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.     

The relation between soil water tension and growth rate of larvae of Tipula oleracea and T. paludosa (Diptera) in turf

Growth rates were determined at pF values ranging from less than to 4.2, with the turf being kept as near as possible in the natural state (i.e. with living grass etc.). Growth rates of first, third and fourth instar larvae were found and were usually highest at pF 0.8 and nearly zero at pF 4.2. Growth rates (fourth instars) or log growth rates (first and third instars) varied in inverse proportion to pF between values of pF 0.8 and 4.2. There was generally no difference between growth rates of larvae at pFs 0.8 and .Water gain and loss over the general cuticular surface was measured in T. paludosa third instar larvae kept in sucrose solutions with osmotic pressures equivalent to certain pF values. Rate of weight change per unit surface area varied with the external osmotic pressure, being positive below 6 Atmospheres (equivalent to pF 3.77) and negative above. Larvae growing in turf of pF above 3.77 therefore have to obtain water from the food for the whole of the water component of their net weight increase and also balance water loss through the cuticle.

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Zusammenfassung Die Wachstumsraten wurden bei Feuchtigkeitswerten zwischen pF<1,0 und 4,2 bestimmt, wobei die Rasenstücke in einem möglichst naturnahen Zustand, d.h. mit lebendem Gras usw. gehalten wurden. Die Wachstumsraten des 1., 3. und 4.Larvenstadiums wurden festgestellt und waren gewöhnlich bei pF 0,8 am höchsten und bei pF 4,2 nahe Null. Die Zuwachsraten (der 4.Larvenstadien) oder die Logarithmen der Zuwachsraten (der 1. und 3.Stadien) variierten im umgekehrten Verhältnis zu den pF-Werten von 0,8 bis 4,2. Es bestanden im allgemeinen keine Unterschiede in den Wachstumsgeschwindigkeiten bei pF-Werten zwischen 0,8 und 1,0.Bei Larven des 3.Stadiums von T. paludosa, die in Rohrzucker-Lösungen mit äquivalentem osmotischen Druck bestimmter pF-Werte gehalten wurden, wurde Wasseraufnahme und-abgabe durch die allgemeine kutikulare Oberfläche gemessen. Die Geschwindigkeit der Gewichtsveränderung pro Flächeneinheit änderte sich mit dem osmotischen Außendruck und war bei Drucken unter 6 atü (pF 3,77) positiv und darüber negativ. Larven, die sich in Rasen mit pF über 3,77 entwickeln, müssen deshalb nicht nur den gesamten Wasseranteil ihres Nettogewichts-Zuwachses, sondern auch zum Ausgleich von Wasserverlusten durch die Kutikula Wasser aus der Nahrung erhalten.

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Die Biosynthese der Poly-β-hydroxybuttersäure durch Knallgasbakterien

Zusammenfassung Am Ende der exponentiellen Wachstumsphase oder in einem Mineralmedium ohne Stickstoffquelle bildet Hydrogenomonas H 16 aus einer Reihe von organischen Säuren Poly--hydroxybuttersäure.Nach dem Einbau von spezifisch ¹⁴C-markierten organischen Säuren wurde die ¹⁴C-Verteilung in der Poly--hydroxybuttersäure ermittelt.Die Ergebnisse zeigen, daß Essigsäure und Crotonsäure als Ganzes, Milchsäure unter Verlust von C₁ und Bernsteinsäure nach zwei Decarboxylierungsschritten in das Polymere eingebaut werden.Unter Knallgas erfolgt die Assimilation der organischen Substrate mit Hilfe der Energie aus der Knallgasreaktion.

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Summary Hydrogenomonas H 16 accumulates poly--hydroxybutyric acid at the end of the exponential growth phase or in a mineral nutrient solution without a nitrogen source and containing a number of organic acids.Following the incorporation of specific ¹⁴C-labelled organic acids, the ¹⁴C-distribution in poly--hydroxybutyric acid was determined.The results reveal, that acetic acid and crotonic acid are incorporated into the polymer as a whole, lactic acid however, with the loss of C₁ and succinic acid following two decarboxylation steps.In an atmosphere of hydrogen and oxygen the assimilation of organic substrates is carried out by means of the energy from the oxygen-hydrogen reaction.

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Auszug aus der gleichlautenden Dissertation der mathematisch-naturwissen-schaftlichen Fakultät der Universität Göttingen 1963.     

