Banding patterns and late replication in HeLa cells

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

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

     

Cytogenetics of Malignant Lymphomas

Summary The chromosomes from the tumours of 10 cases of Malignant Lymphoma have been analysed in detail with the aid of recently developed chromosome banding techniques.In each case cells with abnormal karyotypes were found which contained chromosme structural changes. Several of these changes were common to two or more of the tumours. The breakpoints in the altered chromosomes were almost invariably in the light-band or centromeric regions.

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Zusammenfassung Die Chromosomen der Tumoren von 10 Fällen mit malignem Melanom wurden im einzelnen mit Hilfe der kürzlich entwickelten Techniken zur Untersuchung der Chromosomen-Bandmuster analysiert.In allen Fällen fanden sich Zellen mit abnormen Karyotypen, die strukturelle Chromosomenveränderungen enthielten. Mehreren dieser Veränderungen waren zwei oder mehr Tumoren gemeinsam. Die Bruchstellen der veränderten Chromosomen waren fast assuchließlich in den hellen Zwischenbanden oder in den Zentromer-Regionen gelegen.

     

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.

     

Die DNS-Synthese in den Chromosomen von Rattus norvegicus während der letzten Stunde der S-Phase

Zusammenfassung An fetalen Zellen der Laborratte wurde der Einbau von ³H-Thymidin in einzelne Chromosomensegmente nach Dauermarkierung quantitativ mittels Kornzählung untersucht. Der ausgewertete Zeitraum umfaßt die letzten 60 min der S-Phase. In diesem Intervall wurde ein distinktes Muster der DNA-Synthese auf den einzelnen Chromosomenabschnitten beobachtet (X-bis Z-Phase). Sehr hohe Syntheseaktivitäten zeigen die Satelliten der Chromosomenpaare Nr. 3 und Nr. 19 sowie die kurzen Arme der Paare Nr. 13 und Nr. 14. Die Aktivitätsmuster der Autosomen stimmen in beiden Geschlechtern im Wesentlichen überein.Das Y-Chromosom ist spät-replizierend und hat auch in der Z-Phase noch einen signifikant erhöhten ³H-Thymidineinbau. Die X-Chromosomen der Ratte sind, entgegen früheren Vermutungen anderer Autoren, nicht die längsten Chromosomen der Gruppe XX, 4–10, sondern das 5. Paar dieser telocentrischen Chromosomen. Mittels Heterochromatinfärbung konnte dieser Befund bestätigt werden.

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DNA Synthesis in the chromosomes of Rattus norvegicus during the Last Hour of the S-Phase

A quantitative analysis of DNA synthesis by means of grain counting after continuous labeling was made on female and male cells of the laboratory rat. Mitoses labeled in the last hour of the S-phase were analysed and the activity sites over individual chromosome segments were plotted. — A non-random distribution of label was detected in this final interval. Very high synthesis activities were observed on the satellites of chromosome No. 3 and No. 19 as well as on the short arms of No. 13 and No. 14. The labeling patterns of the autosomes are corresponding for both sexes. — The Y chromosome is late replicating and shows a relatively heavy label even in the Z interval. In consequence of the labeling pattern in female cells it was concluded that the X chromosomes are not the longest of their group of telocentric chromosomes. In cells exposed to ³H-thymidine during the X and Y interval a prominently labeled putative X chromosome was observed standing between 8th and 10th position in group XX, 4–10. This is in coincidence with results obtained by heterochromatin staining.

     

Erholungsvorgänge in haploiden Hefezellen nach Röntgenbestrahlung

Zusammenfassung Mit der Methode der Einzelzellbeobachtung werden Erholungsvorgänge in haploiden Hefezellen nach Röntgenbestrahlung studiert. Dazu werden die Zellen entweder sofort nach der Bestrahlung auf Nähragar gebracht oder zunächst 3 Tage bei 30 °C in Aqua bidest. gehalten und damit verzögert auf Nähragar gebracht. Im letzteren Fall ist den Zellen Gelegenheit zur Reparatur von Strahlenschäden gegeben.Es zeigt sich, daß bei haploiden Hefezellen nur ein Teil der Population zur Erholung fähig ist, und zwar derjenige, der sich bei Bestrahlung im strahlenresistentenAge-Intervall (Ar) befand. Diese R-Zellen erholen sich allerdings auch hundertprozentig. Zellen aus dem strahlensensiblenAge-Intervall (As) zeigen nur eine geringe Erholungsfähigkeit, die aber nicht zur Bildung von Makrokolonien ausreicht. Andererseits zeichnet sich bei diesen Zellen eine zusätzliche Schädigung durch das Aufbewahren in Wasser ab.Es wurde damit ein früher aufgestelltes Modell der Strahlenwirkung auf haploide Hefezellen bestätigt und eine spezielle Hypothese gestärkt, daß während einer durch Strahlung induzierten Lagzeit Erholungsvorgänge ablaufen können.

