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.

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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.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Mit technischer Assistenz von Jutta Winkler und W. Kofler.     

Cytological and cytogenetical studies on brain tumors

Summary In the cytogenetical investigation of 70 meningiomas 5 tumors with a Ph¹-like chromosome were found. In 3 tumors with 46 chromosomes this chromosome was identified to be indeed a deleted G chromosome. In the other 2 tumors the observed fragment could only be supposed to derive from a G chromosome, for further chromosomes were missing. The similarity of these findings to those in the chronic myelogenous leukemia enhances the hypothesis that the distal part of the long arm of one G chromosome influences the control of cell proliferation.

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Zusammenfassung Bei der cytogenetischen Untersuchung von 70 Meningeomen fanden sich 5 Tumoren mit einem Ph¹-ähnlichen Chromosom. In 3 Fällen konnte das fragliche Chromosom als ein deletiertes G-Chromosom identifiziert werden. Bei den restlichen 2 Tumoren konnte nur vermutet werden, daß es sich bei dem gefundenen zentrischen Fragment um ein verkürztes G-Chromosom handelt, da noch weitere Chromosomen fehlen. Die Ähnlichkeit des Befundes mit demjenigen bei der chronischen myeloischen Leukämie unterstützt die Hypothese, daß der distale Teil des langen Arms eines G-Chromosoms für die Kontrolle der Zellproliferation von Bedeutung ist.

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with assistance of W. Kofler and H. Büscher     

Cytological and cytogenetical studies on brain tumors

Summary Twelve out of 88 cytogenetically examined meningiomas of female patients showed, in addition to the typical loss of a chromosome 22, a loss of 1 or more chromosomes of group C. Among them 8 tumors had less than 8% cells with Barr-body-like particles, whereas in one tumor 12% and in 3 others over 20% Barr bodies were found, which, based on control studies, were classified as sex-chromatin negative, partly positive, and positive, respectively. In one case the loss of an X chromosome was verified by Giemsa banding.In 6 out of 24 meningiomas of male origin, the chromosoma. morphology and association pattern strongly indicated that besides the loss of a chromosome 22, the Y chromosome was also missing. Moreover, the loss of the male sex chromosome could be ascertained in 4 tumors by the conspicuous absence of Y fluorescence in interphase nuclei and in metaphase plates after fluorescence staining.The findings are discussed in connection with the gonosomal loss in other human tumors and in old age.

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Zusammenfassung Unter 88 cytogenetisch untersuchten Meningeomen von Frauen wurden 12 Tumoren gefunden, bei denen außer dem für Meningeome typischen Verlust eines Chromosoms 22 auch ein oder mehrere Chromosomen der C-Gruppe verlorengegangen waren. Bei 8 dieser Tumoren konnte in Gewebekulturpräparaten nur in weniger als 8% der untersuchten Zellen Barr-body-ähnliche Kernstrukturen nachgewiesen werden, bei einem Tumor fanden sich 12% und bei 3 über 20% Barr-bodies. Auf Grund von Vergleichsuntersuchungen wurden 8 Tumoren als geschlechtschromatinnegativ, 1 Tumor als teilweise positiv und die übrigen 3 als eindeutig positiv eingestuft. Bei einem Meningeom konnte das Fehlen eines X-Chromosoms direkt mit der Giemsa-Bandentechnik nachgewiesen werden.Bei 6 von 24 Meningeomen männlicher Herkunft konnte auf Grund der Chromosomenmorphologie und des Assoziationsverhaltens sehr wahrscheinlich gemacht werden, daß außer dem Chromosom 22 auch das Y-Chromosom verlorengegangen war. Bei 4 dieser Tumoren konnte eine Fluorescenzfärbung durchgeführt werden, wobei das Fehlen einer Y-Fluorescenz in Interphasezellen und Metaphaseplatten nachweisbar war.Diese Befunde werden im Zusammenhang mit dem Geschlechtschromosomenverlust bei anderen menschlichen Tumoren und im hohen Lebensalter diskutiert.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 51 E 12).

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Parts of this work are included in the doctoral thesis (M.D.) of H.S. at the University of Munich, Germany.     

Cytological and cytogenetical studies on brain tumors

Summary The recently detected reciprocal translocations in chronic myeloic leucemia (CML) and Burkitt's lymphoma (BL) made it necessary to clarify if meningiomas really show the described monosomy 22 or also a translocation.In 10 out of 12 meningiomas a total or partial translocation of the missing chromosome 22 to another chromosome could be ruled out by fluorescence banding analysis. Two meningiomas showed marker chromosomes of such a complex composition that it was impossible to decide if a 22 translocation was present or not.From these results it was concluded that meningioma cells, in contrast to CML and BL, show almost regularly a loss of a definitive part of their genome.

