Cytologische und cytogenetische Untersuchungen an Hirntumoren

Zusammenfassung Die cytogenetische Untersuchung einer Reihe von 40 kurzzeit-gezüchteten menschlichen Meningeomen ergab als Hauptbefund den Verlust eines kleinen akrozentrischen Chromosoms der Gruppe 21–22 bei 32 Tumoren. 6 Tumoren hatten einen offensichtlich normalen Chromosomensatz, 2 Tumoren eine numerische Chromosomenveränderung ohne Beteiligung eines G-Chromosoms.Bei 18 Meningeomen war der G-Chromosomenverlust die einzige Veränderung; sie bestand entweder bei allen untersuchten Mitosen oder neben einer zusätzlichen normalen Zellinie. Histologisch entsprach diese Gruppe dem typischen endotheliomatösen Meningeom mit unterschiedlich ausgeprägten Sekundärstrukturen und regressiven Veränderungen.Bei 14 Tumoren fehlten neben dem fehlenden G-Chromosom 1–5 weitere Chromosomen; der jeweilige Karyotyp war dabei für den betreffenden Tumor konstant. Die Gruppe mit 44-43 Chromosomen entsprach histologisch überwiegend einem fibromatösen Meningeom, diejenige mit 42-40 Chromosomen einem atypischen endotheliomatösen Meningeom. Tumoren mit mehr als 46 und weniger als 40 Chromosomen fehlten in unserem Material. Bei einigen Meningeomen existierte eine Stammlinie mit einem deletierten Chromosom, in der Regel waren jedoch strukturelle Veränderungen selten. Es konnte lediglich eine Tendenz zur Assoziation von Zentromeren und Telomeren nachgewiesen werden, wobei gelegentlich die Unterscheidung von dizentrischen Chromosomen nicht mehr möglich war.Es wird auf die Ähnlichkeit zwischen dem Befund des Ph¹-Chromosoms bei der chronischen myeloischen Leukämie und der G-Monosomie bei den Meningeomen hingewiesen, sowie auf die Tatsache, daß bei Virusinfektion menschlicher Zellkulturen oft als initiale Veränderung der Verlust eines G-Chromosoms zu verzeichnen ist. Es wird die Möglichkeit diskutiert, daß diese Chromosomenveränderung eine unlimitierte Zellvermehrung induziert.

---

Cytological and cytogenetical studies on brain tumors I. The chromosome aberrations of human menigiomas

Summary The chromosomal investigation of a series of 40 short term cultured human meningiomas revealed as main finding the loss of a short acrocentric chromosome of the 21–22 group in 32 tumors. 6 tumors had an apparantly normal chromosome complement, 2 tumors had a numerical chromosome aberration without G-chromosome loss involved.In 18 meningiomas the G-chromosome loss was the only finding either in all mitoses investigated or besides a normal accessory cell line. Histologically this group corresponded with the typical endotheliomatous meningioma with more or less secondary structures and regressive alterations.14 tumors showed a loss of 1–5 chromosomes besides the missing G-group chromosome, but without variation of the karyotypes. The group with 44-43 chromosomes corresponded histologically mostly with a fibromatous meningioma, the group with 42-40 chromosomes with an atypical endotheliomatous meningioma. Tumors with more than 46 and less than 40 chromosomes were absent. In some meningiomas a stemline with a deleted chromosome could be found, but in general structural aberrations were few. Only a tendency to centromere and telomere associations, occasionally not distinguishable from dicentric chromosomes, has been found.The similarity between the Ph¹-chromosome in chronic myelogenic leukemia and the G-monosomy in the meningiomas as possible inducer of unlimited cell propagation was discussed. Furthermore the attention was drawn to the often found initial G-chromosome loss in human virus infected cell cultures.

---

---

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

---

Mit technischer Assistenz von Jutta Winkler und W. Kofler.     

Deletion und Translokation heterochromatischer Chromosomenabschnitte bei Microtus agrestis

Zusammenfassung In unbehandelten Nierenepithel-und Fibroblastenkulturen von Microtus agrestis wurden Brüche, Deletionen und Translokationen an den heterochromatischen langen Armen von X-und Y-Chromosomen in 2% aller Mitosen eines weiblichen und 3% der Mitosen eines männlichen Tieres gefunden. In tetraploiden Mitosen sind Deletionen häufiger als in diploiden zu finden. Die Deletionen treten sowohl auf dem X₁ und X₂ des Weibchens als auch auf dem X und Y des Männchens auf. Längenmessungen an normalen und deletierten Chromosomen ergaben, daß die bevorzugte Bruchlokalisation beim X-Chromosom am Übergang vom proximalen zum mittleren Drittel der langen Arme liegt, beim Y in der Mitte der langen Arme. Es wurden Translokationen der azentrischen Fragmente auf die langen Arme von X-Chromosomen und Fusion deletierter X-Chromosomen zu dizentrischen Chromosomen beobachtet, jedoch keine Translokation auf euchromatische Chromosomen. Das häufigere Auftreten von ein oder zwei deletierten Chromosomen in tetraploiden Zellen wird durch Fusion zweier diploider (Schwester-) Kerne in zweikernigen Zellen erklärt die durch Mitose ohne nachfolgende Plasmateilung einer diploiden Zelle mit Chromatidbruch oder deletiertem Chromosome entstanden sind.

---

Deletion and translocation of heterochromatic chromosome segments of Microtus agrestis

Summary Breaks, deletions and translocations of the heterochromatic long arms of the X and Y chromosomes were found in 2% of all female mitoses and 3% of male mitoses of untreated kidney epithelial cell and fibroblast cultures of Microtus agrestis. Deletions are more frequent in tetraploid than in diploid mitoses. Deletions were found in the X₁ and X₂ of the female as well as in the X and Y of the male. Length measurements of normal and deleted chromosomes showed that the breaks in the X are preferentially located between the proximal and middle third of the long arm, whereas in the Y chromosome they are near the middle of the long arm. Translocations of acentric fragments to the long arms of X chromosomes and fusions of deleted X chromosomes resulting in dicentric chromosomes were also observed, but no translocations to euchromatic chromosomes could be found. The relatively high frequency of one or two deleted chromosomes in tetraploid cells is explained by a fusion of two diploid (sister-) nuclei in binucleated cells resulting from mitosis without cytoplasmic division of diploid cells with a break of a chromatid or a deleted chromosome.

