POLYMERIZATION OF NUCLEOTIDES BY GAMMA RADIATION
Authors: AGUILERA A. , GAMPEL Z. , PIEBER M. , TOHÁ J. 
Published: January 2008

Abstract— The polymerization of nucleotides by gamma radiation is described. A Cs source was used, with two radiation devices, one static and one dynamic. The latter allowed irradiation of the solution and simultaneous isolation of the biggest polymers. The total dose was 105R (200R/min).

The polymers (insoluble in ethanol) obtained can be isolated by DEAE‐cellulose column chromatography, dialysis, paper chromatography, and Sephadex G‐25 and G‐50 column chromatography.

The yield of polymers diminishes when the irradiation is performed in the presence of oxygen or radical trappers (NaCl or HCHO). Highly concentrated solutions of nucleotides and mixtures of nucleosides and nucleotides give lower yields.

Ribonuclease, phosphodiesterase, and KOH hydrolyze the polymers, but there are fractions that remain nonhydrolyzed. In column chromatography they behave like partially hydrolyzed commercial polymers, and their P/base ratios are similar.

The polymers obtained by irradiation of uridylic acid can be paired with commercial poly A, but not with poly U, and the paired polymers are denatured by heating and renatured by cooling. Preliminary studies show that the radiopolymer of uridylic acid stimulates the incorporation of phenylalanine‐14C to the acid‐insoluble material of an in vitro system of biosynthesis of proteins. Radiopoly A stimulates the incorporation of lysine‐14C in the same system.

With gamma irradiation, mononucleotides are incorporated into polynucleotides, RNA or DNA; and when seeds are irradiated in the presence of nucleotides, radiosensitivity is induced. The biological implications of these facts and the possible mechanisms of this polymerization are discussed.

Se describe la polimerización de nucleotidos con radiación gamma. Se usó una fuente de cesio con dos mecanismos de radiación de la solutión uno estático y otro dinámico, este ltimo permite la radiación de la solutión con la aislación simultánea de los polimeros de mayor tamáño. La dosis total fue de 105R (200R/min). Los polímeros obtenidos pueden ser aislados mediante columnas de DEAE celulosa, dialisis. cromatografia sobre papel o Sephadex G‐25 y G‐50 siendo insolubles en etanol. El rendimiento de los polímeros disminuye cuando la radiación se efectua en presencia de oxígeno o de sustancias capaces de atrapar radicates (CINa o HCHOH). Soluciones de alta concentración de nucleótidos, o de mezclas de nucleósides y nucleótidos conducen a rendimientos bajos. La ribonucleasa, fosfodiestearasa y el KOH hidrolizan los polimeros, pero hay fracciones que permanecen sin hidrolizar. Su comportamiento en columnas cromatograficas es similar al de los polímeros comerciales al igual que los coucientes P/base. Los polímeros obtenidos por irradiación de ácido uridílico pueden ser comparados con la poli A comercial pero no con la poli U. Estudios preliminares muestran que el radiopolímero del ácido uridilico estimula la incorporación de fenilalanina‐14C en el material insoluble en ácido de un sistema de biosíntesis de proteinas in vitro. Radiopoli A estimula incorporación de lisina‐14C en el mis mo sistema. Con radiación gamma los mononucleótides son incorporados en polinuclueótidos, RNA o DNA; y cuando se irradian semillas en presencia de nucleótidos se induce radiosensibilidad. Se discuten las implicaciones biológicas de estos hechos y los mechanismos posibles de estas polimerizaciones.