Morphologie,Stoffwechselphysiologie und Charakterisierung der Malic-Enzym-Aktivität L-Äpfelsäure-abbauender Bakterien

Zusammenfassung Sechs Bakterienarten, denen die Fähigkeit der Umwandlung von L-Äpfelsäure in Milchsäure und Kohlendioxyd gemeinsam ist, werden hinsichtlich ihrer morphologischen Merkmale, der stoffwechselphysiologischen Eigenschaften und der Enzymausstattung untersucht. Die einzelnen Arten unterscheiden sich hinsichtlich der Form und Größe der Zellen sowie des Nährstoffbedarfs. Außer Äpfelsäure werden von einigen Stämmen Citronensäure, Fumarsäure und auch Weinsäure assimiliert. Metabolit der Citronensäure- und Weinsäureumsetzung durch L. plantarum ist Äpfelsäure. Von den Kohlenhydraten werden bei allen Stämmen Glucose und Fructose verbraucht. Die Geschwindigkeit des Umsatzes ist erhöht, wenn Äpfelsäure zugegen ist. Die typischen Äpfelsäureabbaubakterien lassen sich an die Milieubedingungen der natürlichen sauren Substrate durch stufenweise Erhöhung der (H⁺)-Ionen-Konzentration adaptieren.Alle getesteten Bakterienarten besitzen eine Malic-Enzym- und eine Oxalacetat-Decarboxylase-Aktivität. Die Malic-Enzym-Aktivität ist besonders ausgeprägt bei den Homofermentativen. Das Verhältnis der Oxalacetat-Decarboxylase- zur Malic-Enzym-Aktivität ist bei den letzteren etwa 1, bei den Heterofermentativen merkbar kleiner als 1. Die pH-Geschwindigkeitsmaxima der Enzyme gegenüber L-Malat bzw. Oxalacetat unterscheiden sich bei den einzelnen Arten geringfügig; sie liegen bei 3,9 bzw. 3,6. Nur die weniger typischen Stämme Pf-1 und L. plantarum, die auch gute Citronensäureverwerter sind, benötigen zur maximalen Malat-Dissimilation etwas höhere pH-Werte.

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Morphology, physiology and characterisation of malic enzyme activity of bacteria, decomposing L-malic acid

Summary Six strains of bacteria, which all have the ability of fermenting L-malic acid to lactic acid and carbon dioxide, were investigated. Their morphology, properties of assimilation and their enzyme activities were determined. The shape and size of the cells and the demand of nutriments of the strains was found to be different. Besides malic acid some strains decompose citric, fumaric and tartaric acids. Malic acid is an intermediate of the dissimilation of citric and tartaric acids by L. plantarum. All strains need glucose and fructose as carbone source. Its turnover is accelerated by the presence of malic acid. The typical bacteria, dissimilating malic acid, can be adapted to the conditions of the natural acid substances by increasing the (H⁺) ion concentration step by step.All strains which were investigated possess malic enzyme and oxalacetate decarboxylase activity. Homofermentative strains have a very distinct malic enzyme activity. The ratio of oxalacetate decarboxylase to malic enzyme activity is about one; with heterofermentative strains this ratio is noticeably lower than one. The pH optima of the enzymes of the several strains are little different; they are pH 3,9 and 3,6 for L-malate and oxalacetate respectively. Only the less typical strains Pf-1 and L. plantarum, which utilize citric acid, need higher pH values for the maximal dissimilation of malate.

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I. Mitteilung zum Problem des biologischen Säureabbaues. Über adaptive und konstitutive fermentchemische Eigenschaften L-Äpfelsäure-abbauender Bakterien.     

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.

     

The orientation behaviour of horse flies and deer flies (Tabanidae, Diptera)

The Manitoba Fly Trap is illustrated and described and its uses in behaviour studies, surveys, insect control and perhaps population studies are enumerated. Its advantages over other traps for diurnal biting flies are discussed.

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Zusammenfassung Die Manitoba-Fliegenfalle wird abgebildet und beschrieben. Ihre Verwendungsmöglichkeiten bei der Verhaltensforschung, Sammlung und Bekämpfung von Insekten und vielleicht bei Massenwechselstudien werden aufgezählt und ihre Vorteile vor anderen Fallen für den Fang diurnaler Stechfliegen diskutiert.

     

Formaldehyde-induced mutations in Drosophila melanogaster in dependence of the presence of acids

Summary The mutagenic activity of various combinations of formaldehyde, formic acid, acetic acid and hydrochloric acid was investigated by a sex-linked lethal test. All combinations were mutagenic and showed a mutation pattern from which it is concluded that in feeding experiments spermatocytes I are especially sensitive to the pairs of chemicals tested. In vapour experiments all germ cell stages were found to be susceptible.The presence of volatile acids was found to be necessary for the mutagenic activity of formaldehyde in the vapour state. Mutagenic effects were also observed in larvel feeding experiments, in which only these acids were added to the medium. Experiments with stabilized pH at 7.5 did not show a significant mutagenic effect of formaldehyde.It is postulated that the tested agents are catalase inhibitors, which promote the formation of peroxides or free radicals which interfere with DNA replication, thus producing mutations.

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Zusammenfassung Mit Hilfe des Muller-5-Tests wird bei Drosophila melanogaster die mutagene Aktivität von Formaldehyd, Ameisensäure, Essigsäure und Salzsäure allein und in verschiedenen Kombinationen von Formaldehyd mit den Säuren geprüft. Alle Kombinationen sind mutagen. Da keine Mutagenität mehr nachweisbar ist, wenn die Fliegen mit Formaldehyd mit einem pH 7 behandelt werden, ist anzunehmen, daß die mutagene Wirkung von Formaldehyd von einem sauren Milieu abhängig ist. Die untersuchten Substanzen werden den Tieren entweder in der Gasphase oder durch Beimischung zum Nährboden verabreicht. Im ersten Fall werden alle Keimzellstadien beeinflußt, während die Applikation im Nährboden nur die Spermatocyten I angreift. Der Wirkungsmechanismus der untersuchten Stoffe wird als eine Katalase-Hemmung gedeutet, die zur Bildung von u. a. freien Radikalen und damit — über Störung der DNS-Synthese — zum Entstehen von Mutationen führt.