---

---

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Ultrastruktur der Mitosekerne in den Plasmodien von Physarum polycephalum

Zusammenfassung Die Ultrastruktur der mitotischen Kerne in den Plasmodien von Physarum polycephalum wurde mit der Dünnschnitt- und der Gefrierätztechnik untersucht.Die Kernhülle bleibt während der Mitose bis in die Telophase erhalten, löst sich dann aber zuerst in der Polgegend und später in der Interzone auf. Bläschen, welche mit Ribosomen besetzt sind, lagern sich an die membranfreien Stellen an und bilden, zusammen mit Teilen der alten Kernhülle, die Hülle der Tochterkerne. Die Porenkomplexe bleiben während der Mitose erhalten.Der Spindelapparat ist in der Metaphase aufgebaut aus durchgehenden Mikrotubuli, welche die Pole verbinden, und aus Kinetochor-Mikrotubuli, welche Chromosomen und Pol verbinden. Die scheibenförmigen Kinetochore 1500–2500 Å im Durchmesser, sind mit einem oder zwei Mikrotubuli verbunden.In der Anaphase erfolgt eine deutliche Streckung des Spindelapparates und eine geringe Verkürzung des Abstandes zwischen Chromosomen und Pol. Da die durchgehenden Mikrotubuli in der Telophase in der Polgegend divergieren, sind sie kaum direkt (durch Stoßen) an der Verlängerung des Spindelapparates beteiligt. Invaginationen der Kernhülle stimmen mit der Hypothese überein, daß während der Anaphasentrennung der Chromosomen Kontraktionswellen auftreten.Filamente, 30–90 Å im Durchmesser, wurden im Spindelapparat beobachtet. Ihre Anordnung und die Ähnlichkeit mit den cytoplasmatischen Filamenten von Physarum lassen vermuten, daß es sich um kontraktile Elemente handelt.

---

The ultrastructure of mitotic nuclei in plasmodia of Physarum polycephalum

Summary The ultrastructure of mitotic nuclei of Physarum polycephalum was investigated by freeze-etching and sectioning techniques.The nuclear envelope remains intact until telophase, and then dissapears first in the polar regions and later in the interzone. Vesicles covered with ribosomes accumulate in the resulting membrane-free areas, and contribute, together with portions of the old nuclear envelope, to the building of the new nuclear envelope. The nuclear pore complexes remain intact during mitosis.The mitotic apparatus in metaphase contains continuous microtubules connecting the two poles, and kinetochore-microtubules connecting chromosomes and poles. The disc-shaped kinetochores, 1500 to 2500 Å in diameter, are in contact with one or two microtubules.In anaphase the mitotic apparatus elongates markedly and the distance between chromosomes and poles shortens slightly. Since the continuous microtubules diverge in the polar regions, they are probably not directly involved in the elongation of the mitotic apparatus. Invaginations of the nuclear envelope indicate that the anaphase separation of chromosomes is accompanied by waves of contractions.Filaments, 30 to 90 Å in diameter, were observed in the mitotic apparatus. Their arrangement and their similarity with cytoplasmic filaments suggest that they are contractile.

Die vorliegende Arbeit wurde der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich als Dissertation vorgelegt.     

Über die Einwirkung von Nucleasen und Proteasen auf die Morphologie menschlicher Chromosomen

Zusammenfassung Nach den üblichen Techniken präparierte ungefärbte Chromosomen wurden unter mikroskopischer Kontrolle mit Hilfe einer Durchströmungsmethode dem Einfluß verschiedener Enzyme ausgesetzt. Diese Durchströmungsmethode garantiert einen vollständigen Austausch des Milieus und eine vollständige Elution der Spaltprodukte.DNase-Einwirkung führt zu feulgennegativen Chromosomenreststrukturen unter Erhaltung der äußeren Chromosomenform. Trypsin führt je nach Konzentration bis zu Strukturverlust der feulgenpositiv verbleibenden Chromosomen. Pepsin hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Morphologie und Färbbarkeit.Die nach DNase-Behandlung entstehenden Reststrukturen lassen sich mit Trypsin und Pepsin konzentrationsabhängig jeweils verschieden stark abbauen; die Einwirkung beider Proteasen nacheinander führt zu völligem Verschwinden der Chromosomen. Damit ist ein Proteinanteil am Aufbau der Chromosomen nachgewiesen.Über orientierende Versuche mit RNase-Einwirkung auf Chromosomen und osmotische Versuche an den Reststrukturen wird ebenfalls berichtet. Es folgt eine Diskussion des chemischen und strukturellen Aufbaus der Chromosomen.

---

Unstained human chromosome preparations were exposed to various enzymes by suffusion under microscopic control. With the method used, a complete elution of enzyme-treated soluble compounds as well as an exchange of the medium becomes possible.DNAse treatment renders Feulgen-negative chromosome residues with unchanged shape. Trypsine, on the other hand, leads depending on concentration to a complete loss of structure, whereas the Feulgen reaction remains positive. Pepsine does not influence shape or staining.Chromosome residues produced by DNAse suffusion are broken down partially by trypsine as well as pepsine; the degree of decomposition depends on enzyme concentration. Both proteases used one after the other lead to complete disappearance of chromosomes. This result points to an essential roll of proteins in chromosome structure.Additional pilot experiments using RNAse and changing of the osmotic pressure were carried out with the chromosome residues. The consequences of the results mentioned for the problems of chemical composition and structure of chromosomes are discussed.

