Published July 12, 1971 | Version v1
Report

Investigations of the conformation of DNA, native or alterated by irradiation, with ultraviolet radiation

Description

An extension of the range of scattering angles in the direction of smaller angles (up to delta = 120) made it possible to successfully use the light scattering methods for the determination of DNA molecular weights >= 3 x 106. In order to determine the conformation of native DNA in solution, different molecular weights were prepared by ultrasonic degradation. According to their hyperchromicity, these preparations are practically native. When native DNA in solution is irradiated with UV light of the wavelength lambda = 313 nm, two different photoreactions may occur: a) double and single strand breaks leading to degradation of the DNA molecule, and b) dimerisation of neighbouring thymine bases. The two reactions are independent of each other. In the presence of acetophenone as photosensitizer, the reaction type a) is greater by a factor 4 (in terms of single-strand breaks), while the reaction type b) is greater by a factor 16. The number of thymidine dimers per single strand break amounts to 100 for photosensitized reactions and to 25 for non-photosensitized reactions. The number of single strand breaks in terms of the quantum flux of 1 μ Einstein absorbed by the DNA is greater by a factor 3 during irradiation with UV light lambda = 254 nm as compared to the wavelength lambda = 313 nm. At this wavelength, DNA degradation starts at absorption energies as low as >= 2 x 107 erg/cm3. Light scattering and measurements with DNA containing thymidine dimers indicated neither a change in the total conformation nor a noticeable change in the microstructure. The hyperchromicity of the DNA was also unchanged. From these experimental results, it is concluded that the double helix of DNA is essentially stable to thymidine dimerisation. (orig./MG)

Abstract (German)

Durch Erweiterung des Streuwinkelbereichs zu kleineren Winkeln hin (bis delta = 120) konnte die Lichtstreumethode erfolgreich zur Bestimmung von DNS-Molekulargewichten >= 3 x 106 eingesetzt werden. Zur Bestimmung der Konformation der nativen DNS in Loesung wurden durch Ultraschallabbau verschiedene Molekulargewichte hergestellt. Nach der Hyperchromizitaet sind diese Praeparate als praktisch nativ anzusprechen. Bei der Bestrahlung der nativen DNS in Loesung mit UV-Licht der Wellenlaenge lambda = 313 nm treten zwei verschiedene Photoreaktionen auf: a) Doppel- und Einstrangbrueche, die zu einem Abbau des DNS-Molekuels fuehren und b) die Dimerisierung benachbarter Thyminbasen; die beiden Reaktionen verlaufen unabhaengig voneinander. In der Anwesenheit von Acetophenon als Photosensibilisator ist der Reaktionstyp a) um den Faktor 4 groesser (bezogen auf die Einstrangbrueche), die Reaktion b) um den Faktor 16 groesser. Die Zahl der Thymindimeren pro Einstrangbruch liegt im Falle der photosensibilisierten Reaktion bei 100 und bei der nicht sensibilisierten bei 25. Die Zahl der erzeugten Einstrangbrueche bezogen auf den von der DNS absorbierten Quantenfluss 1 μ Einstein ist bei Bestrahlung mit UV-Licht lambda = 254 nm um den Faktor 3 groesser verglichen mit der Wellenlaenge lambda = 313 nm, ein Abbau der DNS setzt bei dieser Wellenlaenge bereits mit Absorptionsenergien >= 2 x 107 erg/cm3 ein. Lichtstreuungs- und RKW-Messungen an thymindimerenhaltiger DNS ergaben weder eine Aenderung der Gesamtkonformation noch eine merkliche Aenderung der Mikrostruktur, ebenso blieb die Hyperchromizitaet der DNS nahezu erhalten. Wir schliessen aus diesen experimentellen Ergebnissen, dass die Doppelhelix der DNS gegenueber der Thymindimerisierung im wesentlichen stabil ist. (orig./MG)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Konformationsuntersuchungen an nativer und durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht veraenderter Desoxyribonukleinsaeure

Publishing Information

Imprint Pagination
77 p.

Optional Information

Notes
23 figs.; 8 tabs.; 85 refs. Available from the library of the Mainz Univ.