This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

ENERGIELEITUNG IN BU-DNA DES PHAGEN PBSH 8 3 3

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10 P. BÖGER, Z. Pflanzenphysiol. 61, 85 [1969]. 11 P. BÖGER, in: Methods in Enzymology, edit, by A. SAN

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1 9 G . P . FOUST, S . G . M A Y H E W , a n d V . MASSEY, J . b i o l . C h e -mistry 244, 964 [1969].

20 S. NAKAMURA and T. KIMURA, J. biol. Chemistry 246, 6235 [1971] ; FEBS-Letters 15, 352 [1971].

21 A. E. CHUNG, J. Bacteriol. 102, 438 [1970]. 2 2 H . W . J . VAN DEN BROEK, J . S . SANTEMA, J . H . WASSINK,

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Experimente zur intramolekularen Energieleitung in BU-DNA des Phagen PBSH aus Bacillus subtilis nach Bestrahlung

mit langwelligem U V Experiments Concerning the Intramolecular Energy Transfer in BU-DNA

of the Phage PBSH from B. subtilis after Long-wave UV-irradiation

F . MÖNKEHAUS u n d W . KÖHNLEIN

Institut für Strahlenbiologie der Universität Münster

(Z. Naturforsch. 27 b, 833—839 [1972] ; eingegangen am 20. März 1972)

The production of BU-phages with a relative high amount of hybrid DNA is described. Trans-forming experiments with the irradiated phage BU-DNA and the investigation of the photo-decomposition of the single strands of hybrid DNA demonstrate clearly intramolecular energy transfer. From the breakage rates of the single strands of hybrid DNA a calculation for the relative amount of intramolecular energy transfer in hybrid BU-phage DNA is given.

I. Einleitung

In der vorangehenden Arbeit1 wurde gezeigt, daß die Bestrahlung von hybrider bakterieller TB-DNA 2

mit langwelligem UV-Licht [ l m 313 nm) nicht nur eine Schädigung des B-Stranges, sondern auch des T-Stranges hervorruft. Dies erscheint bemerkens-wert, weil langwelliges UV-Licht nur BU-haltige DNA s c h ä d i g t W i r bezeichneten diesen Prozeß der Energieübertragung vom B-Strang zum T-Strang in der hybriden DNA als „intramolekulare Energie-leitung". Diese intramolekulare Energieleitung

Sonderdruckanforderungen an Dr. FR. MÖNKEHAUS, Insti-tut für Strahlenbiologie, D-4400 Münster, Hittorfstr. 17.

äußerte sich einmal in einem stärkeren Abfall der Transformationsrate von TB-DNA nach Bestrahlung als erwartet (biologischer Test), zum anderen im Auftreten von Einzelstrangbrüchen im T-Strang hybrider DNA nach Bestrahlung. Dies wurde im Dichtegradienten einer analytischen Ultrazentrifuge (AUZ) nachgewiesen (physikalischer Test).

Diese Resultate sollten nun an einem neuen Sy-stem entweder erhärtet oder in Frage gestellt wer-den. Weiterhin bringt die Auswertung der Bruch-raten von bakterieller DNA in der AUZ infolge der Molekulargewichtsinhomogenitäten einige Schwie-rigkeiten mit sich 1 . Um diese Mängel zu beseitigen, suchten wir nach einem neuen System mit DNA von

8 3 4 F. MÖNKEHAUS UND W. KÖHNLEIN

einheitlichem Mol.-Gew. und entschieden uns aus folgenden Gründen für den defekten Bakteriophagen PBSH, der nach HAAS und YOSHIKAWA 3 durch In-duktion mit Mitomycin C (MC) aus Bacillus sub-tilis gewonnen werden kann:

Die normale Phagen-DNA besitzt ein Mol.-Gew. von M = 12 106, eine Größe, auf die sich Scher-kräfte, wie sie beim Pipettieren entstehen, noch nicht kritisch auswirken. Außerdem besitzen die DNA-Moleküle eine einheitliche Länge (Molekular-gewichtshomogenität). Da der physikalische Test in erster Linie an TB-DNA durchgeführt wird, wäre ein relativ großer Anteil in der Ausbeute an hybri-der DNA gegenüber TT- und BB-DNA bei der Prä-paration der BU-Phagen-DNA wünschenswert. Ge-rade dies ist in dem gewählten System der Fall. Weiterhin können mit dieser BU-Phagen-DNA gene-tische Marker transformiert werden. Damit kann untersucht werden, ob sich die intramolekulare Energieleitung, wenn überhaupt, auch in einer Schä-digung der biologischen Fähigkeiten auswirkt.