---

---

Direktor: Prof. Dr. med. Dr. H. Baitsch

---

Wesentliche Teile der vorliegenden Arbeit werden von Herrn Ali Bustani als Dissertation der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg i. Br. vorgelegt.     

Inter- und intrachromosomale Verteilung von Chromatidtranslokationen nach Einwirkung von Trenimon auf menschliche Leukocyten in vitro

250 chromatid interchanges induced by Trenimon were analyzed relative to their configuration, the participation of certain chromosomes or chromosome groups and the localization of the exchange points. Cis- and trans-configuration (=asymmetrical and symmetrical interchanges) have been observed in identical frequency. The same was seen relative to complete and incomplete reunion of the breaks. The interchromosomal as well as the intrachromosomal distribution of the exchange points was non-random. Homologous chromosomes participated in interchanges at a higher level of frequency than expected from their relative length. Chromosomes No. 6–12 and X as well as 16 and 21+22 took part in interchanges more frequently and chromosomes No. 2, 3, 4 and 5 more rarely than expected. The exchange points were frequently observed in the proximal regions of the chromosomes (incl. centromere) as well as in the short arms of chromosomes No. 13–15 and 21+22.     

Vitalfluorochromierung von Chromosomen und Kernstrukturen in LM- und HeLa-Zellen mit neuen Acridinfarbstoffen

Zusammenfassung Es wird über die Fluorochromierung von Chromosomen und von Kernstrukturen (Nucleolus-assoziiertes Chromatin) in lebenden HeLa- und LM-Zellen (Mäusefibroblasten) mit neuen Acridinfarbstoffen berichtet. Die Farbstoffe haben in 9-Stellung des Acridingerüsts eine Aminoethylgruppe mit verschiedenen Endgruppen (Formelschema). Fehlt der 9-Substituent, so werden bei Einwirkung des Farbstoffs nur Lysosomen gebildet. Besonders bewährt hat sich bei der Vitalfluorochromierung von Chromosomen und Kernchromatin der Farbstoff 3-Amino-6-methoxy-9-(2-hydroxyetylamino)acridin 1. Konzentrationen von 10^–3 M können bei der Vitalfärbung angewendet werden. Durch Messung des Sauerstoffumsatzes konnte gezeigt werden, daß die Atmungsaktivität der Zellen selbst bei diesen hohen Konzentrationen durch den Farbstoff nicht beeinflußt wird. Daraus schließen wir, daß wir tatsächlich Vitalfärbungen und nicht Postvitalfärbungen beobachtet haben. Ähnliche Eigenschaften hat der bekannte Vitalfarbstoff Acridinorange.

---

Fluorescent staining of chromosomes and nuclear structures in living LM- and HeLa-cells with new acridine dyes

Summary Fluorescent staining of chromosomes and nuclear structures (nucleolus associated chromatin) in living HeLa- and LM-cells (mouse fibroblasts) with new acridine dyes is reported. The dyes have aminoethylgroups in 9-position with different endgroups at this residue (scheme of structures). Dyes without these 9-substituents only induce the formation of lysosomes. An exceptional position on vital staining of chromosomes and nuclear chromatin has the dye 3-amino-6-methoxy-9-(2-hydroxyethylamino)acridine 1. Concentrations of 10^–3 M can be used in vital staining experiments. Measuring the consumption of oxygen we could demonstrate that the dye has no effect on the activity of respiration even at these high dye concentrations. Therefore we conclude that we have really observed vital staining and not postvital staining of chromosomes and nuclear chromatin. Similar properties has the well known vital dye acridine orange.

     

Chromosome studies in 14 patients with disseminated sclerosis

Summary Short term lymphocyte cultures were performed in 14 patients with disseminated sclerosis. The karyotype of all patients was normal, but the frequency of structural chromosome aberrations was increased as compared to 10 healthy controls of same age. There were chromatid type aberrations including gaps and breaks of one or both chromatids and chromosome type aberrations such as acentric fragments dicentis, rings and other abnormal chromosomes. These results confirm the findings of Khondkarian et al. (1967).

---

Zusammenfassung Bei 14 Patienten mit multipler Sklerose wurden kurzfristige Lymphocytenkulturen durchgeführt. Alle Patienten hatten ein normales Karyogramm, Strukturanomalien waren jedoch häufiger als bei den 10 gesunden Kontrollpersonen gleichen Alters. Sie bestanden aus Gaps und Brüchen eines oder beider Chromatiden, azentrischen Fragmenten, dizentrischen Chromosomen, Ringen und anderen anormalen Chromosomen. Diese Ergebnisse bestätigen die Befunde von Khondkarian et al. (1967).

     

Riesenkerne im Endosperm vonAllium ursinum

Zusammenfassung In der chalazalen Region des Endosperms vonAllium ursinum entstehen Riesenkerne, die eine besondere permanent-prophasische Struktur besitzen und während ihres Wachstums polyploid, und zwar zunächst offenbar hexaploid und 12-ploid werden. Sie entwickeln sich völlig kontinuierlich, also ohne zwischengeschaltete Mitosen oder Interphasen, aus triploiden Kernen des jungen Endosperms, die selbst stark vergrößert sind. In alten Embryosäcken treten auch Riesenkerne auf, die mit größter Wahrscheinlichkeit als 24-ploid anzusprechen sind.Die Polyploidisierung der Riesenkerne entspricht nicht dem für Angiospermen typischen endomitotischen Formwechsel. Sie ist wohl als besonders extreme Hemmung und Umbildung von Mitosen aufzufassen, die eine Eigentümlichkeit des Endosperms darstellt.Die 12-ploiden Riesenkerne besitzen gegenüber diploiden Kernen des äußeren Integuments ungefähr das 100fache Volumen, gegenüber den vermutlich oktoploiden Kernen des Wassergewebes der Samenanlagen ungefähr das 20–30fache, gegenüber den triploiden Kernen des jungen Endosperms das 4–7fache Volumen. Die bedeutende Größe der triploiden Kerne des jungen Endosperms —später werden die Kerne sukzessive kleiner —beruht auf gesteigerter Chromosomengröße (die Chromosomen sind etwa 3 1/2 mal voluminöser als in anderen Mitosen) und auf Vermehrung extrachromosomaler Substanz.Die Kerne des Wassergewebes und des gewöhnlichen Endosperms besitzen gewebespezifische Struktur; die Riesenkerne des physiologisch hoch aktiven Basalapparates sind besonders auffallend gewebespezifisch organisiert: sie enthalten in prophasischer Ausbildung Diplo-, bzw. Quadruplound vermutlich Oktuplochromosomen.Als gelegentliche Beobachtungen an nichtchalazalen Regionen des Endosperms seien erwähnt: das Auftreten von Spindeln, die an einem Pol einen, am anderen Pol zwei Tochterzellen ergeben; das Vorkommen häufiger Mitosestörungen in späteren Stadien und wohl damit im Zusammenhang die Bildung hexaploider und wohl 12-ploider Endosperm-kerne, die weitere Mitosen einzugehen vermögen.     