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Dark recovery of haploide yeast cells after X-irradiation

Summary Recovery of haploide yeast cells from X-ray dammage was studied by single cell observation. At least two intervals in the cell cycle are present with different radiation sensitivity. Recovery from X-ray dammage is possible only in cells from the radiation insensitive interval. However those cells show hundred percent recovery in the dose range studied here up to about 100 krd.

     

Spatial relations of human chromosomes identified by quinacrine fluorescence at metaphase

Summary Data on centromere locations from 168 fully identified normal human complements were subjected to special analyses of variance by computer. Aggregation specifically attributable to homologue associations seemed definitely to be absent. Chromosomes 1, 9 and 16, which contain large heterochromatic blocks were distributed as typical non-acrocentrics. X chromosomes in female cells behaved much like other chromosomes of their size, but may have an atypically large homologue distance. Acrocentrics aggregate as a group without specific homologue associations; smaller chromosomes in the group are often nearer the center of the metaphase plate. The data do not suggest stronger acrocentric association in females than males.

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Zusammenfassung Daten über die Zentromerlokalisation von 168 vollständig identifizierten normalen menschlichen Metaphaseplatten wurden einer speziellen Varianzanalyse unterworfen. Irgendeine Aggregation, die etwa auf eine Assoziation homologer Chromosomen hätte zurückgeführt werden können, fehlte eindeutig. Die Chromosomen 1, 9 und 16, die große heterosomen bei Frauen verhielten sich wie andere Chromosomen der gleichen Größenklasse; die Homologen sind aber etwas weiter voneinander entfernt. Akrozentrische liegen als Gruppe zusammen ohne spezifische Assoziation zwischen Homologen. Kleinere Chromosomen der Gruppe finden sich oft näher dem Zentrum der Metaphaseplatte. Es finden sich keine Hinweise für eine stärkere Assoziation der Akrozentrischen bei Frauen im Vergleich zu Männern.

     

Spindelbau,Mikrotubuliverteilung und Chromosomenstruktur während der I. meiotischen Teilung der Spermatocyten von Pales ferruginea

Zusammenfassung Der Spindelapparat der I. meiotischen Teilung in Spermatocyten von Pales ferruginea wurde nach gezielter Präparation einzelner Zellen mit der Ultradünnschnitttechnik untersucht. Neben den Chromosomen sind 3 Strukturkomponenten in der Spindelregion zu beobachten: 1. Mikrotubuli, 2. ribosomale Partikel, 3. amorph oder fädig erscheinende intertubuläre Spindelmatrix. Längs- und Querschnitte zeigen eine mehr oder weniger homogene Verteilung der Mikrotubuli in der Spindel. Es gibt keine Hinweise für Mikrotubulibündel, die den polarisationsmikroskopisch darstellbaren Chromosomenfasern entsprechen könnten. Bestimmungen der Mikrotubulidichte in einigen Teilungsphasen zeigen, daß die Anzahl der Tubuli während der Prometaphase bis zur Metaphase hin zunimmt und erst in der späten Anaphase abnimmt. Wandernde Anaphasechromosomen zeigen einen charakteristischen Formwandel. Die Orientierung der Mikrotubuli und ihre Beziehung zu Chromosomen und Spindelmatrix werden ausführlich diskutiert.

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Spindle structure, distribution of microtubules, and chromosome structure during the I. Meiotic division in spermatocytes of Pales ferruginea An electron microscopic analysis

Summary The spindle apparatus of the I. meiotic division in spermatocytes of Pales ferruginea was examined by means of ultra-thin sectioning of preselected single cells. Besides chromosomes 3 major components can be observed within the spindle region: 1. microtubules, 2. ribosomal particles, 3. intertubular spindle matrix of amorphous or filamentous appearance. As revealed from longitudinal and cross sections the microtubules are distributed more or less homogeneously within the spindle. There is no evidence for bundles of microtubules which may correspond to the chromosomal fibers of polarization microscopy. Determination of microtubular density in several division stages shows that the number of microtubules increasing during prometaphase up to metaphase, and does not decrease till late anaphase. Moving anaphase chromosomes show a characteristic change of form. Orientation of microtubules and their connexion with chromosomes and spindle matrix are discussed in detail.

Herrn Dr. R. Dietz danke ich für freundlicherweise zur Durchsicht überlassene nichtpublizierte polarisationsmikroskopische Aufnahmen von der I. meiotischen Teilung der Spermatocyten von Pales crocata.     

