Protoplasten der Hefe Rhodotorula gracilis

Zusammenfassung Die Protoplasten der obligat aeroben Hefe Rhodotorula gracilis wurden hinsichtlich ihrer charakteristischen physiologischen und Transporteigenschaften mit intakten Zellen verglichen. Folgende Ergebnisse wurden gewonnen: 1. Endogene und durch d-Glucose stimulierte Atmung entsprach den Werten von intakten Hefezellen. 2. d-Glucose wurde von Protoplasten aus dem Medium aufgenommen und abgebaut. 3. Die Aufnahme von d-Xylose führte zu vielfacher Akkumulation der Pentose im Zellinnern. Nach 50 min wurde ein für den Xyloseabbau induziertes System wirksam. 4. Bei Zugabe im Gemisch wurde die Aufnahme von d-Xylose durch d-Glucose unterbunden. 5. Akkumulierte d-Xylose wurde bei Zugabe von d-Glucose im Austauschtransport durch den mobilen Träger aus der Zelle heraus befördert. 6. Der Zuckertransport, gemessen an der d-Xyloseaufnahme, war streng stoffwechselenergieabhängig und wurde durch Entkoppler vollständig gehemmt.Diese Ergebnisse zeigen, daß die Stoffwechsel- und Transportfunktionen der intakten Hefezellen in ihren Protoplasten vollstädig erhalten bleiben. Die Anwendung von R. gracilis-Protoplasten zur Klärung spezieller Fragestellungen ergab: 1. Der Transport von d-Trehalose erfolgte nach extracellulärer Spaltung des Disaccharides durch Aufnahme der entstandenen Glucose. 2. Densitometrische Messungen an Protoplastensuspensionen zeigten sich geeignet zur kontinuierlichen Aufzeichnung von Zuckeraufnahmevorgängen.

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Protoplasts from the yeast Rhodotorula gracilis II. Physiological and transport properties

The protoplasts of the obligatory aerobic yeast Rhodotorula gracilis (5/Fres/Harrison) were compared with the intact yeast cells with respect to the identity of their physiological and transport properties. It was found: 1. The rates of endogenous and glucose-stimulated respiration of protoplasts were similar to those of the whole cells. 2. d-glucose was taken up from the medium with constant velocity; no free glucose could be detected inside the protoplasts. 3. The uptake of d-xylose led to manifold accumulation of the pentose intracellularly. Within 50 min incubation an enzyme system for the degradation of d-xylose became effective. 4. In a mixture of d-xylose and d-glucose the latter blocked the uptake of the pentose. 5. d-xylose once accumulated was exchanged by the mobile membrane carrier for d-glucose after its addition to the protoplast suspension. 6. Addition of NaN₃ or CCCP resulted in an inhibition of d-xylose uptake. The transport process is tightly coupled to cell metabolism.It is concluded that the metabolic and transport functions of R. gracilis protoplasts equal those of the intact yeast cells. The application of the protoplasts to study some special transport problems revealed: 1. In the course of d-trehalose uptake the disaccharide was cleaved to glucose, which was actually transported across the cell membrane. 2. Densitometry of protoplasts suspensions was found suitable for the continuous recording of sugar uptake processes. This observation is of special importance for further investigations of the oscillations in sugar transport observed earlier (Heller and Höfer, 1973).

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Herrn Professor Dr. Maximilian Steiner zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen

Zusammenfassung Die Biosynthese der Makrotetrolide Monactin, Dinactin und Trinactin wurde in Kulturen von Streptomyces griseoflavus untersucht. Markierungsversuche mit radioaktivem Acetat, Propionat und l-Methionin sowie Abbau der Antibiotica und homologen Untereinheiten zeigen, daß die Kohlenstoffatome 8–10 der Homononactinsäure einer Propionateinheit entstammen, die wahrscheinlich als Startereinheit fungiert.

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Metabolic products of microorganisms109. Biosynthesis of macrotetrolides. II. Biosynthesis of homononactinic acid

Summary The biosynthesis of the macrotetrolides monactin, dinactin, and trinactin, which differ from nonactin by substitution of one to three homononactinic acid units for nonactinic acid, was studied in cultures of Streptomyces griseoflavus.Labelling experiments with radioactive acetate, propionate, and l-methionine, and degradation of the antibiotics and homologous subunits, showed that the carbon atoms 8 to 10 arise from a propionate residue which probably acts as the starter unit of the carbon chain.