Aberrationsverteilung nach Einwirkung von Myleran auf menschliche Chromosomen in vitro

Zusammenfassung Die Verteilung von Gaps und Brüchen über die Chromosomen des Menschen nach Einwirkung von Myleran in vitro wurde untersucht. Dabei wurde streng zwischen inter- und intrachromosomalem Verteilungsmuster unterschieden. Die Verteilung der Aberrationen auf die Chromosomengruppen sowie auf die Einzelchromosomen der A-Gruppe erfolgt nicht-zufallsgemäß. Dies trifft in gleicher Weise für die intrachromosomale Verteilung zu: besonders aberrationsempfindlichen Chromosomensegmenten stehen auffallend aberrationsresistente Bereiche gegenüber. Die Aberrationsmaxima liegen überwiegend in Segmenten, die eine secondary constriction einschließen. Die Bedeutung des Heterochromatins als Hauptangriffspunkt für die chromosomenschädigende Wirkung des Myleran wird diskutiert. Gaps und Brüche zeigten auffallende Ähnlichkeiten in ihrem intrachromosomalen Verteilungsmuster und scheinen demnach in enger Beziehung zueinander zu stehen. Aus diesem Grund können Gaps künftig nicht mehr als unspezifischer Aberrationstyp betrachtet werden.

---

Distribution of aberrations after treatment of human chromosomes in vitro with myleran (busulfan)

By analysis of 1503 achromatic lesions (gaps) and 1342 breaks induced by myleran (busulfan) in human chromosomes in vitro it was shown that the patterns of interchromosomal and intrachromosomal distribution were significantly non-random. The observations suggest a high sensibility for aberrations of heterochromatic segments (e.g. secondary constrictions). Achromatic lesions and breaks showed a very similar pattern of intrachromosomal distribution

     

Attachment of human chromatin fibers to the nuclear membrane,as seen by electron microscopy

Summary Whole-mount preparations and thin sections of human interphase cells and metaphase chromosomes were examined by electron microscopy. Irregularly folded, 250 Å thick fibers, which is the basic substructure of inactive chromatin and mitotic chromosomes, were found to be firmly attached to the annuli of the inner nuclear membrane. At metaphase, fragments of the nuclear membrane were seen to adhere to the chromatids. Single fibers stretching out from the telomeres were observed connecting chromatids of nonhomologous chromosomes. A possible model of DNA replication at the nuclear pore complex is presented.

---

Zusammenfassung Totalpräparate und Dünnschnitte menschlicher Interphase-Zellen und Metaphase-Chromosomen wurden mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Unregelmäßig gefaltete, 250 Å dicke Fäden bilden die Grundstruktur des inaktiven Chromatins und der Mitose-Chromosomen. Diese Fäden hängen in der Interphase an vielen Stellen fest an der inneren Kernmembran an den annuli der Kernporen. In der Metaphase sind häufig noch Reste der Kernmembran durch Fäden mit den Chromatiden verbunden. Einzelne, jeweill vom Telomer ausgehende Fäden verknüpfen Chromatide nichthomologer Chromosomen. Das Modell einer möglichen DNA-Replikation an den Poren der Kernmembran wird diskutiert.

---

---

Supported by a grant (La 185/3) of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Vergleich von Habitatstruktur und Habitatnutzung in Brutgebiet und Winterareal des Europ?ischen Pirols (Oriolus o. oriolus, L. 1758)

Zusammenfassung Im Brutgebiet des Pirols in Schleswig-Holstein sowie im Winterareal in Simbabwe wurden auf individuenbezogenen Untersuchungsflächen (bird-use-plots, Capen et al. 1986) Vegetationsstruktur und Habitatnutzung erfaßt und verglichen. Der Lebensraum in Afrika ist offener als im Brutgebiet (durchschnittlich 573 Bäume/ha in Afrika gegenüber 865 Bäumen/ha im Brutgebiet) und die Baumbestände sind niedriger (durchschnittliche maximale Vegetationshöhe in Afrika 14 m gegenüber 16,2 m im Brutgebiet). Auch die vertikale Laubverteilung der Bestände ist unterschiedlich. Gemeinsam ist den Habitaten ihre Saisonalität und ihr Strukturreichtum. Vergleicht man als Maße für den Strukturreichtum den Diversitätsindex der vertikalen Laubverteilung und die Heterogenitätsindices für Kronendeckung und Baumdichte, so liegen im Brutgebiet die Diversitätsmaße der vertikalen Laubverteilung um 21 % höher als in Afrika, während dort die Heterogenität der Baumverteilung um 25% und die der Kronendeckung um 29% höher sind. In beiden Gebieten werden vom Europäischen Pirol häufig solche Gehölze aufgesucht, deren floristische Zusammensetzung von wenigen Baumarten dominiert wird.Bei der Nahrungssuche sind die Europäischen Pirole im Brut- wie im Überwinterungsgebiet im Außenbereich der Krone in etwa 85 % der Baumhöhe und oberhalb der Zone mit der maximalen Laubdichte zu finden. Sie bevorzugten in beiden Gebieten Bäume von etwa 13–14 m Höhe.

