Über die Eignung von Naphthyl-α-l-fucosiden zur Untersuchung der α-l-Fucosidasen

Zusammenfassung Verglichen mit 1- und 2-Naphthyl--d-glucosid,--d-galactosid,--d-glucuronid,--d-N-acetylglucosaminid,--d-glucosid,--d-galactosid und--d-mannosid werden 1- und 2-Naphthyl--l-fucosid schneller oder im gleichen Ausmaß von Homogenaten verschiedener Rattenorgane hydrolysiert. Trotzdem fällt der histochemische Nachweis der -l-Fucosidasen methodenunabhängig im Gegensatz zu dem der anderen Glykosidasen überwiegend negativ aus. Ursache dafür ist die massive Hemmung der -l-Fucosidase durch Aldehydfixation und Diazoniumsalze; die Inhibitionsrate liegt bei 90% bzw. zwischen 85 und 98%; die - und -d-Glucosidase, - und -d-Galactosidase, -d-Mannosidase, -d-Glucuronidase sowie -d-N-Acetylglucosaminidase werden durch Aldehydfixation oder Kuppler höchstens zu 70% gehemmt. Daher können 1- und 2-Naphthyl--l-fucosid für die histochemische Darstellung der -l-Fucosidase nicht einschränkungslos empfohlen werden. Kleine Mengen Dimethylformamid hemmen die meisten Glykosidasen nicht.Für biochemische Messungen der -l-Fucosidase eignet sich speziell 1-Naphthyl--l-fucosid und läßt sich an Stelle von p-Nitrophenyl--l-fucosid werwenden. Bei der fluorometrischen Untersuchung der -l-Fucosidase in Rattenorganen mit dem 2-Naphthylderivat ergeben sich bemerkenswerte Aktivitätsunterschiede.

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Suitability of naphthyl--l-fucosides for the investigation of -l-fucosidases

Summary In comparison with 1- and 2-naphthyl -d-glucoside, -d-galactoside, -d-glucuronide, -d-N-acetylglucosaminide, -d-glucoside, -d-galactoside and -d-mannoside 1- and 2-naphthyl -l-fucoside are hydrolyzed more quickly or to the same extent by homogenates prepared from freezedried cryostate sections of various rat organs. Nevertheless, when the fucosides are employed for the histochemical demonstration of -l-fucosidase mostly negative data were obtained independent on the method used, whereas all other naphthyl glycosides deliver positive results. The reasons for these discrepancies are the marked inhibition of -l-fucosidase by aldehyde fixation and diazonium salts. Then, -l-fucosidase activity is suppressed to 90% and between 85 and 98% respectively; the inhibition of - and -d-glucosidase, - and -d-galactosidase, -d-mannosidase, -d-glucuronidase and -d-N-acetylglucosaminidase by the fixative or coupling reagent does not exceed 70%. Therefore 1- and 2-naphthyl -l-fucoside cannot be recommended in general for histochemical purposes. Small amounts of dimethylformamide do not influence the activity of most of the glycosidases investigated.For biochemical measurements, however, especially 1-naphthyl -l-fucoside represents a suitable alternative in a fluorometric procedure instead of p-nitrophenyl -l-fucoside used for the photometric evaluation of -l-fucosidase. With the fluorometric method the enzyme was measured in rat organs, which posses remarkably different activities of -l-fucosidase.

     

Mikrochemische Untersuchung der α-d-Glucosidasen mit 4-Methylumbelliferyl-und 2-Naphthyl-α-d-glucosid

