Kennzeichnung der Bildung und Alterung von Wurzeln in Callus-und Organ-Kulturen von Daucus carota durch die Aktivität der Glutamatdehydrogenase

Summary In callus tissues of Daucus carota rhizogenesis was influenced by addition to the cultures of solutions with different kinetin concentrations (0–0.1–0.5–2 mg/l) and a constant auxin content (1 mg/l). In these cultures the specific activity of glutamate-dehydrogenase (E.C. 1.4.1.2.), aspartate-aminotransferase (E.C. 2.6.1.1.), isocitrate-dehydrogenase (E.C. 1.1.1.42) and of acid phosphatase (E.C. 3.1.3.2.) was determined. Before root initiation can be seen morphologically in tissues grown on low kinetin concentrations, the specific activity of glutamate-dehydrogenase increases to more than three times the level found in cultures with no subsequent root initiation, whereas the specific activity of the other three enzymes changes far less. Total soluble protein measured as percentage of fresh weight remains nearly the same in all callus cultures. The activity of the same enzymes was measured in liquid grown roots of Daucus carota during a period of ageing of 130 days. During this time, the specific activity of glutamate-dehydrogenase is reduced to 1/10 of the value found in growing roots, whereas the activity of the other three enzymes is reduced only to 1/2 or to 1/3 of this value. Therefore, the state of senescence and the capacity for further growth can be characterized by the specific activity of the glutamate-dehydrogenase in the roots. The changes in the specific activity of glutamate-dehydrogenase in callus tissue and in the roots do not depend on inhibitory substances in the cell-free extracts.     

Die Aktivität von Phosphoglucose-Isomerase und Phosphoglucomutase während der Morphogenese kernhaltiger und kernloser Acetabularien

Summary The activity of two enzymes of the UDP-glucose and UDP-galactose biosynthetic pathway—phosphoglucose-isomerase and phosphoglucomutase—have been followed during morphogenesis of the unicellular green alga Acetabularia mediterranea. We have found that the increase in enzyme activities during morphogenesis represents de novo synthesis. The kinetic constants (K _m, K _i) of phosphoglucose-isomerase are similar to those found for the enzyme from rabbit muscle; mannose-6-phosphate was found to be a competitive inhibitor.The increase in activity of phosphoglucose-isomerase parallels the linear increase in total protein, neither showing changes with cap formation. In contrast, the activity of phosphoglucomutase is enhanced markedly when cap formation starts.Whether the nucleus is present or absent does not affect the above mentioned properties of the two enzymes. From this fact we conclude that the enzyme syntheses are regulated by the cytoplasm, probably at the level of translation. Contributions of DNA from chloroplasts and mitochondria can be excluded because in anucleate cells, which have an already established gradient of m-RNA, actinomycin D (10 g/ml) has no effect on the synthesis of these enzymes.There are also differences in the spatial distribution of the two enzymes. We were able to show that both enzymes are synthesized unequally in different regions of the cells.

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Abkürzungen PGI Phosphoglucose-isomerase - PGM Phosphoglucomutase - UDPG-Pyr UDPG-Pyrophosphorylase - G-6-PDH Glucose-6-phosphat Dehydrogenase - G-6-P Glucose-6-phosphat - F-6-P Fructose-6-phosphat - G-1-P Glucose-1-phosphat - UDPG Uridin-diphosphat-glucose - G-1,6-diP Glucose-1,6-diphosphat - 6-PG 6-Phosphogluconat - TRAP Triäthanolamin-Puffer - K _m Michaelis-Konstante - K _p veränderte K _m - K _i Inhibitor-Konstante     

Verteilung und Aktivität hydrolytischer Enzyme in Hypophysenadenomen

Zusammenfassung An 17 Hypophysenadenomen [12 Chromophobe (endokrin-inaktive), 5 Mischtypadenome (endokrin-aktive)] wurde das Verhalten und die Aktivität der hydrolytischen Enzyme -Galaktosidase, -Glucuronidase, -Glykosidase und Arylsulfatase mit histochemischen Methoden geprüft.Die Mischtypadenome zeigen insgesamt eine höhere Aktivität als die Chromophoben. Dabei reagieren -Galaktosidase und -Glykosidase am stärksten, -Glucuronidase etwas schwächer, während Arylsulfatase die niedrigste Aktivität zeigt. Die Befunde werden mit anderen enzymhistochemischen Untersuchungen an Hypophysenadenomen und tierexperimentellen Ergebnissen verglichen. Daraus folgt, daß wahrscheinlich zwischen der Aktivität der untersuchten lysosomalen Enzyme und der endokrinen Aktivität ein Zusammenhang besteht.