---

Habitat structure and habitat use of European Golden Orioles (Oriolus o. oriolus, L. 1758) during breeding and wintering

Summary Habitat structure and habitat use of European Golden Orioles were compared in breeding and wintering habitats of northwestern Germany and Zimbabwe. In 25 bird use plots per area, tree density, crown cover, vertical foliage distribution, maximal vegetation height and stratum of maximal vegetation density were measured as an analysis of vegetation structure. For habitat use, the height of trees used by the birds, the horizontal and vertical position of birds in the trees and behavioural parameters were observed.Woodlands in Zimbabwe are lower (14,2 vs 16 m maximal height of vegetation) and more open (573 trees/ha vs 865 trees/ha) than breeding habitats in Schleswig-Holstein and show differences in vertical vegetation structure. Both habitats show well developped vegetation structure and seasonality. In northwestern Germany the diversity of vertical foliage distribution is about 21 % higher than in the plots of Zimbabwe, however in Africa the heterogeneity of tree distribution is 25 % higher and the index of heterogeneity of crown cover is 29 % above the data measured in the breeding habitats. The floral composition in both habitats is dominated by a few tree species.In respect to habitat use no niche shift could be documented between breeding and wintering areas as the birds prefer the outer crown area of trees of 13 – 14 m in height. European Golden Orioles can normally be found at about 85 % of tree height, closely above the zone of maximum vegetation density.

     

Long-term population changes of the most abundant south Finnish forest birds during the past 50 years

Summary 1. Population indices based on bird censuses (especially line transects) are given for south Finnish forest birds (40 species). The indices refer to 1926–27, 1936, 1936–49, 1952–63 and 1973–77.2. Population increases were observed to be much more frequent than decreases. The main reason for the changes is presumably that the structure of the Finnish forests has changed considerably in recent decades. Many bird populations are thus probably well adapted to habitat changes caused by forestry. However, certain species need habitats destroyed by modern forestry (e. g. old forests); in consequence, it is necessary to maintain sufficient old forests areas for conservational purposes.

---

Zusammenfassung 1. Für die 40 häufigsten Waldvögel Südfinnlands werden, meist auf der Grundlage von Linientaxierungen, Populationsindices ermittelt. Diese Indices beziehen sich auf die Jahre 1926/27, 1936, 1936–49, 1952–63 und 1973.2. 22 Arten (Gruppe A der Tabelle) haben eindeutig zugenommen. Die Gründe hierfür sind wohl in Veränderungen der Struktur finnischer Wälder zu suchen, nämlich Zunahme der Fläche von Jungbeständen, der Ausdehnung der Strauchschicht in Altbeständen, der Bedeutung der Fichte als Waldbestandteil und schließlich der Waldränder.3. 7 Arten (Gruppe B) nahmen einheitlich zu mit Ausnahme im SW-Teil des Landes, wo die Zunahme sehr gering war. Diese Arten scheinen in gleicher Weise von den Strukturänderungen finnischer Wälder beeinflußt worden zu sein wie die in Gruppe A. Doch wiesen diese 7 Arten schon 1926/27 im SW Finnlands relativ hohe Dichten auf. Da alle Arten dieser Gruppe hauptsächlich im Süden verbreitet sind, bedeutet die Zunahme in Finnland, daß offenbar die meisten Arten dieser Gruppe ihr Areal nach Norden ausdehnten, was schließlich zu einem deutlichen Populationsanstieg im Untersuchungsgebiet führte.4. 7 Arten (Gruppe C) zeigten keine deutlich erkennbaren Trends. Die Erklärung hierfür scheint in hohen jährlichen Fluktuationen der Populationsgröße als auch in möglichen interspezifischen Konkurrenzverhältnissen zu suchen zu sein.5. 4 Arten (Gruppe D) nahmen deutlich ab, wahrscheinlich in erster Linie infolge der Abnahme des Flächenanteils alter Waldbestände oder der zunehmenden Schwierigkeiten, alte Bäume zu finden.6. So wurden also Zunahmetendenzen weit häufiger als Abnahmetendenzen festgestellt. Diese Ergebnisse stimmen mit anderen Untersuchungen von langfristigen Bestandstrends nordeuropäischer Vogelarten überein. Sie weisen ferner daraufhin, daß offenbar viele Vogelpopulationen an die Habiate, die durch moderne Forstwirtschaft entstehen, gut angepaßt sind. Jedoch sollten diese Ergebnisse vom Standpunkt des Naturschutzes aus nicht falsch interpretiert werden. Sinn des Naturschutzes ist nicht, die Populationsgröße sehr häufiger Arten positiv zu beeinflussen, sondern die Abnahme der Populationsgrößen bedrohter Arten zu verhindern. In diesem Zusammenhang sei auf die Notwendigkeit des Schutzes genügend großer Flächen alter Waldbestände hingewiesen, da eine Reihe von Arten davon im höchsten Maße davon abhängig sind.

     

Spatial relations of human chromosomes identified by quinacrine fluorescence at metaphase

Summary Data on centromere locations from 168 fully identified normal human complements were subjected to special analyses of variance by computer. Aggregation specifically attributable to homologue associations seemed definitely to be absent. Chromosomes 1, 9 and 16, which contain large heterochromatic blocks were distributed as typical non-acrocentrics. X chromosomes in female cells behaved much like other chromosomes of their size, but may have an atypically large homologue distance. Acrocentrics aggregate as a group without specific homologue associations; smaller chromosomes in the group are often nearer the center of the metaphase plate. The data do not suggest stronger acrocentric association in females than males.