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108. Mitt.: M. Brufani, S. Cerini, W. Fedeli, F. Mazza u. R. Muntwyler: Kristallstrukturanalyse des Chlorothricolid-methylesters. Im Druck.

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Zur Biosynthese der Makrotetrolide. I. Die Grundbausteine des Nonactins. H. Pape, 1972.     

Harnsäureabbau und Biosynthese der Enzyme Uricase,Glyoxylatcarboligase und Urease bei Hydrogenomonas H 16

Zusammenfassung Glyoxylatcarboligase und d-Glycerat-3-Dehydrogenase werden in Hydrogenomonas H 16 unter dem induktiven Einfluß von Harnsäure, Allantoin und Glyoxylsäure gebildet.In zellfreien Extrakten wurden spezifische Enzymaktivitäten bis zu 500 E/g bzw. 4000 E/g gemessen. Beide Enzyme erwiesen sich in Extrakten als nicht an subcelluläre Partikeln gebunden.Glyoxylatcarboligase benötgt Thiaminpyrophosphat und MgCl₂; NADH₂ und NADPH₂ sind als Coenzyme der d-Glycerat-3-Dehydrogenase wirksam.Die Bildung der Glyoxylatcarboligase wurde durch Fructose reprimiert, wenn Glyoxylat das induzierende Substrat war. Mit Harnsäure als Induktor unterlag die Enzymbildung jedoch keiner Repression durch Fructose.

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Uric acid degradation and biosynthesis of the enzymes uricase, glyoxylate carboligase and urease in Hydrogenomonas H 16 I. Formation of glyoxylate carboligase and d-glycerate-3-dehydrogenase

Summary Inductive formation of glyoxylate carboligase and d-glycerate-3-dehydrogenase was observed in cells of Hydrogenomonas H 16 in presence of uric acid, allantoin and glyoxylic acid.Specific enzyme activities up to 500 U/g and 4000 U/g respectively were determined in cell-free preparations. Both enzymes are not bound to subcellular particles in ultrasonic preparations. Thiamine pyrophosphate and MgCl₂ are necessary cofactors for glyoxylate carboligase; NADH and NADPH are active coenzymes of d-glycerate-3-dehydrogenase.The formation of glyoxylate carboligase was repressed by fructose, provided glyoxylate was the inducing substrate. Enzyme synthesis induced by uric acid was not subject to fructose repression.

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Auszug aus der gleichlautenden Habilitationsschrift zur Erlangung der venia legendi der Landwirtschaftlichen Fakultät der Georg-August-Universität Göttingen.     

Die Aminosäuresequenz der threoninhaltigen Mureine einiger Streptokokken

Zusammenfassung Stämme von nur 5 der untersuchten 31 Arten bzw. serologischen Gruppen der Gattung Streptococcus weisen Mureine auf, die l-Threonin enthalten. Alle diese Arten gehören zur serologischen Gruppe D oder sind ohne serologische Reaktion. Die Analyse der Aminosäuresequenz zeigte, daß die Peptiduntereinheiten in allen Fällen identisch waren, während die Interpeptidbrücke variierte. Sie bestand entweder aus Glycyl-l-Threonin oder aus l-Alanyl-l-Threonin. In einigen Organismen war l-Alanin teilweise durch l-Serin ersetzt. Diese Mureine enthalten 2 verschiedene Interpeptidbrücken, nämlich l-Alanyl-l-Threonin und l-Seryl-l-Threonin.

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The amino acid sequence of the threonine containing peptidoglycans of some species of Streptococcus

Summary Strains from 5 species of the genus Streptococcus out of 31 were found to contain threonine in the peptidoglycan (murein). They all belong to the serological group D or were without serological reaction. The analysis of the amino acid sequence showed, that the peptide subunits were identical in all cases, while the interpeptide bridge varied. It consists either of glycyl-l-threonine or l-alanyl-l-threonine. In some organisms l-Ala was replaced in part by l-Ser. These peptidoglycans contained two different interpeptide-bridges namely l-alanyl-l-threonine and l-seryl-l-threonine.