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Summary Behaviour and activity of the hydrolytic enzymes -galactosidase, -glucuronidase, -glycosidase and arylsulphatase are tested in 17 adenomas of the hypophysis (12 chromophobic, endocrine-inactive; 5 mixed cell adenomas, endocrine-active).Mixed cell adenomas show an altogether higher activity than chromophobic adenomas. -galactosidase and -glycosidase show the highest, -glucuronidase a slightly lower, and arylsulphatase the lowest activity. The findings are compared with other enzymhistochemical methods and results from animal experiments. The results of this comparison indicate that there is a correlation between the endocrine activity of the lysosomal enzymes in question.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für ihre Unterstützung.

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Fräulein Renate Kott, Fräulein Marianne Lehnen und Fräulein Edith Klasmeier danke ich für ihre technische Unterstützung.     

Die Verteilung proteolytischer Aktivität in den Stengelteilen von normalen Pflanzen und Pfropfungen

Ohne ZusammenfassungMit 2 Textabbildungen.     

Die Aktivität der japanischen Tanzmaus und ihre rhythmische Verteilung

Ohne Zusammenfassung     

Untersuchungen über die Aktivität der Galaktokinase im Blut von Normalpersonen und von Patienten mit GDo-Trisomie

Zusammenfassung Die Messung der Aktivitäten der Galaktokinase und der Galaktose-1-phosphat-uridyltransferase an Blutzellen bei 38 Mongoloiden und 51 Normalpersonen ergab, daß bei Mongoloiden die Aktivitäten beider Enzyme erhöht sind.Bei bis zu 15 Jahre alten Probanden beider Stichproben nehmen beide Enzymaktivitäten mit zunehmendem Alter ab. Der Vergleich zweier Stichproben gleichen Durchschnittsalters ergibt bei Mongoloiden eine Erhöhung der Kinase um 39%, der Transferase um 41%. Hypothesen zur Deutung dieser Befunde werden diskutiert.

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The activities of galactokinase and of galactose-1-phosphate-uridyltransferase have been measured in blood cells of 38 patients with G_Do-trisomy and of 51 normal persons. The mongoloids show higher activities of both enzymes than the controls. In the children up to 15 years, mongoloids as well as normals, an age dependency has been found: the enzyme activities decrease with increasing age.Mongoloid children show an increase of the kinase activity of 39% and of the transferase activity of 41% compared with normal controls of the same age groups. Some hypothetical interpretations of these results are discussed.

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

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Mit 3 Textabbildungen     

Aktivität der Myofibrillen- und Sarkosomen-Adenosintriphosphatasen im Flügelmuskel der Bienenarbeiterinnen

Zusammenfassung In bezug auf unsere frühere Arbeit über die Beziehung zwischen ATPase-Aktivität des Flügelmuskels und dem Alter nach Ausschlüpfen der Bienenarbeiterinnen wurde die Aktivität der zwei im Flügelmuskel vorhandenen ATPasen, Myofibrillen-(M) und Sarkosomen-(S-)ATPasen gesondert untersucht. Die Wirkung von Ca- und Mg-Ionen sowie einiger Hemmungsmittel wurde für beide ATPasen geprüft. Die Aktivität der S-ATPase nimmt während der ersten Woche nach Ausschlüpfen graduell zu. Demgegenüber zeigt die Aktivität der M-ATPase den maximalen Wert beim Ausschlüpfen und danach ein etwas niedriges konstantes Niveau bis zum 10. Tag. Im Zusammenhang mit dem Ergebnis wurden auch einige biochemische Erörterungen gegeben.Biologisch-biochemische Studien über den Flügelmuskel der Honigbiene. Mitteilung II. [Mitteilung I siehe in Z. vergl. Physiol. 39, 21 (1956).]     

Tagesrhythmen der Aktivität bei Carabiden

Ohne Zusammenfassung

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The diurnal activity of carabid beetles

     

Dehydrogenasen- und esterasen-aktivität in der hämolymphe von metamorphosestadien von Formica-Arten nach polyacrylamid-elektrophorese

Evidence for the presence of 6-phospho-glyconate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, isocitrate dehydrogenase, succinate dehydrogenase, and alcohol dehydrogenase has been found in the haemolymph of the ant, Formica pratensis. All enzyme activity stopped after the addition of sodium dodecylsulfate (SDS). The presence of xanthin oxidase could not be demonstrated in the pupal haemolymph. Esterase activities were present in three slow running bands of polygynous Formica rufa.     

