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Die Einwirkung von UV-Strahlen (254 mµ) auf Bakterien und auf DNS führt zur Bildung einer Reihe von Photoprodukten. Thymin bildet ein Thymin-Dimeres und mindestens zwei weitere Photoprodukte. Aus Cytosin entstehen Uracil und ebenfalls mindestens zwei weitere Photoprodukte. Das Thymin-Dimere läßt sich durch Bestrahlung mit UV-Licht in wäßriger Lösung zu 87% wieder in Thymin zurückverwandeln. Bei den übrigen Photoprodukten gelingt diese Reaktion nicht.
Die durch UV-Strahlen verursachten biologischen Schäden in der Bakterienzelle dürften weitgehend auf die Bildung von dimerem Thymin zurückzuführen sein. Demgegenüber sind die übrigen Photoprodukte, die erst bei höherer UV-Dosis auftreten, nur von untergeordneter biologischer Bedeutung.
Die von der Strahlendosis abhängige Bildung der Thymin-Photoprodukte in Zellen von E. coli wurde quantitativ untersucht.
Eine Denaturierung der nativen DNS durch Erhitzen oder durch Abspalten der Purine zur Apurinsäure hat zur Folge, daß die Bildung des Thymin-Dimeren und eines der übrigen Thymin-Photoprodukte besonders stark begünstigt wird.
Glycol causes a denaturation of the DNA double helix structure in solution. As could be shown earlier, heat denaturation of DNA leads to an increased dimerization of thymine following uvirradiation. In contrast to this, thymine dimer is not increased - but is even slightly decreased - when DNA is uv-irradiated in the presence of glycol. These results are discussed with regard to the distortion of the hydration layer and the hydrophobic stacking of bases, as influenced by glycol.
Nach Kultivierung von Enterococcus Stei mit 14C-markiertem 5-Chlor-, 5-Brom- oder 5-Jod-Uracil wurde aus den Zellen die DNS isoliert und hoch gereinigt. Durch UV-Bestrahlung dieser DNS in wäßriger Lösung werden die eingebauten 5-Halogen-Uracile photochemisch verändert. Beim Abbau dieser bestrahlten DNS findet man neben geringen Mengen nicht-identifizierter Photoprodukte als überwiegendes Strahlenprodukt nach Hydrolyse mit Perchlorsäure Uracil und nach fermentativem Abbau Uracildesoxyribosid. Die Dehalogenierung von BU und JU in der DNS verläuft in Abhängigkeit von der Bestrahlungsstärke etwa gleich schnell, während CU sehr viel langsamer dehalogeniert wird.
Die photochemische Dehalogenierung des BU erfolgt in der nativen DNS am leichtesten, weniger gut in der Hitze-denaturierten DNS und nur in geringem Maße in der Apurinsäure.
