Reproduction mode of European Bitterling (Rhodeus amarus,Bloch, 1782) determined through rapid oocyte counts and size determination using digital imaging

This study focuses on assessing the reproduction mode of an important model species for evolutionary and behavioural ecology by using digital image analysis: the European bitterling Rhodeus amarus (Bloch, 1782). Specifications of mode of reproduction were determined using oocyte size distribution, seasonal dynamics in mean oocyte diameter and total number of oocytes in ovary samples gained from April to July 2007. The rapid oocyte count was enabled by using lucia image analysis software, which also provided measurement and colour estimations of oocytes. Bitterling ovaries showed features typical for indeterminate spawners, i.e. a continuous distribution of oocyte size over the reproductive season and recruitment of new pre‐vitelogenic oocytes in the second half of the reproductive season. These results are consistent with the view that the European bitterling is a batch spawning fish with indeterminate fecundity.     

The growth rate variability ofChlorella vulgaris beijer. Clones grown after mutagen treatment under autotrophic or heterotrophic conditions on the surface of a solid medium

Populations of theChloretta vulgaris Beijeb. strain ?esnokov “V” clones (progenies of single cells) grown up from cells treated by chemical mutagens were cultivated on the surface of solid media. The differentiation of growth types according to their growth rates in the populations originating from the same sample of cells but growing under different conditions was compared. The strain studied exhibited much greater growth rate variability on the complete medium than on the minimal one. Short time changes of light regime during the cultivation for the purpose of inducing reparation processes in the mutagen damaged cells did not manifest themselves significantly in the composition of resulting clonal populations. The possibility of selection of growth types under conditions studied was considered.     

In vitro reactivation of sarin-inhibited brain acetylcholinesterase from different species by various oximes

In vitro as well as in vivo evaluation of the reactivating efficacy of various oximes against nerve agent-inhibited acetylcholinesterase has been usually done with the help of animal experiments. Nevertheless, previously published data indicate that the reactivation potency of oximes may be different in human and animal species, which may hamper the extrapolation of animal data to human data. Therefore, to better evaluate the efficacy of various oximes (pralidoxime, obidoxime, HI-6, K033) to reactivate brain acetylcholinesterase inhibited by sarin by in vitro methods, human, rat and pig brain acetylcholinesterase were used to calculate kinetic parameters for the reactivation. Our results show differences among the species, depending on the type of oxime, and indicate that data from animal experiments needs to be carefully evaluated before extrapolation to humans.     