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Zusammenfassung Die erst kürzlich entdeckten reziproken Translokationen bei der chronisch myeloischen Leukämie (CML) und beim Burkitt-Lymphom (BL) machten es notwendig zu überprüfen, ob beim Meningeom tatsächlich die beschriebene Monosomie 22 oder ebenfalls eine Translokation vorliegt.In 10 von 12 Meningeomen konnte eine partielle oder totale Translokation des fehlenden Chromosoms 22 auf ein anderes Chromosom durch die Analyse der Fluorescenzbanden ausgeschlossen werden. 2 Meningeome zeigten Markerchromosomen von so komplexer Zusammensetzung, daß es nicht möglich war zu entscheiden, ob eine 22-Translokation vorliegt oder nicht.Aus den Ergebnissen wird geschlossen, daß Meningeomzellen, im Gegensatz zu CML und BL, fast regelmäßig den Verlust eines definierten Teils ihres Genoms aufweisen.

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Supported by Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 51; E 12).     

Dicentric chromosome due to an unusual fusion

Summary The case of a very mild 18p—syndrome is reported. In a mentaly retarded girl was recovered karyotype with 45 chromosomes. The absent chromosomes G and E (18) were replaced by a submetacentric, dicentric chromosome, originated from an unusual fusion. The examination of serum immunoglobulins revealed the deficiency of IgA.

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Zusammenfassung Es wird über einen Fall von mäßigem 18p—Syndrom berichtet. Bei einem mentalretardierten Mädchen wurde ein Karyotyp mit 45 Chromosomen festgestellt. Das fällende Chromosom war mit einem submetazentrischen und gleichzeitig dizentrischen Chromosom ersetzt, das durch eine sehr ungewöhnliche Fusion entstand. Die Untersuchung der Immunglobuline hat einen deutlichen -A-Globulin-Mangel gezeigt.

     

Cat-eye syndrome,a partial trisomy 22

Summary A family is presented in which a phenotypically normal mother and her healthy daughter both had abnormal children with a small supernumerary chromosome. Both had clinical symptoms suggestive of cat-eye syndrome. In both women 1 G-chromosome was found to be replaced by a small submetacentric satellited chromosome. Its fluorescence pattern was compatible with that of a chromosome 22, and so was the fluorescence pattern of the supernumerary chromosome in one of the phenotypically abnormal children. Since complete monosomy G in addition to partial autosomal trisomy would not be compatible with clinical normality the respective karyotypes must be interpreted as a small deletion of a chromosome 22 in the healthy mother and daughter and a partial trisomy 22 in their abnormal children. Therefore it can be concluded that a deletion of a chromosome 22 is compatible with a normal phenotype and that the cat-eye syndrome results, at least in this family, from a partial trisomy 22.

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Zusammenfassung Es wird über eine Familie berichtet, in der eine phänotypisch normale Mutter und ihre gesunde Tochter je ein abnormes Kind mit einem kleinen überzähligen Chromosom zur Welt gebracht hatten. Die Kinder hatten klinische Zeichen des Cat eye-Syndroms. Im Chromosomensatz beider Frauen war 1 G-Chromosom durch ein kleines submetazentrisches, satellitentragendes Chromosom ersetzt, dessen Fluorescenzumuster dem eines Chromosoms 22 entsprechen könnte. Das gleiche Muster wurde in dem überzähligen Chromosom bei einem der Kinder gefunden. Da eine totale G-Monosomie zusätzlich zu einer autosomalen Trisomie eines anderen Chromosoms nicht vereinbar ist mit vollkommener klinischer Unauffälligkeit, muß die Chromosomenanomalie der gesunden Mutter und Tochter als kleine Deletion 22 angesehen werden und die der abnormalen Kinder infolgedessen als partielle Trisomie 22. Aus diesen Befunden kann geschlossen werden, daß eine Deletion des Chromosoms 22 mit einem normalen Phänotyp vereinbar ist und daß, zumindest in dieser Familie, das Cat eye-Syndrom die Folge einer partiellen Trisomie 22 ist.

     

Familiäre 2/C-Translokation: 46,XY t (2p-; Cp+) und 46,XX Cp+

Zusammenfassung Bei einem Patienten mit multiplen Mißbildungen wurde eine Duplikation für die distale Hälfte vom kurzen Arm des Chromosoms 2 und eine Defizienz an einem C-Chromosom gefunden. In der Literatur sind vier Fälle mit ähnlicher Duplikation, jedoch jeweils einer klein n Defizienz am Chromosom 3 beschrieben worden. Ein Vergleich der klinischen Merkmale bei den fünf Patienten zeigt weitgehende Übereinstimmungen. Es wird gefolgert, daß die gleichartige Duplikation für das einheitliche klinische Bild der Patienten verantwortlich ist. Es wurden Chromosomenmessungen, Analysen der Replikationsmuster und Meioseuntersuchungen durchgeführt. Die Genloci für das Ss- und das Rh-System konnten von einer Lokalisierung auf dem duplizierten Segment ausgeschlossen werden.

