PHOTOCHEMISTRY OF TOBACCO MOSAIC VIRUS RNA

Abstract— The photochemistry of tobacco mosaic virus RNA (TMV‐RNA) is discussed in relation to the biologically defined lesions of its u.v.‐inactivation, lethal damage and photo‐reactivable damage. In order to explore mechanisms of photoreactivation of these phenomena, we have investigated the effect of HCN on the quantum yield for u. v. inactivation of TMV‐RNA, on the per cent photoreactivation of irradiated TMV‐RNA, and on the photoproducts of the model, polyuridylic acid (poly U). The ratio of the quantum yield for inactivation of TMV‐RNA under nonphotoreactivating conditions in the presence of HCN to that in the absence of HCN, 1·5, may be compared with the ratio of the initial rates of reaction of uracil residues in poly U under the same conditions, 1·6. This similarity of ratios suggests that one or more of the mechanisms of u.v. inactivation of TMV‐RNA is similar in nature to the mechanisms for reaction of uracil residues in poly U, i.e. hydration and dimerization. The photohydration reaction in poly U, as measured by the heat reversal of hydrated residues to uracil residues, is reduced to a negligible quantity by HCN, whereas the rate of dimerization, as measured by the appearance of dimer‐containing oligonucleotides following enzymatic hydrolysis of irradiated poly U, is reduced to half by HCN. The observed drop in per cent photoreactivation in the presence of HCN was 60 per cent of that in its absence, indicating that either the hydrate is not a photoreactivable lesion or there are at least two photo‐reactivable lesions. Se discute la fotoquimica del acido nucleico del virus del mosaico del tobaco (TMV‐RNA) con relación a las lesiones biológicas producidas, a su inactivación y daño letal y fotoreactivable. Explorando los mecanismos de estos fenómenos se ha investigado el efecto del CNH en el rendimiento cuántico para la inactivación con u.v. del TMV‐RNA, en el porcentaje de fotorreactivación del TMV‐RNA irradiado y en los fotoproducts del modelo, ácido poliuridílico (Poli U). El cociente entre el rendimiento cuántico para la inactivación de TMV RNA en condiciones no fotorreactivantes en presencia de CNH y en ausencia del mismo es 1·5 y puede ser comparada con el cociente entre las velocidades iniciales de reacción de los residuos uracilo en Poli U bajo las mismas condiciones, 1·6. Esta similaridad en los cocientes sugiere que uno de los mecanismos de la inactivación con luz ultravioleta de TMV‐RNA es similar en naturaleza a los mecanismos para le reacción de los residuos de uracilo en Poli U.ejemplo, hidratación y dimerización. La reacción de fotohidratición en Poli U medida por el calor reversible de los residuos hidratados, a los residuos de uracilo, es reducida a cantidades despreciables con CNH, mientras que la velocidad de dimerización medida por la formación de oligonucleótides conteniendo dimeros seguido por la hidrólisis enzimática de Poli U irradiada, es reducida a la mitad con CNH. La disminución observada en el porcentaje de reactivatión en presencia de CNH con respecto a su ausencia fue del 60%, esto indica que el hidrato no es una lesión fotorreactivable, o que hay por lo menos dos lesiones fotorreactivables. Copyright © 1968, Wiley Blackwell. All rights reserved