Vergleichende Untersuchungen an haploiden und durch Colchicineinwirkung diploid gewordenen Stämmen vonOedogonium cardiacum

Zusammenfassung Durch die Behandlung gut teilungsfähiger Fäden vonOedogonium cardiacum mit einer 1%igen Colchicinlösung während 36 Stunden läßt sich Polyploidie auslösen.Die Bestimmung des Zuwachses von je 65 fünfzelligen haploiden und diploiden Keimlingen nach 1, 2 und 3 Wochen ergibt für haploide und diploide Zellen eine weitgehend übereinstimmende Vermehrungsrate.Die haploiden Keimlinge reagieren auf eine leichte Veränderung der Außenbedingungen im Zuge der Überimpfung mit einer höheren Absterberate als die diploiden (31 gegenüber 9).Die Bestimmung der Zellzahl von 500 beliebigen Keimlingen aus Massenkulturen in Abständen von 10, 20 und 30 Tagen nach dem Überimpfen ergibt nach den ersten beiden Zeiträumen eine höhere Zahl für die haploiden, nach 30 Tagen aber eine merkbar höhere für die diploiden Keimlinge. Dabei ist nach 10 und 20 Tagen der Anteil Einzelliger bei den diploiden Keimlingen viel höher als bei den haploiden; ob dies auf verzögerter oder wiederholter Schwärmerbildung beruht oder an einem Keimverzug liegt, ist fraglich. Jedenfalls wird das anfängliche Nachhinken der diploiden Keimlinge nach 20–30 Tagen völlig ausgeglichen.Im Konkurrenzversuch erweist sich unter den gegebenen Kulturbedingungen die diploide der haploiden Sippe hinsichtlich der Vermehrungsrate überlegen; denn bei Beimpfung der Kulturgefäße mit je zehn haploiden und zehn diploiden 40zelligen Fäden (vier Parallelversuche) finden sich in 35 Tage nachher entnommenen Proben ungefähr 2/3 diploide und 1/3 haploide Zellen.Die Mittelwerte des Zellvolumens von haploiden und diploiden Keimlingen verhalten sich wie 14,6, die des Kernvolumens wie 14,0.Die Anzahl der Pyrenoide ist bei den diploiden Zellen erhöht (100 haploide Zellen enthielten 306, 100 diploide 584 Pyrenoide), das einzelne Pyrenoid ist etwas vergrößert.Hinsichtlich der Breite der Chromatophorenlamellen ergeben sich zwischen haploiden und diploiden Zellen keine wesentlichen Unterschiede.Die Chromosomenzahl vonOedogonium cardiacum beträgt n=19. Im haploiden Satz liegen drei verschiedene, charakteristisch gestaltete SAT-Chromosomen vor.Mit Hilfe der Colchicin-Behandlung lassen sich auch tetraploide Zellen und kurze Fadenstücke erzielen, doch zeigt sich bei diesen eine verminderte Vitalität.     

Deletion und Translokation heterochromatischer Chromosomenabschnitte bei Microtus agrestis

Zusammenfassung In unbehandelten Nierenepithel-und Fibroblastenkulturen von Microtus agrestis wurden Brüche, Deletionen und Translokationen an den heterochromatischen langen Armen von X-und Y-Chromosomen in 2% aller Mitosen eines weiblichen und 3% der Mitosen eines männlichen Tieres gefunden. In tetraploiden Mitosen sind Deletionen häufiger als in diploiden zu finden. Die Deletionen treten sowohl auf dem X₁ und X₂ des Weibchens als auch auf dem X und Y des Männchens auf. Längenmessungen an normalen und deletierten Chromosomen ergaben, daß die bevorzugte Bruchlokalisation beim X-Chromosom am Übergang vom proximalen zum mittleren Drittel der langen Arme liegt, beim Y in der Mitte der langen Arme. Es wurden Translokationen der azentrischen Fragmente auf die langen Arme von X-Chromosomen und Fusion deletierter X-Chromosomen zu dizentrischen Chromosomen beobachtet, jedoch keine Translokation auf euchromatische Chromosomen. Das häufigere Auftreten von ein oder zwei deletierten Chromosomen in tetraploiden Zellen wird durch Fusion zweier diploider (Schwester-) Kerne in zweikernigen Zellen erklärt die durch Mitose ohne nachfolgende Plasmateilung einer diploiden Zelle mit Chromatidbruch oder deletiertem Chromosome entstanden sind.

