Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect of low frequency magnetic field on efficiency of chromosome break repair. med./bio.

[Wirkung eines niederfrequenten Magnetfeldes auf die Effizienz der Chromosomenbruch-Reparatur].

Veröffentlicht in: Electromagn Biol Med 2020; 39 (1): 30-37

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer Exposition von Saccharomyces cerevisiae bei einem 50 Hz-Magnetfeld auf die DNA-Reparatur untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Es wurden zwei verschiedene Stämme von Saccharomyces cerevisiae genutzt: Pho91 und Rmd5. Beide Stämme wurden genetisch modifiziert, so dass bei einem Wachstum auf galaktosehaltige Nährmedien eine Endonuklease exprimiert wird, die an zwei definierten Stellen des Genoms Doppelstrangbrüche einfügt. Diese beiden Stellen flankieren das TRP1-Gen, welches den Zellen die Synthese von Tryptophan (eine Aminosäure) erlaubt. Ein erfolgreiches Einfügen der beiden Doppelstrangbrüche entfernt demnach dieses Gen und macht die Zellen damit Tryptophan-auxotroph. Die beiden Stämme unterscheiden sich in der Lokalisation der Doppelstrangbrüche auf dem Chromosom.
Folgende Gruppen wurden genutzt: 1) Exposition des Pho91-Stamms beim 50 Hz-Magnetfeld, 2) Exposition des Rmd5-Stamms beim 50 Hz-Magnetfeld, 3) Kontrollgruppe des Pho91-Stamms, 4) Kontrollgruppe des Rmd5-Stamms.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 21 Tage

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 21 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau die Helmholtz-Spulen hatten einen Durchmesser von 40 cm und bestanden aus 154 Windungen 1,4-mm-Kupferdraht, Spulenmittelpunkte 20 cm voneinander entfernt, auf einem Holzrahmen montiert, in Reihe geschaltet und axial ausgerichtet, so dass die magnetischen Ströme senkrecht zur Oberfläche der Kulturplatten floßen; die Platten befanden sich in dem Bereich innerhalb der Spulen, in dem die Homogenität des Feldes hoch war (±3%); die Temperatur wurde periodisch gemessen, und es wurde eine Differenz von 0,5°C zwischen den Kontroll- und den exponierten Proben beobachtet, wobei 29°C die mittlere Temperatur der Platten war; die Kontrollkulturen befanden sich in einem thermostatischen Kunststoffkasten, 5 m von den Spulen entfernt und bei gleicher Temperatur; das Hintergrundmagnetfeld im Raum am Kontrollort betrug 0,68 μT, das geomagnetische Feld betrug 42,95 µT
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 2,45 mT - gemessen - -
elektrische Feldstärke 1,44317 µV/m - berechnet - induziertes Feld in einer einzelnen Zelle
SAR 1,88842 fW/g - berechnet - in einer einzelnen Zelle

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Exposition bei dem Magnetfeld führte zu einer signifikanten Zunahme der Anzahl der Zell-Kolonien beim Pho91-Stamm (Gruppe 1; 1,29-facher Anstieg) und Rmd5-Stamm (Gruppe 2; 1,5-facher Anstieg) nach 21 Tagen im Vergleich zu den Kontrollgruppen. Die DNA-Reparatur war am 15. Tag signifikant höher beim Rmd5-Stamm (55,56-fach) und Pho91-Stamm (1,18-fach) im Vergleich zu den Kontrollgruppen.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition von Saccharomyces cerevisiae bei einem 50 Hz-Magnetfeld die DNA-Reparatur beschleunigen könnte. Die Unterschiede in der Reparatur-Kinetik zwischen verschiedenen Stämmen könnten mit der Position des DNA-Schadens und dem Abstand zum Centromer zusammenhängen.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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