Techn. Univ., Diss.--Berlin, 2002.

Frankfurt (Main), Univ., Diss., 2005.

In contrast to c-Myc, a deregulated expression of the MYCN gene is restricted to human neuroendocrine tumours. In most cases, the excessive activity of N-Myc results from a MYCN amplification. In neuroblastoma, amplification of MYCN is a predictor of poor prognosis and resistance to therapy. The inability to target the N-Myc protein directly necessitates the search for alternative targets. This project aimed at identifying genes specifically required for growth and survival of cells that express high levels of N-Myc using high-throughput shRNA screening combined with next generation sequencing. The identification and analysis of these genes will shed light on functional interaction partners of N-Myc. We screened a shRNA library containing 18,327 shRNAs and identified 148 shRNAs, which were selectively depleted in the presence of active N-Myc. In addition, shRNAs targeting genes that are involved in p53 and ARF turnover and apoptosis were depleted in the cell population during the screen. These processes are known to affect N-Myc-mediated apoptosis. Consequently, these results biologically validated the screen. The 148 shRNAs that showed a significant synthetic lethal interaction with high levels of N-Myc expression were further analysed using the bioinformatics program DAVID. We found an enrichment of shRNAs that target genes involved in specific biological processes. For example, we validated synthetic lethal interactions for genes such as, THOC1, NUP153 and LARP7, which play an important role in the process of RNA polymerase II-mediated transcription elongation. We also validated genes that are involved in the neddylation pathway. In the screen we identified Cullin 3, which is a component of the BTB-CUL3-Rbx1 ubiquitin ligase that is involved in the turnover of Cyclin E. Depletion of cullin 3 and activation of N-Myc was found to synergistically increase Cyclin E expression to supraphysiological levels, inducing S-phase arrest and a strong DNA damage response. Together with results from a proteomics analysis of N-Myc associated proteins, our results lead us to the following hypothesis: In a neuroblastoma cell, the high levels of N-Myc result in a conflict between RNA polymerase II and the replication machinery during S-phase. The newly identified interaction partners of N- Myc are required to solve this conflict. Consequently, loss of the interaction leads to a massive DNA damage and the induction of apoptosis. In addition, inhibition or depletion of the essential components of the neddylation pathway also results in an unresolvable problem during S-phase. / 6.2 Zusammenfassung Im Gegensatz zu c-Myc findet man eine Deregulation von N-Myc nur in einer begrenzten Anzahl maligner Tumore die neuroektodermalen Ursprungs sind. Die übermäßige Aktivität ist dabei fast immer durch eine genomische Amplifikation von N-Myc begründet. Im Neuroblastom korreliert eine MYCN-Amplifikation mit einer schlechten Prognose. Da es auf Grund einer fehlenden katalytischen Domäne nicht möglich ist N-Myc direkt zu inhibieren, ist die Suche nach alternativen Targets notwendig. Das Ziel dieser Arbeit war es neue Gene zu identifizieren, die notwendig für das Wachstum und Überleben von MYCN amplifizierten Zellen sind. Dies wurde durch eine Kombination von Hochdurchsatz-RNAi-Screens und Next-Generation-Sequenzierung erreicht. Durch das Screenen einer shRNA-Bibliothek, die insgesamt 18327 shRNAs beinhaltet, konnten 148 shRNAs identifiziert werden, die selektiv nachteilig für das Überleben N-Myc überexpremierender Zellen sind. Die statistische Auswertung der Ergebnisse des Screens zeigte zusätzlich eine Anreichung von shRNAs gegen Gene, die p53-und ARF-abhängig Apoptose vermitteln. Da es bekannt ist, dass diese Gene in der N-Myc-vermittelten Apoptose involviert sind, konnte dadurch der Screen validiert werden. Die weitere Auswertung mit dem bioinformatischen Programm DAVID ergab, dass unter den 148 als synthetisch letal identifizierten shRNAs solche angereichert waren, die gegen Gene spezifischer biologischer Prozesse gerichtet sind. Zum einen wurden Gene wie THOC1, NUP153 und LARP7 validiert, die eine Rolle im Prozeß der Elongation der RNA Polymerase II spielen. Zum anderen konnten Gene validiert werden die einen Beitrag bei der Neddylierung von Proteinen leisten. Durch die Depletion von Cullin 3, ein Bestandteil des BTB-CUL3-Rbx1 Ubiquitin-Ligase-Komplexes, der am Abbau von Cyclin E beteiligt ist, konnte gezeigt werden, dass zusammen mit der Aktivierung von N-Myc eine supraphysiologische Erhöhung von Cyclin E induziert wird. Dies führt zu einem S-Phase Arrest in der Zelle, der die DNA-Schadens-Signalkaskade auslöst. Zusammen mit den Ergebnissen einer Proteomanalyse, bei der neue N-Myc-assoziierte Proteine identifiziert wurden, konnte folgende Hypothese aufgestellt werden: In einer Neuroblastomzelle helfen diese neuen Interaktionspartner den durch die N-Myc Überexpression in der S-phase entstehenden Konflikt zwischen RNA-Polymerase II und Replikationsmaschinerie zu lösen. Der Verlust dieser Interaktion führt zu einer massiven Schädigung der DNA, worauf in der Zelle Apoptose ausgelöst wird. Des Weiteren führen auch die Inhibition oder Ausschaltung wesentlicher Komponenten des Neddylierungs-Signalwegs zu unlösbaren Problemen in der S-Phase des Zellzyklus.