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Deletion and translocation of heterochromatic chromosome segments of Microtus agrestis

Summary Breaks, deletions and translocations of the heterochromatic long arms of the X and Y chromosomes were found in 2% of all female mitoses and 3% of male mitoses of untreated kidney epithelial cell and fibroblast cultures of Microtus agrestis. Deletions are more frequent in tetraploid than in diploid mitoses. Deletions were found in the X₁ and X₂ of the female as well as in the X and Y of the male. Length measurements of normal and deleted chromosomes showed that the breaks in the X are preferentially located between the proximal and middle third of the long arm, whereas in the Y chromosome they are near the middle of the long arm. Translocations of acentric fragments to the long arms of X chromosomes and fusions of deleted X chromosomes resulting in dicentric chromosomes were also observed, but no translocations to euchromatic chromosomes could be found. The relatively high frequency of one or two deleted chromosomes in tetraploid cells is explained by a fusion of two diploid (sister-) nuclei in binucleated cells resulting from mitosis without cytoplasmic division of diploid cells with a break of a chromatid or a deleted chromosome.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

A comparison between quinacrine fluorescence banding and 3H-thymidine incorporation patterns in human chromosomes

Summary Late ³H-thymidine incorporation patterns and quinacrine fluorescence banding patterns were analyzed in metaphase chromosomes prepared from human blood cultures. In general, late-labeling regions correspond to the strongly fluorescent bands in the chromosomes. However, the dully fluorescent secondary constrictions of the chromosomes Nos. 1, 9 and 16 may show late replication in some instances. In contrast, the brilliantly fluorescent distal part of the Y chromosome is not labeled during the latest phase of the DNA replication. In the male X and in the isopycnotic X of the female the labeling pattern also agrees with the quinacrine fluorescence banding. The heteropycnotic X of the female is still more strikingly late-labeling. However, the pattern of its late replication agrees also with the quinacrine fluorescence bands.

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Zusammenfassung An aus menschlichen Blutkulturen gewonnenen Chromosomenpräparaten wurden vergleichende Untersuchungen über die späten Replikationsmuster (mittels ³H-Thymidin-Autoradiographie) und die Quinacrin-Fluorescenz-Bänderungsmuster durchgeführt. Im allgemeinen stimmen die spät replizierenden Abschnitte mit den intensiv fluorescierenden Regionen der Chromosomen überein. Allerdings können die nur schwach fluorescierenden sekundären Constrictionen der Chromosomen Nr. 1, 9 und 16 manchmal auch eine späte Replikation zeigen. Auf der anderen Seite wird der stark fluorescierende Abschnitt des Y-Chromosoms in den letzten Phasen der DNS-Replikation nicht mehr markiert. Beim X-Chromosom des Mannes und beim isopyknotischen X der Frau wird ebenfalls eine Übereinstimmung des Spät-Replikationsmusters und der Quinacrin-Bänderung gefunden. Das heteropyknotische X der Frau zeigt eine noch deutlichere Spät-Replikation; das Muster der Silberkörner stimmt aber ebenfalls mit den Quinacrine-Bändern überein.

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This study was supported by the österreichischen Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung.     

Autosomal reciprocal translocations in newborn children and their relatives

Summary In an incidence study of chromosome abnormalities among 5049 consecutive liveborn children at a Danish maternity hospital we found 43 with major chromosome abnormalities; 7 had a balanced reciprocal autosomal translocation. Segregation rate in the families of the 6 cases, who were inherited, showed no significant deviation from unity between carriers of balanced translocations and individuals with normal chromosome constitution. The sex distribution of carriers and those with normal chromosome constitution was normal, and segregation and distribution between carriers and non-carriers was independent of whether the carrier was a male or a female.No relatives with the unbalanced form of the translocations were found in the 6 families studied, but there was a significant increase of stillborns and children, who died during the first week of life, among carriers of the translocation compared with near relatives with a normal chromosome constitution as well as with all children born in the hospital, where they were found, and in the Danish population. The frequency of abortions was higher among the carriers than among the individuals with normal karyotypes. When the figures of stillborn children, children who died during the first week of life as well as spontaneous abortions were added to those who lived, we found that the average number of pregnancies per family was the same in carriers as in their relatives with normal chromosomes. Children with presumptive unbalanced form of translocations thus seem to have ended up as abortions, stillborns or children, who died during their first week of life.None of the probands or their relatives with reciprocal translocations had physical or mental abnormalities which could be associated with the translocation. There was no obvious difference in the physical and mental appearance or health between carriers and relatives with normal chromosome constitutions. Reciprocal autosomal translocations do not seem to have any deleterious effect on mental or physical development.