---

Zusammenfassung Daten über die Zentromerlokalisation von 168 vollständig identifizierten normalen menschlichen Metaphaseplatten wurden einer speziellen Varianzanalyse unterworfen. Irgendeine Aggregation, die etwa auf eine Assoziation homologer Chromosomen hätte zurückgeführt werden können, fehlte eindeutig. Die Chromosomen 1, 9 und 16, die große heterosomen bei Frauen verhielten sich wie andere Chromosomen der gleichen Größenklasse; die Homologen sind aber etwas weiter voneinander entfernt. Akrozentrische liegen als Gruppe zusammen ohne spezifische Assoziation zwischen Homologen. Kleinere Chromosomen der Gruppe finden sich oft näher dem Zentrum der Metaphaseplatte. Es finden sich keine Hinweise für eine stärkere Assoziation der Akrozentrischen bei Frauen im Vergleich zu Männern.

     

Ultrastructure of the human chromosome fiber

Summary Human chromosomes and their fibers were studied by electron microscopy as whole mounts in metaphase and interphase after surface spreading and critical point drying and as thin sections after fixation and embedding. Chromosomes and interphase nuclei were composed of irregularly coiled fibers measuring about 200 to 300 Å in width. Thinner and straighter chromosome fibers were produced by stretching or NaCl extraction. Thin sections of metaphase chromosomes showed 200 Å wide granular outlines containing regularly coiled 70–80 Å wide fibrils. These smaller substructures appeared hollow with a 20 Å thick electron dense wall. The possible arrangement of the DNA molecule as a tertiary coil in the chromosome fiber of living cells is suggested.

---

Zusammenfassung Menschliche Chromosomen und-Fäden in Meta- und Interphase wurden als Totalpräparate nach Oberflächenspreitung und Kritischer-Punkt-Trocknung und als Dünnschnitte nach Fixierung und Einbettung mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Metaphase-Chromosomen und Interphase-Kerne fanden sich als aus unregelmäßig gewundenen Fäden von 200–300 Å Dicke bestehend. Durch Dehnung und NaCl-Extraktion wurden diese Chromosomenfäden dünner und gerader. Dünnschnitte der Metaphase-Chromosomen zeigten 200 Å breite granuläre Fadenkonturen, die regelmäßig gewundene, spiralig angeordnete 70–80 Å breite Fibrillen enthielten. Diese fibrillären Unterstrukturen erschienen hohl mit einer 20 Å dicken elektronendichten Wand. Die mögliche Anordnung des DNA-Moleküls als Tertiärschraube im Chromosomenfaden lebender Zellen wird diskutiert.

---

---

Supported by a grant (La 185/3) of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über Beziehungen der Kernä Quivalente von Schizophyten zu den Mitochondrien höher organisierter Zellen

Zusammenfassung In den Zellzentren von Schizophyten können außer Desoxyribonukleinsäure — die den kernäquivalenten Charakter der Organelle begründet — Ribonukleinsäure, Phosphate und Lipoide nachgewiesen werden. Das Vorhandensein dieser Stoffgruppen macht Beziehungen der Zellzentren zu den Mitochondrien höher organisierter Zellen wahrscheinlich. Desoxyribonukleinsäurekomplexe der Kernäquivalente und Phosphatkörper der Mitochondrienäquivalente haben — obwohl Komponenteneines Organells — eine gesonderte ontogenetische Entwicklung.Der gemeinsame Ursprung der phylogenetischen Entwicklung von Zellkern und Mitochondrien bzw. von diesen ableitbaren Zellorganellen (Plastiden) wird als möglich angesehen. Die Rolle dieser Organelle als Organisationszentren erscheint durch die aufgezeigten Zusammenhänge unter neuen Gesichtspunkten.Mit 2 Textabbildungen.     

The suitability of some crops to infestation by the wheat aphid, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae)

The suitability of some crop cultivars, planted in the Orange Free State province of South Africa, as hosts for the wheat aphid, Schizaphis graminum (Rond.), was examined in the laboratory by giving aphids tethered flight and releasing them on individual plants. Comparisons made between wheat, oats and rye and between differently aged wheat foliage, showed that wheat was more readily infested by alighting aphids than either oats or rye, on which subsequent longevity was moreover adversely affected, and that mature wheat was just as readily infested as young wheat.

---

Zusammenfassung Die Eignung einiger im Oranje-Freistaat Südafrikas angebauter Getreide als Wirtspflanzen für die Weizenblattlaus Schizaphis graminum (Rond.) wurde im Laboratorium untersucht, indem flugfähige Blattläuse nach Flug an der Fessel auf den einzelnen Pflanzen freigelassen wurden.Vergleiche zwischen Weizen, Hafer und Reis zeigten, daß Weizen ein attraktiverer Wirt ist als Hafer und Reis, zumindest was die hier geprüften Kultivare anbetrifft. Läuse, die nach einem Flug von 5, 10 oder 60 Minuten auf den genannten Wirtspflanzen freigelassen wurden, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Ansiedlungsverhalten und der ferneren Lebensdauer. Während sich die Mehrzahl der Versuchstiere auf Weizen innerhalb kurzer Zeit für dauernd ansiedelte, waren die auf Hafer und Reis angesetzten ruhelos und verließen diese Wirtspflanzen leicht wieder. Die Annahme der Wirtspflanzen konnte jedoch gesteigert werden durch Verlängerung der vorangehenden Flugdauer, indem sich nach verlängerten Flügen mehr Aphiden ansiedelten als nach kurzen. Obwohl die Geflügelten alle drei Wirte besiedelten und die Produktion von Larven aufnahmen, war ihre lebensdauer auf Hafer und Reis beeinträchtigt, wo sie zwischen 10 und 24 bzw. zwischen 12 und 42 Tagen schwankte, während sie auf Weizen vergleichsweise 22–52 Tage währte. Obwohl infolge Anfangsfruchtbarkeit Weizen nach allen Flugzeiten rascher besiedelt wurde als Hafer oder Reis, so zeigte doch die Gesamtfruchtbarkeit pro angesiedelter Mutterlaus mit 21–71 Larven auf Weizen, 18–73 auf Hafer und 9–70 auf Reis keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Wirten.Beim Vergleich von Versuchsergebnissen über Fruchtbarkeit, Lebensdauer und Probeverhalten der Geflügelten, die an jungen oder reifen Weizenblätten freigelassen wurden, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, mit der Ausnahme, daß die Reproduktionsrate auf den jungen Blättern anfangs höher war. Es ist deshalb zu erwarten, daß die Weizenläuse im Freiland erwachsene Weizenpflanzen ebenso leicht befallen wie junge.