     

Radiotropismus bei Pflanzen,festgestellt an Keimlingen von Pharbitis Hispida

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß radioaktiver Strahlungen auf die Richtungsbewegungen beiPharbitis hispida beobachtet und festgestellt, daß die Pflanze auf einseitige dauernde Bestrahlung deutlich radiotropisch reagiert. Die radiotropische Reaktion besteht aus einer positiven und einer negativen Krümmung, deren Intensität sich umgekehrt proportional zur Intensität des Radiumpräparates verhält.

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Mit 4 Textabbildungen.     

Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen

Zusammenfassung Aus Kulturen zweier Streptomycetenstämme wurde das l-2,5-Dihydrophenylalanin (I) isoliert. Die antibiotische Wirkung dieser Verbindung kann durch Phenylalanin und Tyrosin aufgehoben werden.

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Metabolic products of microorganisms87. l-2,5-dihydrophenylalanine

Summary l-2,5-Dihydrophenylalanine has been isolated from cultures of two strains of Streptomyces. The antibiotic activity of this compound is antagonized by Phenylalanine and Tyrosine.

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86. Mitteilung: W. Keller-Schierlein und W. Richle: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 1970 (im Druck).

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Jetzt: Gesellschaft für Molekularbiologische Forschung mbH., Stöckheim bei Braunschweig.     

Zur Frage der Beeinflussung der Glucosevergärung durch l-Malat bei Leuconostoc mesenteroides

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß bei Leuconostoc mesenteroides 39 (ATCC 12291) der gleichzeitige Abbau von l-Malat die Glucosevergärung weder qualitativ noch quantitativ verändert. Bei Verwendung positionsmarkierter Glucose wird auch die Isotopenverteilung in den Gärungsprodukten durch gleichzeitige Malatgabe nicht verändert. Der Malatabbau steuert auch keine Energie zum Wachstum bei, wie die bei l-Malatgabe unveränderten Y_Glucose-Werte zeigen. Die von Doelle (1971) beschriebene verstärkte Milchsäurebildung aus Glucose bei Anwesenheit von Malat konnte auf einen pH-Effekt zurückgeführt werden. Für eine ebenfalls von Doelle (1971) berichtete Bildung von l-Lactat aus Glucose unter dem Einfluß von l-Malat ergab sich kein Anhaltspunkt.

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The effect of l-malate on glucose fermentation by Leuconostoc mesenteroides

Summary It is shown that the simultaneous fermentation of l-malate and d-glucose by Leuconostoc mesenteroides 39 does not lead to quantitatively or qualitatively different fermentation products. When glucose, labelled in different positions is fermented, the distribution of ¹⁴C within the fermentation products is not changed by the addition of l-malate to the fermentation mixture. The l-malate fermentation does not contribute energy for growth, since Y_glucose remains unchanged by adding l-malate to the medium. The increased production of lactic acid from glucose in the presence of l-malate, reported by Doelle (1971), is due to a pH effect. There is no indication of the formation of l(+)-lactate in addition to d(-)-lactate from glucose, when l-malate is present as claimed by Doelle (1971).

     

Synthese von Phosphoenolpyruvat aus Pyruvat durch Extrakte aus Hydrogenomonas eutropha Stamm H 16

Zusammenfassung Zellfreie Extrakte aus Hydrogenomonas eutropha Stamm H 16 katalysieren die Biosynthese von Phosphoenolpyruvat aus Pyruvat und Adenosintriphosphat. Unter identischen Bedingungen erfolgte diese Synthese auch durch Extrakte aus Escherichia coli.Das Reaktionsprodukt Phosphoenolpyruvat wurde durch Papierchromatographie, durch Anwendung von radioaktivem Pyruvat und durch einen gekoppelten enzymatischen Test unter Einsatz eines gereinigten Präparates von 3-Desoxy-d-arabino-heptulosonsäure-7-phosphat Synthase, AMP wurde als zweites Produkt der PEP-Synthasereaktion nachgewiesen. Die Versuchsergebnisse lassen darauf schließen, daß der Stamm H 16 über ein Enzym verfügt, welches Pyruvat direkt phosphoryliert.

