Effects of temperature and light on the growth and geosmin production of Lyngbya kuetzingii (Cyanophyta)

The effects of temperature and light on the growth and geosmin production of Lyngbya kuetzingii were determined. Of the three temperatures tested, 10, 25 and 35°C, the maximal geosmin concentration and geosmin productivity were yielded at 10°C, while the highest chl a production was observed at 25°C. In the studies on light intensity, the maximal geosmin concentration and geosmin productivity were observed at 10 μmol m⁻² s⁻¹, while the highest chl a production was at 20 μmol m⁻² s⁻¹. It was suggested that more geosmin was synthesized with lower chl a demand. Meanwhile, the relative amounts of extra- and intracellular geosmin were investigated. Under optimum growth conditions (20 μmol m⁻² s⁻¹, 25°C; BG-11 medium), the amounts of extracellular geosmin increased as the growth progressed and reached the maximum in the stationary phase, while the intracellular geosmin reached its maximum value in the late exponential phase, and then began to decline. However, under the low temperature (10°C) or light (10 μmol m⁻² s⁻¹) conditions, more intracellular geosmin was synthesized and mainly accumulated in the cells. The proportions of extracellular geosmin were high, to 33.33 and 32.27%, respectively, during the stationary phase at 35°C and 20 μmol m⁻² s⁻¹. It was indicated that low temperature or light could stimulate geosmin production and favor the accumulation of geosmin in cells, while more intracellular geosmin may be released into the medium at higher temperatures or optimum light intensity.     

Identification and expression analysis of the gene associated with geosmin production in Lyngbya kuetzingii UTEX 1547 (cyanobacteria)

Cyanobacteria are the major producers of geosmin in natural waters. To identify a gene involved in geosmin biosynthesis in cyanobacteria, the polymerase chain reaction (PCR) was used to amplify a 2298-bp open reading frame (ORF) from the geosmin-producing cyanobacterium Lyngbya kuetzingii UTEX 1547. This ORF encoded a protein of 765 amino acids. Alignment of the deduced amino acid sequence demonstrated that geoL had high similarity to the corresponding genes of Oscillatoria sp. PCC 6506 (100% identity), Calothrix sp. PCC 7507 (89%), Anabaena ucrainica CHAB 1432 (88%), A. ucrainica CHAB 2155 (87%), Nostoc punctiforme PCC 73102 (87%), Phormidium sp. P2r (84%) and Cylindrospermum stagnale PCC 7417 (83%), and modest similarity to myxobacteria (61–73%). It also indicated geoL with low similarity to the corresponding genes of actinomycetes (<60%). The encoded protein GEOL was estimated to have two geosmin synthase domains, and each contained two strictly conserved Mg²⁺-binding motifs (aspartate-rich motif and NSE triad). The geoL gene was shown to be responsible for geosmin biosynthesis in L. kuetzingii UTEX 1547. Then, geoL had been cloned into pET21a(+) vector and expressed in Escherichia coli BL21(DE3) with the isopropyl-β-d-thiogalactoside (IPTG) induction. The recombinant GEOL protein was purified and exhibited a single band (M_W ∼ 90 kDa) on the sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), which was consistent with the predicted molecular weight (M_W) of 87,046 Da. In conclusion, this study has confirmed that geosmin synthase gene and its expression product can be identified and characterized from cyanobacteria, which will help understand the fundamental biological mechanism of geosmin biosynthesis in cyanobacteria.     

Polymorphismus der Adenosindesaminase

Zusammenfassung Es wurden die Erythrocyten-ADA-Isoenzymmuster bei 500 unausgelesenen Personen der West-Berliner Bevölkerung untersucht. Die gefundenen Genhäufigkeiten betragen: ADA¹=0,942 und ADA²=0,058.

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Adenosine deaminase polymorphismStudy on a population sample from West-Berlin

Summary The ADA isoenzyme patterns in the blood of 500 unselected individuals living in West-Berlin have been determined. The found gene frequencies are ADA¹=0.942 and ADA²=0.058.

