Die wirkung von Trypaflavin allein und in Kombination mit sichtbarem Licht auf die Chromosomen von HeLa-Zellen und menschliche Leukocyten

Summary Baldermann (1967) and Brucklacher (1968) investigated the effect of acridines on spermato- and oogenesis in mice. In both experimental series acridines were found mild mutagenes.This paper reports the induction of chromosomal aberrations in HeLa cells and cultured peripheral lymphocytes by the acridine trypaflavine (24 h of treatment). In addition the influence of visible light (1 h) was tested in these systems.In both cell types 10^-6 mol/l trypaflavine induces mainly chromatid gaps and breaks and reduces the mitotic rate. Light increases breakage of chromosomes in concentrations from 10^-7 to 10^-9 mol/l trypaflavine. Under these conditions there was also an increase of reunion figures in lymphocytes.Treatment with trypaflavine plus light lead to endomitosis and endoreduplication when chromosome preparations were made 24 h after the mutagen was removed from HeLa cells. In lymphocytes tetraploids appeared in experiments with 1 h of light 20 h before harvesting.It is supposed from the data that trypaflavine acts as a mutagenic agent to human cells, if the single cell is directly in contact with a concentration of 10^-6 mol/l.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Verteilung der Chromosomen auf die Tochterzellkerne multipolarer Mitosen in euploiden Gewebekulturen von Microtus agrestis

In kidney epithelial cultures from female Microtus agrestis, 3,55% of all mitoses are multipolar, 94% of them tripolar. Feulgen photometric measurements of 21 tripolar mitoses reveal a total DNA amount corresponding to the mitotic diploid value (4c) in 5 cases, and to the tetraploid value (8c) in 16 cases, Diploid tripolar mitoses divide into one daughter nucleus with a diploid DNA value (2c) and two nuclei each with a haploid DNA value (1c). Most tetraploid tripolar mitoses divide into one daughter nucleus with a diploid DNA value (2c) and two nuclei with a triploid DNA value (3c). Also the sex chromosomes are distributed to the daughter nuclei in the relation of 2∶3∶3. This can be seen in anaphase figures as well as in interphase nuclei presumably derived from tripolar mitoses, showing chromocenters according to the number of X-chromosomes. In two cases of tripolar tetraploid mitoses the resulting nuclei have a haploid, a triploid and a tetraploid DNA value. The DNA replication pattern is always identical in the daughter nuclei of diploid and tetraploid tripolar mitoses. — Our observations suggest segregation and distribution of haploid chromosome sets or multiples of haploid sets to the daughter nuclei of multipolar mitoses. They also show a possible way of formation of haploid and triploid cells in a basically diploid tissue. Presumably triploid nuclei (with 3 chromocenters) are capable of DNA synthesis.     

Die Hodenzwischenzellen der Ratte nach Hypophysektomie und nach Behandlung mit Choriongonadotropin und Amphenon B

Zusammenfassung Die Hoden geschlechtsreifer Rattenböcke wurden ohne Vorbehandlung nach Hypophysektomie, nach Verabfolgung von Choriongonadotropin (Primogonyl) und von Amphenon B elektronenmikroskopisch untersucht. Das Cytoplasma normaler Zwischenzellen besitzt ein blasiges, glattes ER, zahlreiche Mitochondrien vom gemischten Typ mit elektronendichten Einschlüssen, freie Ribosomen, einzelne Fetttropfen und eine typische, gut ausgebildete Golgizone. Das bläschenförmige ER wird offenbar von den Golgihohlräumen abgeschnürt. Nach Hypophysektomie sind kaum Veränderungen wahrzunehmen. Nach Choriongonadotropin nimmt die Zahl und Größe der Bläschen zu, die Mitochondrien einzelner Zellen schwellen und die Mitochondrieneinschlüsse verschwinden. Nach Amphenon B-Gabe geht das vesikuläre ER in ein tubuläres über. Die Golgihohlräume zeigen keine Erweiterungen. Diese Veränderungen werden mit den biochemisch faßbaren Hemmungen oder Stimulierung einzelner Syntheseschritte des Testosterons in Zusammenhang gebracht.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