     

„Ovoide” auf einer Hühner-Eischale

Zusammenfassung Die Ovoide auf der Oberfläche der untersuchten Hühner-Eischale, die vereinzelt vorkommen können, meist aber in Gruppen (Ovoidhduf-chen) dicht beieinander und dann oft in mehrfacher Schicht auftreten, stellen in ihren kleinsten Formen rundliche rosettenartige Aggregate aus einer geringen Zahl von Calcitindividuen dar; jedes von diesen wölbt sich an der Oberfläche des Ovoids buckelartig vor, während die Kristalle im Innern des Ovoids in Radialebenen sich begrenzen. Die optischen Hauptschnitte der Calcitindividuen in der Rosette liegen einigermaßen radial, so daß eine Rosette mit der Gypspatte Rot I die Farbenverteilung eines negatives Polarisationskreuzes darbietet. Mehrere Rosetten können zu einem Aggregat verschmelzen. In den großen Ovoiden läßt sich der Aufbau aus radial orientierten Calcitindividuen nurmehr andeutungsweise erkennen. Gleich dem Schalenkalk ist der Calcit der Ovoide durchsetzt von zahlreichen Gasbläschen, was die geringe Lichtdurchlässigkeit bedingt. Die Gasbläschen können als Schichtlinien auftreten, die das Wachstum der Ovoide widerspiegeln. Alle Ovoide enthalten reichlich zusammenhangende organische Substanz, die durch Entkalken freigelegt werden kann. Kleinste Ovoide sind in die organische Deckschicht der Sphärokristallschale eingelassen, größere werden durch dieses organische Material mit der Schalenoberfläche und untereinander verkittet. Das verbindende Material läßt sich bei Zimmertemperatur durch Auftropfen von 10% iger Kalilauge auf die Eioberfläche erweichen, so daß die Ovoide von der Eischale und voneinander getrennt werden können. Der Kitt enthält gleich der Deckschicht, winzige gelblich-braune Porphyrinkörnchen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am gesunden und kariösen Dentin mit Hilfe der Abdruckmethode und der Schnittmethode an kompakter,nichtentmineralisierter Substanz

Zusammenfassung Um zur Klärung der Frage nach der Struktur der Dentingrundsubstanz und der Hofbezirke um die Dentinkanälchen beizutragen, wurden Abdrücke und Schnitte von nicht entmineralisierter Dentinsubstanz angefertigt. Auf Abdruckbildern polierter Anschliff-Flächen hebt sich der Hofbezirk durch eine glattere Oberfläche von der übrigen Dentingrundsubstanz deutlich ab. Daraus kann man schließen, daß er aus noch kleineren Bauelementen als die Dentinmatrix besteht und ein dichtes, festes Gefüge bildet. Die Dentinmatrix erscheint im Abdruck körnig. Die Schnittbilder von nicht entmineralisiertem Dentin gestatten einen tieferen Einblick in die Struktur. Im Bereich der Dentinmatrix wurden Hydroxylapatitkristallite beobachtet (Querdurchmesser 15–30 m), die oft Kollagenfasern in ihrer Längsrichtung parallel laufen. Die Kollagenfasern sind meist in kurze, fibrilläre Grundelemente mit einem Querdurchmesser im Bereich von 6–12 m ausgefasert. Die orientierte Zusammenlagerung der Kristallite und Fasergrundelemente läßt auf epitaktische Verknüpfung schließen, wie sie schon von Perdok vorausberechnet wurde.Schnittbilder von kariösem Dentin zeigen, daß sich die Karies im wesentlichen in einer Desorientierung der Kristallite und Fasern unter Auflösung der Bauelemente äußert. Ferner wurden zuweilen rhomboedrisch aussehende Karieskristallite beobachtet, die den von Hayek bei Kristallisationsversuchen gefundenen Phosphatkristallen der Formel Ca HPO₄ weitgehend ähneln. Offenbar wird dieses Phosphat bei der Karies gebildet.     