1. Problemstellung<br><br> Die Liberalisierung von Netzindustrien stellt eine volkswirtschaftliche Problematik dar, die einerseits eine Vielzahl theoretisch ungelöster Fragen aufwirft und für die andererseits nunmehr auch in Deutschland wirtschaftspolitische Erfahrungen vorliegen. Die Ursachen der ökonomischen Probleme sind dabei nicht nur in bestimmten Branchenbesonderheiten der Netzindustrien zu suchen, sondern auch in einer verfehlten ordnungspolitischen Sonderbehandlung der netzgebundenen Wirtschaftsbereiche in der Vergangenheit. Entgegen den für eine marktwirtschaftliche Ordnung charakteristischen Prinzipien Wettbewerb und Privateigentum wurden Netzindustrien traditionell als wettbewerbliche Ausnahmebereiche behandelt und zumeist in Form öffentlicher Unternehmen geführt. Die Folge dessen waren (staatliche) Monopole, die eine relativ hohe Ineffizienz aufwiesen. Die ordnungspolitische Konsequenz dieses Befundes lautete daher Liberalisierung von Netzindustrien durch Privatisierung und Marktöffnung, d. h. ein Abbau von Marktzutrittsschranken durch Deregulierung. Wettbewerb stößt in Netzindustrien jedoch an Grenzen, weil die zur Produktion netzgebundener Dienstleistungen erforderliche Infrastruktur typischerweise ein nicht-angreifbares, natürliches Monopol darstellt, das sich in der Hand eines im Markt eingesessenen, vertikal integrierten Anbieters befindet. Daraus ergeben sich weitreichende Möglichkeiten zur Diskriminierung von Konkurrenten, die wettbewerbspolitischen Handlungsbedarf nach sich ziehen. Diesen gilt es in der vorliegenden Arbeit zu analysieren und alternative Lösungsansätze der Diskriminierungsproblematik zu diskutieren.<br><br> 2. Besonderes Forschungsziel<br><br> Die vorliegende Dissertation widmet sich der Liberalisierung von Netzindustrien aus ökonomischer Sicht, wobei insbesondere die Interdependenzen zwischen der Eigentums- und der Diskriminierungsproblematik berücksichtigt werden. Gleichwohl bildet die wettbewerbliche Öffnung der Märkte für netzgebundene Dienstleistungen aus volkswirtschaftlicher Sicht das Kernproblem und somit auch den zentralen Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit. Die theoretische Analyse bleibt dabei nicht auf einen Forschungsansatz beschränkt, sondern es werden mehrere Facetten der Liberalisierung von der Ordnungs- über die Netzökonomik bis hin zur politischen Ökonomie betrachtet. In empirischer Hinsicht haben die in Deutschland in verschiedenen Netzindustrien realisierten Marktöffnungen bislang zu unterschiedlich intensiven Wettbewerbsprozessen geführt. Daher wird ein problemorientierter, intersektoraler Vergleich der Reformen und eine wettbewerbs-politische Beurteilung anhand der drei Marktmerkmale Marktstruktur, Marktverhalten und Marktergebnis vorgenommen, um die Liberalisierung in einzelnen Netzindustrien zu bewerten. Die Telekommunikation gilt dabei als Musterbeispiel für eine erfolgreiche Liberalisierung, weil die Deregulierung hier durch eine sektorspezifische Marktmachtkontrolle begleitet wird, wofür eigens eine Regulierungsbehörde geschaffen wurde. Vor diesem Hintergrund wird der mangelnde Wettbewerb in der Strom- und vor allem in der Gasversorgung sowie im Schienenverkehr häufig auf das Fehlen solcher Institutionen zurückgeführt. Aufgrund dessen werden hier die Eisenbahn, die Telekommunikation im Festnetz und die leitungsgebundene Energieversorgung als empirische Analyseobjekte ausgewählt, um die im Laufe der Untersuchung gewonnenen theoretischen Erkenntnisse exemplarisch an diesen Netzindustrien aufzuzeigen und die im Folgenden formulierte Arbeitshypothese zu überprüfen.