Zusammenfassung In Rohhomogenaten aus gefriergetrockneten Kryostat-schnitten von verschiedenen Rattenorganen werden die K _m und V _max der neutralen und sauren -d-Glucosidase bestimmt und der Einfluß von pH, Substrat- und Enzymkonzentration und Inkubationszeit auf die Aktivität fluorometrisch mit 4-Methylumbelliferyl-und 2-Naphthyl--d-glucosid als Substraten ermittelt.Mit den biochemischen Daten werden 2 mikrochemische Ansätze zur fluorometrischen Messung dieser Glykosidasen entwickelt und die saure und neutrale -Glucosidase in Gruppen von Epithelzellen nach Isolierung aus gefriergetrockneten Kryostatschnitten von Nebenhoden, Jejunum, Ilium, Niere und Leber untersucht. Im Vergleich zum 2-Naphthylderivat sind beide -Glucosidasen mit 4-Methylumbelliferyl--d-glucosid weniger aktiv. Allerdings fluoresziert 4-Methylumbelliferon etwa 100mal intensiver als 2-Naphthol, so daß das Methylumbelliferonderivat zur Messung der -Glucosidasen speziell in schwach aktiven Zellen der 2-Naphthylverbindung vorzuziehen ist.

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Microchemical investigation of -d-glucosidases using 4-methylumbelliferyl-and 2-naphthyl--d-glucoside

Summary In crude homogenates prepared from freeze-dried cryostate sections of various rat organs the K _m and V _max of acid and neutral -glucosidase as well as the effect of the pH, substrate and enzyme concentration and the incubation time on the activity were determined fluorometrically with 4-methylumbelliferyl-and 2-naphthyl -d-glucoside as substrates.On the basis of the biochemical data 2 assays were developed for the microchemical measurement of both -glucosidases in groups of epithelial cells isolated from freeze-dried cryostate sections of the epididymis, jejunum, ilium, liver and kidney of suckling and adult rats. The rate of hydrolysis of 2-naphthyl and 4-methylumbelliferyl -d-glucoside differs moderately. However, due to the higher sensitivity of 4-methylumbelliferone the methylumbelliferyl derivative is preferable especially for the evaluation of -d-glucosidases in cells with low enzyme activity.

     

Assimilation of nail keratin by Trichophyton mentagrophytes (Morphological study)

Summary In the course of onychomycosis due toTrichophyton mentagrophytes histological studies of nail plate were carried out in order to study growth of the fungus in the nail. The tissue changes caused by assimilation of the nail keratin by the fungus were also studied. Three phases of this process have been described: 1) growth of the fungus in the intercellular spaces, 2) corrosion of nail tissue, 3) gas production. The gas tunnels make an anatomic substratum of the transverse net (Alkiewicz 1948) and of the spriggy net (Sowiski). The fungus has grown in a monomorphic way in the nail and only arthrospores (spore chains) have been observed.

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Zusammenfassung In Onychomykosen (Tr. mentagrophytes) wurden Nagelplatten histologisch untersucht, um das Pilzwachstum und die Folgen der Assimilation des Nagelkeratins zu studieren. Es wurden 3 Stadien festgelegt: 1) das interzelluläre Wachstum des Pilzes, 2) die Korrosion des Nagelgewebes, 3) die Gasbildung. Die langgestreckten gashaltigen Räume (Tunnels) sind das anatomische Substrat des transversalen Netzwerkes (Alkiewicz) und des zweigförmigen Netzes (Sowiski). Der Pilz wächst im Nagel monomorph und erscheint nur in Form von Arthrosporen (Sporenketten).

     

Ein Beitrag zur Selektion auf Auswuchsfestigkeit,insbesondere beim Roggen

Zusammenfassung 1. Die bisher gebräuchliche Methode der visuellen Auszählung des Anteils gekeimter Karyopsen ergibt auf Grund der physiologischen Differenzen innerhalb einer Stichprobe stark streuende Einzelwerte. Man kann mit ihrer Hilfe lediglich Trends erkennen.2. Die für die getreideverarbeitende Industrie wirtschaftlich entscheidende Qualitätsminderung tritt vor der sichtbaren Keimung auf und wird auf die Aktivierung von -Amylase zurückgeführt.3. Der Test auf -Amylase und die Fallzahl-Bewertung nachHagberg stimmen gut überein.4. Die Anwendung des Tests auf -Amylase kann bereits vom Erntegut der Einzelpflanzen mit hinreichender Sicherheit erfolgen und ermöglicht die Bereinigung von Populationen.5. In der praktischen Züchtung wurde 1966 ein Verfahren erprobt, das nach der Selektion auf Stand-und Knickfestigkeit auch eine Auslese von Eliten mit längerer Keimruhe gestattet.