In dieser Arbeit werden zunächst die Herstellung von BU-Phagen-DNA und anschließend die Durch-führung und die Resultate des biologischen und phy-sikalischen Tests beschrieben. Beide Testmethoden dienen zur Klärung der Frage, in welchem Maße intramolekulare Energieleitung auch in hybrider Bakteriophagen-DNA stattfindet.

II. Materialien und Methoden

1. Puffer Als Lösungsmittel für Phagen wurde AAM (0,01 M

MgCl2 und 1-proz. Ammoniumacetat) verwendet. Mg++-Ionen verhindern die Kontraktion der Phagenschwänze und das Freisetzen der Phagen-DNA 3.

Als Lösungsmittel für die DNA diente Standard-salinecitrat (SSC, 0,15 M NaCl und 0,015 M Na-citrat).

2. Bakterien Zur Phageninduktion wurde eine Mangelmutante

von Bacillus subtilis Marburg 168 verwendet (LTT-5, l eu " , thy" , t ry" , YOSHIKAWA) .

Zu Transformationszwecken wurde als Akzeptor eine polyauxotrophe Mutante von Bacillus subtilis verwendet ( M 1 7 2 , ade " , h is" , met " , l eu" , t ry" , MORRISON).

3. Medien Zum schnellen Wachstum der Bakterien wurde ein

Vollmedium nadi MARMUR 4 (VY) benutzt. Zum BU-Einbau diente ein von HAAS und YOSHIKAWA 3 als C + GB bezeichnetes Medium. Zu den Transformations-experimenten wurden Medien verwendet, wie sie bei ROTTLÄNDER und TRAUTNER 5 beschrieben wurden.

4. Stichwortartige Charakterisierung der präparativen Zentri fugenläufe

Zu der in Kapitel III näher beschriebenen Gewin-nung und Anreicherung der für die Untersuchungen benötigten BU-Phagen und ihrer DNA waren folgende präparative Zentrifugenläufe notwendig:

Lauf A: Beckman-Ultrazentrifuge, Modell L2-65B, 180 Min. Zentrifugation mit 20 000 UpM im Spinco Ro-tor Nr. 21, entsprechend einer Beschleunigung von 40 000 g; Fassungsvermögen der 10 verschließbaren Celluloseröhrchen ca. 1000 ml. Dieser Lauf diente zur Phagenkonzentration.

Lauf B: Beckman-Ultrazentrifuge, Modell L2-65B, 240 Min. Zentrifugation mit 34 000 UpM im Schwing-becherrotor Spinco SW 39, entsprechend einer Be-schleunigung von 115 000 g; in jedes der 3 jeweils 5 ml fassenden Celluloseröhrchen wurden Stufengra-dienten ausgebildet, indem CsCl-Lösungen (mit AAM als Lösungsmittel) der Dichten p = l,25; 1,30; 1,35; 1,40 g/cm3 nacheinander vorsichtig eingefüllt wurden. Darüber wurde ca. 1 ml der zu zentrifugierenden Pha-gensuspension überschichtet. Lauf B diente zum Reini-gen der konzentrierten Phagensuspensionen.

