Protein synthesis and changes in DNA-sarkosyl complexes during the S-phase of synchronised BHK21 cells

Abstract

An asparagine requiring strain of BHK21 cells, which can be synchronised to a maximum value of about 70 p. cent by asparagine deprivation, has been used to study DNA replication in synchronous cultures. Sucrose gradient separation of membrane-DNA-sarkosyl complexes allows a distinction to be made between membrane associated DNA and nucleoplasmic DNA free from the membrane. Evidence is presented which strongly favours the hypothesis that all DNA replication is located at the nuclear membrane, at least during the first half of the S-phase. In these cells there are two periods of membrane initiation of DNA synthesis, one at the beginning of the phase and the other at the midpoint. The presence of asparagine in the incubation medium is obligatory for normal DNA replication. Deprivation of asparagine for periods of 2–3 hours has a marked effect on the pattern of replication. The existence of a labile asparagine containing protein necessary for normal DNA replication seems probable. Une souche de cellules BHK21 transformées, exigentes en asparagine, a été synchronisée par privation de cet acide aminé. Ces cellules synchronisées ont été utilisées pour une étude de la réplication du DNA. La séparation d'un complexe sarkosyl-membrane-DNA en gradient de saccharose permet une distinction entre le DNA supposé associé à la membrane et le DNA du nucléoplasme non associé à la membrane nucléaire. Les résultats présentés favorisent l'hypothèse que toute la réplication du DNA est localisée à la membrane nucléaire, au moins pendant la première moitié de la phase S. Chez ces cellules, il y aurait deux périodes d'initiation de synthèse désoxyribonucléique liées à la membrane, l'une se trouvant au commencement et l'autre au milieu, de la phase S. La présence de l'asparagine dans le milieu est obligatoire pour la réplication normale du DNA. Une carence en asparagine pendant 2 à 3 heures a un effet très marqué sur cette réplication. Ceci rend probable l'existence d'une protéine labile contenant de l'asparagine, qui serait nécessaire à la réplication normale du DNA.