560328</a> (freier Volltext).</span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">P. R. Andreassen, K. Ren: <i>Fanconi anemia proteins, DNA interstrand crosslink repair pathways, and cancer therapy.</i> In: <i>Current cancer drug targets.</i> Band 9, Nummer 1, Februar 2009, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a>&nbsp;<span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%221873-5576%22&amp;key=cql">1873-5576</a></span></span>, S.&nbsp;101–117. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19200054?dopt=Abstract">PMID 19200054</a>.</span>
</li>
<li id="cite_note-pmid16236763-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid16236763_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">A. M. Gruver, K. A. Miller, C. Rajesh <i>et al.</i>: <cite style="font-style:italic">The ATPase motif in RAD51D is required for resistance to DNA interstrand crosslinking agents and interaction with RAD51C</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Mutagenesis</cite>. 20. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>6</span>, November 2005, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>433–40</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1093/mutage%2Fgei059">10.1093/mutage/gei059</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16236763?dopt=Abstract">PMID 16236763</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:DNA-Vernetzung&amp;rft.atitle=The+ATPase+motif+in+RAD51D+is+required+for+resistance+to+DNA+interstrand+crosslinking+agents+and+interaction+with+RAD51C&amp;rft.au=A.+M.+Gruver%2C+K.+A.+Miller%2C+C.+Rajesh+et+al.&amp;rft.date=2005-11&amp;rft.doi=10.1093%2Fmutage%2Fgei059&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=6&amp;rft.jtitle=Mutagenesis&amp;rft.pages=433-40&amp;rft.pmid=16236763&amp;rft.volume=20.+Jahrgang" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">J. Zhang, J. C. Walter: <i>Mechanism and regulation of incisions during DNA interstrand cross-link repair.</i> In: <i>DNA repair.</i> April 2014, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a>&nbsp;<span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%221568-7856%22&amp;key=cql">1568-7856</a></span></span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.dnarep.2014.03.018">10.1016/j.dnarep.2014.03.018</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24768452?dopt=Abstract">PMID 24768452</a>. (elektronische Veröffentlichung vor dem Druck)</span>
</li>
<li id="cite_note-pmid7767897-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid7767897_5-0">↑</a></span> <span class="reference-text">F. Ali-Osman, A. Rairkar, P. Young: <cite style="font-style:italic">Formation and repair of 1,3-bis-(2-chloroethyl)-1-nitrosourea and cisplatin induced total genomic DNA interstrand crosslinks in human glioma cells</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Cancer Biochem. Biophys</cite>. 14. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>4</span>, Januar 1995, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>231–41</span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7767897?dopt=Abstract">PMID 7767897</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:DNA-Vernetzung&amp;rft.atitle=Formation+and+repair+of+1%2C3-bis-%282-chloroethyl%29-1-nitrosourea+and+cisplatin+induced+total+genomic+DNA+interstrand+crosslinks+in+human+glioma+cells&amp;rft.au=F.+Ali-Osman%2C+A.+Rairkar%2C+P.+Young&amp;rft.date=1995-01&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=4&amp;rft.jtitle=Cancer+Biochem.+Biophys&amp;rft.pages=231-41&amp;rft.pmid=7767897&amp;rft.volume=14.+Jahrgang" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text">C. A. Rabik, M. E. Dolan: <i>Molecular mechanisms of resistance and toxicity associated with platinating agents.</i> In: <i>Cancer treatment reviews.</i> Band 33, Nummer 1, Februar 2007, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a>&nbsp;<span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220305-7372%22&amp;key=cql">0305-7372</a></span></span>, S.&nbsp;9–23, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2006.09.006">10.1016/j.ctrv.2006.09.006</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17084534?dopt=Abstract">PMID 17084534</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1855222/">PMC&nbsp;1855222</a> (freier Volltext).</span>
</li>
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</li>
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