Das Ziel des beantragten Projektes besteht in der Prävalidierung des Comet-Assays in den metabolisch kompetenten Vollhautmodellen von MatTek und Henkel. Ferner soll in den Hautmodellen und in humaner Vollhaut die DNA-Reparaturkapazität anhand von Testsubstanzen untersucht werden, die in den Zellen DNA-Addukte bilden oder oxidative Schädigungen verursachen. In verschiedenen Teilaufgaben wird die metabolische Charakterisierung der Hautmodelle vorgenommen. Als Schwerpunkte werden die Metabolitenmuster von drei weiteren Testsubstanzen sowie Aktivitäten und Expressionsmuster bisher nicht untersuchter Enzymfamilien in den Hautmodellen bestimmt und mit der menschlichen Vollhaut verglichen. Weiterhin wird die Prävalidierung des Comet-Assays in den ausgewählten Hautmodellen durchgeführt und die Reparaturkompetenz in den ausgewählten Hautmodellen und humaner Vollhaut soll vergleichend analysiert werden.
Das Ziel des Projektes ist es, den COMET Assay zum Nachweis gentoxischer Schäden in 3D Hautmodellen zu etablieren und die Robustheit dieser Methode zu prüfen. Dies geht einher mit der Untersuchung möglicher DNA- Reparaturmechanismen in den 3D- Hautmodellen. Im Anschluss an das Hautmetabolismusprojekt, soll die metabolische Kompetenz der 3D Modelle weiter komplettiert werden. In Teilaufgabe 1 werden 20 bekannte Testsubstanzen von drei verschiedenen Laboreinheiten mittels COMET Assays an zwei Vollhautmodellen getestet. Die Durchführung erfolgt in drei Phasen. Nach jeder Phase werden die erzielten Ergebnisse verglichen und bei guter Übereinstimmung die nächste Prüfphase eingeleitet. In Teilaufgabe 2 soll die metabolische Kompetenz der Hautmodelle weiter ausgeführt werden. In Teilaufgabe 3 wird die DNA-Reparaturkapazität der Hautmodelle untersucht.
Ziel des Projektes ist die weiterführende Charakterisierung der im vorausgehenden Verbundprojekt identifizierten metabolisch kompetenten Hautmodelle im Vergleich zu Humanhaut. Insbesondere sollen die Studien die Datenlage zur Biotransformation vervollständigen. Die systematische Erweiterung der Erkenntnisse zur metabolischen Kompetenz der beiden geeigneten Hautmodelle ermöglicht die Prävalidierung des Comet-Assays als genotoxische Testmethode in diesen Testsystemen. Darüber hinaus werden im Verbundprojekt Transporterproteine, Enzyminduktion sowie DNA-Reparaturmechanismen näher untersucht. Von der FU Berlin wird in zwei Vollhautmodellen und Humanhaut zentral die Biotransformation der genotoxischen Industriechemikalie 2,4-Diaminotoluol untersucht, welche zu den prioritären Substanzen gehört, die im Comet-Assay positiv reagieren. Als zweiter Schwerpunkt werden parallel weitere, für die Metabolisierung relevante Enzyme und deren Aktivitäten vergleichend zu exzidierter Humanhaut charakterisiert. Die Bestimmung wichtiger Phase II Enzyme umfasst Glutathion-S-Transferasen, Sulfotransferasen, Steroid-5alpha-Reduktasen sowie Monoaminoxidasen.
Die Quantifizierung vulkanischer Eruptionsdynamik ist immer noch eine der großen Herausforderungen der geophysikalischen Vulkanologie. Quantitative in situ Daten werden benötigt, um existierende Modelle für den präerutiven Magmentransport zu verifizieren und um neue Modell hierfür zu entwickeln. In situ Daten können aber nur mit einem gut ausgebauten vulkanologischen Monitoringsystem, welches sich an einem regelmäßig eruptierenden offenen Schlotsystem befindet, aufgezeichnet werden. Systeme dieser Art sind auf der Erde relativ selten und die beste Lokation ist wahrscheinlich Mt. Erebus in der Antarktis, da hier bereits ein gut ausgebautes Monitoringsystem existiert. Im Rahmen dieses Antrags werden wir die notwendige Infrastruktur entwickeln, um während des antarktischen Sommers 2003/2004 ein Doppler Radargerät am Kraterrand des Mt. Erebus zu betreiben. Das Radar soll alle strombolianischen Eruptionen während einer 4 wöchigen Messkampagne aufzeichnen. Mit Hilfe der Daten sollen die zeitliche Entwicklung der Eruptionsgeschwindigkeit untersucht und die während einer Eruption ausgestoßene Magmenmenge abgeschätzt werden. Wichtig ist weiterhin die Korrelation unserer Daten mit den vom Mount Erebus Volcano Observatory (MEVO) aufgezeichneten seismischen, akustischen, geodätischen und thermischen Signalen. Insbesondere ist ein Vergleich mit den akustischen Daten und Videoaufzeichnungen von Interesse, wodurch wir hoffen, die immer noch heftig diskutierte Frage des Überdrucks in Gasgroßblasen direkt vor der Eruption zu beantworten.