Über die Beziehungen zwischen Muskelfasern und Bindegewebsfibrillen

Zusammenfassung Es handelt sich um die Frage, wie sich die Muskelfasern mit Bindegewebe — einerseits mit dem interstitiellen Bindegewebe (Endomysium) des Muskels, andererseits mit jenem, an welches sich der Muskel befestigt — verbinden. Unter anderem um die Frage, ob sich die Kraft der sich kontrahierenden Muskelfasern an das Bindegewebe der zweiten Art direkt oder durch Vermittlung des Interstitiums überträgt.Das einfachste Objekt, an dem man diese Frage zu lösen versuchen kann, stellen die lateralen Rumpfmuskeln von Branchiostoma, von Cyklostomen und von Ichthyopsiden. Beim Lösen der Frage berührt man das wichtige Thema vom Ursprung des Bindegewebes — seiner Desmofibrillen — überhaupt.Bei Branchiostoma fehlt in den Myomeren der lateralen Rumpfmuskeln das Bindegewebe, und die einheitlichen, d. i. syncytial gebauten Myomeren sind hier als Ganzes von Sarkolemm begrenzt; ihre kontraktile Substanz hat in den Desmofibrillen der Myosepten Fortsetzung (Studnika, 1920).Bei Petromyzon bestehen die Rumpfmuskeln aus großen, ziegelförmigen Muskelkästchen, die zuerst durch einheitliche (innere) Sarkolemme, nach ihrer Spaltung durch ein spärliches interstitielles Bindegewebe voneinander getrennt sind. Später zerfallen die Muskelkästchen in breite Zonen und dann in Muskelfasern verschiedener Dicke; zuletzt dringt zwischen die oberflächlichsten davon, die parietalen Muskelfasern, das Bindegewebe in dünnen Schichten hinein (Maurer 1891). Das ist jetzt das Endomysium des Muskels, während dasjenige Bindegewebe, welches die Muskelkästchen bisher voneinander trennte, zum Perimysium internum wird. Die zentralen Muskelfasern der Kästchen sind von Bindegewebe nicht umgeben; sie verbinden sich bloß an ihren Enden (wo sie miteinander verschmelzen) mit den Myosepten. Da im Inneren der Kästchen das Bindegewebe überhaupt fehlt und da das innere Perimysium aus reichlich gewundenen, zum großen Teil quer zu der Richtung der Muskelkästchen verlaufenden Fasergebilden besteht, ist es klar, daß es nicht die in den bekannten Theorien der Muskelkraftübertragung (vgl. S. 36, 37) ihnen zugeschriebene Rolle übernehmen kann.Bei Myxine und bei allen Gnathostomen bestehen die Rumpfmuskeln aus typischen, drehrunden Muskelfasern. Einzelne davon sind voneinander durch ein bindegewebiges Endomysium, ihre Gruppen durch ein Perimysium internum getrennt. Das Endomysium besteht einerseits aus festen exoplasmatischen fibrillenführenden, im fertigen Zustande de norma mit sehr spärlichen Zellen besetzten Lamellen, andererseits aus einem ebenfalls Desmofibrillen und sehr spärliche Zellkerne bzw. Zellen führenden interstitiellen Gerüst. Wieder überzeugt man sich davon, daß die stark, stellenweise sogar wie mäanderförmig gewundenen und dazu größtenteils quer zu der Richtung der Muskelfasern angeordneten Desmofibrillen der Lamellen und des Gerüstes, die von einigen ihnen zugeschriebene Aufgabe nicht besorgen können. — Dieses Verhalten fand ich bei allen von mir untersuchten Ichthyopsiden (in einzelnen Fällen, so z. B. bei Esox, waren die interstitiellen Lamellen einfach). Die an ihnen sich befindenden Geflechte waren irgendwo (Esox) sehr dicht und wohl auch fest, anderswo (so bei den Amphibienlarven) äußerst locker gebaut und weich. Bei Selachierembryonen (Torpedo, Spinax) konnte ich mich davon überzeugen, daß alle diese interstitiellen Strukturen auf der Grundlage des Mesostroma-Mesenchyms, also eines Zellbrückennetzes, entstehen. An der Bildung des Mesostromas beteiligen sich offenbar auch die jungen Muskelfasern, doch am fertigen Gewebe läßt sich ein Zusammenhang des Gerüstes mit dem Sarkolemm nicht nachweisen.Sowohl die Muskelfasern (an ihren Enden) wie auch die interstitiellen Lamellen sind mit den Myosepten fest verbunden; die Lamellen bilden zusammen mit ihnen ein interstitielles Muskelgerüst, in dessen Lücken die Muskelfasern sonst ziemlich frei liegen. Man sieht dieses Gerüst in jenen Fällen sehr deutlich, in denen sich die Muskelfasern bei der Fixierung der Objekte stark kontrahierten und sich von dem Myoseptum abgerissen haben, so daß das Muskelgerüst stellenweise leer geworden ist. Das quergestreifte Muskelgewebe ist auf diese Weise ein Beispiel eines nicht aus Zellen gebauten Gewebes mit (im fertigen Zustande) relativ sehr spärlichen Zellen.Die Muskelfasern verbinden sich mit den Myosepten auf verschiedene Weise. In den jungen Entwicklungsstadien der Kranioten gibt es in der Gegend, wo sich später die Myosepten befinden, zuerst bloß Lücken, die von Cytodesmen, von Mesostroma und zuletzt von bindegewebigen Längsfasern überbrückt werden. Die Längsfasern sind Desmofibrillenbündel, welche sich von den Enden der Muskelfasern der einen zu denen der folgenden Myomere ziehen und beide fest miteinander verbinden. In älteren Entwicklungsstadien gibt es in den Lücken auch Bindegewebsfasern, die in anderer Richtung verlaufen, und zuletzt überwiegen hier die Querfasern; solche Bindegewebsfasern nämlich, welche in der Richtung der Lücke verlaufen. Auf diese Weise entsteht an der Stelle der intermyomeralen Lücke im fertigen Körper schließlich ein festes bindegewebiges Myoseptum. Es gibt Myosepten mit verschiedener Anordnung der Desmofibrillen und ihrer Bündel.Da man sich auf das interstitielle Bindegewebe nicht berufen kann, ist es klar, daß sich die Zugwirkung der sich kontrahierenden Muskelfasern durch ihre Enden, welche sich an die Myosepten festsetzen, an diese letzteren überträgt.Wo es in den intermyomeralen Lücken, dann in den Myosepten, die obenerwähnten Längsfasern gibt — und solche fand ich anfangs bei allen von mir untersuchten Formen — stellen diese Fasern gewissermaßen die Fortsetzung der Myofibrillen vor. Entweder sind die Enden der Muskelfasern nackt, und die Myofibrillen gehen unmittelbar in die Desmofibrillen und ihre Bündel über, oder sind die Enden der Muskelfasern durch das Sarkolemm begrenzt, und die Fasergebilde treten dann durch das Sarkolemm hindurch; in noch anderen Fällen muß man annehmen, daß sich auf die eine Seite des Sarkolemms die Myo-, auf die andere (äußere) Seite die Desmofibrillen festsetzen. Das exoplasmatische Sarkolemm stellt dabei keine tote Scheidewand zwischen den beiden Arten der Fibrillen vor. Die Desmofibrillen sind oft zu Bündeln verbunden, und ihre Anzahl ist dann geringer als jene der Myofibrillen.Bei Amphibienlarven entfernen sich gegen das Ende der Schwanzflosse zu die Myomeren voneinander, und aus jenem Materiale, welches in den vorderen Teilen des Körpers die Myosepten baut, entstehen da förmliche Sehnen; in Anbetracht des Umstandes, daß es sich (beim Ende der Flosse) um Fibrillenbündel handelt, welche die einzelnen Muskelfasern miteinander verbinden, sind es eigentlich Mikrosehnen. In diesen Fällen sieht man den Übergang der Desmofibrillen in Myofibrillen besonders deutlich, und man kann ihn — bei Pelobates-Larven — sogar auch an im frischen Zustande untersuchten (zerdrückten) Objekten untersuchen.Dort, wo man den direkten Zusammenhang der Fasergebilde nicht beobachten kann, sieht man an der Stelle des Septums, wo die sich kontrahierenden Muskelfasern von ihm weggerissen haben, manchmal Reste der zerrissenen Desmofibrillen, zum Zeichen, daß hier die Myofibrillen wirklich mit den Desmofibrillen im Zusammenhange standen. In sehr zahlreichen Fällen beobachtet man bei älteren Tieren jedenfalls auch dies nicht; man bekommt dann den Eindruck, als ob die Enden der Muskelfasern mit dem Myoseptum bloß verklebt wären. Es gelang bisher nicht, die zwischen den anders verlaufenden Fibrillen sich befindenden und zur Befestigung der Muskelfasern dienenden Desmofibrillen in allen Fällen zu finden.     

