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{"created":"2022-01-31T14:37:47.401569+00:00","id":"lit20708","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Feulgen, R.","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 101: 288-295","fulltext":[{"file":"p0288.txt","language":"de","ocr_de":"Ober den Bau der echten Nucleins\u00e4ure.\nVon\nR. Fettigen.\n(Ana dem physiologischen Institut der Universit\u00e4t Berlin.) (Oer Redaktion zugegangen am 88. Januar 1918.)\nDer unl\u00e4ngst von mir erbrachte Nachweis, >) da\u00df in der echten Nucleins\u00e4ure keine Hexose, sondern ein K\u00f6rper mit einem Furankern und echter Aldehydgruppe vorhanden ist, l\u00e4\u00dft eine \u00dcbersicht \u00fcber die zurzeit bestehenden Anschauungen \u00fcber die Konstitution der Nucleins\u00e4ure w\u00fcnschenswert erscheinen.\nIch hatte an jener Stelle ausgef\u00fchrt, da\u00df die Levenesche Konstitutionsformel nicht das Richtige treffen kann, erstens, weil nach Levene die Nucleins\u00e4ure eine sechsbasische S\u00e4ure sein m\u00fc\u00dfte, zweitens, weil die Analysenwerte mit den nach Levene berechneten Werten einen Unterschied von mehreren Prozenten aufwiesen.\nW\u00e4hrend der letztere Umstand haupts\u00e4chlich auf die falsche Annahme einer Hexose und damit eines zu gro\u00dfen Molek\u00fcls f\u00fcr die Nucleins\u00e4ure zur\u00fcckzuf\u00fchren war, ist die Anzahl der sauren Wasserstoffatome, wie weiter unten ausgef\u00fchrt werden soll, von der Art der Bindung der Nucleotide untereinander abh\u00e4ngig.\nZwar ist es auch jetzt noch nicht m\u00f6glich, in \u00fcblicher Weise eine Konstitutionsformel f\u00fcr die Nucleins\u00e4ure zu geben; dies hat erst dann Aussicht auf Erfolg, wenn das Kohlenhydrat durch Isolierung desselben oder durch Darstellung eines eindeutigen Derivats restlos aufgekl\u00e4rt ist; indessen besteht ein gro\u00dfes Bed\u00fcrfnis wenigstens nach einer schematischen Ausdrucksweise, um so mehr, als in sp\u00e4teren Arbeiten mehrere direkte Derivate der Nucleins\u00e4ure besprochen werden sollen,\n*) Diese Zeitschr., Bd. 100, S. 241.","page":288},{"file":"p0289.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den Bau der echten Nucleins\u00e4ure.\t289\nfur die eine Ausdrucksm\u00f6glichkeit auf dem Papier w\u00fcnschenswert ist.\nZun\u00e4chst sollen die Daten aufgef\u00fchrt werden, aus denen man Schl\u00fcsse auf den Bau der echten Nucleins\u00e4ure ziehen kann.\n1.\tDie Anwesenheit der vier Basen Guanin, Adenin, Cytosin und Thymin, die Anwesenheit von vier Kohlenhydratgruppen und vier Phosphoratomen. Diese f\u00fcr das Fundament der Nucleins\u00e4ure ausschlaggebenden Tatsachen m\u00f6chte ich unter der Bezeichnung \u00abSteudelsche Vierzahl der Hauptbestandteile der Nucleins\u00e4ure\u00bb zusammenfassen.\n2.\tDie glukosidartige Bindung des Kohlenhydrates mit den Basen (Steudel).\n3.\tDie Molekulargr\u00f6\u00dfe des Kohlenhydrates und damit der gesamten Nucleins\u00e4ure (Feulgen).\n4.\tDie vierbasische Natur der Nuclleins\u00e4ure.