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Zusammenfassung In einer Untersuchung über Chromosomenanomalien bei 5049 auslesefrei gewonnenen Neugeborenen einer dänischen Entbindungsklinik wurden 43 mit gröberen Anomalien der Chromosomen gefunden; 7 hatten eine balancierte autosomale reziproke Translokation. Eine Untersuchung der Aufspaltung zwischen Trägern balancierter Translokationen und Personen mit normalem Karyotyp zeigte in den 6 Familien, in denen die Translokation ererbt war, keine signifikante Abweichung von der Gleichverteilung. Auch das Geschlechtsverhältnis zwischen Überträgern und Normalen weicht nicht von der Erwartung ab. Die Überträgereigenschaft war vom Geschlecht unabhängig. In den 6 untersuchten Familien fanden sich keine Verwandten mit der unbalancierten Form der Translokation; jedoch war die Zahl der Totgeburten sowie der Kinder, die in der 1. Lebenswoche starben, signifikant erhöht bei den Trägern der Translokation im Vergleich mit nahen Verwandten mit normalem Karyotyp sowie mit den im gleichen Hospital geborenen Kindern und der dänischen Gesamtbevölkerung. Bei den Überträgern war auch die Abortrate höher als bei Personen mit normalem Karyotyp. Wenn man die Zahl der Totgeburten, der Todesfälle der 1. Lebenswoche sowie der spontanen Aborte zu den lebenden hinzuzählt, so erwies sich die durchschnittliche Zahl der Schwangerschaften/Familie in den Überträgerfamilien als gleich hoch wie bei den Verwandten mit normalem Karyotyp. Es sieht also so aus, als ob Früchte mit unbalancierten Translokationen als Aborte, Totgeburten und Todesfälle in der 1. Lebenswoche geendet wären.Keiner der Probanden oder ihrer Verwandten mit reziproker Translokation hatte physische oder geistige Anomalien, die auf die Translokation zurückgeführt werden konnten, und es fand sich kein physischer, geistiger oder geburtsbedingter Unterschied zwischen Überträgern und Verwandten mit normalen Chromosomen. Demnach haben autosomale reziproke Translokationen offenbar keinen schädlichen Effekt auf die geistige oder körperliche Entwicklung.

     

La notion de territoire et les excroissances digitales du Crapaud

Zusammenfassung Das männliche Hormon ist unfähig einen morphogenetischen Effekt hervorzurufen, wenn es keinen spezifischen Rezeptor findet. Ein solcher findet sich im Territorium der Brunstschwielen beiBufo vulgaris: Nur diejenigen Zellen, welche diesem Bezirk angehören, sind fähig pigmentierte Epidermishöcker zu bilden. Sie behalten diese Eigenschaft und ihre zyklische Evolutionsfähigkeit jahrelang, am jeweiligen Ort des Organismus an den sie transplantiert werden, selbst dann, wenn es sich nur um eine ganz kleine Zellgruppe handelt.Wenn man jedoch ein Stück gewöhnliche Haut des Fußes, des Oberoder Unterarmes, oder der dorsalen Handfläche auf den zweiten Finger, an der Stelle der Brunstschwielen einpflanzt, so sind diese normalen Hautzellen nicht fähig spezifische pigmentierte Hautwucherungen hervorzubringen. Diese Fähigkeit gehört nur den Zellen des Brunstschwielen-territoriums an.Anormal lokalisierte Brunstwarzen, am Ende eines verstümmelten Armes, an in der Natur gefundenen erwachsenen Kröten oder Fröschen, wiederlegen diese Behauptung nicht. Es handelt sich hier wahrscheinlich um eine frühzeitige Regenerationserscheinung. Experimentelle Amputationen in der Armgegend erwachsener Kröten bringen nur gewöhnliche Vernarbungen hervor; amputiert man dagegen sehr jungen in Metamorphose begriffenenRana esculenta-Fröschchen die vordere Extremität in der Mitte des Unterarmes, so findet eine hypotypische aber bedeutsame Regeneration statt und es bildet sich am Ende des Regenerats ein charakteristisches Brunstschwielenkissen.Die Lokalisation und die progressive Beschränkung des Brunstschwielenterritoriums erscheint uns das Resultat einer Selbstdifferenzierung der normalen Armknospe oder seines Regenerationsblastems. Der Begriff der spezifischen Zellbezirke läßt sich folglich auf das Studium einer Hormonwirkung anwenden.     