Zur Hydrographie der Deutschen Bucht während des Winters 1962/63

Zusammenfassung 1. Sehr kalte und sehr eisreiche Winter sind selten von deutschen Hydrographen untersucht worden. Das Studium der Temperatur- und Salzgehaltsverhältnisse während des Eiswinters 1962/63 in der südlichen Nordsee ist daher von besonderem Interesse. Die Beobachtungsdaten stammen von 5 deutschen Nordseefeuerschiffen, den Helgoländer und den Hamburg-Hull-Route Terminstationen sowie von den Uthörn-Fahrten der Biologischen Anstalt Helgoland.2. Bei den Feuerschiffen und bei Helgoland-Reede sind negative monatliche Temperatur-Abweichungen von 3° bis 4° C beobachtet worden. Die zugehörigen mittleren monatlichen Salzgehaltsabweichungen liegen dagegen weit über den Normalwerten.3. Das Ende des Eiswinters wurde mit dem 5. März 1963 bestimmt. Eine Temperatur-und Salzgehaltsschichtung blieb auch während der kältesten Wintermonate erhalten.4. Die vertikale Temperaturverteilung zwischen Helgoland und der Elbmündung zeigt, daß die Abkühlung des Meerwassers nicht nur von Ost nach West fortschreitet, sondern auch von der Oberfläche zum Boden. Sogar zur Zeit des Temperatur-minimums blieb eine bemerkenswerte Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche und dem Boden bestehen.5. Die Anzeichen starker Vermischungsvorgänge entlang der Konvergenz der Deutschen Bucht werden dargestellt.6. An Hand von Tabellen werden die wichtigsten Temperatur- und Salzgehaltsdaten zusammengestellt.

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On the hydrography of the German Bight during the winter 1962/63

Very cold winters with severe ice conditions have hardly been investigated by hydrographers of German institutions. In order to assess the hydrographical situation during the cold winter 1962/63, temperature and salinity information was used, provided by (a) five light vessels in the German Bight, (b) measurements obtained at several routine positions near Helgoland and along the route Hamburg-Hull, (c) data from the Uthörn cruises of the Biologische Anstalt Helgoland. Near the light vessels and at the Helgoland road, negative deviations of 3° to 4°C were observed (monthly means). The corresponding salinity values are far above the normal. The severe ice winter ended approximately on the fifth of March, 1963. Temperature and salinity stratifications could even be observed during the coldest winter months. Vertical T°C-distributions between Helgoland and the mouth of river Elbe demonstrate that the cooling of the sea water is not only advancing from east to west but also from the surface down to the bottom. Even at the time of the T°C-minimum, there is a remarkable T°C-difference between surface and bottom water. There are indications of strong mixing processes along the convergence of the German Bight.

     

Chromosome investigation in married couples with repeated spontaneous abortions

Summary The karyotype analysis is performed in 28 married couples who had had two or more spontaneous abortions. In 8 of them minor chromosomal anomalies were found: 3 men had a large Y chromosome, 2 women had satellites on chromosome No. 17, 1 woman had double satellites on one of the chromosomes in group G, 1 man and 1 woman had enlarged short arms in one of the D-group chromosomes.In the control group (20 normal married couples) the only striking feature noticed was the unusually short Y chromosome in one of the men studied.

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Zusammenfassung Bei 28 Ehepaaren, die zwei oder mehr spontane Aborte gehabt hatten, wurde eine Chromosomenanalyse durchgeführt. Bei 8 von ihnen fanden sich kleinere Chromosomenanomalien: 3 Männer hatten ein besonders großes Y-Chromosom, 2 Frauen hatten Satelliten am Chromosom Nr. 17, 1 Frau hatte doppelte Satelliten an einem der Chromosomen der G-Gruppe, und je 1 Mann und 1 Frau zeigten verlängerte kurze Arme an einem der Chromosomen der D-Gruppe. In der Kontrollgruppe (20 normale Ehepaare) fand sich dagegen nur bei einem der Männer ein ungewöhnlich kurzes Y-Chromosom als einziger auffälliger Befund.

     

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.

     

Autolyse der zellwand bei den gameten von Chlamydomonas reinhardii

Zusammenfassung An der Gametenverschmelzung bei der heterothallischen, isogamen Grünalge Chlamydomonas reinhardii ist, wie an der Befruchtung bei höheren Organismen, ein lytischer Faktor beteiligt. Während des Kontaktes von und Gameten oder während einer, Isoagglutination von Gameten des einen Paarungstyps mit den isolierten Geißeln vom entgegengesetzten Paarungstyp wurde ein hitzelabiler, lytischer Faktor ins Nährmedium abgegeben. Auch Extrakte aus vegetativen und generativen Zellen von C. reinhardii enthielten lytische Aktivität. Unter der Einwirkung des extrahierten oder des sekretierten Autolysins fand eine partielle Lyse der Zellwände von Gameten und Zoosporen statt, die mit der Freisetzung von Protoplasten verbunden war. Die Präparate mit lytischer Aktivität lösten außerdem die Wände der Zoosporangien von C. reinhardii vollständig auf und setzten dabei Zoosporen frei.

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Autolysis of the cell wall from the gametes of Chlamydomonas reinhardii

Summary As in fertilization of higher organisms a lytic factor is involved in the mating reaction of the heterothallic isogamous green alga Chlamydomonas reinhardii. Lytic activity was found in the medium after copulation of and gametes, after isoaggllutination of gametes with isolated flagella, and of gametes with isolated flagella. A lytic factor could also be extracted from vegetative and generative cells of C. reinhardii. Partial lysis of cell walls from vegetative or generative cells accompanied by the release of protoplasts, and complete lysis of the walls from zoosporangia followed by the release of zoospores, were observed in the presence of the autolysin secreted by gametes under the above mentioned conditions or extracted from vegetative and generative cells.