\nNach der Formel von Levene m\u00fc\u00dfte die Nucleins\u00e4ure eine sechsbasische S\u00e4ure sein, und zwar m\u00fc\u00dften alle sechs S\u00e4uregruppen von den Phosphors\u00e4ure-Molek\u00fclen geliefert werden. Im gew\u00f6hnlichen neutral reagierenden nucleinsauren Natrium ist die Nucleins\u00e4ure aber, wie die Analysen der Na-, Cu- und Farbsalze zeigen, zweifellos von vierbasischer Natur. Beim Studium dieser Frage konnte ich nun allerdings zwei weitere S\u00e4uregruppen \u2014 oder als S\u00e4ure wirkende Gruppen \u2014 nach-weisen. Da die Hauptresultate aber erst w\u00e4hrend der Drucklegung dieser Arbeit erzielt wurden, so soll sp\u00e4ter genau auf diese Dinge eingegangen werden. Das Wichtigste mu\u00df ich aber an dieser Stelle vorwegnehmen:\na) Die beiden neuen S\u00e4uregruppen sind \u00e4u\u00dferst schwach, schw\u00e4cher als die Kohlens\u00e4ure, ja sogar schw\u00e4cher als die zweite Dissoziationsstufe in derselben und schw\u00e4cher als z. B. das Phenol. Nun sind aber alle Phosphors\u00e4urevalenzen in der Nucleins\u00e4ure sowohl als auch in den Nucleotiden erfahrungsgem\u00e4\u00df so stark, da\u00df sie alle best\u00e4ndige Salze sogar mit der schwachen Brucinbase eingehen, w\u00e4hrend die beiden neuen S\u00e4uregruppen nicht einmal mit Ammoniak ein. Salz bilden. Deswegen k\u00f6nnen die beiden neuen S\u00e4uregruppen nicht durch die Phosphors\u00e4urevalenzen bedingt sein.\nHoppe-Seyler\u2019s Zeitschrift f. phyeiol. Chemie. CI.\n20","page":289},{"file":"p0290.txt","language":"de","ocr_de":"290\nR. Fettigen,\nb) Eine Dissoziation der beiden \u00e4u\u00dferst schwachen S\u00e4uregruppen nach Salzbildung mit starken Alkalien hat eine vollst\u00e4ndige optische Inaktivierung des nucleinsauren Natriums zur Folge. Es ist schwer einzusehen, da\u00df eine normale Salzbildung an den von Levene angenommenen zwei \u00fcberz\u00e4hligen Phosphors\u00e4urevalenzen \u2014 fern von den asymmetrischen Kohlen-stofTatomen \u2014 zu solcher Umw\u00e4lzung im Molek\u00fcl f\u00e4hig w\u00e4re.\nAus diesen Gr\u00fcnden ist trotz Auffindung der weiteren zwei S\u00e4uregruppen anzunehmen, da\u00df die Nucleins\u00e4ure \u2014 sofern die Phosphors\u00e4ure in Frage kommt \u2014 eine vierbasische S\u00e4ure ist.\n5.\tDer Aufbau der Nucleins\u00e4uren aus einzelnen Nucleo-tiden (Levene), die \u00e4hnlich der einfachsten Nucleins\u00e4ure, n\u00e4mlich der Guanyls\u00e4ure, aus einem Molek\u00fcl Phosphors\u00e4ure, einem Molek\u00fcl Kohlenhydrat und einer Base bestehen. Ein einzelnes Nucleotid ist also zweiwertig bezw. zweibasisch, wie aus dem folgenden Schema hervorgeht:\n\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Guanin.\n6.\tDie von Levene isolierten partiellen Spaltprodukte, n\u00e4mlich die Cytosin\u2014Hexose\u2014Diphosphors\u00e4ure und die Thymin\u2014 Hexose\u2014Diphosphors\u00e4ure, *) zeigen, da\u00df in den Pyrimidin-nucleotiden das Kohlenhydrat mit je zwei Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen verbunden ist. Setzen wir statt \u00abHexose\u00bb lieber den allgemeinen Ausdruck \u00abKohlenhydrat\u00bb, und begn\u00fcgen wir uns mit der schematischen Andeutung, so haben die K\u00f6rper die Struktur:\n=Phosphors\u00e4ure.\n^Kohlenhydrat\u2014Cytosin\n=Phosphors\u00e4ure/\n=Phosphors\u00e4urev\nyKohlenhydrat\u2014Thymin.\n=Phosphors\u00e4ure/\n7.\tDie leichte Abl\u00f6sbarkeit der Purine unter Bildung von Thymins\u00e4ure (Versuch von Kossel), also ohne da\u00df der Kern der Nucleins\u00e4ure auseinanderf\u00e4llt, zeigt, da\u00df die Bindung der Purinnucleotide und wahrscheinlich auch der andern nicht durch Vermittlung der Basen zustande kommt.\n, *) Journ. of Biol. Chem., Bd, 12, S. 417.","page":290},{"file":"p0291.