DNA-Doppelstrangbrüche (DSBs) können sowohl durch die Einwirkung ionisierender Strahlung als auch durch andere exogene und endogene Faktoren erzeugt werden. Die Reparatur von DSBs ist ein entscheidender Prozess zur Aufrechterhaltung der genomischen Integrität eines Organismus. Die zelluläre Schadensantwort auf DSBs, bei der es zur Phosphorylierungen von Histonen (z.B. H2AX) und zur Akkumulation von Signalproteinen (z.B. pATM und 53BP1) um den Bereich von DSBs kommt, kann Zelltyp-spezifische Unterschiede aufweisen. Darüber hinaus wurde in den letzten Jahren immer deutlicher, dass auch die Chromatinorganisation einen entscheidenden Einfluss auf die Erkennung und Reparatur von DSBs hat. In der vorliegenden Arbeit wurde die Schadenserkennung sowie die Reparatur von DSBs in der Retina der Maus untersucht, welche im adulten Stadium ein vergleichsweise einfach aufgebautes Gewebe mit einer geringen Anzahl an Zelltypen mit unterschiedlichen Chromatinstrukturen darstellt. Mit Hilfe der H2AX-Foci-Analyse und der Methode der Pulsfeldgelelektrophorese konnte festgestellt werden, dass die Stäbchen-Photorezeptoren (Stäbchen-PRs) der Retina adulter Wildtyp (WT)-Mäuse, bei denen das Heterochromatin (HC) in einem einzigen zentral gelegenen Chromocenter angeordnet ist, einen Reparaturdefekt von durch Röntgenstrahlung erzeugten DSBs aufweisen, der sich über mehrere Tage beobachten lässt. Dieser bislang unbekannte Reparaturdefekt konnte weder in anderen Zelltypen der adulten Retina noch in Zellen der Niere, des Gehirns oder in den noch nicht ausdifferenzierten Vorläuferzellen der Stäbchen-PRs postnataler WT-Mäuse (P4) beobachtet werden, bei denen eine konventionelle Chromatinorganisation vorliegt. Interessanterweise weisen weder die Stäbchen-PRs noch die Zapfen-PRs oder die Bipolarzellen der Retina adulter WT-Mäuse eine effiziente Akkumulation von 53BP1 und pATM an strahleninduzierte DSBs auf, obwohl ausschließlich in den Stäbchen-PRs ein Reparaturdefekt von DSBs nach Bestrahlung gezeigt werden konnte. Die Beobachtung, dass in DNA-PK-defizienten SCID-Mäusen eine strahleninduzierte Phosphorylierung von H2AX trotz ausbleibender Akkumulation von pATM stattfindet, deutet darauf hin, dass pATM in diesen Zelltypen dennoch vorhanden ist, da die H2AX-Phosphorylierung in diesen Zellen ausschließlich von ATM und DNA-PK durchgeführt wird. In Studien mit ATM-defizienten AT-Mäusen konnte gezeigt werden, dass der Level an verbleibenden DSBs in den Stäbchen-PRs adulter WT-Mäuse vergleichbar ist mit dem von AT-Mäusen. Die ATM-Defizienz führt zu einer ausbleibenden Phosphorylierung des Heterochromatin-bildenden Faktors KAP1 und einer damit verbundenen fehlenden Relaxation des Chromatins nach Bestrahlung. Dadurch kommt es zu einem Defekt in der Reparatur heterochromatischer DSBs. Auch in den Stäbchen-PRs adulter WT-Mäuse konnte im Rahmen dieser Arbeit eine fehlende Phosphorylierung von KAP1 nach Bestrahlung nachgewiesen werden. In den Zapfen-PRs und den Bipolarzellen der Retina adulter WT-Mäuse, in denen ebenfalls keine effiziente Akkumulation von pATM und 53BP1 an den DSBs zu beobachten war, konnte dagegen eine Phosphorylierung von KAP1 gezeigt werden. Der Reparaturdefekt in Stäbchen-PRs adulter WT-Mäuse korreliert also sowohl mit der einzigartigen Chromatinstruktur als auch mit der fehlenden strahleninduzierten Phosphorylierung von KAP1 in diesem Zelltyp. Da bereits in vorangegangenen Arbeiten gezeigt werden konnte, dass sich DSBs innerhalb des Chromatins bewegen können, wurde im weiteren Verlauf dieser Arbeit der Transport strahleninduzierter DSBs nach Bestrahlung mit Schwerionen in Stäbchen-PRs adulter WT-Mäuse untersucht. Diese Experimente zeigten, dass auch in diesem Zelltyp bereits kurz nach Bestrahlung ein Transport strahleninduzierter DSBs stattfindet. Des Weiteren wurde die Lokalisation strahleninduzierter H2AX-Foci innerhalb des Chromatins der Stäbchen-PRs während der Reparatur nach Röntgenstrahlung analysiert. Dabei wurde ebenfalls die Beteiligung der Kinasen ATM und DNA-PK bei der Phosphorylierung von H2AX innerhalb verschiedener Chromatin-Bereiche untersucht. Zusätzlich zu den in vivo-bestrahlten WT-, AT- und SCID-Mäusen wurden dafür ex vivo-kultivierte Retina-Explantate verwendet, welche mit Inhibitoren für ATM und DNA-PK behandelt wurden. Hierbei konnte gezeigt werden, dass H2AX in den ersten Minuten nach Bestrahlung überwiegend im Euchromatin (EC) aber zum Teil auch im fakultativen HC phosphoryliert wird. Erst mehrere Minuten nach Bestrahlung konnte auch im konstitiutiven HC eine Phosphorylierung von H2AX beobachtet werden. Es stellte sich heraus, dass die innerhalb der ersten Minuten überwiegend im EC auftretende Phosphorylierung von H2AX ATM-abhängig ist. Im weiteren Verlauf können sowohl ATM als auch DNA-PK die Phosphorylierung von H2AX durchführen. Dabei liefert diese Arbeit erstmals Hinweise darauf, dass die DNA-PK für die Phosphorylierung von H2AX im konstitutiven HC verantwortlich zu sein scheint. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Retina der Maus in dieser Arbeit als ein neues in vivo-Modell für die Reparatur strahleninduzierter DSBs etabliert wurde. Da die Retina ein im Gegensatz zum restlichen Gehirn einfach aufgebautes und schnell zugängliches Gewebemodell darstellt, kann diese in Zukunft zum besseren Verständnis für die Zelltyp-spezifischen Vorgänge nach Einwirkung ionisierender Strahlung im zentralen Nervensystem beitragen. Mit den Stäbchen-PRs als dominierendem Zelltyp bietet die Retina von Mäusen außerdem ein gutes Modellsystem für die Analyse der DSB-Reparatur im HC, sowie für die Untersuchung der Transportmechanismen von DSBs in verschiedenen Chromatin-Bereichen. Durch die Beobachtung, dass in den Stäbchen-PRs adulter WT-Mäuse ein Defekt in der Reparatur strahleninduzierter DSBs auftritt, konnte erstmals nachgewiesen werden, dass die Chromatinorganisation auch bei Säugern in vivo eine entscheidende Rolle bei der DSB-Reparatur spielt.