<br><br> 3. Methodik<br><br> Die Arbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen empirischen Teil. Die theoretisch zu untersuchende Frage bei der Liberalisierung von Netzindustrien lautet: Welcher institutionellen Arrangements bedarf es in Netzindustrien, um vormals monopolistisch organisierte in kompetitive Märkte zu überführen und darin nachhaltig einen effektiven Wettbewerb zu etablieren? Auf der Grundlage der erarbeiteten ordnungs- und wettbewerbsökonomischen Erkenntnisse wird nach allgemeingültigen Kriterien gesucht, um daraus einen Bewertungsmaßstab für den intersektoralen Vergleich von Liberalisierungsprozessen in verschiedenen Netzindustrien zu entwickeln. Als Arbeitsthese der empirischen Überprüfung im zweiten Teil dient die aus verschiedenen ökonomischen Blickwinkeln gewonnene und theoretisch zu fundierende Vermutung, dass es zur wirksamen Marktöffnung in Netzindustrien einer materiellen Privatisierung sowie einer effektiven und effizienten Marktmachtkontrolle im Bereich des Zugangs zur Netzinfrastruktur bedarf. Anhand dieser These werden die Liberalisierungsprozesse in den Netzsektoren Schienenverkehr, Telekommunikation sowie Energieversorgung in der Bundesrepublik Deutschland aus volkswirtschaftlicher Sicht beurteilt, und es wird auf verbleibenden ordnungspolitischen Reformbedarf hingewiesen. Die theoretischen Ergebnisse sind indes auch auf ähnliche, hier nicht dargestellte Infrastruktursektoren übertragbar. / The liberalisation of network based industries represents an economic problem, which raises on the one hand a multiplicity of theoretically unresolved questions and for which exist now on the other hand experiences in economic policy in Germany. The causes of the economic problems are not only to be found thereby in certain industry characteristics of the network based industries, but also in a missed special treatment of the network based economic sectors in the past by the economic policy. However, competition pushes in network based industries at borders, because the infrastructure necessary for the production of network based services typically represents an non-open to attack, natural monopoly in the hand of an established, vertically integrated supplier. From it extensive possibilities for the discrimination of competitors result, the competition political action need draw. It applies to analyze these in the available work and to discuss alternative solutions of the discrimination problem.

Univ., Akad. avh.--Göteborg, 2007.

Univ., Diss--Zürich, 2008.

Univ., Diss.--Essen, 2005.

Univ., Diss.--Lausanne, 2007.

Universiẗat, Diss.--St. Gallen, 1998.

Frankfurt (Main), University, Diss., 2008.