Multimeric bivalent immunogens from recombinant tetanus toxin H<Subscript>C</Subscript> fragment,synthetic hexasaccharides,and a glycopeptide adjuvant

Using recombinant tetanus toxin H_C fragment (rTT-H_C) as carrier, we prepared multimeric bivalent immunogens featuring the synthetic hexasaccharide fragment of O-PS of Vibrio cholerae O:1, serotype Ogawa, in combination with either the synthetic hexasaccharide fragment of O-PS of Vibrio cholerae O:1, serotype Inaba, or a synthetic disaccharide tetrapeptide peptidoglycan fragment as adjuvant. The conjugation reaction was effected by squaric acid chemistry and monitored in virtually real time by SELDI-TOF MS. In this way, we could prepare well-defined immunogens with predictable carbohydrate–carrier ratio, whose molecular mass and the amount of each saccharide attached could be independently determined. The ability to prepare such neoglycoconjugates opens unprecedented possibilities for preparation of conjugate vaccines for bacterial diseases from synthetic carbohydrates.     

Exploitation of Arabidopsis-tomato synteny to construct a high-resolution map of the ovatecontaining region in tomato chromosome 2.

High-resolution genetic and physical maps were constructed for the region of chromosome 2 containing the major fruit-shape locus ovate. A total of 3,000 NIL F2 and F3 NILs derived from Lycopersicon esculentum cv. Yellow Pear (TA503) x L. pennellii (a wild tomato) were used to position ovate adjacent to the marker TG645 and flanked by markers TX700 and BA10R (a 0.03-cM interval). BAC libraries and a BIBAC library were screened with the closest marker, TG645. Genetic mapping with the ends of isolated BAC clones revealed that two BAC clones (100 and 140 kb) both contained the ovate locus. Screening of sequences from these BAC clones revealed synteny between this segment of tomato chromosome 2 and the chromosome-4 region of Arabidopsis containing the BAC clone ATAP22. Microsynteny between the two genomes was exploited to find additional markers near the ovate locus. The placement of ovate on a BAC clone will now allow cloning of this locus and, hence, may open the door to understanding the molecular basis of fruit development and also facilitate the genetic engineering of fruit-shape characteristics. This also represents the first time that microsynteny with Arabidopsis has been exploited for positional cloning purposes in a different plant family.     