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den Ban der echten Nucleinslure.\t291\n8. Die in der Nucleins\u00e4ure vorkommenden Phosphor&tome geh\u00f6ren Molek\u00fclen von Orthophosphors\u00e4ure an.\nZun\u00e4chst ergibt sich nun die Frage nach der Reihenfolge bezw. Nachbarschaft der einzelnen Nucleotide. Nach Levene sind die beiden Pyrimidinnucleotide eng benachbart und verbunden, und er hat auch im Jahre 1912 die Darstellung eines Dinucleotids der beiden Pyrimidinnucleotide in Aussicht gestellt.1) Bisher ist der experimentelle Beweis zwar noch nicht erbracht, doch scheinen in der Tat die beiden Pyrimidinnucleotide zusammen zu geh\u00f6ren, schon aus dem Grunde, weil sie am best\u00e4ndigsten gegen S\u00e4urehydrolyse sind und infolgedessen in den hydrolytischen Spaltprodukten (auch in der Thymins\u00e4ure) gleichsam als stabiler Kern erscheinen.\nDie zweibasischen Einzelnucleotide k\u00f6nnen also gekuppelt werden in der Reihenfolge:\n=Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Guanin =Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin =Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Thyrain \u00abPhosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Adenin.\nWie soll man sich nun die Bindung der einzelnen Nucleotide denken? Um eine \u00dcbersicht \u00fcber die Bindungsm\u00f6glichkeiten zu gewinnen, will ich folgende Begriffe anwenden:1\n1.\tDie Bindung zwischen zwei Nucleotiden erfolgt zwischen zwei korrespondierenden Bestandteilen, also z. B. zwischen zwei Kohlenhydratgruppen oder zwischen zwei Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen. Ich bezeichne diese Art der Bindung mit \u00abkorrespondierender Bindung\u00bb.\n2.\tDie Bindung vollzieht sich zwischen verschied\u00e9nartigen Bestandteilen der Nucleotide, z. B. zwischen der Phosphors\u00e4ure des einen Nucleotids und dem Kohlenhydrate des anderen Nucleotids: \u00abWechselbindung\u00bb.\n3.\tDie Bindungen der Nucleotide erfolgen zum Teil nach 1, zum anderen Teile nach 2: \u00abgemischte Bindungen\u00bb.\n*) Jourh. of Biol. Chem., Bd. 12, S. 417.\n20*","page":291},{"file":"p0292.txt","language":"de","ocr_de":"292\nR. Feulgen,\n1. Korrespondierende Bindungen.\na)\tUnter Beteiligung der Phosphors\u00e4uremolek\u00fcle.\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Guanin\nPhosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Thymin Na\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Adenin.\nDie Phosphors\u00e4uremolek\u00fcle seien hier etwa anhydridartig verbunden. Diese Struktur, die an sich wegen der langen Phosphors\u00e4urekette schon unwahrscheinlich ist, wird unm\u00f6glich, wenn man bedenkt, da\u00df die so dargestellte Nucleins\u00e4ure nur zweibasisch sein kann, w\u00e4hrend sie in Wirklichkeit vierbasisch ist.\nb)\tUnter Beteiligung der Kohlenhydratgruppen.\n^Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Guanin\nyPhosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin\nNa\nNa'\nDie resultierende Nucleins\u00e4ure m\u00fc\u00dfte achtbasisch sein; deswegen ist auch diese Struktur zu verwerfen. Allgemein ergibt sich naturgem\u00e4\u00df, da\u00df bei Annahme von korrespondierenden Bindungen die Anzahl der freien S\u00e4uregruppen sinkt, wenn man die Bindungen zwischen je zwei Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen annimmt, da\u00df sie aber steigt, wenn die Bindungen zwischen den Kohlenhydratgruppen angenommen werden.