Lauf C: Beckman-Ultrazentrifuge, Modell L2-65B, 22 Stdn. Zentrifugation mit 45 000 UpM im Festwin-kelrotor Spinco Nr. 65, entsprechend einer Beschleu-nigung von 130 000 g. In jedes ca. 12 ml fassende Celluloseröhrchen wurden ca. 6 ml CsCl-Lösung der Dichte p = l,75 g/cm3 mit dem zu zentrifugierenden Material gegeben, der Rest des Röhrchens wurde voll-ständig mit Paraffinöl aufgefüllt. Lauf C diente zum Gewinnen der TT-, TB- und BB-Fraktionen aus BU-DNA. Die in den Zentrifugenröhrdhen durch Lauf B und C getrennten Fraktionen wurden dann durch An-stechen der Röhrchen von unten entnommen, wobei der Inhalt der Röhrchen durch eine Zeiss-Mikroküvetten-einrichtung gepumpt wurde. Eine genaue Beschreibung dieser Vorrichtung befindet sich an anderer Stelle 6.

5. Phenolextraktion der DNA aus BU-Phagen

Die entsprechend Lauf B gereinigten Phagensuspen-sionen wurden auf eine Konzentration von 2-1012/ml gebracht, woraus dann mit Behandlung durch Phenol, wie bei HAAS und YOSHIKAWA 3 beschrieben, die D N A gewonnen wurde.

6. Experimente an der analytischen Ultrazentrifuge (AUZ)

Verwendet wurde eine Maschine der Firma Heraeus-Christ, Osterode, Typ AZ 9100.

Die gemessenen Sedimentationskonstanten S wurden nadi SVEDBERG und PEDERSEN 7 auf Normalbedingun-gen umgerechnet. Außerdem wurden die S-Werte bei verschiedenen Konzentrationen C gemessen, die Extra-polation von l/S auf C = 0 ergab die angegebenen 5-Werte.

ENERGIELEITUNG IN BU-DNA DES PHAGEN PBSH 8 3 5

7. Bestrahlungsexperimente

Diese wurden in der vorangehenden Arbeit1 be-schrieben; die Dosisleistung betrug in den hier ange-gebenen Experimenten 10,8 erg-mm - 2 -see - 1 . Für den biologischen Test betrug die Konzentration der be-strahlten DNA-Lösung ca. 1 /zg/ml, beim physikali-schen Test ca. 15,ug/ml, somit war homogene Bestrah-lung gewährleistet.

8. Bestimmung des Mol.-Gew. aus den Bandbreiten im CsCl-Dichtegradienten

Wie in der vorangehenden Arbeit1 beschrieben, wurde die Standardabweichung o aus der Auftragung log c/c0 = / (r —r0)2 für ein Band bestimmt. Aus o läßt sich nach MESELSON, STAHL und VINOGRAD 8 das Mol.-Gew. M berechnen.

9. Transformationsexperimente

Die besten Resultate wurden nach der in Anlehnung an ANAGNOSTOPOULOS und SPIZIZEN 9 von ROTTLÄN-DER und TRAUTNER 5 beschriebenen Methode erzielt.

10. Spezielle Biochemikalien

Mitomycin C (MC), Sigma Biochemical Company, St. Louis, Mo., USA.

DNase I aus Rinderpankreas, Serva.

III. Herstellung und Test auf Homogenität des Ausgangsmaterials:

BU-DNA des defekten Phagen PBSH aus Bacillus subtilis

1. Gewinnung normaler Phagen-DTSA

Normale Phagen-DNA wurde nach der von HAAS und YOSHIKAWA 3 beschriebenen Methode herge-stellt, in Übereinstimmung mit den dort angegebe-nen Resultaten ergab sich bei der Sedimentation von normaler DNA eine scharfe Boundary (Abb. 1) , woraus ein einheitliches Mol.-Gew. von M = 12 • 106

resultierte 10. Diese normale DNA wurde alkalidena-turiert und einem weiteren Sedimentationslauf unterworfen, woraus sich ein Mol.-Gew. von M = 3 106 ergab. Die normale Phagen-DNA enthält also im Mittel bereits einen Einzelstrangbruch, der sich auch durch wiederholte Variation der experimentel-len Bedingungen nicht vermeiden ließ.

2. Gewinnung BU-haltiger DNA

Nach dem in Abb. 2 gezeigten Verfahren wurden BU-Phagen hergestellt. Wichtig für eine gute Pha-genausbeute ist das schnelle Wachstum der Bakte-rienkultur im Vollmedium VY vor der MC-Induk-tion (2 /^g/rnl bei 1,5 107 Bakterien/ml). 15 Min.