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2/C translocation in father and daughter: 46,XY t (2p-;Cp+) and 46,XX Cp+

Summary In a patient with multiple anomalies, a duplication comprising the distal half of the short arm of chromosome 2 and a small deficiency of a C-chromosome was found. Four other cases from the literature exhibit a similar duplication combined with a small deficiency each of chromosome 3. Comparison of the clinical pictures of the five patients revealed a conformity in the major features. It is concluded that the duplication is responsible for the uniform appearance of these patients. The studies performed include chromosome measurements, examination of replication patterns and meiosis. The gene loci for the Ss and Rh systems could be excluded from localization on the duplicated segment.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Banding patterns and late replication in HeLa cells

Summary The modal chromosome number of the HeLa HEI was determined as 71. About 80% of these chromosomes are intact normal human chromosomes, judging from their banding patterns. Up to 18 marker chromosomes were found. The composition of several of them was elucidated. If the chromosome constitution of the HeLa is calculated including the analyzed markers, most chromosomes are present in 3 copies per cell. Chromosome No. 8 is present only in one copy per cell whereas there are usually 4 copies of chromosome No. 9. The late 3H-thymidine incorporation patterns of the apparently normal chromosomes of the HeLa cells are identical to those of normal cells. However, the incorporation rates of the secondary constrictions of chromosomes Nos. 1 and 9 are strikingly enhanced in contrast to normal blood cultures. Typical late replication patterns are also observed in the marker chromosomes. The replication patterns of identifiable normal segments of the markers are no different from the corresponding segments of normal chromosomes.

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Zusammenfassung Die mittlere Chromosomenzahl im HeLa HEI-Stamm liegt bei 71. Ungefähr 80% dieser Chromosomen sind, soweit man aus ihrem Bänderungsmuster schließen kann, intakte normale menschliche Chromosomen. Bis zu 18 Marker-Chromosomen wurden in den einzelnen Zellen gefunden; die Zusammensetzung mehrerer dieser Marker konnte aufgeklärt werden. Wenn diese analysierten Marker einkalkuliert werden, zeigt sich, daß die meisten Chromosomen im HeLa-Stamm in 3 Kopien vorliegen. Das Chromosom Nr. 8 findet sich nur in einem Exemplar je Zelle, wogegen das Chromosom Nr. 9 meistens in 4 Kopien vorliegt. In den offenbar normalen Chromosomen des HeLa-Stammes stimmen die Muster der späten DNS-Replikation mit denen in normalen diploiden Zellen überein. Allerdings ist die Einbaurate in den sekundären Constrictionen der Chromosomen Nr. 1 und 9 deutlich gegenüber normalen Blutkulturzellen erhöht. Auch die Marker zeigen typische Spät-Replikationsmuster. Die Replikation in den identifizierten Abschnitten der Marker stimmt mit derjenigen in den entsprechende Segmenten der intakten Chromosomen überein.

     

A Chromosome 13q+in a patient with characteristics of the trisomy 13 syndrome

Summary In a patient with moderate multiple congenital anomalies, a chromosome 13q+was consistently present in lymphocytes and fibroblast cells. The additional segment replicates its DNA synchronously with the distal late replicating portion of chromosome 13. The patient exhibits several features common in the trisomy 13 syndrome, among others increased HbF and low HbA₂ values as compared to age matched controls. From these data, it is concluded that the patient carries a duplication of the distal third of chromosome 13 long arm. As a possible mechanism for the origin of this duplication, a meiotic pairing disorder due to repetitive gene constitution is discussed.

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Zusammenfassung Bei einem Mädchen mit nur mäßigen multiplen Mißbildungen fand sich ein Chromosom 13q+in allen untersuchten Zellen aus Blut und Bindegewebe. Das zusätzliche Chromosomensegment schließt die DNS-Synthese synchron mit dem distalen, relativ spät replizierenden Abschnitt von Chromosom 13 ab. Die Patientin zeigt zahlreiche klinische Merkmale der Trisomie 13, unter anderem erhöhte HbF- und niedere HbA₂-Werte im Vergleich zu altersgleichen Kontrollen. Aus diesen Befunden ist zu schließen, daß das Kind eine Duplikation für das distale Drittel des langen Armes eines Chromosome 13 trägt. Als möglicher Mechanismus für die Entstehung dieser Duplikation wird eine Störung der meiotischen Paarung diskutiert, die durch repetitive Sequenzen bedingt sein könnte.

     

The identification of the chromosomes of the F group by quantitative methods,with an appendix on the relative DNA measurements of human chromosomes

Summary An attempt to identify the F chromosomes was made in a subject heterozygous for an interchange between chromosome 15 and one of the F group.A study of the length, DNA content and DNA synthesis at the end of the S period has shown that DNA measurements and DNA labelling are very useful for the identification of these chromosomes while length contributes relatively little. On the basis of our results chromosome 19 can be defined as the F chromosome which synthesises a little more DNA at the end of S and has a higher DNA content while chromosome 20 is the one which labels more weakly at the end of S, has a smaller DNA content and is presumably somewhat shorter.In the Appendix the results of measurements of the human chromosomes DNA content, obtained by a modified integrating microdensitometer, have been analysed.