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A contribution to selection for sprouting resistance, especially in rye

Summary The usual method of counting sprouting kernels of cereals can only test trends of resistance, because of great differences between varieties. Quality loss begins before visible sprouting and is caused by -amylase activity. The falling number test (Hagberg) and the -amylase assay show corresponding values. In 1966 it was shown that through testing for -amylase an early selection for firmness in rye populations is possible.

     

Die ?Stresemannsche Revolution“ in der Ornithologie des frühen 20. Jahrhunderts

Zusammenfassung Erwin Stresemann (1889–1972), Generalsekretär, Präsident und Ehrenpräsident der Deutschen Ornithologischen Gesellschaft (bzw. Deutschen Ornithologen-Gesellschaft) über 50 Jahre, war einer der hervorragendsten Ornithologen des 20. Jahrhunderts. In den 1920er und 1930er Jahren gab er den Anstoß für eine weltweite Transformation der älteren, vorwiegend systematisch-faunistischen Ornithologie zu einem Zweig der modernen Biologie und beeinflusste einen großen Kreis von Zeitgenossen (die Stresemannsche Revolution). Mit seinem maßgeblichen Aves-Band (1927–1934) des Handbuchs der Zoologie und den Dissertationen seiner Schüler entstand durch Verbindungen mit der Genetik, der funktionellen Morphologie, der Physiologie und Ethologie der Vögel eine Neue Biologische Ornithologie.

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The Stresemann Revolution in ornithology during the early 20^th century

Summary Erwin Stresemann (1889–1972), Secretary General, President and Honorary President of the Society of German Ornithologists for 50 years, was one of the outstanding ornithologists of the 20^th century. During the 1920s and 1930s, he initiated the global transformation of the traditional ornithology, which had been primarily systematic and faunistic in scope, into a branch of modern biological science, a New Avian Biology, and influenced a large circle of contemporaries (the Stresemann Revolution). He forged links, directly or indirectly, between ornithology and genetics, functional morphology, physiology and ethology, when he published his seminal volume Aves (1927–1934) in the German Handbook of Zoology, and instigated the theses of a large number of PhD students.

     

Die Hemmung der Phytochrominduzierten Photomorphogenese („Positive” Photomorphosen) des Senfkeimlings (Sinapis alba L.) Durch Actinomycin D und Puromycin

Zusammenfassung Die positiven Photomorphosen Öffnung des Hypokotylhakens und Entfaltung der Kotyledonen können ganz ähnlich wie die phytochrominduzierte Anthocyansynthese und andere positive Photomorphosen durch Actinomycin D und Puromycin gehemmt werden. Man kann daraus schließen, daß diese beiden photomorphogenetischen Reaktionen des Senfkeimlings ebenfalls durch eine von P₇₃₀ über eine Signalkette ausgelöste Aktivierung von potentiell aktiven Genen veranlaßt werden.

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The inhibition of phytochrome-mediated photomorphogenesis (positive photoresponses) by actinomycin D and puromycin in the mustard seedling (Sinapis alba L.)

Summary The many photochrome-mediated photoresponses of a seedling (Sinapis alba L., white seeded mustard) can be divided into 3 categories: positive, negative, and complex photoresponses. Positive photoresponses are those which are characterized by an initiation or a promotion of biosynthetic or growth processes (Mohr, 1966b). Phytochrome-mediated anthocyanin synthesis is the prototype of a positive photoresponse. It has been shown in previous papers (e.g. Lange and Mohr, 1965; Mohr et al., 1965) that positive photoresponses can be specifically inhibited by actinomycin D and puromycin. It has been concluded that in the case of positive photoresponses P₇₃₀ (the active phytochrome) exerts its function through differential gene activation.—In the present paper it has been demonstrated that phytochrome-mediated positive photoresponses of the mustard seedling like opening of the hypocotylar hook and unfolding of the cotyledons can be inhibited by relatively low doses of actinomycin D and puromycin in very much the same way as anthocyanin synthesis or cotyledon enlargement is inhibited. It has been concluded that in these cases too the action of P₇₃₀ must be attributed to an activation of potentially active genes in the manner postulated on the basis of the data on anthocyanin synthesis.

