Biosynthese der ribosomalen RNS bei der blaugrünen Alge Anacystis nidulans

Summary

• 1. The biosynthetic pathway of rRNA in the blue-green alga Anacystis nidulans is investigated. The molecular weights of mature 16S and 23S RNA are 0.54×10⁶ and 1.02×10⁶ and were determined on the basis of electrophoretic mobility. No high molecular precursor for both RNA components exists in blue-green algae. A p 16 S RNA for which the molecular weight was determined to be 0.66×10⁶ was found even after 1 min incubation with [³H]-uridine. On the contrary, no p23S RNA migrating slower than the 23 S RNA appears in the gel.

• 2. The p16S RNA is not methylated. A few experiments in this direction show that methylation takes place only after the rRNA attains its final molecular weight.

• 3. The dependence of rRNA on Mg²⁺ for stability in vivo and in vitro is studied. MAK chromatography shows that the proportion of rRNA is strongly reduced after Mg-starvation. In vitro: 23S RNA is partly cleaved when homogenization and extraction take place in a buffer system without Mg²⁺. Mg²⁺ in a concentration of 2 to 10 mM prevents the cleavage of this RNA during the process of extraction.

Zusammenfassung

• 1. Der Biosyntheseweg der ribosomalen RNS der blaugrünen Alge Anacystis nidulans wurde untersucht. Die beiden rRNS-Komponenten 16S-RNS (Mol.-Gewicht 0,54×10⁶) und 23S-RNS (Mol.-Gewicht 1,02×10⁶) besitzen keine gemeinsame hochmolekulare Vorstufe. Die Synthese der 16S-RNS verläuft über eine Vorstufe (p16S-RNS) mit einem Mol.-Gewicht von 0,66×10⁶. Sie tritt bereits nach 1 min Inkubation mit [³H]-Uridin im Polyacrylamidgel auf. Für die 23S-RNS ist ein solcher Vorläufer mit deutlich höherem Mol.-Gewicht nicht nachzuweisen.

• 2. Die p 16S-RNS ist nicht methyliert. Nach den bisher zu dieser Frage durchgeführten Experimenten erfolgt die Methylierung erst, wenn die rRNS die Kettenlänge des reifen Moleküls besitzt.

• 3. Außerdem wurde die Stabilität der rRNS in Abhängigkeit von Mg-Ionen in vivo und in vitro untersucht und diskutiert. In vivo: Im Mg-freien Kulturmedium reduziert sich der rRNS-Gehalt der Zellen relativ zu den übrigen Nucleinsäurekomponenten in Abhängigkeit von der Kulturdauer. Der Nachweis für diesen Effekt wird mit Hilfe von MAK-Chromatographie erbracht. In vitro: Wird Mg²⁺ im Extraktionspuffer weggelassen, zerfällt ein Teil der 23S-RNS. Die Bruchstücke wandern als getrennte Banden im Polyacrylamidgel. 2 bis 10 mM Mg²⁺ stabilisieren die 23S-RNS.