     

Untersuchungen über die Quantitative Bedeutung Einiger Stoffwechselwege in den Uredosporen von Puccinia Graminis var. Tritici

Zusammenfassung Der Stoffwechsel der Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici wurde im Verlauf der Keimung untersucht. Dazu wurden die Sporen in verschiedenen Stadien der Keimung kurzzeitig (5 oder 10 min) mit ¹⁴C-Valeriansäure-1 inkubiert. Die in der Zeiteinheit von den Sporen aufgenommene Menge an radioaktiver Substanz blieb innerhalb des Versuchszeitraumes von 510 min etwa gleich. Das Eindringen der Valeriansäure wurde nicht vom endogenen Stoffwechsel beeinflußt.Der größte Anteil der inkorporierten Radioaktivität war in 40% igem Äthanol und Wasser löslich. Der Anteil der inkorporierten Aktivität, der in unlösliche Verbindungen eingebaut wurde, nahm im Laufe der Keimung ab. Die prozentuale Verteilung der Radioaktivität auf einige wichtige Stoffwechselprodukte, nämlich Glutaminsäure, Asparaginsäure, Citronensäure, Äpfelsäure, Kohlenhydrate und Alanin wurden untersucht. Ca. 70% der Radioaktivität des Rohextraktes wurden in diesen Verbindungen wiedergefunden. Den höchsten Anteil an Radioaktivität enthielt Glutaminsäure incl. Glutamin.Die endogene Zulieferung von Acetyl-CoA sank allmählich ab, dadurch sanken auch die Umsatzraten der Citronensäure und der Glutaminsäure. Der radioaktive Anteil des Acetyl-CoA (durch -Oxydation aus Valeriansäure hervorgegangen) stieg, da der Zufluß von radioaktivem Acetyl-CoA konstant war. Dadurch wurden auch die spezifischen Aktivitäten in den pools größer, solange die pool-Größen nicht anstiegen.Die pool-Größen veränderten sich während der tracer-Applikation nicht, d.h. es herrschten während dieser 10 min steady-state-Bedingungen. Im Verlauf der Keimung blieben der Citronensäure-pool und der Asparaginsäure-pool praktisch konstant, der Glutaminsäure-pool nahm ab und der Malat-pool wurde größer. Die Durchsatzraten von Glutaminsäure incl. Glutamin und Asparaginsäure incl. Asparagin waren auffallend hoch.Der TCA-Cyclus übertraf den Glyoxalat-Cyclus an Bedeutung. Im Verlauf der Keimung sank die Synthese der Glutaminsäure und stieg die Synthese von Kohlenhydraten und Asparaginsäure. Es wurde also mehr iso-Citrat durch iso-Citratlyase gespalten.Es bestanden große Unterschiede in der Syntheserate einzelner Aminosäuren. Lediglich Glutaminsäure, Asparaginsäure und Alanin wurden in größeren Mengen gebildet. Demgegenüber war die Synthese von Serin und Threonin außerordentlich gering und für eine Nettoproteinsynthese völlig unzureichend. Die Proteinsyntheserate wurde an Hand der Überführung von freier Glutaminsäure in die gebundene Glutaminsäure studiert. Nur ein verschwindend kleiner Anteil der synthetisierten freien Glutaminsäure wurde gebunden. Die Proteinsyntheserate nahm im Verlauf der Keimung ab.

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An analysis of the quantitative importance of some metabolic pathways in uredopores of Puccinia graminis var. tritici

Summary In order to investigate the metabolism of germinating uredopores of Puccinia graminis, spores were incubated at different stages of germination with ¹⁴C-valerate-1 for short times (5 or 10 min). Incorporation of the labelled substance per unit of time was nearly constant during the experiment, which lasted for 510 min. The uptake of valeric acid was not influenced by endogenous metabolism. Most of the incorporated radioactivity was soluble in 40% ethanol and water. The part of the activity taken up that was incorporated into insoluble compounds decreased during germination. Distribution of radioactivity in some important metabolites such as glutamic acid, aspartic acid, citric acid, malic acid, carbohydrates and alanine was determined in terms of the per cent of incorporated radioactivity. Radioactivity of these compounds accounted for 70% of the radioactivity of the raw extract. Most of the radioactivity of the raw extract was found in glutamic acid and glutamine.The endogenous supply of acetyl CoA decreased gradually, and thereby turnover rates of citric acid and glutamic acid decreased, too. The specific activity of acetyl CoA (formed by -oxidation of valeric acid) increased since the rate of supply of radioactive acetyl CoA was constant. Thereby the specific activities of the different pools increased, as long as pool sizes were constant.Pool sizes did not change during tracer application, indicating steady state conditions during the experiments. During germination the citric acid pool and the aspartic acid pool stayed practically constant. The glutamic acid pool decreased and the malic acid pool increased. Turnover rates of glutamic acid including glutamine and aspartic acid including asparagine were very high.Quantitatively the TCA cycle is more important than the glyoxalate cycle. During germination synthesis of glutamic acid decreased and synthesis of carbohydrates and aspartic acid increased, indicating that more iso-citrate was split by isocitratlyase.Large differences in the rates of synthesis of different amino acids were noticed. Only glutamic acid, aspartic acid and alanine were synthesized in larger amounts. On the other hand the amount of synthesis of serine and threonine was extremely low and insufficient for a net synthesis of proteins. The rate of protein synthesis was investigated by studying incorporation of free glutamic acid into bound glutamic acid. Only a very small part of the synthesized free glutamic acid was bound. The rate of protein synthesis decreased during germination.