External factors involved in the regulation of an extracellular proteinase synthesis in Bacillus megaterium

Summary A mathematical model was formulated to describe the kinetics and stoichiometry of growth and proteinase production in Bacillus megaterium. Synthesis of the extracellular proteinase in a batch culture is repressed by amino acids. The specific rate of formation of the enzyme (r _E) can be described by the formula {ie373-1}, where k ₂ and k ₃ stand for the non-repressible and repressible part of enzyme synthesis respectively, k _{S 2} is a repression coefficient and S ₂ indicates the concentration of amono acids; the values of k ₂ and k _{S 2} depend on the composition of the mixture of amino acids. Even in a high concentration, a single amino acid is less effective than a mixture of amino acids. The dependence of the proteinase repression on the concentration of an external amino acid (leucine) follows the same course as its rate of incorporation into proteins, approaching saturation at concentrations higher than 50 M (half saturation approximately 10 M). However, the total uptake of leucine did not exhibit any saturation even at 500 M external concentration.Symbols X biomass concentration, g/l - E proteinase concentration, unit/l - t time, h - S ₁ concentration of glucose, g/l - S ₂ concentration of amino acids, g/l - specific growth rate, l/h - rE specific rate of enzyme production, unit/g/h - k ₁ growth kinetic constant, l/h - k ₂ product formation kinetic constant (for non-repressible part of enzyme synthesis), unit/g - k ₃ product formation kinetic constant (for repressible portion of enzyme synthesis), unit/g - k _{S 1} saturation constant, g/l - k _{S 2} repression coefficient for a certain amino acid or amino acids mixture, g/l     

Physiological activity of immobilized cells of Claviceps fusiformis during long-term semicontinuous cultivation

Summary The 550-day semicontinuous cultivation of Claviceps fusiformis immobilized in calcium alginate is documented. The vegetative mycelium from seed or from early-production submerged culture is the best choice for immobilization. No extracellular glucans are produced by immobilized cells. Immobilized spores give low yields of clavine alkaloids. Alginate concentrations in a range of 2%–4% do not influence yield and spectrum of alkaloids. The cytoplasm of the immobilized cells becomes condensed (after 3 days), polysaccharides disappear, and centres of lipid synthesis are formed in the cytoplasm. After 60 days the cells harbour a great number of lipid particles, mitochondria are diminishing and their cristae partly disappear, indicating a decreased respiration capacity. After 350–500 days the volume of most cells is increased many times and the cells are filled with large oval bodies of electrondense material. Chloramphenicol protects immobilized cultures against bacterial contamination.     

Influence of leaf age on photosynthesis, enzyme activity, and metabolite levels in wheat

The rate of photosynthesis under high light (1000 micromole quanta per square meter per second) and at 25°C was measured during development of the third leaf on wheat plants and compared with the activity of several photosynthetic enzymes and the level of metabolites. The rate of photosynthesis reached a maximum the 7th day after leaf emergence and declined thereafter. There was a high and significant correlation between the rate of photosynthesis per leaf area and the activities of the enzymes ribulose 5-phosphate kinase (r = 0.91), ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP) carboxylase (r = 0.94), 3-phosphoglycerate (PGA) kinase (r = 0.82), and fructose 1,6-bisphosphatase (r = 0.80) per leaf area. There was not a significant correlation of photosynthesis rate with chlorophyll content. The rate of photosynthesis was strongly correlated with the level of PGA (r = 0.85) and inversely correlated with the level of triose phosphate (dihydroxyacetone phosphate and glyceraldehyde 3-phosphate) (r = 0.92). RuBP levels did not change much during leaf development; therefore photosynthesis rate was not correlated with the level of RuBP. The rate of photosynthesis was at a maximum when the ratio of PGA/triose phosphate was high, and when the ratio of RuBP/PGA was low. Although several enzymes change in parallel with leaf development, the metabolite changes suggest the greatest degree of control may be through RuBP carboxylase. The sucrose content of the leaf was highest under high rates of photosynthesis. There was no evidence that later in leaf development, photosynthesis (measured under high light and at 25°C) was limited by utilization of photosynthate.