\n2. Wechselbindungen.\nDie von Levene dargestellten Spaltprodukte \u00abCytosin\u2014 Hexose\u2014Diphosphors\u00e4ure\u00bb und \u00abThymin\u2014Hexose\u2014Diphosphor-s\u00e4ure\u00bb zeigen, da\u00df in ihnen das Kohlenhydrat mit zwei Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen verbunden ist, da\u00df mithin in der","page":292},{"file":"p0293.txt","language":"de","ocr_de":"Ober den Bau der echten Nucleins\u00e4ure.\n293\nNucleins\u00e4ure selbst an dieser Stelle Wechselbindungen der Pyrimidinnucleotide mit den benachbarten (Purin)Nucleotiden vorhanden sein m\u00fcssen.\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Guanin Na.\t\\\n^Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin Na'\t^\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Thymin\nNa\u2014Phosphore\u00e4nre\u2014Kohlenhydrat\u2014Adenin.\nDie vollkommene Durchf\u00fchrung der Wechselbindungen bei allen Nucleotiden, nach obigem Schema, ergibt aber einen. \u00dcberschu\u00df von einer Phosphors\u00e4urevalenz. Die so dargestellte Nucleins\u00e4ure m\u00fc\u00dfte also f\u00fcnfbasisch sein. Diese Formel ist mithin nicht wahrscheinlich, zumal das eigenartige Verhalten der beiden Pyrimidinnucleotide, sich leicht von einander zu trennen, auf das Levene aufmerksam gemacht hat, in dieser Formel nicht gen\u00fcgend begr\u00fcndet erscheint.\n3. Gemischte Bindungen.\nDie Formel von Levene.\n\u00dcbertr\u00e4gt man die von mir ge\u00fcbte Ausdrucksweise auf die Formel von Levene, so mu\u00df man sie folgenderma\u00dfen darstellen :\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Guanin ^ ^Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin Na,\n\\\nNa^\nPhosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Thymin\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat - Adenin.\nIn dieser Levenescben Formel ist zwar durch die Annahme von zwei Wechselbindungen das Entstehen der genannten Spaltprodukte (Cytosin\u2014Hexose\u2014Diphosphors\u00e4ure, Thymin\u2014 Hexose\u2014Diphosphors\u00e4ure), die ja zwei Phosphors\u00e4uremolek\u00fcle im Nucleotid enthalten, gen\u00fcgend erkl\u00e4rt, auch tr\u00e4gt sie der leichten Trennbarkeit der Pyrimidinnucleotide von einander durch die Annahme einer korrespondierenden Bindung zwischen den Pyrimidinkohlenhydraten Rechnung ; jedoch durch die An-","page":293},{"file":"p0294.txt","language":"de","ocr_de":"294\nR. Feulgen,\nn\u00e4hme einer korrespondierenden Bindung zwischen den Kohlenhydraten wird, wie auseinandergesetzt, die Anzahl der vertretbaren WasserstoiTatome vermehrt, soda\u00df die Levenesche Formel in der Tat eine durch die Phosphors\u00e4ure bedingte sechsbasische Natur der Nucleins\u00e4ure annehmen mu\u00df. Da die Nucleins\u00e4ure aber vierbasisch ist, so kann diese Fassung der Formel nicht richtig sein.\nDiese Schwierigkeit verschwindet aber, wenn man eine korrespondierende Bindung zwischen den Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen der Pyrimidinnucleotide annimmt, wie es in dem folgenden Schema zum Ausdruck gebracht wird:\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydr&t\u2014Guanin Na\u2014Phosphors\u00e4ure \u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin Na\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Thymin Na\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Adenin.