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Biosynthesis of phosphoenolpyruvate from pyruvate by extracts from Hydrogenomonas eutropha strain H 16

Summary Crude extracts from Hydrogenomonas eutropha strain H 16 catalyze the biosynthesis of phosphoenolpyruvate from pyruvate and adenosine triphosphate. Under identical conditions extracts from Escherichia coli synthesized phosphoenol-pyruvate from pyruvate also.The reaction product phosphoenolpyruvate has been identified by paper chromatography, by employing radioactive pyruvate and by a coupled enzyme assay, using a purified preparation of 3-deoxy-d-arabino-heptulonic acid-7-phosphate synthase. AMP has been found as the second product of the PEP-synthase reaction. From these results it is concluded that strain H 16 contains an enzyme phosphorylating pyruvate directly.

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Abkürzungen DAHP 3-Desoxy-d-arabino-heptulosonsäure-7-phosphat - DTT Dithiothreitol - PEP Phosphoenolpyruvat - P ortho-Phosphat - PP Pyrophosphat     

Zur chemischen Zusammensetzung der Zellwand der Streptokokken

Zusammenfassung Das Murein (Peptidoglycan) eines aus Faeces isolierten Streptococcus, der in den wichtigsten Merkmalen mit Peptostreptococcus evolutus (Prevot) Smith übereinstimmt, weist folgende Molverhältnisse auf (aufgerundete bzw. abgerundete Zahlen): Mur:GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly=1:1:3:1:1:1. Das Verhältnis l-Alanin:d-Alanin=2,15:1. Die Glutaminsäure liegt in der d-Konfiguration und als Amid vor.Durch die Partialhydrolyse der Zellwände und die anschließende Isolierung und Identifizierung der Peptide konnte die Aminosäuresequenz des Mureins geklärt werden. Das Tetrapeptid stimmt mit der üblichen Sequenz l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala der meisten übrigen Bakterien überein. Die Quervernetzung des Mureins wird durch das Peptid Glycyl-l-Alanin hergestellt, wobei l-Alanin an die -Aminogruppe des Lysins gebunden ist. Die Dinitrophenylierung der Zellwand ergab, daß 35% des Glycins und 6% des Lysins eine freie Aminogruppe aufweisen. Die Quervernetzung ist demnach nur zu höchstens 60% durchgeführt.

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The chemical composition of the cell walls of Streptococci III. The amino acid sequence of a glycine containing murein from Peptostreptococcus evolutus (Prevot) Smith

Summary Peptostreptococcus evolutus was isolated from feces. Its murein containes muramic acid, glucosamine, alanine, d-glutamic acid, lysine and glycine at a molar ratio of about 1:1:3:1:1:1. The ratio of l-alanine: d-alanine is 2,15:1. Glutamic acid is present as an amide.By acid partial hydrolysis of the cell walls and subsequent isolation and identification of the peptides the amino acid sequence of the murein was elucidated. The tetrapeptide is identical with that of most bacteria (l-Ala-d-Glu-NH₂-l-Lys-d-Ala). The crosslinking of the murein is performed by the peptide glycyl-l-alanine. l-alanine is attached to the -amino group of lysine while the amino group of glycine is bound to the carboxyl group of the c-terminal d-alanine of an adjacent tetrapeptide. About 35% glycine and 6% lysine of the murein are dinitrophenylisable indicating that maximally 60% of the possible cross-linkages are realized.