O 0,1

Abb . 2. Induktion von BU-Phagen. VY , MC, C + GB + BU kennzeichnen die 3 charakteristischen Zeiträume (111,2).

Abb . 1. Boundary-Sedimentation von normaler Phagen-DNA (20 pgjm\ in SSC bei 30 000 UpM und 20 °C).

Abb . 3. CsCl-Dichtegradientenlauf von normalen Phagen (oben) und BU-Phagen (unten), m Meniskus, R Referenz-marken, TT, TB, BB symbolisieren die 3 BU-Fraktionen, v =

30000 UpM, £>0=1,375 g/cm3 , T=25 °C.

8 3 6 F. MÖNKEHAUS UND W. KÖHNLEIN

P B S H B U - P B S H D N A B U - D N A 5P«->5 T T T B B B normal T T T B B B

g [g / cm 3 ] 1,382 1,382 1,388 1,395 1,703 1,704 1,744 1,787 1,722 S [s] 248 - - - 24,4 18,4 21 19,5 26 IQ"6 - M 68 - - - 12 8 11 10 3

Tab. 1. Auftriebsdichte @ in CsCl, Sedimentationskonstante S und Mol.-Gew. M von PBSH-Phagen und ihrer DNA mit und ohne BU. <—> = denaturiert.

nach der Induktion wird das MC durch Filtrieren entfernt und die Bakterienkultur in das synthetische Medium (C + GB + BU) resuspendiert; hier repli-ziert die Kultur ihre DNA noch etwa zweimal und ist nach ca. 5 Stdn. lysiert. Durch Lauf A und B (11,4) wurde die Phagensuspension konzentriert und gereinigt, unerwünschte bakterielle DNA enzyma-tisch verdaut. In der AUZ bildeten die BU-Phagen deutlich 3 Bänder. In Abb. 3 sind zwei an der AUZ gemachte Aufnahmen mit normalen und BU-Phagen gezeigt. Aus den BU-Phagen wurden dann mit der Phenolmethode und Lauf C die 3 BU-DNA-Frak-tionen TT, TB und BB gewonnen. In Tab. 1 sind die wichtigsten Daten von PBSH-Phagen und ihrer DNA angegeben, wie sie aus Dichtemessungen und Sedi-mentationsexperimenten folgen. Man erkennt, daß wegen des unvollständigen BU-Einbaus (85%) TB-und BB-DNA bezüglich ihrer Dichte inhomogen sind.

IV. Test auf intramolekulare Energieleitung in der Phagen-DNA

1. Biologischer Test

Der biologische Test wurde folgendermaßen durchgeführt: die 3 Fraktionen der BU-Phagen-DNA (TT, TB, BB) wurden mit verschiedenen Do-sen UV-Licht (313 nm) bestrahlt und kompetente M 172-Zellen (11,9) mit dieser Phagen-DNA trans-formiert. Wegen der entsprechenden Mangelmutan-ten (11,2) konnten somit in einem Experiment die Übergänge der Marker Adenin, Histidin und Methio-nin getestet werden. Da die Abnahme der Transfor-mationsraten der einzelnen Marker untereinander nicht signifikant verschieden waren, wurde über die Daten gemittelt. Das Resultat des biologischen Tests zeigt Abb. 4, jeder Meßpunkt ist also ein Mittelwert aus 3 Messungen. Nach dem in der vorigen Arbeit1

beschriebenen Modell sollte bei fehlender intramole-kularer Energieleitung die Transformationsrate von

TB-DNA entsprechend der gestrichelten Linie in Abb. 4 verlaufen.

N X \ • "-n

\ •

\ • \ BB

* 1

TB

1 1 2

Dosis [1Ö". erg/mm2 ] »-

Abb. 4. Transformationsraten der 3 BU-Phagen-DNA-Frak-tionen (TT, TB, BB) in Abhängigkeit von der Dosis D. Die gestrichelte Linie bezieht sich auf das im Text (IV,1) er-

wähnte Modell.