     

Diatomeen von der Sinai-Halbinsel und aus dem Libanon-Gebiet

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden 32 Aufsammlungen von der Sinai-Halbinsel, aus dem Libanon und aus Südpalästina auf ihren Gehalt an Diatomeen untersucht. Bei dem Material handelt es sich um Laubmoose und Teile von Phanerogamen, die an Felsen der Hochgebirge, an Quellen Bowie in den Wâdis und Oasen gesammelt wurden, eine Probe entstammt dem Litoral des Toten Meeres.Insgesamt warden 149 Formen festgestellt, die rich auf 122 Arten und 28 Gattungen verteilen. Davon leben im Sinaigebiet 132 Formen (112 Arten in 27 Gattungen), in Palästina 58 Formen (54 Arten in 19 Gattungen). Davon wurden folgende Formen als neue Arten bzw. Variationen beschrieben: Achnanthes coarctata var. sinaensis nov. var. (S 43, S. 53, Fig. 6,7). Amphora strigosa nov. spec. (S. 44, S. 53, Fig. 30–33) Caloneis desertorum nov. spec. (S. 45, S. 54, Fig. 8,9) Cymbella Kolbei nov. spec. (S. 46, S. 53, Fig. 20–26) — monticola nov. spec. (S. 46, S. 53, Fig. 45, 46). Fragilaria fonticola var. sinaica nov. var. (S. 46, S. 53, Fig. 1–4). Hantzschia fenestrata nov. spec. (S. 48, S. 53, Fig. 47–50). Navicula mutica v. graciles f. apiculata n.f. (S. 49, S. 54, Fig. 36). Nitzschia desertorum nov. spec. (S. 50, S. 53, Fig. 53–55). Pinnularia Kneuckeri nov. spec. (S. 50, S. 54, Fig. 22–32).Die Flora setzt rich im wesentlichen aus kosmopolitischen und eurytopen Formen zusammen, nur 13 Arten können als tropische Formen bezeichnet werden. Der Anteil der Halophyten ist mit 22% der Formen = 26% der Arten verhaltnismÄssig hoch, innere Schalen und Kratikularbildungen warden häufig beobachtet.Als Ursache sowohl der allgemeinen Artenarmut als auch der stärkeren Beteiligung der Halophyten Bowie des häufigen Auftretens innerer Schalen sind die geologischen und klimatologischen Verhältnisse des Gebiets anzusehen.Abschliessend werden systematische Bemerkungen zu einigen der der beobachteten Formen gegeben.     

Late DNA replication pattern of human chromosomes determined by means of 3H-Deoxycytidine

Summary In the earlier investigations of the late labeling patterns of human chromosomes, ³H-thymidine was used for labeling. Since the quinacrine-positive areas of the chromosomes which were generally shown to correspond to the late replicating segments are composed of A+T-rich DNA, preferential incorporation of ³H-thymidine alone might result in the formation of this labeling pattern. When ³H-deoxycytidine was used, however, the same, but less distinct late labeling patterns were obtained as after ³H-thymidine incorporation. Obviously, the late labeling pattern is enhanced by ³H-thymidine incorporation in the quinacrine-positive areas. The dull fluorescent secondary constrictions of the chromosomes Nos. 1 and 16 were more frequently labeled when ³H-deoxycytidine was used.

---

Zusammenfassung Bei den früheren Untersuchungen über das Spät-Replikationsmuster der menschlichen Chromsomen wurde ³H-Thymidin zur Markierung verwendet. Da die quinacrinpositiven Areale der Chromosomen, die im allgemeinen mit den spätreplizierenden Segmenten zusammenfallen, durch einen erhöhten A+T-Gehalt gekennzeichnet sind, könnten diese Muster allein durch bevorzugten Einbau von ³H-Thymidin entstehen.Bei Verwendung von ³H-deoxy-Cytidin werden jedoch identische, allerdings weniger deutliche Replikationsmuster erhalten. Offenbar wird das Spätreplikationsmuster durch verstärkten Einbau von ³H-Thymidin in die quinacrinpositiven Areale verstärkt. Die nur schwach fluorescierenden sekundären Constrictionen der Chromosomen Nr. 1 und 16 waren nach Verwendung von ³H-deoxy-Cytidin häufiger markiert als nach Markierung mit ³H-Thymidin.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen menschlicher Metaphasen-Chromosomen

Zusammenfassung Chromosomen von Mitosen im Metaphasestadium nach Colchicinbehandlung normaler menschlicher Fibroblastenkulturen wurden mit dem Elektronenmikroskop untersucht.Nach Fixierung in Glutaraldehyd und Einbettung in Epon zeigen Schnittpräparate nach Kontrastierung mit Uranylacetat als feinste erkennbare Elemente etwa 30 Å dicke, schraubig gewundene Fibrillen, die dickere, vielfach und unregelmäßig gefaltete Fibrillen von 100–150 Å Durchmesser aufbauen.Isolierte ganze Chromosomen, die zur Präparation mit hypotoner Salzlösung vorbehandelt, in Alkohol-Essigsäure fixiert und luftgetrocknet wurden, lassen stark gewundene dicke Fibrillen von 200–300 Å durchmesser erkennen, die aus schraubig gewundenen 30 Å dicken Fibrillen bestehen. In Schnittpräparaten von ähnlich vorbehandelten Chromosomen finden sich ebenfalls 200–300 Å dicke Fibrillen, die aus 30 Å dicken feineren Fibrillen in lockerer Anordnung aufgebaut sind. Der größere Durchmesser der dicken Fibrillen in hypoton vorbehandelten Präparaten könnte durch Auflockerung der feinen Fibrillen hervorgerufen sein.In allen Präparaten sind die auch lichtmikroskopisch sichtbaren primären Windungen der Chromatiden angedeutet. Die dickeren Fibrillen lassen sonst keine regelmäßige Anordnung erkennen. Längsunterteilungen im Sinne von Halb- oder Viertelchromatiden sind nicht zu sehen. In Totalpräparaten erscheint die Region des Zentromers weniger dicht, und Kinetochoren sind nicht erkennbar.Es wird die Frage diskutiert, ob nur eine kontinuierliche und vielfach gewundene Fibrille oder mehrere miteinander verflochtene Fibrillen und Stränge ein Chromatid aufbauen.