Die Chromosomen der Ciliaten

Zusammenfassung Bei Colpidium campylum treten in der I. meiotdischen Prometa- und Metaphase typische Chromosomentetraden auf, die sich in der I. Anaphase in gewohnter Weise in Dyaden teilen, während lin der II. Anaphase die Chromatiden getrennt werden. Grundsätzlich ähnlich verhält sich Euplotes charon und wahrscheinlich Vorticella sp.In den somatischen Mitosen sind die Chromosomen völlig maskiert oder wahrscheinlich als distinkte morphologische Gebilde ülberhaupt nicht vorhanden (wohl aber müssen ihre Chromonemen, wenn auch abweichend spiralisiert, vorhanden sein). Was in der Literatur als Chromosomen bezeichnet wurde, sind keine Chromosomen, sondern Chromosomenaggregate. Ihre Entstehung läßt sich besonders deutlich bei Oxytrichiden verfolgen. Bei anderen Arten zeigen die postmeiotische Teilung und die metagamen Teilungen ein intermediäres Verhalten zwischen Meiose und somatischer Mitose und vermitteln so das Verständnis der für sich allein kaum richtig interpretierbaren somatischen Mitose. Die abweichenden chromosomalen Verhältnisse in der somatischen Mitose lassen sich weiters unter Zuhilfenahme einer besonderen Spindelmechanik und sonstiger beobachtbarer Umstände in bestimmter Weise deuten.Diese Verhältnisse finden sich grundsätzlich bei allen echten Ciliaten wieder. Bei Chilodon uncinatus sind jedoch auch die meiotischen Chromosomen maskiert. Die in der Literatur angegebenen Zahlen 2 bzw. 4 beziehen sich nicht auf Chromosomen, sondern auf Chromosomenaggregate, deren Zahl ebensowenig wie bei anderen Ciliaten konstant ist.Vergleichende stichprobenweise Beobachtungen an anderen Ciliaten zeigen, daß die Ergebnisse für alle gelten: in der somatischen Mitose treten keine Chromosomen auf. Die bisher als Chromosomen bezeichneten Gebilde sind nicht die Chromosomen; ihre leicht beobachtbare Querteilung stellt daher kein Problem dar. Dien Schlüssel zum Verständnis liefert in allen Fällen die Meiose, von der aus die Mitose zu interpretieren ist.Die Ciliatenkerne, im besonderen auch die Makronuklei, zeigen hinsichtlich der Ausbildung von Eu- und Heterochromatin und hinsichtlich der nuklealen Färbbarkeit starke Unterschiede, deren genauere Untersuchung vermutlich sehr aufschlußreich wäre.     

Die Wirkung der R?ntgenstrahlen auf Roggen

Zusammenfassung Wir sehen, daß der Zustand des Zellkerns derSecale-Wurzelspitzen und der Ernteertrag fast ganz parallel gehen. Die planmäßige Erhöhung der Röntgendosierung gestattete uns, die Veränderungen der Zellkernsubstanz in Zusammenhang mit der Dosierung zu verfolgen. Wir sehen, daß den größten Ertrag die Dosierung 250 r ergibt und beobachten dementsprechend eine Vermehrung der Zellkernsubstanz in den Zellen der bestrahlten Pflanzen. Die Vermehrung der Zellkernsubstanz geht auf verschiedene Art vor sich; es entstehen entweder zwei Zellkerne gleicher Größe in einer Zelle, oder in einer Zelle Zellkerne verschiedener Größe, oder polyploide Zellkerne, jedoch ist für alle Fälle die Vermehrung der Zellkernsubstanz charakteristisch. Die Anzahl der polyploiden Zellen wächst bedeutend bei den Dosierungen 250 r und 500 r. Damit wächst auch die Zahl der sich teilenden Zellen. Dies hat eine Stimulierung der Entwicklung und des Wachstums der Pflanzen und weiterhin die Erhöhung des Ernteertrages des bestrahlten Roggens zur Folge. Von der Dosierung 1000 r an aufwärts sinkt die Zahl der polyploiden Zellkerne, verlangsamt sich das Teilungstempo der Zellen, und wir beobachten überhaupt eine Depression der Pflanzen. Damit sinkt auch der Ernteertrag.     