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Die Arbeit wurde durch Sachbeihilfen der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der Stiftung Volkswagenwerk (an Prof. Mohr) ermöglicht.     

Expression pattern of voltage-dependent calcium channel α1 and β subunits in adrenal gland of N-type Ca2+ channel α1B subunit gene-deficient mice

The Ca²⁺ channel _1B subunit is a pore-forming component capable of generating N-type Ca²⁺ channel activity. Although N-type Ca²⁺ channel plays a role in a variety of neuronal functions, _1B-deficient mice exhibit normal life span without apparent abnormalities of behavior, histology or plasma norepinephrine level, presumably owing to compensation by some other Ca²⁺ channel ₁ or subunit. In this study, we studied the levels of _1A, _1C, _1D, _1E, ₁, ₂, ₃ and ₄ mRNAs in adrenal gland of _1B-deficient mice. The _1A mRNA in homozygous mice was expressed at higher level than in wild or heterozygous mice, but no difference in the expression levels of _1C, _1D, _1E, ₁, ₂, ₃ and ₄ was found among wild, heterozygous and homozygous mice. The protein level of _1A in homozygous mice was also expressed at higher level than in wild or heterozygous mice. To examine whether increased expression is induced by cis-regulatory element within 5-upstream region of _1A gene, we examined lacZ expression in _1B-deficient × _1A6.3-lacZ mice (carrying a 6.3-kb 5-upstream fragment of _1A gene fused to E. coli lacZ reporter gene), which express lacZ in medullar chromaffin cells, but not in cortex. The levels of lacZ expression in homozygous _1B-deficient × _1A6.3-lacZ mice were higher than in wild or heterozygous mice. Therefore, a possible explanation of the normal behavior and plasma norepinephrine level of _1B-deficient mice is that compensation by _1A subunit occurs and that 6.3-kb 5-upstream region of _1A gene contains enhancer cis-element(s) for compensation in adrenal medulla chromaffin cells. (Mol Cell Biochem 271: 91–99, 2005)     

Über die Herkunft „synaptischer“ Bläschen in neurosekretorischen Axonen

Zusammenfassung In der Neurohypophyse fetaler und neugeborener Ratten entsteht die Mehrzahl der synaptischen Bläschen aus Erweiterungen der Neurotubuli. Ferner können pinocytotische Bläschen als synaptische Vesikel imponieren. Die Bläschenbildung aus Membranen von Elementargranula (vgl. Herlant, 1967) tritt dagegen in den Hintergrund. Ein Auftreten von Vesikeln im Innern von Elementargranula wurde nicht beobachtet.

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The origin of synaptic vesicles in neurosecretory axons

Summary In the neurohypophysis of fetal and newborn rats the majority of synaptic vesicles originate from dilatations of neurotubuli. Moreover, pinocytotic invaginations give rise to synaptic vesicles. Evaginations of elementary granule membranes, as described by Herlant (1967), are seldom to be found and do not seem to play an important role in the formation of synaptic vesicles. The occurrence of vesicles within elementary granules was not observed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Organismen als Holismen