---

Metaphase chromosomes of colchizinized normal human fibroblast cultures were investigated with the electron microscope.Sections of glutaradehyde fixed and epon embedded chromosomes show 30 Å thick coiled fibrils building up folded thicker fibrils of 100–150 Å diameter.Isolated total chromosomes pretreated in hypotonic salt solution, fixed in alcohol-acidic acid and air dried, show also 30 Å thick fibrils coiled into thicker fibrils of 200–300 Å diameter. Sections of similarly treated and epon embedded chromosomes show fibrils of similar dimensions but more loosely coiled than in glutaraldehyde fixed sections.Major coils also seen by light microscopy are noticeable in all preparations. No signs of longitudinal subdivisions of the chromatids are detectable. In whole mount preparations the centromere region appears as less dense and kinetochores cannot be seen.The question is discussed whether one single continuous fibril coiled to a thicker fibril which in turn is irregular folded to a strand laid into the major coils builds up a chromatid, or if many thin fibrils join together to thicker fibrils which again form thicker strands which are finally twisted together to a chromatid.

     

Die Struktur der Hoch Endopolyploiden Kerne Im Endosperm von Zea Mays,Das Auffallende Verhalten Ihrer Nucleolen und Ihr Endopolyploidiegrad

Zusammenfassung Die endopolyploiden Kerne des Endosperms von Zea mays enthalten bei 3 eingehend und 10 stichprobenartig untersuchten Sippen durchgehend Chromatinstränge, die sich aus den perlschnurartig gebauten Endochromosomen zusammensetzen. Sie stehen zum Teil netzartig miteinander in Verbindung, so daß sie nicht individuell als Riesenchromosomen kenntlich sind. In ihren Verlauf schalten sich die endomitotisch herangewachsenen knobs in Form kompakter Endochromozentren oder±dichter Ansammlungen von Heterochromomeren ein.Die Endopolyploidisierung führt bei den drei Sippen WF 9, M 14 und WF 9 X M 14 und offenbar auch bei den zehn anderen bis zu 192-Ploidie, ausnahmsweise zu 384-Ploidie.Die Kerne von M 14 erscheinen bei höchstwahrscheinlich gleicher Polyploidiestufe im allgemeinen ärmer an Chromatin als die von WF 9, und auch innerhalb dieser Sippe gibt es analoge Schwankungen kleineren Ausmaßes. Sie beruhen vermutlich auf Spiralisierungseffekten.Sippenspezifische Unterschiede bestehen auch im Vorkommen von Sekundärnucleolen, kleineren Nucleolen, die dicht neben den Hauptnucleolen an den drei endo-nucleolar-organizing bodies entstehen und bei WF 9 häufiger, in höherer Zahl und größeren Dimensionen als bei M 14 auftreten. Bei der Sippe M 14 werden dagegen häufiger und gehäuft Vacuolen aus den Nucleolen ausgestoßen (=freie N.); auch finden sich reichlicher als bei WF 9 zusätzliche kleine Nucleolen in den Chromatinsträngen eingeschaltet oder an ihnen angeheftet (=festsitzende N.). Der Bastard nimmt bezüglich der Sekundärnucleolen eine Mittelstellung zwischen den Elternsippen ein; bezüglich der freien und festsitzenden Nucleolen verhält er sich ähnlich wie M 14, bezüglich der Protuberanzen ähnlich wie WF 9.Die verschiedenartigen Nucleolen—einschließlich der in Ausstoßung begriffenen Nucleolusvacuolen—enthalten RNS, was sich aus der Methylgrün-Pyroninfärbung, kombiniert mit Ribonuclease-Behandlung ergibt.

---

The structure of the highly endopolyploid nuclei in the endosperm of Zea mays, their conspicuous nucleolar conditions and degree of endopolyploidy

Summary The endopolypoid nuclei in the endosperm of Zea mays (8 inbred lines and 5 hybrids, 2+1 were investigated intensively) throughout contain strands of chromatin, which are composed of endochromosomes having chromomeric constitution. Some of the strands join laterally and most of them cannot be recognized individually. Inserted within them are endopolyploid knobs of compact heterochromatin or assemblages of heterochromomeres.In the lines WF 9 and M 14, the hybrid WF 9 x M 14 and obviously in the others the largest nuclei are 192 n and exceptionally 384 n.Nuclei of M 14 most likely having the same degree of polyploidy as those of WF 9 seem to contain less chromatin and even within WF 9 there are similar variations; probably they result from different spiralization.The different lines also show specific differences concerning the secondary nucleoli; these are nucleoli developing with endopolyploidization side by side with the main nucleoli at the three endo-nucleolar-organizing-bodies; WF 9 shows them in more nuclei, in higher frequency and in larger dimensions than M 14. In M 14 on the contrary more vacuoles (=free nucleoli) are ejected from the nucleoli and this happens more often; small additional nucleoli are also more abundantly inserted in the chromatin-strands. The hybrid behaves intermediately concerning the secondary nucleoli, more like M 14 concerning inserted and free nucleoli and similar to WF 9 in expulsion of vacuoles.Staining with methylgreen-pyronin and treatment with ribonuclease show the different nucleoli including the ejected vacuoles to contain RNA.