     

Differentielle Färbung der somatischen Metaphasechromosomen von Cypripedium Debile

Zusammenfassung Durch die von der Verfasserin entwickelte Methode der gleichzeitigen Fixierung und Färbung mit einem Gemisch von Orceinessigsäure und Salzsäure kann man bei Cypripedium debile eine eigentümliche Färbungs-differenzierung der Metaphasechromosomen in somatischen Mitosen erzielen, die im Auftreten von hinsichtlich des Ortes und der Breite konstanten, tief gefärbten Querstreifen der Chromosomen besteht.Für die Prüfung dieser Reaktionserscheinung gegen die Vorbehandlungen und Fixierungsmittel wurden einige Versuche durchgeführt.Nach Abkühlung und nach Vorbehandlung mit 8-Oxychinolin färbten sich die Chromosomen differentiell wie ohne Vorbehandlung, während sie nach Ammoniak und Colchicinvorbehandlung homogen gefärbt waren.Nach Nawaschin-Fixierung treten die Chromosomenquerstreifen nicht hervor, unabhängig davon, ob man die Salzsäure im gleichen Mengenverhältnis wie bei Orceinessigsäurelösung zusetzt oder nicht. Die Salzsäure hat also wahrscheinlich keinen Einfluß.Unter den Bestandteilen des Nawaschinschen Gemisches scheint Essigsäure die Darstellung der Chromosomenquerstreifen zu fördern, während Chromsäure und Formol sie hemmen.Zum Schluß sei mir gestattet, meinem Lehrer, Herrn Prof. T. Miduno für die liebenswürdige Anregung zu diesen Versuchen und für seine Ratschläge und Herrn Dr. B. Sakai von der Metropolitanuniversität, der mich in die Technik der Orceinfärbung freundlichst einleitete, an dieser Stelle meinen verbindlichsten Dank auszusprechen; auch habe ich von Herrn Y. Mori von der hiesigen Universität bei der Abfassung des Manuskriptes dankenswerte Hilfe erfahren.Contributions from the Biological Institute, Keiô University, No. 9.     

The distribution pattern of chlorogenic acid and caffeine inCoffea arabica

Zusammenfassung Im Hinblick auf die vielfach erwähnte Komplexbildung (Salzbildung) zwischen Kaffein und Chlorogensäure wurden alle vegetativen Teile und Früchte von jungen Kaffeebäumen auf das Mengenverhältnis der beiden Substanzen untersucht. Der Gehalt an Chlorogensäure ist in allen Organen höher als der Kaffeingehalt. Die Variation des Gehaltes mit dem Blattalter ist nicht gleich für die zwei Substanzen, das Maximum des Chlorogensäuregehaltes wird in einem früheren Entwicklungsstadium erreicht als dasjenige des Kaffeingehaltes. Es scheint unwahrscheinlich, daß die in vitro feststellbare Bindung zwischen Kaffein und Chlorogensäure stoffwechselphysiologisch eine Rolle spielt.

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With 5 Figures in the Text     

Chemische Mutagenese beim Säuger. Das Knochenmark des Chinesischen Hamsters als in vivo-Testsystem. Hämatologische Befunde nach Behandlung mit Trenimon

Zusammenfassung Im Zuge der Ausarbeitung möglichst einfacher Systeme zur Mutagenitätsprüfung chemischer Substanzen am Säugetier wurde abgeklärt, wie weit die Aanalyse an gewöhnlichen Knochenmarkausstrichen die aufwendigere Chromosomenuntersuchung zu ersetzen vermag. Chinesische Hamster wurden an 2 aufeinanderfolgenden Tagen mit verschieden hohen und in einem Langzeitversuch mit 12 täglichen Injektionen von niedrigen Dosen Trenimon behandelt. Es wurden Präparate von Knochenmark und Herzblut angefertigt und der Effekt unter den verschiedenen Dosen und zu verschiedenen Zeiten nach der Behandlung sowie am Ende des Langzeitversuches beurteilt. Neben einem rapiden Zellschwund bei höheren Dosen, der mit z. T. uneinheitlichen und nur schwer überblickbaren quantitativen Zelltypenverschiebungen im Knochenmark einherging, konnten verschiedene atypische Zell-und Kernformen beobachtet werden, die quantitativ in Abhängigkeit von Dosis und Zeit erfaßt wurden und bezüglich Häufigkeit und Morphologie mit bekannten cytogenetischen Befunden verglichen wurden. Es ließen sich z. T. weitgehende parallelen feststellen, und es konnte damit dieser hämatologisch-morphologischen Knochenmarkuntersuchung eine Bedeutung als relativ einfaches Testsystem zur Erfassung chromosomenschädigender Mutagene zugesprochen werden. Es wird vorgeschlagen, dieses Verfahren als Mikrokern-Test zu bezeichnen. Ein besonderer Vorteil der Methode liegt darin, daß sie, unabhängig von einem günstigen Chromosomensatz, bei verschiedensten Säugetierspecies durchgeführt werden kann.