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Zusammenfassung Es wird ein methodologisch neuer Versuch zur Identifikation der F-Chromosomen bei einem Translokationsträger 15/F beschrieben. Von den Kriterien Chromosomenlänge, DNS-Gehalt und DNS-Synthesemuster erweisen sich lediglich die DNS-Messungen mittels Spektrophotometer nach Gallocyanin-Chromalaun-Färbung sowie die DNS-Markierung nach Verwendung von H³-Thymidin als für die Identifikation der F-Chromosomen brauchbar. Chromosom Nr. 19 synthetisiert etwas mehr DNS gegen Ende der S-Phase und hat ebenfalls einen höheren DNS-Gehalt als Chromosom Nr. 20.—In einem Anhang werden die mikrodensitometrischen Methoden sowie die mathematischen Analysen ausführlich erörtert.

     

Localization of genes on human chromosomes by studies of human-Chinese hamster somatic cell hybrids

Summary About 75 man-Chinese hamster hybrid clones were analysed for their human chromosome complement and simultaneously tested for human enzyme markers. Correlation of the presence of chromosomes and enzyme activity revealed assignments of the PGD linkage group to chromosome 1, ME₁, PGM₃ and IPO-B to 6, LDH-A to 11, LDH-B to 12 and IPO-A to 21.The assignment of PGM₃ puts the HL-A loci on chromosome 6. Segregation of the enzymes of the PGD linkage group was demonstrated in a clone which had retained a deleted chromosome 1. Subclones of this line indicate that the loci for PGD and PGM₁ are situated on the short arm or proximal part of the long arm of 1 and the locus for Pep-C on the long arm.

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Zusammenfassung Etwa 75 Hybrid-Zellklone Mensch/Chinesischer Hamster wurden in bezug auf den menschlichen Anteil ihres Chromosomensatzes analysiert und gleichzeitig auf menschliche Enzym-Marker untersucht. Die Korrelation zwischen Anwesenheit von Chromosomen und Enzym-Markern ließ die Folgerung zu, daß die PGD-Koppelungsgruppe auf Chromosom 1, ME₁, PGM₃ und IPO-B auf Nr. 6, LDH-A auf 11, LDH-B auf 12 und IPO-A auf Chromosom 21 gelegen ist.Die Lokalisation von PGM₃ läßt die Folgerung zu, daß auch die HL-A-loci auf Chromosom 6 lokalisiert sind. Aufspaltung der Enzyme der PGD-Koppelungsgruppe konnte an einem Klon dargestellt werden, der ein deletiertes Chromosom 1 enthielt. Die Subklone dieser Linie zeigen, daß die loci für PGD und PGM₁ auf dem kurzen Arm oder dem proximalen Teil des langen Arms von Chromosom Nr. 1 liegen, während der locus für Pep-C auf dem langen Arm gelegen ist.

     

Unterschiede zwischen Mutter-kind- und Vater-Kind-Korrelationen im Hautleistensystem des Menschen

Zusammenfassung An einem Untersuchungsgut von 92 Familien mit insgesamt 518 Personen wurden für 36 quantitativ erfaßbare dermatoglyphische Merkmale die Korrelationen zwischen den Kindern und ihren beiden Elternteilen festgestellt. Die Korrelationskoeffizienten aus den Mutter-Kind-Vergleichen liegen im Durchschnitt signifikant höher als diejenigen aus den Vater-Kind-Vergleiche, während zwischen Mutter-Sohn und Mutter-Tochter sowie zwischen Vater-Sohn und Vater-Tochter keine wesentlichen Unterschiede bestehen (Tabelle 2). Da illegitime Kinder und intrauterine Umwelteinflüsse als Ursache der höheren Mutter-Kindals Vater-Kind-Ähnlichkeit unwahrscheinlich sind und auch kein Effekt der Geschlechtschromosomen angenommen werden kann, muß damit gerechnet werden, daß das im weiblichen Gameten reichlicher vorhandene Plasma Erbinformationen trägt. Es wurde deshalb die — freilich zunächst nur rein heuristische — Hypothese einer extrachromosomalen Vererbung beim Menschen aufgestellt.

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Differences between mother-child and father-child correlations of the dermatoglyphics in man

Summary Correlations between children and their parents in a sample of about 92 families, being a total of 528 persons, were computed on the basis of 36 quantitative dermatoglyphic features. The average correlation coefficient for the mother-child comparisons is significantly higher than that for the father-child comparisons, whereas there are no essential differences between mother-son and mother-daughter or between father-son and father-daughter correlations (Table 2). Illegitimacy and the intra-uterine environment cannot be regarded as probable causes for the higher similarity between mother and child than between father and child; nor can an effect of the sex chromosomes be assumed. For these reasons the possibility that the plasma — being more abundant in the female gamete — carries genetic information must be considered. Therefore the (heuristic) hypothesis that there is extrachromosomal inheritance in man was formed.

