eprintid: 3835
rev_number: 10
eprint_status: archive
userid: 1
dir: disk0/00/00/38/35
datestamp: 2004-06-18 12:45:08
lastmod: 2014-04-03 13:53:15
status_changed: 2012-08-14 15:12:13
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Hase, Johann-Philipp ¬von¬
title: Digitale Bildanalyse der radialen Verteilungen von spezifischen Subregionen im Zellkern
title_en: Image processing of radial distributions of specific subregions in cell nuclei
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-130700
adv_faculty: af-13
keywords: Zellkerne , digitale Bildbearbeitung , Radialverteilung , Chromosomen , FISHcell nuclei , image processing , radial distribution , chromosome territories , FISH
cterms_swd: Biophysik
cterms_swd: Biocomputer
note: Teile in: Chromosome Research 9, pp 541-567, 2001. Chrom. Res. 9, pp 569-584, 2001. Proceedings of National Academy of Sciences, Vol 99 No 7 pp. 4424-4429, 2002.
abstract: In der vorliegenden Arbeit wurde die Struktur von Zellkernen während der Interphase mit konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie und Software zur Kartierung des Kerns in konzentrischen Schalen untersucht. Besonderes Augenmerk wurde hierbei auf die Lage der Chromosomen Nr. 18 und Nr. 19 gerichtet, welche in etwa die gleiche genomische Größe, aber eine unterschiedliche Gendichte und einen unterschiedlichen Replikationszeitpunkt aufweisen. Es zeigte sich, dass das früher replizierende und gendichtere Chromosom Nr. 19 eher im Inneren des Kerns zu finden ist. Chromosom Nr. 18 hat in Fibroblasten eine innere Position und in Lymphozyten eine Randposition. (hierbei ist zu beachten, dass Lymphozyten kugelförmig sind und in 3D ausgewertet werden können, während bei den flachen Fibroblasten nur Raum für eine 2D Auswertung existiert).  In Lymphozyten von 7 verschiedenen Primatenarten wurden diese Befunde bestätigt. Somit blieb die radiale Lage dieser Chromosomen über 30 Millionen Jahren Evolution erhalten. In Karzinomzellen traten meistens chromosomale Umbauten mit Abweichungen in der Verteilung von Chromosom Nr. 18 und Nr. 19 gegenüber gesunden Zellen korreliert auf.  Zudem wurden Modelle von kugelförmigen menschlichen Zellkernen im PC erzeugt, und die Wirkung der eingesetzten Wahrscheinlichkeitsfunktionen für die Chromosomenpositionierung gemessen. Das Modell mit den realistischsten Verteilungen kann für weitergehende Berechnungen wie Translokationsraten nach Doppelstrangbrüchen verwendet werden.  Es wurden auch die Verteilungen von Centromeren untersucht. Während in der G0 Phase alle Centromere zu den betrachteten 8 Chromosomen am Kernrand lagen, lagen sie in den anderen Interphasen zum Teil im Kerninneren, woraus auf eine Bewegung der Centromere während der Interphase des Teilungszyklus geschlossen wird.  Schließlich wurde die räumliche Korrelation von RNA und DNA im Zellkern untersucht.
abstract_translated_text: This thesis deals with analysing the structure of nuclei in the interphase using laser scanning microscopy and software for mapping the nucleus in concentrical shells. The focus of attention is the position of chromosomes number 18 and 19, having the same size, but differing in gene density and replicating time. Chromosome no. 19 replicating earlier and being more gene-dense was situated in the interior of the nucleus, while chromosome no. 18 was positioned in fibroblasts at the interior and in lymphocytes at the nuclear rim. The spherical lymphocytes could be analysed in three-dimensional, the flat fibroblasts in two-dimensional models for lack of space.  The analysis of lymphocytes of different species such as 7 primates confirmed these findings. Thus this has been remaining the same during 30 million years of evolution. The analysis of 8 carcinoma types showed in most cases a positive correlation between chromosomal involvement in aberrations and in an untypical radial distribution in chromosomes no. 18 and 19.  Furthermore spherical human nuclei were generated by a computer. The validity and suitability of the model depended on how realistic the chromosome distributions were.  Furthermore spherical human nuclei were generated by a computer and the resulting chromosome distributions measured to test the validity of the assumed distribution probability function. Reliable translocation predictions can be done by realistic distributions of chromosomes. Moreover the distribution of centromeres in the cell nuclei was studied. While in phase G0 all centromeres of the 8 studied chromosomes were positioned at the nuclear rim, in the other interphase cell stages the position was partly in the interior. Hence the centromeres moved during the interphase. Finally the occurrence of RNA and DNA was studied.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: mesh
class_labels: Cell Nucleus, Chromosome, Centromere, Telomere, Cancer
date: 2002
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00003835
ppn_swb: 1643755749
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-38352
date_accepted: 2002-12-18
advisor: HASH(0x561a629212e8)
language: mul
bibsort: HASEJOHANNDIGITALEBI2002
full_text_status: public
citation:   Hase, Johann-Philipp ¬von¬  (2002) Digitale Bildanalyse der radialen Verteilungen von spezifischen Subregionen im Zellkern.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/3835/1/Gesamtversion_Appendix.pdf