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Ectoine protects DNA from damage by ionizing radiation
Schröter, Maria-Astrid; Meyer, Susann; Hahn, Marc Benjamin; Solomun, Tihomir; Sturm, Heinz; Kunte, Hans Jörg
Ectoine plays an important role in protecting biomolecules and entire cells against environmental stressors such as salinity, freezing, drying and high temperatures. Recent studies revealed that ectoine also provides effective protection for human skin cells from damage caused by UV-A radiation. These protective properties make ectoine a valuable compound and it is applied as an active ingredient in numerous pharmaceutical devices and cosmetics. Interestingly, the underlying mechanism resulting in protecting cells from radiation is not yet fully understood. Here we present a study on ectoine and its protective influence on DNA during electron irradiation. Applying gel electrophoresis and atomic force microscopy, we demonstrate for the first time that ectoine prevents DNA strand breaks caused by ionizing electron radiation. The results presented here point to future applications of ectoine for instance in cancer radiation therapy.
Ectoin spielt eine wichtige Rolle beim Schutz von Biomolekülen und ganzen Zellen vor Umweltstressoren wie Salzgehalt, Gefrieren, Trocknen und hohen Temperaturen. Neuere Studien haben gezeigt, dass Ectoin auch menschliche Hautzellen wirksam vor Schäden durch UV-A-Strahlung schützt. Diese schützenden Eigenschaften machen Ectoin zu einer wertvollen Verbindung und es wird als Wirkstoff in zahlreichen pharmazeutischen Geräten und Kosmetika eingesetzt. Interessanterweise ist der zugrunde liegende Mechanismus, der zum Schutz der Zellen vor Strahlung führt, noch nicht vollständig verstanden. Hier stellen wir eine Studie über Ectoin und seinen schützenden Einfluss auf die DNA während der Elektronenbestrahlung vor. Mit Gelelektrophorese und Rasterkraftmikroskopie zeigen wir erstmals, dass Ectoin DNA-Strangbrüche durch ionisierende Elektronenstrahlung verhindert. Die hier vorgestellten Ergebnisse deuten auf zukünftige Anwendungen von Ectoin beispielsweise in der Krebstherapie hin.