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Manuskriptabfassung nach einem Vortrag auf der Tagung der Arbeitsgemeinschaft anthropologisch-erbbiologischer Gutachter im Oktober 1972 in München und unter Berücksichtigung der dortigen Diskussionsbemerkungen.     

Trasformazioni strutturali della cavicchia ossea del corno dello stambecco (Capra ibex) in rapporto al sesso ed all'età

Zusammenfassung Die Wachstums- und Umbauvorgänge am Knochen des Hornfortsatzes vom männlichen und weiblichen Steinbock (Capra ibex) wurden histologisch untersucht.Der Hornfortsatz des Männchens erreicht eine weit erheblichere Größe als der des weiblichen Tieres. Bei dem Bock beginnt das Wachstum des Fortsatzes früher, ist quantitativ intensiver und dauert während des ganzen Lebens fort, während es beim Weibchen im vierten Lebensjahr aufhört.Die Zunahme an Dicke und Länge erfolgt durch die appositionelle Tätigkeit des Periostes. Das Dickenwachstum vollzieht sich ebenso wie bei der periostalen Ossifikation der Röhrenknochen. Jedoch ist die Knochensubstanz, die sich in den verschiedenen Altersstufen bildet, verschieden. Bei jungen Tieren lagern sich Bälkchen von geflechtartigem und parallelfaserigem Knochen ab, beim erwachsenen Steinbock kompakte Schichten von parallelfaserigem Knochen. Der primäre Periostalknochen wird später zu einer kompakten Schicht von sekundärem Osteonknochen umgebaut. Der Umbau schreitet von den tiefen, der Höhlung zugewandten Teilen zur Oberfläche hin fort. Der Ersatz beginnt in den proximalen Abschnitten des Hornfortsatzes und setzt sich distalwärts fort. Der Hornfortsatz nimmt schließlich die Struktur der Substantia compacta eines Röhrenknochens an, obgleich er, im Gegensatz zu den Röhrenknochen, keinerlei Muskeleinwirkung ausgesetzt ist. Das Längenwachstum beruht auf der fortschreitenden Ablagerung von neuem, primärem Bälkchenmaterial in der Spitzengegend. Dieses Gewebe erfährt später das gleiche Schicksal wie jenes, das sich früher in den proximalen Teilen gebildet hatte.Die Wachstums- und Umbauvorgänge der Knochensubstanz sind bei beiden Geschlechtern gleichartig. Die verschiedene Größe des Hornfortsatzes von Männchen und Weibchen beruht auf quantitativen, nicht auf qualitativen Unterschieden der Knochenbildung. Innere Umbauprozesse dagegen spielen sich bei beiden Geschlechtern während des ganzen Lebens lebhaft ab. Beim Weibchen erfolgt der Ersatz des primären Periostalknochens durch sekundären Osteonknochen im Zusammenhang mit dem begrenzten appositionellen Wachstum schneller und ausgedehnter.Vergleicht man gleichaltrige Tiere, so stellt man beim Weibchen einen stärkeren Umbau des Sekundärmaterials fest; auch ist dessen Struktur komplexer. Dies hängt mit der Tatsache zusammen, daß sich die Umbauvorgänge an einem Material abspielen, das längere Zeit in situ bleibt.Unter den Faktoren, die zu einem erhöhten Umbau der Knochensubstanz, einem gewissen Überwiegen von interstitiellen Abbauerscheinungen und einer größeren strukturellen Heterogenität im Hornfortsatze des Weibchens führen, werden außer der Begrenzung des appositionellen Wachstums auch die geringere funktionelle Aktivität und das Vorkommen von Trächtigkeits- und Säugeperioden in Betracht gezogen.Außerdem wird durch die vorliegenden Untersuchungen bestätigt, was schon für anderes Material angenommen wurde, daß nämlich die aktuellen mechanischen Momente in den Umbauprozessen der osteonischen Strukturen nicht die wichtigste Rolle spielen.

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Parco Nazionale del Gran Paradiso: contributo scientifico N° 22.     

An attempt to establish trisomy 8 syndrome

Summary The techniques of H³-thymidine autoradiography, C and G bandings were utilized for the identification of an extra C chromosome in a patient with 47,XX,+C complement. The abnormal element was found to be an additional homolog of 8 pair. The clinical findings of this patient were compared with those cases that have been reported in the literature as 8 trisomies. A few more such cases must be studied before trisomy 8 syndrome can be established.

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Zusammenfassung Die Techniken der H³-Thymidin-Autoradiographie sowie der C- und G-banding-Methode wurden für die Identifizierung eines zusätzlichen C-Chromosoms bei einem Patienten mit einem Chromosomensatz von 47,XX,+C herangezogen. Das abnorme Chromosom stellt ein zusätzliches Homolog des Chromosomenpaares 8 dar. Die klinischen Befunde beim Patienten werden mit anderen Fällen, die in der Literatur beschrieben worden sind, verglichen. Bevor jedoch das Trisonomie 8-Syndrom charakterisiert werden kann, sind weitere Beobachtungen erforderlich.