\nDurch eine anhydridartige Bindung der Phosphors\u00e4ure-raolek\u00fcle der beiden Pyrimidinnucleotide wird zugleich die verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig leichte Trennbarkeit dieser Nucleotide erkl\u00e4rt.\nAuch sonst wird diese Formel allen Erscheinungen der Nucleins\u00e4ure gerecht, sie steht vollkommen mit den eingangs aufgef\u00fchrten Voraussetzungen in Einklang und entspricht auch der fr\u00fcher entwickelten Molekulargr\u00f6\u00dfe, sowie der angegebenen empirischen Formel. Ich halte diese Formel vorl\u00e4ufig f\u00fcr die wahrscheinlichste.\nNun hat aber Levene ein Dinucleotid der Pyrimidinnucleotide in Aussicht gestellt, das man folgenderma\u00dfen darstellen m\u00fc\u00dfte:\n^Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin ^ Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlen \u00eeydrat\u2014Thymin.\nDa dieses Dinucleotid vierbasisch sein soll, so mu\u00df man mit Levene eine korrespondierende Bindung zwischen den Kohlenhydraten annehmen. Gerade dieser K\u00f6rper w\u00e4re also f\u00fcr die Konstitution der Nucleins\u00e4ure von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung und w\u00fcrde mit meiner Anschauung einer korrespondierenden","page":294},{"file":"p0295.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber den Ban der echten Nucleins\u00e4ure.\t295\nBindung zwischen den Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen in Widerspruch stehen. Da aber Levene bisher den experimentellen Nachweis des 1912 angedeuteten K\u00f6rpers noch nicht erbracht hat, so halte ich vorderhand eine Bindung zwischen den Phosphors\u00e4uremolek\u00fclen f\u00fcr die wahrscheinlichere, weil sich nur so die vierbasische Natur der gesamten Nucleins\u00e4ure einfach erkl\u00e4ren l\u00e4\u00dft. Ich werde aber meine Ansicht \u00e4ndern m\u00fcssen, wenn der experimentelle Nachweis jenes vierbasischen Dinu-cleotids wirklich erbracht wird.\nEndlich k\u00f6nnte man einen Ausgleich zwischen der Leven eschen und meiner Anschauung finden in der Art, da\u00df man zwischen den Pyrimidinnucleotiden eine zweifache Bindung annimmt, die zu einer ringf\u00f6rmigen Struktur fuhren w\u00fcrde. Danach w\u00fcrde das nucleins\u00e4ure Natrium folgenderma\u00dfen aus-sehen:\nNa\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat-\u2014Guanin Na\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Cytosin Na\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014 Thymin Na\u2014Phosphors\u00e4ure\u2014Kohlenhydrat\u2014Adenin.\nBei einer teilweisen Spaltung w\u00fcrden dann die Purin-nucleotide vollst\u00e4ndig abgespalten, der Ring der Pyrimidin-nucleotide aber bei der Phosphors\u00e4ure aufgespalten werden und es m\u00fc\u00dfte dann das Levenesche vierbasische Dinucieotid entstehen.\nDiese Darstellungsweise w\u00fcrde also erstens die vierbasische Natur der Nucleins\u00e4ure und zweitens die vierbasische Natur des durch Spaltung erhaltenen Dinucleotids erkl\u00e4ren.\nDoch, wie gesagt, m\u00fc\u00dfte die Existenz des vierbasischen Dinucleotids erst erwiesen werden.","page":295}],"identifier":"lit20708","issued":"1918","language":"de","pages":"288-295","startpages":"288","title":"\u00dcber den Bau der echten Nucleins\u00e4ure","type":"Journal Article","volume":"101"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:37:47.401575+00:00"}