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

Zusammenfassung 250 Trenimon-induzierte Chromatidtranslokationen wurden bezüglich ihrer Konfiguration, der Beteiligung der einzelnen Chromosomen bzw. Chromosomengruppen und der Lage der Austauschstellen analysiert. Cis- und trans-Konfiguration (= asymmetrische und symmetrische Translokation) traten in etwa der gleichen Häufigkeit auf, ebenso vollständige und unvollständige Reunion der Bruchflächen. Sowohl die inter- als auch die intrachromosomale Verteilung der Austauschstellen war nicht zufallsgemäß. Homologe Chromosomen waren häufiger an Austauschfiguren beteiligt als nach den relativen Längenanteilen zu erwarten war. Die Chromosomen 6-12+X, 16 und 21+22 nahmen häufiger, die Chromosomen 2–5 seltener am Austausch teil, als erwartet. Die Austauschstellen waren sehr häufig in den proximalen Chromosomenabschnitten (incl. Centromer) sowie in den kurzen Armen der Chromosomen 13–15 und 21+22 lokalisiert.

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Inter- and intrachromosomal distribution of chromatid translocations in human leukocytes after in vitro treatment with trenimon

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.

     

Der Mitosezyklus und seine Zeitparameter in den Wurzelspitzen von Vicia faba L.

Zusammenfassung Es wurden die Parameter des Mitosezyklus — der Mitoseindex (MI), die Zellteilungsentrittsgeschwindigkeit (R), die Dauer des gesamten Mitosezyklus (T), die Interphasen (IT), die Mitosen (t) und deren einzelne Phasen — in in destilliertem Wasser bei 25 °C Temperatur wachsenden Bohnenwurzelspitzen (Vicia faba) bestimmt.Ebenso wurden die Parameter des Mitosezyklus — die Akkumulation der C-Metaphasen, die Zellteilungseintrittsgeschwindigkeit (R), die Dauer des ersten, zweiten und dritten Mitosezyklus (T ₁; T ₂, T ₃), die Dauer der Interphase und die C-Mitosen — in in 0,05% Colchicin bei 25°C Temperatur wachsenden Bohnenwurzelspitzen bestimmt.Es zeigte sich, daß es in einem Milieu von 0,05% Colchicin gleichzeitig möglich ist, die Zellteilungseintrittsgeschwindigkeit (R) und die Dauer des Mitosezyklus zu bestimmen. Diese Möglichkeit erweist sich als vorteilhaft, und zwar besonders für die Testung des Einflusses verschiedener Faktoren auf den Mitosezyklus und seine Parameter.     

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.

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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

     

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.     

Über das Mitoseverhalten in den Wurzelspitzen von Vicia faba

A decrease of variance of the mitotic index was observed in root tips of Vicia faba after prolonged high intensity of solar radiation of radio waves.     

Direkter Nachweis und Lokalisation von basischen Proteinen in den Chromosomen und im Nukleolus

