³²P-Markierung der Nucleinsäuren und Bedeutung des Phosphats für den Nucleinsäure-Stoffwechsel bei Euglena gracilis

Summary

The incorporation of ³²P _i into the nucleic acids of green and bleached cells of Euglena gracilis was investigated. Optimum short-time labelling could be achieved by subjecting the cells to phosphate starvation for 4 h followed by an incubation with ³²P _i for 2 h. In bleached cells the amount of ³²P incorporated was about 5.5 times higher than that in autotrophic cells. The role of phosphate in the nucleic acid metabolism of autotrophic cells was demonstrated by the results of starvation experiments. Under this condition the various nucleic acid components were degraded in the following order: soluble RNA, ribosomal RNA, DNA. However, even after 144 h of phosphate starvation the autotrophic cells were found to recover rather rapidly when transferred to normal growth conditions. 45 h after the transfer the nucleic acids were again present in the normal pattern. Nucleic acid preparations from phosphate starved cells contained various types of condensed inorganic phosphates. According to the length of the starvation time their amounts and compositions differed as indicated by the chromatographic behavior.

Zusammenfassung

Der Einbau von ³²P-Orthophosphat in die Nucleinsäuren grüner und gebleichter Zellen von Euglena gracilis wurde untersucht. Optimale ³²P-Kurzzeit-Markierung konnte nach 4 Std Kultur der Zellen in phosphatfreiem Medium, gefolgt von einer Inkubation mit ³²P-Orthophosphat für 2 Std, erreicht werden. Die heterotrophen Zellen zeigten dabei einen etwa 5,5fach höheren Einbau als die autotrophen. Die Bedeutung von Phosphat für den Nucleinsäure-Stoffwechsel autotroph kultivierter Zellen wird anhand von Verarmungsversuchen aufgezeigt. Zunehmende Phosphatverarmung führte zunächst zum Abbau der niedermolekularen RNS, später zur Reduzierung der hochmolekularen ribosomalen RNS; die DNS wird hingegen erst relativ spät von der Verarmung betroffen. Nach 144 Std im phosphatfreien Medium erholten sich die Zellen relativ schnell, wenn sie in komplettes Nährmedium überführt wurden: nach 45 Std Erholungszeit war die Garnitur ihrer Nucleinsäuren wieder komplett. Die extrahierten Gesamtnucleinsäuren phosphatverarmter Zellen enthielten kondensierte anorganische Phosphate. Ihre Menge und Zusammensetzung änderte sich in Abhängigkeit von der Dauer der Verarmung.