Zusammenfassung Ziel der Abhandlung ist die Untersuchung der grundlegenden Prinzipien einer autonombiologischen Kausalität. Wenn die Biologie in autonomer Weise auf ihr gemässe Prinzipien gegründet werden soll —wie das die Physik in ihrer Sphäre auch durchgeführt hat —, dann muss das biologische Denken sich zunächst von einem Idol befreien, das ihr von der klassischen Physik aufgezwungen ist. Das ist der Begriff des Mechanismus, der bei seiner Schaffung gewiss von grossem Werte auch für die Biologie gewesen ist, der aber heute dem biologischen Denken grossen Schaden dadurch zufügt, dass er es in eine ihm völlig fremde Richtung zwängt.Die Organismen und alle ihre Organe von der einfachsten Zellorganelle bis zum komplexesten Organsystem sind aber keine Mechanismen sondern Holismen (Smuts). Es wird versucht, die wesentlichen Kriterien des Holismusprinzips zu bestimmen. Zunächst gilt für sie das Axiom von v.Ehrenfels, demzufolge jeder Holismus mehr ist als die Summe seiner Teile. Das wird im einzelnen genauer analysiert. Weiterhin gilt für Holismen das Kompensationsprinzip vonGoethe. Damit im Zusammenhang stehen die Prinzipien der spezifischen Energie vonJohannes Müller, das Prinzip vonRedi (Omne Vivum ex Vivo), das Prinzip vonVernadsky über die Konstanz der Biosphäre, das Prinzip der phylogenetischen Kompensationen und das Prinzip von der Ektropie der Biosphäre.Alle diese Prinzipien werden im einzelnen diskutiert und analysiert. In engstem Zusammenhang miteinander bilden sie ein autonomes Axiomengefüge für die Biologische Erkenntnis, durch welches wiederum die eigentümlich biologische Kausalität charakterisiert ist. Genau in diesem Sinne sind Holismen verae causae (Smuts).

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Contenido El presente ensayo tiene por fin supremo la investigación de los principios basicos de una autónoma causalidad biologica. Si se quiere fundar la Biologia en sus propios principios autónomos —como se lo ha hecho también con la Fisica misma —, entonces será primeramente necesario que la Biologia se delibera de una ideologia completamente extraña para ella, la cual la Fisica clásica le ha transferido. Esto es el concepto del mecanismo, que en su origin ha sido de gran valor también para la Biologia, pero que hoydia produce enorme daño a la Biologia.Los organismos y todos sus órganos de la mas simple organela celular hasta el mas complicado sistema de órganos sin embargo de ninguna manera no son mecanismos sino al contrario holismos (Smuts). Ahora se ensaya de determinar los criterios esenciales del principio del holismo. Primero es valido para los holismos el axioma de v.Ehrenfels que dice que cada Organismo representa más que la suma de sus partes. Además vale para holismos el principio de la compensación deGoethe. Con esto están relacionados los principios de la energia especifica deJuan Müller, el axioma deRedi (Omne Vivum ex Vivo), el principio deVernadsky acerca de la constancia de la biósfera, el principio de las compensaciones filogenéticas y el principio de la ectropia de la biósfera.Todos los mencionados principios y axiomas serán discutidos y analizados en sus particularidades. En su conjunto representan ellos un sistema de axiomas autónomos para el conocimiento biológico, el cual como tal caracteriza también la asi llamada causalidad biologica. Precisamente en tal sentido son los holismos verae causae (Smuts).

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Diese Abhandlung ist Herrn Prof. Dr. v.Buddenbrock in Verehrung zum 70. Geburtstag dargebracht.     

A comparison and evaluation of some phytosociological techniques

Summary In three areas of vegetation (dune, mountain heath and salt marsh) the following phytosociological techniques have been tested and compared, using the same data: the Braun-Blanquet method; association and inverse analysis ofWilliams &Lambert; cluster analysis (agglomerative classification) based on different coefficients of similarity; and ordination (principal components analysis performed on matrices of different coefficients).The Braun-Blanquet method is considered to combine several advantages of the other methods and to be most economical in terms of efficiency (ratio of time input to information emerging).

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Zusammenfassung Auf drei verschiedenen Vegetationsflächen (Bergheide, Küstendünen und Salzwiesen) sind die folgenden pflanzensoziologischen Methoden geprüft und verglichen worden: die Methode von Braun-Blanquet; association analysis vonWilliams &Lambert (1959, 1961); Ordination (principal components analysis); und cluster analysis (Sokal &Sneath, 1963). Die letzteren beiden wurden mit verschiedenen Ähnlichkeitskoeffizienten geprüft.Auf Grund solchen Erfahrungen, zeigte sich die Braun-Blanquetische Methode leistungsfähiger als die anderen Methoden (d.h. optimale Einsicht in der Vegetation pro Arbeitsstunde). Sie vereinigte viele Vorteile der anderen Methoden.