Die experimentell gefundene Dosiseffektkurve für die TB-DNA liegt jedoch deutlich unter dieser theo-retischen Linie. Wir führen diese Differenz auf intramolekulare Energieleitung zurück. Zur Inakti-vierungskurve für BB-DNA sei noch bemerkt, daß das Abbiegen der Meßpunkte zu höheren Dosen hin, wie audi anderweitig 11 festgestellt wurde, auf einen geringen Anteil (3 — 5%) von hybrider DNA in der BB-Fraktion zurückzuführen ist.

2. Physikalischer Test

Hybride Phagen-DNA (TB) wurde mit langwelli-gem UV bestrahlt, denaturiert und anschließend im neutralen CsCl-Dichtegradienten auf eine Verbreite-rung besonders des T-Bandes untersucht. Bestrah-lungs- und Auswertungsmethoden sind in der voran-gehenden Arbeit1 beschrieben worden. Zwei soldier Aufnahmen zeigt Abb. 5. Es ergibt sich einmal die erwartete Verbreiterung des B-Bandes, zum anderen aber auch eindeutig eine Verbreiterung des T-Ban-des. Die Auswertung einer Serie solcher Aufnahmen bezüglich des T-Bandes hybrider DNA zeigt Abb. 6. Als Kontrolle zeigt Abb. 7 die geringfügige Verbrei-

ENERGIELEITUNG IN BU-DNA DES PHAGEN PBSH 8 3 7

Abb. 5. CsCl-Dichtegradientenlauf von unbestrahlter (links) und bestrahlter (rechts, Dosis 104 erg/mm2) und anschließend denaturierter TB-DNA (v = 44 700 UpM, q 0 = 1,78 g/cm3 ) . T bzw. B symbolisieren den T- bzw. B-Strang von TB-DNA.

Abb. 6. Bestimmung der Standardabweichung o der Absorp-tionskurven von T-Bändern aus bestrahlter und anschließend denaturierter TB-DNA. r—r0: Abstand vom Bandmaximum, c /c 0 : relative Konzentration, 1 — 6: Bestrahlungsserie mit ver-

schiedenen Dosen von 0 bis 2,27 • 104 erg/mm2.

terung des T-Bandes nach Bestrahlung und Denatu-rierung von TT-DNA, ein Vergleich der Abbn. 6 und 7 zeigt deutlich das verschiedene Verhalten. So-mit weist auch der physikalische Test auf intramole-kulare Energieleitung in hybrider Phagen-DNA hin.

\ 1 1

1

V -

l \ \ 6

\ \

1 i i i

(r-r0)2.103 [cm2] „

Abb. 7. Bestimmung der Standardabweichung o der Absorp-tionskurven von T-Bändern aus bestrahlter und anschließend denaturierter TT-DNA. Die übrigen Bezeichnungen sind

unter Abb. 6 erklärt.

3. Quantitative Betrachtungen zur intramolekularen Energieleitung

Der Quotient Or/aB der beiden Bruchraten des T-Bandes (ar) und des B-Bandes (aß) soll wie in der vorangehenden Arbeit1 als quantitatives Maß für den intramolekularen Energietransport in hybri-der Phagen-DNA dienen. Abweichend von den dort gemachten Ausführungen müssen hier jedoch einige neue Gesichtspunkte berücksichtigt werden.

Wie in 111,2 angegeben, sind die B-Stränge bezüg-lich ihrer Dichte inhomogen. Nach SUEOKA 12 kann der Anteil der Bandbreite, der auf Dichteinhomo-genitäten zurückzuführen ist, von der tatsächlich ge-messenen Bandbreite eliminiert werden. Dazu wurde durch ein Sedimentationsexperiment mit unbestrahl-ter denaturierter BB-DNA das Mol.-Gew. eines B-Stranges zu M = 0,85-106 bestimmt. Unter der An-nahme, daß dieses Mol.-Gew. auch für den B-Strang in hybrider Phagen-DNA gilt, läßt sich die dazugehö-rige „wahre" Bandbreite bestimmen, die kleiner als die tatsächlich gemessene ist. Die gleiche Korrektur wird auch mit dem B-Band der bestrahlten Proben durchgeführt. Aus den so korrigierten Bandbreiten läßt sich nach CHARLESBY 13, da die B-Stränge auch bezüglich ihres Mol.-Gew. als inhomogen betrachtet werden können und somit Mw = 2 Mn gilt14, die