     

Der Fangapparat von Bosmina

Ohne Zusammenfassung     

Der Fangapparat von Diaptomus

Zusammenfassung Die Nahrungsbeschaffung erfolgt bei Diaptomus und wohl bei allen gymnopleen Copepoden ähnlich wie bei den filtrierenden Phyllopoden durch Filtration von Wasser mit Hilfe eines von den vordersten Gliedmaßen (insbesondere der 1. und 2. Maxille) aufgebauten Fangapparates. Von dem medialen Borstenkamm der 2. Maxillen ist ein immobiler Filterapparat mit medialem Filterraum und diesen seitlich begrenzenden, bis gegen die Mundöffnung reichenden dichten Filterwänden errichtet. Insbesondere durch Betätigung der Außenlappen (Exiten) der 1. Maxillen, die knapp an der Bauchfläche in außerordentlich rascher rhythmischer Schlagweise sich in der Frontalebene bewegen, wird jederseits lateral vom Filterapparat ein starker, von vorne nach hinten gehender Strom erzeugt, der aus dem Filterraum Wasser aspiriert, wobei die im Speisewasser suspendierten Nahrungspartikelchen von den Filterwänden im Filterraume zurückgehalten und mit Hilfe der basalen Enditen der 1. Maxillen und der Mandibeln zur Mundoffnung gebracht werden. Der den Fangapparät in Tätigkeit setzende Betriebsstrom wird also hauptsächlich nach dem Prinzip der Aspirationspumpe erzeugt.Eine nähere Analyse zeigt, daß dieser anomopode, integrierte (xynethidische) Fangapparat der gymnopleen Copepoden ableitbar ist von dem bei allen ursprünglichen Crustaceen vorkommenden homopoden, serial gebauten (stichethidischen) Phyllopodenfangapparat, der bei den Trilobiten alle Gliedmaßen, auch die des Kopfes, mit einziger Ausnahme der 1. Antennen, umfaßte (holethidiscker Typus). Bei den filtrierenden Phyllopoden stehen nur mehr die Rumpfbeine als Fangapparatbeine in Verwendung, während die Kopfgliedmaßen dieser Aufgabe entzogen sind und, unter entsprechender Formumänderung, anderen Aufgaben dienen (metethidisch). Im Gegensatz dazu sind bei den gymnopleen Copepoden gerade die Kopfgliedmaßen Fangapparatbeine verblieben (proethidisch), während die Thoracalbeine eine rein locomotorische Funktion besitzen; hierbei entwickelte sich der von den Kopfgliedmaßen zusammengesetzte Fangapparat aus dem ursprünglich stichethidischen Typus zum xynethidischen.Der xynethidische Typus ist eine wesentlich spezialisiertere, kompliziertere und viel leistungsfähigere Ausbildungsstufe, die sich durchwegs aus dem ursprünglicheren, einfacheren stichethidischen Typus sekundär nach dem Prinzip harmonischer Arbeitsteilung unter Integration zu einem einheitlichen Ganzen entwickelt hat und dies deutlich sowohl in den morphologischen als auch physiologischen Verhältnissen erkennen läßt (anomopode Cladoceren, gymnoplee Copepoden).Es ist außerordentlich wahrscheinlich, daß auch alle übrigen, bisher noch nicht näher darauf untersuchten Crustaceen, ob sie nun ihren Nahrungserwerb mit Hilfe eines Fangapparates oder in anderer Weise durchführen, ihre Ableitung von Tieren mit einem stichethidischen Phyllopodenfangapparat werden nachweisen lassen.     

Der Tonoplast von Sphaeroplea

Ohne ZusammenfassungMit 13 Textabbildungen.     

Polymorphismus der menschlichen Erythrocyten-Glutamat-Pyruvat-Transminase

Zusammenfassung Bei einer Stichprobe nichtverwandter Personen aus der Bevölkerung von Berlin (West) wurden folgende GPT-Frequenzen gefunden: GPT¹ 0,512, GPT² 0,484, GPT³ 0,004. Dieses Ergebnis stimmt mit anderen Untersuchungen aus Deutschland gut überein.

