Aktuelle Studien weisen darauf hin, dass epigenetische Modifikationen, wie z.B. DNA Methylierung an der DNA-Schadensantwort nach Behandlung mit ionisierender Strahlung (IR) beteiligt sind. In dieser Doktorarbeit wurden Änderungen der DNA Methylierung nach Behandlung mit IR in einem zeitlichen Rahmen von einem Replikationszyklus (≤ 24 Stunden) untersucht und eine Abnahme der DNA Methylierung zu kurzen Zeiten nach IR beobachtet. Eine schnelle Abnahme lässt sich nicht durch einen passiven, replikationsabhängigen Mechanismus erklären, bei dem die Expression von DNA Methyltransferasen (DNMTs) inhibiert ist. Vielmehr ist es denkbar, dass die Änderung der enzymatischen Aktivität von Enzymen zu Änderungen der DNA Methylierung als Antwort auf IR beiträgt. Besonders TET (ten eleven translocation) Enzyme könnten hier eine Rolle spielen. Diese oxidieren Methylcytosin (5mC) zu Hydroxymethylcytosin (5hmC) und weiter zu Formyl- (5fC) und Carboxylcytosin (5caC), das durch Basenexzisionsreparatur (BER) durch Cytosin ersetzt werden kann. Zur Untersuchung einer TET-abhängigen DNA Demethylierung wurde zunächst ein geeignetes zelluläres Versuchssystem etabliert. Dazu wurden die globale 5mC und 5hmC Menge sowie die Expression von TET2 in verschiedenen Zelllinien bestimmt. Hierbei konnte eine Antikorrelation zwischen der 5mC Menge und der TET2 Expression gezeigt werden. Eine Korrelation zwischen 5hmC und 5mC Menge konnte nur für einen Teil der Zelllinien beobachtet werden, wobei 5hmC und TET2 Expression nicht korreliert waren. Da NIH/3T3 Zellen kein TET2 aufwiesen, wurden sie im Folgenden für Experimente gewählt, bei denen die katalytische Domäne von TET2 (TET2CD-GFP) überexprimiert wurde. Hierbei wurde mittels Immunfluoreszenz die 5hmC Menge in TET2CD-GFP transfizierten NIH/3T3 Zellen gemessen und ein Anstieg der 5hmC Menge nach TET2CD-GFP Überexpression beobachtet. Dies zeigte, dass ektopisch exprimiertes TET2 aktiv ist und 5hmC bilden kann; dies wurde durch die Verwendung einer ELISA-basierten kolorimetrischen Methode bestätigt. Die Expression von TET2CD-GFP in U-2 OS, einer Zelllinie die eine hohe, endogene TET2 Expression aufweist, zeigte zudem vergleichbare Ergebnisse. Des Weiteren konnte beobachtet werden, dass die Überexpression von TET2CD-GFP zu seiner Akkumulation in Nukleoli führt. Ob dies nur ein Effekt der Überexpression ist, oder auf eine Funktion innerhalb dieser nukleären Subkompartimente hinweist, muss noch geklärt werden. Ferner konnte durch Durchflusszytometrie gezeigt werden, dass die Expression von TET2CD-GFP zusammen mit Bestrahlung zu einer Zunahme der 5hmC Menge führt; dies deutet auf eine Funktion von TET2 nach Bestrahlung hin. Eine Rekrutierungsanalyse zeigte, dass die katalytische Domäne von TET2 zu UV-Laser induzierten Schäden rekrutiert wird, nicht aber zu Schäden, die durch Röntgenstrahlung oder durch Bestrahlung mit schweren Ionen induziert wurden. Endogenes TET2 in AG Zellen, mit ausgeprägter TET2 Expression, wurde allerdings zu DNA Doppelstrangbrüchen (DSBs), induziert durch Röntgenstrahlung oder nach Bestrahlung mit schweren Ionen, rekrutiert. Da 5hmC das direkte Produkt der enzymatischen Aktivität der TET Enzyme ist, wurde daraufhin untersucht ob auch 5hmC an Schäden akkumuliert. Ähnlich zu TET2 akkumulierte auch 5hmC an Schäden, die durch Bestrahlung mit schweren Ionen oder durch Röntgenstrahlung induziert wurden. Außerdem zeigte die Analyse eines zeitlichen Verlaufs von 5hmC Foci nach Röntgenbestrahlung, dass ihre Entstehung sowie ihr zeitlicher Verlauf dem von γH2AX Foci glichen. Hierbei kolokalisierte jeder 5hmC Fokus mit einem γH2AX Focus, wobei die Anzahl an γH2AX Foci immer höher war als die an 5hmC Foci. Es konnten also γH2AX Foci detektiert werden, die nicht mit 5hmC Foci kolokalisierten. Zusätzlich wurde festgestellt, dass die Entstehung von 5hmC (und γH2AX) Foci durch die Inhibition der enzymatischen Aktivität von DNA-PKcs nahezu unbeeinflusst blieb. Im Gegensatz dazu blieben 5hmC und γH2AX Foci nach DNA-PKcs Inhibition länger am Schaden sichtbar. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass innerhalb eines Replikationszykluses nach Bestrahlung mit IR Änderungen der DNA Methylierung (Bildung von 5hmC) erfolgen. Diese Veränderungen konnten an DSBs nachgewiesen werden. Da TET2 an DSBs rekrutiert wird, könnte 5hmC an DSBs durch die enzymatische Aktivität von TET2 entstehen. Allerdings kann eine Beteiligung anderer TET Enzyme, basierend auf diesen Beobachtungen, nicht ausgeschlossen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern daher erste Anhaltspunkte, die auf eine Rolle von 5hmC in der Antwort auf IR induzierte DSBs hinweisen. Die beobachtete, bestrahlungsabhängige, schnelle Cytosin Demethylierung wird dabei wohl hauptsächlich durch TET2 katalysiert; eine Beteiligung anderer Enzyme kann aber nicht ausgeschlossen werden.