     

Eine halbautomatische Chromosomenmeßmethode mit dem Koordinatenmeßtisch “Pencil Follower”

Zusammenfassung Es wird eine halbautomatische Chromosomenmeßmethode mit Hilfe eines Koordinatenmeßtisches beschrieben. Die Struktur der Chromosomen wird mit einem Impulsgeber (Pencil) abgefahren und dabei werden X,Y-Koordinaten automatisch auf einem Informationsträger erfaßt. Die PF 10-Meßmethode ist im Vergleich zu den üblichen manuellen Chromosomenmeßmethoden genauer und erlaubt die Auswertung von wesentlich mehr Chromosomenpräparaten.

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Semiautomated method to measure chromosomes with the coordinate-digitizer Pencil Follower

Summary A semiautomated method to measure chromosomes with the aid of a coordinatetable was discribed. The X,Y coordinates of every chromosome were recorded on paper tape by the PF 10 Pencil Follower. In comparison to the hand measurements the PF 10 method is more accurate and faster.

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Die Untersuchungen wurden finanziert mit Hilfe von Forschungsmitteln des Landes Niedersachsen, der NATO und der Stiftung Volkswagenwerk.     

Malformations of kidney and urinary tract in common chromosomal aberrations

Summary A review of urinary tract malformations in chromosomal aberrations is presented. This study is based on a careful evaluation of published cases as well as of our own patients and autopsy material.In trisomy D and E and in Turner's syndrome the incidence of gross urinary system malformations is more than 60%, in the cat-eye syndrome up to 100%. In trisomy 21, 4p-, 18q- und 18r syndrome malformations of the renal system are less frequent.However, in patients with the cri-du-chat syndrome (5p-) and in 13q-, 13r, 18p- and Klnefelter's syndrome, gross malformations of the urinary tract seem to occur only occasionally.There is no direct correlation of urinary tract malformation with concomitant malformations of other organs. Moreover, no specific renal malformations can be correlated to any particular chromosomal anomaly.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit über Mißbildungen des Harntraktes bei Chromosomenaberrationen beruht auf einem sorgfältigen und systematischen Studium publizierter Fälle und eigener beobachteter Patienten sowie von Autopsiebefunden. Bei fehlender Angabe über den Nierenstatus wurde versucht, durch persönliche Anfrage beim Autor der Arbeit zusätzliche Angaben zu erhalten.Viele Chromosomenaberrationen gehen mit einer deutlich erhöhten Häufigkeit schwerer Mißbildungen der Nieren und Harnwege einher. Bei der Trisomie D und E sowie beim Turner-Syndrom finden sich Mißbildungen des Urinsystems in über 60%, beim Cat-eye-Syndrom sogar in 100% der Fälle.Bei der Trisomie 21, bei Deletion des kurzen Armes von Chromosom 4 (4p-) sowie bei Deletion des langen Armes von Chromosom 18 (18q-) und bei Ringchromosom 18 (18r) finden sich Mißbildungen der Nieren- und Harnwege seltener, aber dennoch signifikant häufiger als bei einer Normalbevökerung.Bei Patienten mit dem Cri-du-chat-Syndrom (5p-), mit Deletion des langen Armes des Chromosoms 13 (13q-), bei 13 Ringchromosom (13r) sowie Deletion des kurzen Armes des Chromosoms 18 (18p-) und beim Klinefelter-Syndrom dagegen scheinen gröbere Nierenmißbildungen nur gelegentlich vorzukommen.Es besteht keine direkte Korrelation zwischen Mißbildungen der Nieren oder Harnwege und Mißbildungen anderer Organe oder dysplastischen Zeichen.Zudem kann den einzelnen Trisomien und Chromosomenaberrationen keine spezifische Mißbildung des Harntraktes zugeordnet werden. Es ist deshalb unmöglich, irgendwelche Nierenanomalie mit einem speziellen Chromosom oder einer bestimmten Chromosomenregion zu korrelieren.

     

Schnellmarkierte Polyphosphate und Metaphosphate bei der Blaualge Anacystis nidulans

Zusammenfassung Zellen der Blaualge Anacystis nidulans, denen nach vorangegangener 20stündiger Kultur in phosphatfreiem Medium kurzfristig ³²P-Orthophosphat angeboten worden war, bauten den größten Teil der Radioaktivität in kondensierte anorganische Phosphate ein. Ihre Isolierung aus den Zellen gelang über eine gemeinsame Extraktion mit den Nucleinsäuren und Fraktionierung an einer Säule aus methyliertem Serumalbumin und Kieselgur (MAK), worauf sich eine säulenchromatographische Auftrennung an QAE-Sephadex A 50 anschloß. Zweidimensionale Dünnschichtchromatographie an Cellulose, die mit einem sauren Lösungsmittel bzw. einem alkalischen durchgeführt wurde, ergab, daß der größte Teil der ³²P-markierten kondensierten Phosphate aus Verbindungen mit mehr als acht Phosphorsäure-Resten bestand. Außer den letzteren wurden markierte lineare Oligophosphate mit 2-7 Resten und ringförmige Metaphosphate — Tri-, Tetra-, Penta- und Hexametaphosphate — gefunden. Ihr Ursprung und ihre Funktion sind noch unbekannt. Unter den niedermolekularen Verbindungen der kondensierten anorganischen Phosphate enthielt das Trimetaphosphat bedeutend mehr Radioaktivität als die übrigen Verbindungen.