Veränderung von Aminosäuren und Aktivität bei Röntgenbestrahlung von krystallisiertem Lysozym

Zusammenfassung Kristallisiertes Lysozym wurde mit Dosen zwischen 1 und 100 Mrad Röntgenstrahlen bestrahlt. Die kleineren Dosen haben keine meßbare Wirkung auf Aktivität oder quantitative Aminosäurezusammensetzung. Da das Molekül durch größere Strahlendosen in andere Modifikationen umgewandelt wird und die entsprechenden Vorgänge komplex sind, läßt sich die naktivierungdes Enzyms nicht ohne weiteres durch die lassische Treffertheorie interpretieren. Hiermit zusammenhängende Probleme werden diskutiert. Erst Strahlendosen von der Größenordnung 100 Mrad erzeugen in einem automatischen Aminosäureanalysator sicher analysierbare Aminosäureveränderungen. Die G-Werte liegen zwischen 3 und 13. Die größere Strahlenempfindlichkeit haben vor allem die aromatischen und die schwefelhaltigen Aminosäuren. Vergleiche mit anderen Ergebnissen führen zu dem Schluß, daß diese Strahlenempfindlichkeit der Aminosäuren durch Milieufaktoren nur wenig beeinflußt wird.

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Summary Crystallized lysozyme was X-irradiated with doses between 1 and 100 Mrads. Doses of a few Mrads have no measurable effect on activity and quantitative amino acid composition of lysozyme. However, increasing doses successively convert the original protein into a large number of modified proteins showing more or less lysozyme activity. These processes are of a complex nature. Consequently can the inactivation not be described in terms of the classical target theory. Only X-ray doses of the order of magnitude of 100 Mrads produce amino acid changes which can clearly be determined with an automatic amino acid analyzer. The G-values for the destruction of the various constituent amino acids are between 3 and 13. The larger sensitivities have the S-containing and aromatic amino acids as well as the long chain aliphatic amino acids. A comparison with other results shows that the radiation sensitivity of the constituent amino acids of solid proteins is little influenced by other factors (O₂-pressure, water content, protein structure etc.).

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Auszugsweise vorgetragen während des ESR-Symposiums Gatlinburg, Tenn., Mai 1965, und während eines Chemischen Kolloquiums an der University of Colorado in Boulder am 21. Oktober 1965.     

Eisengehalt und Elektronendonator-Spezifität der Nitratreductase von Ankistrodesmus

Summary Nitrate reductase (EC 1.6.6.1-2) purified from nitrogen-deficient cells of Ankistrodesmus braunii has the same characteristics previously described for the enzyme from Chlorella fusca. Nitrogen-deficient cells were chosen as a source for nitrate reductase because of a pronounced rise of enzymatic activity after about 20 days of growth, which surpassed even the specific activity present in normal cells. This nitrate reductase exhibits a twofold specificity towards NADH and NADPH which shows a constant ratio during enzyme purification and cannot be separated by gelfiltration or density gradient centrifugation. By growing Ankistrodesmus in the presence of radioactive ⁵⁵Fe, the incorporation of this metal into the purified enzyme could be demonstrated. A scheme is presented for the enzymatic mechanism of nitrate reduction in green algae.     

Untersuchungen über die Aktivität der Mikroorganismen in Mull,Moder und Rohhumus

Ohne Zusammenfassung     

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.     

Untersuchungen über den Einfluß der Adaptationstemperatur auf die Hitzeresistenz und Aktivität der Hexokinase von Hefezellen

Zusammenfassung Die Hexokinaseaktivität von Candida pseudotropicalis nimmt mit Adaptation der Zellen an höhere Temperaturen ab und nähert sich gegen Ende der exponentiellen Vermehrungsphase einer idealen Kompensation. Die Adaptationstemperatur hat keinen Einfluß auf den Temperaturkoeffizienten, die Arrhenius-Konstante und die Michaelis-Menten-Konstante der Hexokinasereaktion. Dagegen steigt die Hitzeresistenz des Enzyms mit der Adaptationstemperatur. Der Bereich der Hitzeaktivierung verschiebt sich parallel mit der Hitzeresistenz.     