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Chemical mutagenesis in mammals. The Chinese hamster bone marrow as an in vivo test system. Hematological findings after treatment with trenimon

Summary Exploring systems for chemical mutagenicity testing in mammals it was investigated how far scoring of simple bone marrow smears can replace the more complicated chromosome analyses. Chinese hamsters were treated with Trenimon for 2 and for 12 days. Preparations were made from bone marrow and blood, and the effect of the drug was studied in relation to dose, time after treatment, and at the end of a 12 day treatment with low doses. With high doses a rapid depletion of the bone marrow was observed; the concommitant shift in the relative proportions of different cell types was found to be inconsistent and difficult to quantitate. On the other hand, a number of well defined structural nuclear anomalies were observed. Their incidence was found to be dependent on dose and time after treatment. These findings showed a high degree of correlation with the results of previous cytogenetic studies on the incidence of chromosome aberrations obtained under identical conditions. It was concluded that the hematological study of bone marrow is suitable as a relatively simple screening method in mutagenicity testing. It is proposed to call this procedure micronucleus test. A particular advantage of the method is, that it can be applied, independently of a favorable karyotype, to various mammalian species.

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Mit Unterstützung der Roche-Studien-Stiftung (Basel), des Schweizerischen Nationalfonds und der Firma Hoffmann-La Roche (Basel).     

Zur Genetik der Myositis ossificans progressiva

Zusammenfassung Myositis ossificans progressiva ist durch ein bestimmtes Muster der Ossifikationen und der angeborenen Begleitmißbildungen an händen und Füßen gekennzeichnet. Zahnstellungsanomalien sind häufig, Infantilismus mit Hypogenitalismus bzw. verzögerte Genitalentwicklung kommen regelmäßig vor. Die Kranken sind im allgemeinen wegen der Verkrüppelung, der herabgesetzten Lebenserwartung und des Hypogenitalismus nicht fortpflanzungsfähig.Unter den rund 350 Fällen der Literature sind nur zweimal Vater und Sohn, zweimal Vater und Tochter und einmal — außer der Probandin — eine Tante mütterlicherseits betroffren. In weiteren 13 Fällen ist bei mindestens einem Familienmitglied eine Mißbildung der Gliedmaßen, davon siebenmal bei einem Elter, erwähnt.23 Probanden mit Myositis ossificans progressiva sind unsystematisch gesammelt worden. In ihren Familien kommen keine weiteren Fälle von Myositis ossificans vor. 37 von 46 Eltern und 33 von 55 Geschwistern konnten untersucht werden, dazu weitere 53 Familienangehörige. Von 28 Eltern liegen Röntgenaufnahmen der Hände und Füße vor. Die erhobenen Befunde sind uneinheitlich, und ein Zusammenhang mit Myositis ossificans ist fraglich. Allenfalls in zwei Fällen könnte man bei einem Elter den Verdacht auf eine Mutante haben: In einem Fall ist beim Vater seit der Kindheit der rechte Daumen im Grundgelenk versteift, die Endglieder beider Großzehen zeigen eine spornartige Epiphysenverbreiterung, und das linke Großzehenendglied ist etwas kürzer als das rechte; seine älteste Tochter hatte ein Myxosarkom am Metatarsophalangealgelenk der linken Großzehe. Im anderen Fall sind bei der Mutter in der Kindheit angeblich spontan kleine exostosenähnliche Auswüchse an der Stirn aufgetreten, und sie hat eine geringe Verkürzung der Grundphalanx der linken Großzehe.Über zwei konkordant betroffene EZ-Paare ist in der Literature berichtet worden.Chromosomenuntersuchungen an zwei Kranken von Viparelli und bei drei von unseren Kranken haben normale Karyogramme ergeben.Die Prüfung des Geburtenordnungseffektes an 23 selbst untersuchten und 45 Patienten der Literatur (nach dem Haldane-Smith-Verfahren) hat eine signifikant stärkere Besetzung der höheren Geburtenränge ergeben (Differenz zwischen Beobachtung und Erwartung von 6 A=339, dreifache Streuung des Erwartungswertes 3s=±226,2). Von den 68 Patienten stehen 39,7% an vierter oder höherer Stelle in ihrer Geschwisterreihe, während der entsprechende Anteil in der herangezogenen Vergleichsbevölkerung nur 23,6% beträgt.Das durchschnittliche Alter der Väter unserer 23 Patienten und weiterer 16 der Literatur beträgt 36,3 Jahre; es liegt um rund 4 Jahre höher als das Durchschnittsalter der Väter der Vergleichsbevölkerung.Die durchschnittliche Altersdifferenz der Elternpaare von 35 Patienten beträgt 6,2 Jahre. Sie liegt um etwa 2 1/2 Jahre höher als diejenige, die in der Durchschnittsbevölkerung angenommen werden kann. Die zunehmende Häufigkeit der Geburten von Kranken mit ansteigendem väterlichen Alter zeigt sich auch, wenn man in einzelnen Altersstufen den Prozentsatz von Vätern der Patienten in Bezug setzt zu den der Väter aller lebenden Neugeborenen einer angenommenen Durchschnittsbevölkerung (Tabelle 3). Der Anstieg der Geburtenkurve ist stärker als linear und ähnlich dem bei Achondroplasie und Apert-Syndrom.Myositis ossificans ist ein dominant erbliches Leiden, dessen Mutante einem starken Druck der Selektion unterliegt. Infolgedessen sind die Mehrzahl aller Fälle neue Mutanten, entstanden in den väterlichen Gonaden.

