The Nucleic Acid Contents of the lAG Gelatins

Abstract

The nucleic-acid material in gelatin has been dctermined by hydrolysis and measurcment of thc liberated nucleic-acid bases, adenine, cytosine and thymine, using ion-exchange chromatography. The ratios of the three bases are not the same for all gelatins; neither are they as in native nucleic acid. This show that, in addition to molecular weight and conformation changes, the nucleic acid i altered chemically during gelatin manufacture. De-amination of the amino-bearing bases, especially cytosine, occurs in all gelatins. In addition, for gelalins derived from demineralized ossein, extensive de-purination occurs, as shown by the very low adenine/thymine ratios. The nucleic-acid material in inert ossein gelalins thus differs chemically from that in the active hide gelalins. As judged by lhymine determinations, all gelatins, including “empty” gelatins, contain DNA-derived material. The quantity of such material in inert gelatins is much larger than prcviously indicatcd, exceeding that of many active hide gelatins.

Résumé

Les teneurs en dérivés nucléiques des gélatines ont été déterminées par hydrolyse et dosage par chromatographie sur résine échangeuses d´ions des bases libérées (adénine, cytosine et thymine).

Les rapports des trois bases ne sont pas les mêmes pour toutes les gélatines. Ils ne correspondent pas non plus aux valeurs afférentes aux acides nucléiques inaltérés. Ceci montre que, en plus des variations de masse moléculaire et de conformation, les acides nucléiques sont chimiquement altérés durant la fabrication des gélatines. Il se produit toujours une désamination des bases portant des groupes amino et plus particulièrement de la cytosine. En plus, les valeurs très faibles du rapport adénine/thymine montrent que toutes les gélatines extraites d´osséine déminéralisée ont subi une dépurination importante.

Il apparait en conséquence que les dérivés nucléiques des gélatines inertes d´osséine différent chimiquement des dérivés existant dans les gélatines de peaux actives. D´après les dosages de thymine, toutes les gélatines, y compris celles qui sont dites vides, contiennent des dérivés de l’acide désoxyribonucléique. Les concentrations de ces produits dans les gélatines inertes sont beaucoup plus importantes qu´il n´avait été indiqué antérieurement, dépassant même celles de plusieurs gélatines de peaux actives.

Zusammenfassung

Der Gehalt an Nukleinsäure bzw. Nukleinsäurederivaten in Gelatinen wurde durch Hydrolyse und anschließende chromatographische Bestimmung der freigesetzten Basen Adenin, Cytosin und Thymin ermittelt. Das Verhältnis der Konzentration der drei Basen untereinander stimmt nicht mit dem von nativer Nukleinsäure überein und ist darüber hinaus für die einzelen Gelatinetypen unterschiedlich.

Dieszeigt, daß bei der Gelatineherstellung die Nukleinsäure außer Molekulargewichts- und Konformationsänderungen auch chemische Veränderungen erfährt. So wird eine Desaminierung der aminohaltigen Basen, inbesondere von Cytosin, bei allen Gelatinen beobachtet. Darüber hinaus tritt bei Knochengelatinen eine starke Depurinierung auf, wie man aus dem hier beobachteten sehr niedrigen Adenin Thymin-Verhältnis schließen muß. Aus den Thymin-Bestimmungen ergibt sich, daß alle Gelatinen–auch die sogenannten “leeren” Gelatinen–Nukleinsäurederivate enthalten. Die Konzentration dieser Substanzen in inerten Gelatinen liegt wesentlich höher als bisher angenommen; sie übertrifft dabei die in vielen aktiven Hautgelatinen.

Riassunto

La presenza di acidi nucleici nelle gelatine fotografiche è stata determinata mediante idrolisi e successiva determinazione delle basi libere come adenina, citosina e timina, mediante cromatografia a scambio ionico.

Il rapporto delle tre basi non è lo stesso per tutte le gelatine, nè esse hanno la stessa struttura che non allo stato nativo. Questo dimostra che, oltre al peso molecolare ed alle variazioni conformazionali, gli acidi nucleici subiscono una alterazione chimica durante la fabbricazione della gelatina. Una deaminazione delle basi con gruppi aminici, specialmente la citosina, si nota in tutte le gelatine. In pù, per gelatine ottenute da osseina demineralizzata, si nota una notevole demolizione delle basi puriniche, come lo dimostra il basso rapporto adenina/timina.

Gli acidi nucleici delle gelatine inerti da osseina differiscono, quindi, da quelli delle gelatine attive da pelli.

Dalle determinazioni della timina, si può affermare che tutte le gelatine, comprese le cosiddette “vuote“, contengono derivati del DNA. La quantità di questi derivati nelle gelatine inerti è assai pù alto di quanto non sia stato indicato in precedenti lavori e supera anche quello di parecchie gelatine attive.