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C) Die Strahleninaktivierung von Bakteriophagen läßt
sich weitgehend durch molekulare Veränderungen
ihrer DNS-Struktur erklären. Eine längere, ausführliche
Untersuchung über diese Strahlenschäden
wurde fertiggestellt (3741). Das vollständige
Durchbrechen des doppelsträngigen DNS-Moleküls
im Phagen kann nur zum Teil die Inaktivierung
seiner Vermehrungsfähigkeit erklären. Die DNS
aus bestrahlten Phagen enthält aber auch zahlreiche
Brüche in einem der beiden Nukleotidstränge,
die aber möglicherweise nach der Phageninfektion
im Wirtsbakterium wieder repariert werden.
Um die biologische Bedeutung dieser EinzeIbrüche
beurteilen und auch mögliche Reparaturvorgänge
verstehen zu können, wurde die chemische
Natur der Bruchenden im Nukleotidstrang
mit biochemischen Methoden weiter untersucht
(3742). Es ergab sich, daß der Bruch meistens mit
der Zerstörung eines einzelnen Bausteins der
Nukleinsäurekette verbunden ist, der dann bei
einer Reparatur wieder ersetzt werden muß
(Abb. 3). Besonders schwerwiegend und ausgedehnt
sind die Strahlenschäden, die durch eine direkte
Absorption der Strahlenenergie in der DNS
entstehen (3746, 3747).
0) Untersuchungen auf dem Gebiet der Strahlensensibilisierung,
das Studium von Strahlenschutzverbindu
ngen von biologischen Reparaturprozessen
sowie ihrer Wechselwirkungen untereinander haben
neben rein theoretischer auch erhebliche praktische
Bedeutung. Die strahlensensibilisierende
Wirkung der basenanalogen Verbindung 5-Bromuracil
(BU) und ihre Beeinflussung durch Radikal-
Abb.2:
Lichtstarker Vakuum-Monochromator für extrem kurzweiliges
Ultraviolett-Licht.
Abb.3:
Schematische Darstellung von strahlenbedingten Verändenmgen
in der makromolekularen Struktur der Desoxyribonukleinsäure
(DNS). Das Schema verdeutlicht, daß die DNS aus
zwei Nukleotidketten besteht. Die Baustet'ne dieser Kette, die
Nukleotide, enthalten Phosphat, Zucker und Base. Die PllOSphat-Zuckerbindungen
bilden das Gerüst der Kette. Diese beiden
Ketten sind zu einer Doppelschraube umeinander gewunden;
je zwei komplementäre Basen halten durch Wasserstoffbindungen
die Ketten zusammen. Der durch Strahlung erzeugte
Bruch der einen Kette entsteht nicht durch einfache
Hydrolyse der Zucker-Phosplwt-Bindung, sondern vielmehr
durch Verlust oder Zerstörung eines Kettengliedes.
Entstehung eines Kettenbruches In der DNS nach Bestrahlung
Bruch durch
Verlust eines
Nukleosides
Bruch durch
Veränderung eines
Zuckers
Verlust einer Base
mit nachfolgendem
Kettenbruch
~ Phosphat-Zucker-Base
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