8 3 8 F. MÖNKEHAUS UND W. KÖHNLEIN

Bruchrate aß des B-Bandes aus der Steigung von A f n - 1 = / ( D ) bestimmen (Abb. 8 ) . Mit den experi-mentellen Werten ergibt sich

4 _ 4 Brüche/106 Dalton aB = 12,3-10" erg/mm2

Für das T-Band kann die erwünschte Molekular-gewichtshomogenität in 1. Näherung als existent an-genommen werden (siehe 111,1). Da für eine Be-stimmung der Bruchrate des T-Bandes, wie im fol-genden deutlich wird, nur die Mw-Werte für den Grenzübergang D —>- 0 benötigt werden, kann auch hierfür noch die Molekulargewichtshomogenität an-genommen werden. Zur Berechnung der Bruchrate <ZT des T-Bandes wird auf die Ausführungen von CHARLESBY 13 zurückgegriffen. Hiernach gilt für eine anfänglich homogene Molekulargewichtsverteilung (.Mn = Mw)

Mw (p) = Mwo ( 1 —3 Mwo • w 2

Hierin bedeuten Mw Gewichtsmittel, Mw0 Gewichts-mittel für Dosis 0, p Bruchwahrscheinlichkeit pro Nukleotid, w Gewicht eines Nukleotids.

Differenziert man diese Gleichung nach p und führt anschließend den Grenzübergang p - > 0 durch, so erhält man

w (dMwfdp) j>_>o = -

Wegen

P' 10«

= aj-D

1 2 D [ l ö i erg/mm2 ] »•

Abb. 8. Auftragung des reziproken Zahlenmittels Mn_1 für das B-Band aus TB-DNA ( — • — • — ) und des Gewichtsmit-tels Mw für das T-Band aus TB-DNA ( — o — o —) und das T-Band aus TT-DNA ( — O — D — ) , jeweils als Funktion der Dosis D (auf D = 0 normiert). Mwo=Mw(0), Mno=Mn(O).

(«T ist die Bruchrate pro 106 Dalton, D die Dosis) ergibt sich

OT = - 3 • 106 ( d M j d D ) D-*o • (Mwo) ~2.

In Abb. 8 ist MW(D)/MW0 für das T-Band hybri-der Phagen-DNA aufgetragen, zugleich als Kontrolle MW(D)/MW0 für das T-Band aus TT-DNA. Mit der experimentell ermittelten Steigung ergibt sich für a j der Wert

-, _ , Brüche/106 Dalton ax = l,5-10 4 ' erg/mm2

Diese Bruchrate resultiert allein aus dem Auftre-ten der intramolekularen Energieleitung. Somit er-hält man für ax/aB den Wert

O T / Ö B = 0 , 1 2 2 ,

d. h. ca. 12% der im B-Strang absorbierten Energie manifestiert sich im gegenüberliegenden T-Strang in Einzelstrangbrüchen.

V. Zusammenfassung und Diskussion

Biologischer und physikalischer Test demonstrier-ten eindeutig intramolekulare Energieleitung in hy-brider Phagen-DNA, womit sich qualitativ Uberein-stimmung mit den Daten ergibt, die an hybrider bakterieller DNA gewonnen wurden1. Intramole-kulare Energieleitung in hybrider DNA wurde so-mit an zwei voneinander unabhängigen Systemen festgestellt, wobei sich jedoch quantitativ einige Unterschiede ergaben. Im Vergleich zu bakterieller DNA scheint der intramolekulare Energietransport vom B- zum T-Strang in hybrider Phagen-DNA be-trächtlich höher zu sein (0^/03 = 12,3% für Phag en, OT/ÖB = 5% für Bakterien). Eine Erklärung für die-sen Unterschied könnte darin liegen, daß an der Phagen-DNA Mitomycin C (MC), das zur Phagen-induktion dient, kovalent gebunden ist, was sich zum Teil in „cross-links" komplementärer Stränge äußert15. Möglicherweise begünstigen diese „cross-links" den intramolekularen Energietransport und führen so zu dem relativ hohen ar/aß-Wert.