Zusammenfassung Es wurde die Argininreaktion auf die Speicheldrüsenchromosomen von Chironomus und die Wurzelspitzen von Vicia faba L. und Allium cepa L. angewendet. Hierdurch konnteil die Kernproteine bis zu einem gewissen Grade näher bestimmt werden. Die Hauptergebnisse dieser Untersuchungen sind die folgenden:In den Speicheldrüsenchromosomen ist die Argininreaktion in den chromatischen Scheiben sehr intensiv, was für das Vorhandensein einer großen Menge basischer Proteine in diesen Regionen spricht.Aus der Farbintensität der Scheiben, verglichen mit derjenigen der Zwischenscheiben, konnte mit ziemlich großer Wahrscheinlichkeit geschlossen werden, daß die Proteine der ersteren zum größten Teil oder sogar fast ausschließlich vom basischen oder Histontyp sind, während die Zwischenscheiben aus Proteinen höheren Typs, vielleicht den Globulinen ähnlichen, zusammengesetzt sind, was mit den durch Ultraviolettmikrospektroskopie von anderen Autoren erhaltenen Resultaten übereinstimmt.Das Entfernen der Thymonukleinsäure durch Nukleasen bis zum völligen Verschwinden der Feulgenreaktion läßt scheinbar die Chromosomen unverändert. Die Scheiben der Speicheldrüsenchromosomen geben auch weiterhin eine intensive, und die Zwischenscheiben eine schwache Argininreaktion. Auch in den mitotischen Chromosomen ist die Reaktion vor und nach der Einwirkung der Nukleasen die gleiche. Ausmaße und Struktur der Chromosomen bleiben anscheinend unverändert.Die mitotischen Chromosomen enthalten eine relativ große Menge von Proteinen basischen Typs ; ihre Proteinzusammensetzung muß daher derjenigen der chromatischen Scheiben in den Speicheldrüsenchromosomen ähneln.Die Nukleolen der Speicheldrüsen sind reich an basischen Proteinen, wahrscheinlich im gleichen Mengenverhältnis wie in den Scheiben der Chromosomen. Ihre alveolären Einschlüsse besitzen entweder nichtbasische Proteine oder basische in geringerer Konzentration.Die gewöhnlichen (mitotischen) Nukleolen sind denen der Speicheldrüsen ähnlich und zeigen gleichfalls eine starke Konzentration von Proteinen basischen Typs. Außerdem finden sich Granula von anderen Proteinen (oder besser von basischen Proteinen in geringerer Konzentration als in den übrigen Teilen des Nukleolus).Weiter werden die mit Hilfe der Argininreaktion über die fibrilläre Struktur der Chromosomen gemachten Beobachtungen behandelt.Zum Schluß wird die Bedeutung der neuen Befunde für die Auslegung des Mitosezyklus diskutiert.Aus dem Museu e Laboratório Zoológico und dem Instituto de Antropologia der Universität Coimbra. Mit Unterstützung des Fundo Sá Pinto.Stipendiat des Instituto para a Alta Cultura.Stipendiat des Instituto para a Alta Cultura.     

Die Muskelarbeit nach den Untersuchungen von Chauveau

Ohne Zusammenfassung     

Einige experimentelle Ergebnisse zur Wirkung von Myleran auf die Chromosomen vonVicia faba L.

Ohne ZusammenfassungMit 11 AbbildungenHerr Dr.G. Sieber vom Institut für Mikrobiologie und Experimentelle Therapie in Jena (Abt. Organische Synthese) stellte uns freundlicherweise das Myleran zur Verfügung.     

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.

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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.

     

Translokation und biochemisches Verhalten von D- und L-Phenylalanin bei Vicia faba

Summary D,L-Phenylalanine (phe) applied to the first primary leaf of a young Vicia faba plant moves into the sieve tubes and appears in the honey dew of aphids feeding on the third primary leaf. Ethanol extracts of the treated leaf contain labeled phe and an acidic compound which could be identified as N-malonyl-D-phe.D-phe-l-¹⁴C was obtained pure by enzymatic decarboxylation of the L-isomer of commercially available D,L-phe-l-¹⁴C, using an enzyme from red algae (Hartmann, 1967). The uptake of the D-isomer of phe by the sieve tubes is independent of the age of the treated leaf. L-phe applied to a young leaf is completely incorporated into protein; L-phe taken up by an older leaf is translocated in considerable amounts.Pulse-labeling with the two isomers shows that D-phe entering the sieve tube system is quickly removed to the parenchyma where it is acylated with malonic acid to the phloem immobile N-malonyl-D-phe. L-phe does not react with malonic acid at all. It is translocated to the centers of protein synthesis.

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Herrn Prof. Dr. Maximilian Steiner zum 65. Geburtstag gewidmet.