In vitro-Reportergen-Biotest
Spezifische in vitro-Reportergen-Assays, die im vorliegenen Projekt eingesetzt werden sollen, wurden zum Zweck der Detektion von unterschiedlichen toxischen Potentialen auf der Basis ihrer jeweiligen biochemischen Wirkung (z.B. Dioxin-ähnliche Effekte, Endokrine Disruption oder mutagene Wirkung) entwickelt. Diese Biotest geben keine Information zur chemischen Zusammensetzung von Proben sondern weisen das Ausmaß ihrer biologische Aktivität (Toxizität) nach. In diesen Biotests werden genetisch modifizierte, stabil mit Reportergenen transfizierte humane Zelllinien, Bakterien oder Hefen eingesetzt. Eingesetzte Reportergene codieren für Proteine, die in den verwendeten Zellen normalerweise nicht vorhanden sind (z.B. Luciferase aus Leuchtkäfern), in den transfizierten Zellen jedoch spezifisch durch Chemikalien mit definiertem Wirkmodus induziert werden. So können mit einer Batterie an Biotests detaillierte Informationen zum toxischen Potential von Umweltproben (z.B. Oberflächenwasser, Klärwasser, Sedimente, Böden) erhalten werden.
Die folgenden Biotests sollen im Projekt eingesetzt werden:
- Dioxin-ähnliche Toxizität: Der Biotest mit Hepatoma H4IIE.luc-Zellen aus Ratten erlaubt Aussagen zur Wirkung von Dioxin-ähnlichen Substanzen durch Induktion der Expression eines Luciferase-Gens unter Kontrolle des Arylhydrocarbonreceptors, AhR.
- Östrogene Wirkung: Der potentielle Effekt endokriner Disruptoren, die Feminisierungen verursachen, wird mit der humanen Brustkrebszelllinie MVLN, welche stabil mit einem Luciferase-Reportergen unter der Kontrolle des Östrogenreceptors (ER) transfiziert wurde, quantifiziert.
- Androgene und antiandrogene Wirkung: Androgene und antiandrogene Potentiale von Endokrinen Disruptoren werden mit Reportergen-transfizierten Hefezellen bestimmt.
- Genotoxische Wirkung: Hierzu wird der Genotoxizität indizierende SOS-Chromotest eingesetzt. In diesem Biotest mit transfizierten E. coli-Bakterien wird die Expression eines β-Galaktosidase-Reportergens, welches unter der Kontrolle der zellulären SOS-Antwort steht, nach DNA-Schädigung induziert.