Es erhebt sich die Frage, wie die Energieleitung von dem B-Strang zum T-Strang stattfinden soll. Die Möglichkeit, daß diffusible Photoprodukte, die vom B-Strang herrühren, am T-Strang angreifen ( = intermolekulare Energieleitung), glauben wir auf Grund der geringen DNA-Konzentration (11,7) bei der Bestrahlung und wegen der in der voran-

ENERGIELEITUNG IN BU-DNA DES PHAGEN PBSH 8 3 9

gehenden Arbeit1 vorgelegten Ergebnisse ausschlie-ßen zu können. Für die intramolekulare Energie-leitung bieten sich die Wasserstoffbrückenbindungen in TB-DNA an; eine Elektronenspinresonanz-Studie v o n SCHMIDT u n d SNIPES 1 6 ze igte , d a ß E n e r g i e -bzw. Spintransfer über Wasserstoffbrücken möglich sind. Experimente mit Radikalfängern könnten wei-teren Aufschluß zum Problem intramolekularer Energieleitung geben und sind geplant.

In der vorangehenden Arbeit1 wurde erwähnt, daß zur Auswertung der Bandbreiten und damit der Mol.-Gew. der T- und B-Stränge Ausgangsmaterial erwünscht ist, das homogen bezüglich des Mol.-Gew.

1 W . KÖHNLEIN U. F . MÖNKEHAUS, Z . N a t u r f o r s c h . 2 7 b , 7 0 8 [ 1 9 7 2 ] .

2 Abkürzungen: BU = 5-Bromuracil, BU-DNA = DNA, bei der an Stelle von Thymin BU eingebaut ist; BU-DNA ent-hält die 3 Fraktionen TT, TB und BB, nämlich unmar-kierte DNA (TT) , hybride DNA (TB) und doppelsträngig substituierte DNA (BB). Aus thyminhaltigem Medium ge-wonnene DNA wird als normale DNA bezeichnet.

3 M . HAAS U. H . YOSHIKAWA, J . o f V i r o l o g y 3 , 2 3 3 [ 1 9 6 9 ] . 4 K . OKAMOTO, J . A . M U D D , J . M A N G A N , W . M . H U A N G ,

T . V . SUBBAIAH u . J . M A R M U R , J . m o l e c u l a r B i o l . 3 4 , 4 1 3 [ 1 9 6 8 ] .

5 E . ROTTLÄNDER U. A . TRAUTNER, M o l e c . G e n . G e n e t i c s 1 0 8 , 4 7 [ 1 9 7 0 ] .

6 W . GÖHDE U. W . KÖHNLEIN, S o n d e r d r u c k a u s Z e i s s - I n f o r -mationen, noch nicht veröffentlicht.

und der Dichte ist. Die Molekulargewichtshomogeni-tät konnte für das T-Band bei hybrider Phagen-DNA annähernd erreicht werden, dagegen traten im B-Band infolge des unvollständigen BU-Einbaus Dichteinhomogenitäten auf, die erst durch Korrek-turen beseitigt werden mußten. Zur genaueren quan-titativen Auswertung erscheint deshalb ein System mit den beiden gewünschten Eigenschaften erforder-lich, Experimente in dieser Richtung sind geplant.

Frau G. STRICKER danken wir für ausgezeichnete technische Assistenz bei den Versuchen.

Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.

7 T . SVEDBERG u . K . D . PEDERSEN, D i e U l t r a z e n t r i f u g e , V e r -lag Th. Steinkopff, Dresden und Leipzig 1940.

8 M . MESELSON, F . W . STAHL U. J . VINOGRAD, P r o c . n a t . Acad. Sei. USA 43, 581 [1957].

9 L . ANAGNASTOPOULOS U. SPIZIZEN, J . B a c t e r i o l . 8 1 , 7 4 1 [1961].

10 Falls nicht anders vermerkt, bedeutet M das Gewichtsmit-tel.

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