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Rapidly labelled polyphosphates and metaphosphates in the blue-green alga Anacystis nidulans

Summary After pulse-labelling with ³²P-orthophosphate of cells of the blue-green alga Anacystis (Lauterbornia) nidulans which were previously grown in a P-free medium for 20 h most of the ³²P-radioactivity is incorporated into condensed inorganic phosphates. The isolation of the latter was achieved by joint extraction with the nucleic acids and fractionation on methylated serum albumin and Kieselgur (MAK) followed by column chromatography on QAE-Sephadex A 50. Two-dimensional thin layer chromatography on cellulose carried out with an acid solvent and an alkaline one revealed that most of the ³²P-polyphosphates consisted of compounds with more than 8 phosphate residues. Besides the latter labelled linear oligophosphates with 2 to 7 residues and circular metaphosphates—tri-, tetra-, penta- und hexametaphosphate—were detected, the origin and function of which are still unknown. Among the low-molecular condensed inorganic phosphates the trimetaphosphate contained significantly more radioactivity incorporated than the other compounds.

     

Verteilung strahleninduzierter Brüche auf den Geschlechtschromosomen von Microtus agrestis

Zusammenfassung Fibroblastenkulturen von weiblichen und männlichen Tieren der Erdmaus Microtus agrestis wurden mit Röntgenstrahlen von 250 R bestrahlt, um Aufschluß über Verteilung und Häufigkeit strahleninduzierter Chromosomenaberrationen im Eu- und Heterochromatin zu erhalten, und zwar insbesondere unter dem Aspekt der Selektion über einen längeren Zeitraum. Die Kulturen wurden zwischen 12 Std und 42 Tagen nach Bestrahlung abgebrochen. An Chromosomenaberrationen fanden sich dizentrische Chromosomen, Ringchromosomen und Deletionen. Die Aberrationsraten waren 12 Std nach Bestrahlung mit 31,5% beim Weibchen und 25,9% beim Männchen gegenüber 1,9% in den Kontrollkulturen deutlich erhöht. Diese Raten sanken während des weiteren Beobachtungszeitraums langsam ab.Die Lokalisation der Brüche ergab 12 Std nach Bestrahlung eine annähernd gleichmäßige Verteilung über das gesamte Chromosom; zu späteren Beobachtungszeitpunkten bilden sich über einzelnen Chromosomenabschnitten Bruchmaxima aus. Faßt man jeweils die Brüche auf den euchromatischen und heterochromatischen Abschnitten zusammen, so ergibt sich 12 Std nach Bestrahlung ein Bruchverhältnis von Euchromatin zu Heterochromatin wie 1:3, was umgerechnet auf gleiche Längenanteile wiederum einer Zufallsverteilung entspricht. Mit fortschreitender Kulturdauer sinken die Bruchraten im Euchromatin sehr viel rascher ab als im Heterochromatin, was zu einer deutlichen Verschiebung des Bruchverhältnisses zugunsten des Heterochromatins führt. Beim Weibchen liegt das Verhältnis, bezogen auf gleiche Längenanteile, nach 42 Tagen bei 1:4,5 und beim Männchen nach 23 Tagen bei 1:5,7.Dieser Selektionsvorteil von Zellen mit Chromosomenbrüchen im Heterochromatin gegenüber im Euchromatin geschädigten Zellen bestätigt die These, daß der Verlust heterochromatischer Abschnitte nicht zu einer Beeinträchtigung der Zellfunktion führen muß, d. h., daß das Heterochromatin für die Funktion der Zelle nur eine untergeordnete Rolle spielt.

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Distribution of radiation-induced breaks in the sex chromosomes of Microtus agrestis

Summary Fibroblast cultures from male and female field voles, Microtus agrestis, were exposed to an x-irradiation of 250 R in order to obtain data on the distribution and frequency of radiation-induced chromosome aberrations in eu- and heterochromatin, especially under the aspect of selection over a longer period of observation. The cultures were harvested between 12 h and 42 days after exposure. Chromosonal aberrations, such as dicentrics, rings and deletions, were observed in the following frequencies: 12 h after irradiation 31,5% in female and 25,9% in male cultures against only 1,9% in the control cultures. Further observation exhibited a slow decrease in the percentage of aberrations.The localisation of the breaks (deletions) 12 h after irradiation showed an approximately random distribution over the whole chromosome. At the later observation period the development of breakage maxima on some chromosome parts was observed. Compiling the breaks in the euchromatic and heterochromatic regions respectively a breakage ratio of 1:3 was observed 12 h after irradiation; this, when related to equal proportions of chromosomal length, corresponds again to a random distribution. At the later observation period cells with breaks in the euchromatin disappear much faster than cells damaged in the heterochromatin, which alters the breakage ratio in favor of the heterochromatin 42 days after irradiation, the female shows a ratio of 1:4,5 (again related to equal parts of chromosomal length); the male shows a ratio of 1:5,7, 23 days after irradiation.This selective advantage of cells with chromosome breaks in the heterochromatin over cells damaged in the euchromatin confirms the hypothesis, that loss of heterochromatic portions of a chromosome must not lead to impairment of cell growth, i.e., the heterochromatin plays only a subordinate role in the cell function.