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Myositis ossificans progressiva is characterized by a distinct pattern of ossification and of accompanying congenital deformities of hands and feet. Anomalies of position of teeth are frequent, infantilism together with hypogenitalism, or delayed sexual development are found regularly. The patients usually have no children, as they are malformed, have a low expectation of life, and suffer from hypogenitalism.There are about 350 cases known in the literature. In two cases father and son were affected, twice father and daughter, and once a maternal aunt of a female proband. In 13 cases a deformity of extremities is mentioned in at least one member of the family, seven times in one parent.23 probands with myositis ossificans progressiva were collected and their families examined. It was possible to examine 37 of 46 parents and 33 of 55 siblings, and 53 other relatives. No more cases of myositis ossificans could be found. In 28 parents röntgenograms of the hands and feet were made. The results are not homogeneous and a relationship with myositis is doubtful. Only in two cases one could take into account the manifestation of a new mutant in one parent: In one case the right thumb of the father is stiffened in its metacarpo-phalangeal joint since childhood, the distal phalanges of both first toes show a spinelike broadening of the epiphysis, and the left distal phalanx of the first toe is a bit shorter than the right one. His eldest daughter had a myxosarcoma of the metatarso-phalangeal joint of the left first toe. In the other case exostose-like protuberances could be seen at the forehead of the mother, and the metatarso-phalangeal joint of the left first toe is a bit shorter than the other.Two monocygotic twin pairs are mentioned in the literature, both twins of each pair are affected.Chromosomes were examined in two patients by Viparelli and in three of our patients. All of them show a normal caryotype.The birth-order effect was examined in our 23 patients (see Table 2) and in 45 patients (see Table 4) of the literature (by the Haldane-Smith-method). Higher birth ranks were significantly more frequent (difference between observation and expectation of 6 A=339, 3-fold standard deviation of the expectation=±226,2).The average age of the fathers of our 23 patients and of further 16 patients of the literature is 36,3 years; it is about 4 years higher than the average age of the fathers of the control sample.The difference between mean ages of 35 parental pairs is 6,2 years. It is about 2 1/2 years higher than in the control sample. The increasing frequency of affected children with paternal age was examined by comparison of 5 years' gaps in a control sample (see Table 3). The slope of the age specific risk curve is steeper than linear and similar to that of achondroplasia, Apert-syndrome and haemophilia A (see Fig. 1).Myositis ossificans progressiva is caused by autosomal dominat mutations which are exposed to a strong selection pressure. Consequently the majority of all cases are new mutants, originating in the gonades of the fathers.

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Die Untersuchungen wurden mit Hilfe der Fritz Behrens-Stiftung durchgeführt.     

Untersuchungen über den Einfluß der Adaptationstemperatur auf die Resistenz und Aktivität der Transaminasen von Hefezellen

Zusammenfassung Die Hitzeresistenz und Aktivität von Transaminasen aus Candida pseudotropicalis wurde nach Adaptation der Kulturen an 20 und 40°C untersucht. Mit Anpassung an die höhere Temperatur nahm die Hitzeresistenz der Asparaginsäure--Ketoglutarsäure-Transaminase (AKT) zu. Die Substrate der AKT, Asparaginsäure, Pyridoxalphosphat und besonders -Ketoglutarsäure, verliehen dem Enzym aus beiden Adaptationstemperaturen eine höhere Hitzeresistenz. Durch weitere Aminosäuren wurde dagegen keine nennenswerte Resistenzsteigerung hervorgerufen. Der Hitzedenaturierung ging eine Aktivierung voraus, die bei Anwesenheit der stabilisierenden Substrate besonders ausgeprägt war/Die Aktivität der AKT war bei der an 40°C adaptierten Hefe erheblich höher als bei der 20^o-Hefe, dagegen konnte eine Leucin-Oxalessigsäure-Transaminase nur bei der tieferen, Adaptationstemperatur beobachtet werden. Zugabe von Pyridoxalphosphat steigerte die AKT-Aktivität in zellfreien Extrakten, und zwar am stärksten bei der weniger aktiven 20^o-Hefe. Die durch die unterschiedlichen Adaptationstemperaturen bedingten Leistungsunterschiede konnten durch das Coenzym teilweise ausgeglichen werden.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir, für die Gewährung einer Sachbeihilfe.