Cytologische Untersuchungen an Antirrhinum majus mut. cancroidea

Zusammenfassung Die canc-Keimlinge sind diploid. Durch früh einsetzende, regellose Teilungsstörungen, Unterbleiben der Zellwandbildung, unvollständige oder fehlende Entwicklung der Kernwände entstehen mixoploide Gewebe wechselnder Polyploidstufen. Zellen und Kerne wachsen zu oft riesenhaften Gebilden heran. Auch in der älteren Pflanze finden diese Störungen ihren Fortgang.Die Gewebsentartung und Polyploidisierung sind also entwickelt, bevor irgendwelche Form- oder Größenänderungen der Chromosomen auftreten.Ein später einsetzender und bis zur Blütenbildung sich verstärkender Gestaltswechsel der Chromosomen wurde im wesentlichen unterhalb des Vegetationskegels in dem postembryonalen Sproßteil gefunden. Alle Veränderungen können in Kernen verschiedenster Valenz vor sich gehen, ihre Entwicklung ist in den Metaphasen am besten zu verfolgen.Die Metaphasechromosomen zeigen eine zunehmende Verkürzung und Verbreiterung und bilden späterhin einen Längsspalt aus. Die Aufteilung der Spalthälften erfolgt erst mit der Mitose, die Chromosomenzahl bleibt die gleiche. In der weiter herangewachsenen Pflanze können die Metaphasen das Aussehen der 1936 (b) beschriebenen Doppel chromosomen des prämeiotischen Archespors haben. Die Wachstumsphasen zeigen, daß diese Zweiergruppen endomitotische Abkömmlinge eines Chromosoms sind. Die innere Teilung wird aber hier unterbrochen, die Paare trennen sich erst in der Mitose, und es liegt weder eine Reduktion noch eine Verdoppelung der Chromosomenzahl vor. Eine auffallende Volumenzunahme der Chromosomen erfolgt in der Bildung von Vierergruppen. Ihre Wachstumsphasen können ebenfalls beobachtet werden. Wenn ihre Aufteilung in Zweiergruppen erst durch die mitotische Spindel erfolgt, so bleibt auch hier die Endomitose unvollständig und die Chromosomenzahl unverändert.Die Vierergruppen können aber in der Metaphase bereits in ihre Zweiergruppen aufgeteilt sein, und solche Chromosomen haben durch Vollendung der inneren Teilung ihre Zahl verdoppelt.Die Polyploidisierung auf dem Wege der inneren Teilung kann auch in anderer Form erfolgen: Metaphasechromosomen ganz normaler Gestalt liegen häufig in strenger oder bereits mehr oder weniger gelockerter Paarung. Die Endomitose ist auch hier zum Abschluß gelangt.Die Vorgänge sind wechselnd und sehr labil. Sie verlaufen häufig nicht einmal einheitlich innerhalb des gleichen Kerns.Die in Endomitose befindlichen Chromosomen sind in der frühen Prophase längsgespalten. Die Spalthälften sind nur zuerst umeinandergeschlungen. Manche Längshälften können bereits in dieser Phase ohne Bindung gepaart nebeneinander liegen. In anderen Fällen löst sich die Umschlingung erst in der späteren Prophase.Im prämeiotischen Archespor sind die endomitotischen Vorstufen in diesem Jahr nicht aufgetreten, ebensowenig waren sie im Cyclus der Meiosis zu beobachten. Daß sie aber auch hier vorkommen können, wurde aus früherem Material erwiesen.Es muß angenommen werden, daß das zur Endomitose führende Chromosomenwachstum bei den canc-Pflanzen weitgehend von Außenbedingungen (Licht und Wärme) abhängig ist.Die gesamten Erscheinungen sind der Ausdruck einer durch Radiunibestrahlung erzeugten, rezessiv mendelnden Mutation.     

Sur la structure des chromosomes salivaires de Bilobella massoudi Cassagnau (Collembola: Neanuridae)

This work is a study of the giant salivary chromosomes of a Collembolan species of the family Neanuridae, Bilobella massoudi, recently discovered in North Jugoslavia. The salivary glands of this species have a great number of nuclei (from 100 to 140) containing polytene chromosomes which are very short and easy to spread. Their number is diploid (2n=14), with sometimes partial pairing of the homologues and they are characterized by the presence of broad heterochromatic zones. Chromosomes VI and VII produce ringlike nucleoli. Differences of structure are observed in these chromosomes according to ecological conditions which influence the animal's life.

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Zusammenfassung Wir studieren in dieser Arbeit die Riesenchromosomen eines im Norden Yugoslaviens kürzlich entdeckten Collembolen der Neanuridae-Familie, Bilobella massoudi. Die Speicheldrüsen dieser Art besitzen zahlreiche Kerne (100–140), deren polytäne Chromosomen besonders kurz und leicht ausbreitbar sind. Ihre Zahl ist diploid (2n=14), und sie sind charakterisiert durch die Anwesenheit breiter, Scheiben- oder schärpenförmiger Zonen von negativem Heterochromatin. Zwei dieser Chromosomen (VI und VII) haben ringförmige Nukleolen.Strukturveränderungen wurden bei diesen Chromosomen bemerkt, je nach den ökologischen Bedingungen, denen diese Tiere unterworfen sind.

     

Ein fall mit strukturellen Aberrationen des Chromosome A 2

Zusammenfassung Bei einem etwas unterentwickelten 13jährigen Mädchen wurden Chromosomenanalysen aus dem peripheren Blut durchgeführt. Von insgesamt 300 analysierten Zellen zeigten 40,3% einen normalen weiblichen Chromosomensatz, während der übrige Teil der Zellen (59,7%) eine Anomalie des Chromosom A 2 aufwies. Die Anomalie trat in verschiedener Ausprägung, entweder als Gap, Isogap, Chromatidbruch oder Isochromatidbruch am langen Arm in Zentromernähe auf. Im Falle eines Isochromatidbruches war teilweise das azentrische Fragment im Kern vorhanden, teilweise fehlte es. In mehreren Kernen wurde eine Verdoppelung des Fragmentes beobachtet, die als partielle Endoreduplikation gedeutet wurde.