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Wesentliche Teile dieser Arbeit wurden von Herrn Claus Waldenmaier als Dissertation der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg i. Br. vorgelegt.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Interstitiellen Gewebe des Rattenhodens,unter Besonderer Berücksichtigung der Leydigschen Zwischenzellen

Zusammenfassung Die elektronenmikroskopische Untersuchung des Interstitiums des Rattenhodens nach Fixierung mit Glutaraldehyd und Nachfixierung mit Osmiumtetroxyd bestätigte das Vorkommen von dunklen und hellen Leydig-Zellen.Die dunkle Leydig-Zelle besitzt ein tubular gestaltetes, feinmaschiges, dicht gepacktes agranuläres endoplasmatisches Reticulum. Sie ist reicher an einzelnen und an rosettenförmig gelagerten Ribosomen als die helle Zelle. Sie ist mit einem typischen Ergastoplasma, somit mit einem Proteinsyntheseapparat ausgestattet. Der Golgi-Apparat ist geringer entfaltet, die Mitochondrien sind dichter und kleiner als in hellen Zellen. Ferner zeichnet sich die dunkle Zelle durch das Vorkommen von Glykogengranula aus.In der hellen Leydig-Zelle wird die Cytoplasmastruktur von dem bläschenförmig gestalteten agranulären endoplasmatischen Reticulum beherrscht. Tubuli sind in einzelnen Zellen und Zellbezirken zwar nachweisbar, stehen aber im Verhältnis zu den Bläschen ganz im Hintergrund. Typisches Ergastoplasma fehlt. Die Mitochondrien sind hell und groß sowie arm an Binnenstrukturen. Der Golgi-Apparat ist durch besonders große Golgi-Vakuolen gekennzeichnet. Glykogen fehlt.Außer den Leydig-Zellen wird die Ultrastruktur der Tubuluswand, insbesondere der sog. kontraktilen Zellen und der neben den Leydig-Zellen im Interstitium vorhandenen Fibrocyten, Histiocyten und Lymphocytenc?) beschrieben.

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Summary The electron microscopic investigation of the interstitium of rat testis after fixation in glutaraldehyde and subsequent fixation with osmiumtetroxyde confirmed the existence of dark and clear Leydig-cells.The dark Leydig-cells possess a tubule-formed, fine-meshed, tightly packed, agranular, endoplasmatic reticulum. They have more ribosomes — single or arranged in rosettes — than the clear cells. They have a typical ergastoplasm, i.e. an apparatus for protein-synthesis. The Golgi-apparatus is less developed, the mitochondria are denser and smaller than in the clear cells. Furthermore the presence of glycogen granules is characteristic for the dark cell-type.In the clear cells a vesicle-shaped, agranular, endoplasmic reticulum is predominant. In some cells and regions of cells tubules are detectable but in comparison to the vesicles they are rare. Typical ergastoplasm is lacking. The mitochondria are clear, voluminous and the inner structures are poorly developed. The Golgi-apparatus is characterized by especially large Golgi-vacuoles. Glycogen is missing.Besides the Leydig-cells the ultrastructure of the tubular elements especially of the socalled contractile cells as well as the structure of the fibrocytes, histiocytes and lymphocytes (?), located in the interstitium, is described.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Forschungsstipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung 1964–1965.     

Strukturanomalie (inv (p-q+)?) eines Chromosoms der Gruppe C+X bei einem jungen mit multiplen dysplasien und dissoziationen der psychischen entwicklung

Zusammenfassung Bei einem elfjährigen Jungen mit dissoziierter psychischer Entwicklung, mit Hinweisen auf einen diffusen, linksseitig betonten Hirnschaden sowie mit dysplastischen Stigmata fand sich in Leukocyten und Fibroblasten ein subtelozentrisches Chromosom in der Gruppe C+X. Die Karyotypen der Eltern sind normal.

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Structural anomaly (inv(p-q+)?) of a C+X group chromosome in a dysplastic boy with dissociated mental development

Summary A boy with dissociation of mental development, slight diffuse encephalopathy, and few dysplasias is reported. Cytogenetic investigation of leukocytes and fibroblasts revealed a subtelocentric chromosome in group C+X whereas the caryotypes of the parents are normal.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Ke 128/1).