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Polymorphism of the human red cell glutamate-pyruvate transaminase

Summary In a random population sample in Berlin (West) the following GPT-Frequencies were found: GPT¹ 0.512, GPT² 0.484, GPT³ 0.004. This is consistent with other results obtained in German populations.

     

Der mikrobielle Abbau von Kohlenwasserstoffen

Ohne Zusammenfassung     

Der weibliche geschlechtsapparat von ixodes

Ohne Zusammenfassung     

Der Jahresgang von Neuston im Golf von Neapel

The annual fluctuations in the occurrence of 91 taxa which were identified, made the recognition of 4 main seasonal populations possible. Trends were observed, as well as analogies to other patterns of distribution. On an average, more than half of the fauna was displaced from month to month, but the variation in the density of subtropical neuston appeared to be less over an annual period than it was during the day, and from region to region. The dominance of certain species and occurrence of neuston throughout the year demonstrated, that regionally at least a biocoenosis exists continously at the surface of the sea.     

Der Nahrungserwerb von Bufo calamito Laurenti

Ohne ZusammenfassungDie vorliegende Arbeit, wurde unternommen auf Anraten des Herrn Dr. J. Verwey, welchem ich für seine Hilfe zu besonderem Dank verpflichtet bin.     

Der morphologische Farbwechsel von Xenopus laevis-Larven

Zusammenfassung Anhand von Fotoserien wurde die Vermehrung der dermalen Melanophoren auf der rechten Kopfoberseite von Xenopus laevis-Larven unter normalen und experimentellen Bedingungen über den Zeitraum von 3 Wochen untersucht. Die Vermehrung erfolgte sowohl durch Ausdifferenzierung unpigmentierter Melanoblasten als auch durch Teilung differenzierter funktionstüchtiger Farbzellen, wobei sich das bei Normaltieren konstante prozentuale Verhältnis dieser beiden Vermehrungsmodi zueinander durch unterschiedliche Lichtund Untergrundbedingungen sowie durch Exstirpation und Transplantation der Hypophyse verändern ließ.Nach Hypophysektomie unterblieb die Melanophorenvermehrung fast ganz. Auf weißem Untergrund fehlten Teilungen, während die Zahl der Neudifferenzierungen abnahm. Im Dauerdunkel gingen die Teilungen zurück, während die Neudifferenzierungen allmählich an Zahl zunahmen. Auf schwarzem Untergrund stieg die Anzahl der Teilungen allmählich an, bei gleichbleibender Zahl der Neudifferenzierungen. Hypophysenimplantate in normale und hypophysektomierte Larven bewirkten eine extrem starke Melanophorenteilung, während mit zunehmender Besiedlungsdichte die Anzahl der Neudifferenzierungen abnahm.Die Versuchsergebnisse lassen eine Abhängigkeit der Teilungsrate von einer unterschiedlich starken Intermedin-Ausschüttung des Hypophysenzwischenlappens erkennen, während die Neudifferenzierungsrate vor allem von der Besiedlungsdichte abhängig zu sein scheint.

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Summary The enumeration of the dermal melanophores on the upper right side of the head of Xenopus laevis larvae was followed on serial photographs over three weeks under normal and experimental conditions. The enumeration was realized both by differentiation out of unpigmented melanoblasts and by celldivision of already differentiated melanophores. The percental relation between these two modes of enumeration, which is constant in normal larvae, could be altered by different light and background conditions as well as by extirpation and transplantation of the pituitary.After hypophysectomy the enumeration of the melanophores nearly ceased. On a white background eelldivisions were missing, whereas the number of newly differentiated cells decreased. In permanent darkness the number of celldivisions diminished, whereas that of newly differentiated cells gradually increased. On a black background the celldivision gradually increased, whereas the number of differentiations remained unchanged. Implantations of the pituitary in normal and hypophysectomized larvae caused an extremely high number of dividing melanophores, whereas the number of differentiations decreased in more densely populated regions.The results show that the rate of divisions is dependent on a varying output of intermedin from the intermediate lobe of the pituitary. The rate of differentiations, however, seems to be dependent on the number of melanophores per area.

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Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Professor Dr. H. Giersberg, gewidmet.