Gezeitenrhythmische und spontane Aktivitätsmuster von Winkerkrabben

Zusammenfassung Die lokomotorische Aktivität der ostafrikanischen WinkerkrabbenUca urvillei undU. annulipes wurde mit Hilfe einer radioaktiven Markierung (Co-60-Draht) in einer Gezeitenanlage (Tidenhub 1 m, 12,5stündige Zyklen) über mehrere Wochen registriert.Der Lokomotionsrhythmus ließ sich an die künstlichen Gezeiten ankoppeln. Das tidale Muster von Substratvibrationen war ein besonders wirksamer Zeitgeber.Licht-Dunkel-Zyklen waren gleichfalls als Zeitgeber wirksam: im LD 6,256,25 ergab sich ein tidaler, im LD 1212 ein diurnaler Lokomotionsrhythmus. Wurden gleichzeitig Gezeiten und LD 1212 geboten, so richteten sich die Tiere nach den Gezeiten.Nach dem Übergang von Gezeitenbedingungen in Konstantbedingungen (LL, DD) zeigte nur eines von 15 Tieren einen circadianen Lokomotionsrhythmus. Alle anderen hatten arhythmische Muster, in denen nur gelegentlich circadiane Fronten angedeutet waren. Auch eine Periodenanalyse ergab keine Hinweise auf circadiane oder circatidale Rhythmen.Um diese arhythmischen Muster zu analysieren, wurde ein neuer Ansatz gewählt: jeder Aktivitäts- und Ruheschub (A bzw. R) wurde als Einzelereignis betrachtet, ohne nach einer periodischen Folge zu suchen.Aktivitätsmuster in Konstantbedingungen: Die Häufigkeitsverteilungen der Dauer von Aktivitäts- und Ruheschüben konnten bei der Mehrzahl der Tiere durch Exponentialfunktionen wiedergegeben werden. Zwischen der Dauer aufeinanderfolgender Aktivitäts- und Ruheschübe bestand keine Korrelation. Daraus folgt, daß der einzelne Schub nach seinem Beginn zu allen folgenden Zeitpunkten mit einer bestimmten, gleichbleibenden Wahrscheinlichkeit beendet werden kann. Diese Gesetzmäßigkeit ist als stochastischer Prozeß zu beschreiben.Aus den ermittelten Wahrscheinlichkeitswerten für A und R ergeben sich für die Dauer von A+R, am häufigsten Werte die mit 9–12 Std in der Größenordnung des Gezeitenzyklus liegen.Aktivitätsmuster in Gezeitenbedingungen: Die tidalen Zeitgeber kontrollierten die Dauer der Ruheschübe (vermutlich über eine endogene Instanz); die Dauer der Aktivitätsschübe blieb dagegen bei vielen Tieren unbeeinflußt.

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Tidal and spontaneous activity patterns in fiddler crabsI. A new approach to a quantitative analysis of locomotor rhythms

Summary The East African fiddler crabsUca urvillei andU. annulipes were exposed to artificial tides (cycle 12.5 hrs, tidal range of 1 m). Locomotor activity patterns were recorded by means of a radioactive marker (⁶⁰Co).The activity patterns could be synchronized by the artificial tides. Vibrations of the substratum connected with the tides were one of the effective Zeitgebers.Light-dark cycles also acted as Zeitgebers. An LD of 6.25 6.25 initiated a tidal activity pattern, an LD of 1212 a diurnal one. When the crabs were exposed simultaneously with artificial tides and an LD of 1212 their activity was distinctly correlated with the tides.In constant conditions following tidal treatment only one of 15 individuals showed a circadian rhythm. All other animals showed arhythmic activity patterns. Though circadian fronts could occasionally be seen on visual inspection, there was no evidence for either circadian or circatidal rhythms when the data were arranged by a periodogram method. Therefore, a new approach was used to analyze these arhythmic patterns, measuring the duration of each activity burst (A) and of each resting period (R) separately.Activity patterns in constant conditions: The class frequency of both A and R followed exponential functions. No significant correlation was found between the duration of A and the following R. Thus each event (A or R) is terminated by a distinct probability. This principle can be described as a stochastic process.The probability values found for A and R are such that the resulting duration of A+R is usually in the range of the tidal cycle.Activity patterns in tidal conditions: There is evidence that the tidal zeitgebers control the duration of the resting period only and that the duration of activity is usually independent of the Zeitgebers.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.