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A case of structural aberration of the chromosomes A 2

Summary In a 13 year old girl chromosomal analyses from peripheral blood cultures were made. Among 300 analyzed cells 40.3 per cent had a normal female chromosomal pattern, in 59.7 per cent of the cells the chromosome A 2 was abnormal. The anomaly occured in different degrees such as gap, isogap, chromatid break, or isochromatid break at the long arm near the centromer region. In the case of an isochromatid break partly the acentric fragment was present in the cell, partly not. In several cells partial endoreduplication of the acentric fragment could be observed.

     

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.

     

Beiträge zur Entwicklungsgeschichte des Antherentapetums in der GattungOxalis. I.Oxalis rosea undO. pubescens

Zusammenfassung Die Ausbildung des Antherentapetums erfolgt beiOxalis rosea undO. pubescens auf die gleiche Weise. Der Ursprung des Tapetums ist parietal, und zwar werden die Tapetumzellen im Verlauf einer zentripetalen Teilungsfolge gebildet. Nach der Sistierung der Vermehrungsteilungen knapp vor Beginn der Meiose laufen im Tapetum nur Mitosen ab, die stets während der Metaphase gehemmt werden, wobei sich die Kerne ± großer Zellkomplexe synchron verhalten. Im Anschluß daran kommt es zur Restitutionskernbildung; es entstehen potyploide Kerne die immer eine abgerundete — nie hanteiförmige — Form haben. Da in den einzelnen Tapetumzellen ein oder zwei dieser Mitoseschritte erfolgen, besteht das voll entwickelte Tapetum aus Zellen mit einem einzigen tetraploiden oder oktoploiden Kern.Da dieses Tapetum dem Habitus nach dem zellulär einkernigen Typus zuzuordnen ist, dagegen dem Kerngeschehen nach den zellulär mehrkernigen Typus, handelt es sich offenbar um einen Sonderfall. Er bildet eine Brücke zwischen zwei verschiedenen Entwicklungsvorgängen, nämlich der Polyploidisierung unter einem mitotischen Formwechsel der Chromosomen und der Polyploidisierung unter dem für Angiospermen charakteristischen endomitotischen Form Wechsel; der eine läuft unter starker Spiralisierung ab, beim anderen fehlt sie.Herrn Professor Dr.Lothar Geitler zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Contribution à l'étude ultrastructurale des cellules interrénales de Salamandra salamandra L. (Amphibien Urodèle)

Summary The interrenal (adrenocortical) cells of the terrestrian spotted Salamander (Salamandra salamandra L.) show the ultrastructural characteristics of steroid producing cells. Their cytoplasm is strikingly rich in mitochondria with mainly tubular cristae, and in liposomes. The endoplasmic reticulum consists essentially of smooth surfaced tubules. The ribosomes are usually free, but can associate themselves with small portions of tubules of the endoplasmic reticulum.Although all the interrenal cells do not show the same aspect, the differences exhibited by their fine structure do not recall the ultrastructural zonation of the mammalian adrenocortex. Some interrenal cells have a highly developed endoplasmic reticulum and are very poor in liposomes, whereas others have their cytoplasm filled with large liposomes, but are poor in mitochondria and endoplasmic reticulum tubules. These two aspects reflect respectively a high level of hormonal synthesis and a reduced one. Most of the interrenal cells show an intermediate cytological aspect reflecting a moderate secretory activity. Some rare cells characterized by small mitochondria with lamellar cristae occur in the interrenal tissue; their significance is not yet understood. Many interrenal cells are degenerescent.

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Zusammenfassung Die Interrenalzellen von Salamandra salamandra L. zeigen die ultrastrukturellen Kriterien der steroidogenen Zellen. Das Zytoplasma ist sehr reich an Mitochondrien, welche vornehmlich tubuläre Cristae haben, und an Liposomen. Das endoplasmatische Retikulum besteht hauptsächlich aus glatten Tubuli. Die Ribosomen sind meistens frei oder können sich an kurze Teile von Tubuli des endoplasmatischen Retikulums binden.Obwohl alle Interrenalzellen nicht das gleiche Aussehen haben, erinnern die Unterschiede ihrer Ultrastruktur nicht an die feinstrukturelle Zonierung der Nebennierenrinde der Säuger. Verschiedene Interrenalzellen sind sehr reich an endoplasmatischem Retikulum, haben aber nur wenige Liposomen, während andere Zellen ihr Zytoplasma aufgefüllt haben mit großen Liposomen, aber nur wenige Mitochondrien und Tubuli des endoplasmatischen Retikulums zeigen. Diese zwei Aspekte deuten auf eine starke, beziehungsweise eine schwache Aktivität der Hormonsynthese. Die meisten Interrenalzellen haben ein intermediäres zytologisches Bild welches eine mittelmäßige Aktivität reflektiert. Man trifft seltener Zellen an, welche kleine Mitochondrien mit lamellaren Cristae haben, und deren Bedeutung noch zu präzisieren bleibt, ferner zahlreiche degenerierende Zellen.