     

Die Aminosäuresequenz eines glycinhaltigen Mureins einiger Stämme von Lactobacillus bifidus

Zusammenfassung Das Murein (Peptidoglycan) von 6 Stämmen Lactobacillus bifidus, die aus der Faeces von Brustkindern oder aus dem Darminhalt von Bienen isoliert worden waren, wies folgendes Molverhältnis auf (auf- bzw. abgerundete Zahlen): Mur:GlcNH₂:Ala:Glu:Lys:Gly=1:1:2:1:1:1. Das Verhältnis l-Ala: d-Ala=1,1:1. Glutaminsäure liegt als Amid vor.Durch die Analyse der Peptide des Partialhydrolysats konnte folgende Aminosäuresequenz erschlossen werden: Das Tetrapeptid besitzt wie bei den meisten Bakterien die übliche Sequenz l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala. Glycin ist einerseits an die -Aminogruppe des Lysins, andererseits an die Carboxylgruppe des C-terminalen d-Alanins gebunden und stellt somit die Quervernetzung des Mureins her. Die Dinitrophenylierung der Zellwand ergab, daß rund 50% des Glycins und einige Prozent des Lysins eine freie Aminogruppe tragen. Die Quervernetzung ist demnach nur zu rund 50% durchgeführt.

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The amino acid sequence of the glycine containing murein of some strains of Lactobacillus bifidus

Summary The murein (peptidoglycan) of 6 strains of L. bifidus, isolated from faeces of breast fed infants or from the intestine of bees, respectively, contained muramic acid, glucosamine, alanine, glutamic acid, lysine and glycine at a molar ratio of 1:1:2:1:1:1. The ratio of l-alanine: d-alanine is 1,1: 1. The analysis of the peptides obtained by acid partial hydrolysis indicated that the amino acid sequence of the tetrapeptide is identical with that of most bacteria (l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala). Glutamic acid is present as an amide.Glycine is involved in the crosslinking of adjacent muropeptides by forming a bridge between the -aminogroup of lysine and the carboxyl group of a C-terminal d-alanine. About 50% of the glycine is N-terminal, indicating that only 50% of the possible cross linkages are realized.The murein of these strains of L. bifidus resembles the murein of staphylococci, but differs by the number of glycine molecules. While a pentameric glycylpeptide occurs in the murein of staphylococci, only one molecule of glycine is involved in the crosslinkage of the murein described here.

     

Streptomyces fragmentosporus,ein neuer thermophiler Actinomycet

Zusammenfassung Ein neuer thermophiler Actinomycet, Streptomyces fragmentosporus wird beschrieben. Kennzeichnend für die Art sind gabelig bis rechtwinklig verzweigte Sporophoren mit kurzen, geraden Ketten aus locker gestellten, stacheligen Fragmentationssporen und die Bildung von Fragmentationssporen im Substratmycel. Neben den Sporophoren werden lange Lufthyphen entwickelt, die teils Sporophoren tragen und gewöhnlich basipetal in Sporen zerfallen. Das Luftmycel ist weiß. Substrat-und Luftsporen sind polymorph. Die Art wächst nur auf wenigen komplexen Nährböden, Pigmente oder Melanin werden nicht gebildet. Streptomyces fragmentosporus ist am nächsten mit der mesophilen Art Streptomyces ramulosus verwandt. Die vergleichende morphologische Untersuchung beider Arten zeigte eine große Übereinstimmung in der Differenzierung des Substrat-und Luftmycels.

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Streptomyces fragmentosporus, a new thermophilic actinomycete

Summary The new thermophilic species Streptomyces fragmentosporus is described. The organism is characterized by short, straight, often rectangularly branched aerial sporophores with loosely arranged fragmentation spores, and by the production of fragmentation spores in the substrate mycelium. Beside the sporophores long aerial hyphae are developed which may bear sporophores, and usually fragmentate into spores in basipetal direction. The spores are polymorph and bear small spines.Good growth and production of aerial mycelium was obtained only on manure- and hay-yeast-agar. No pigments or melanin were formed, and no antibiotic activity was observed. The optimum temperature was 50 to 60° C. Streptomyces fragmentosporus is most closely related to the mesophilic Streptomyces ramulosus. It differs from that species mainly by the colour of the aerial mycelium, the absence of pigments, and by the spiny spores which are connected in the chains by ± long parts of hyphal remnants.In a comparative morphological study Streptomyces ramulosus was found to produce abundantly short, ± rectangularly branched sporophores as reported by Shirling and Gottlieb (1968), and occasionally long aerial hyphae bearing sporophores as described by Ettlinger and coworkers (1958). In contrast to the latter authors we observed a production of spores also in these long hyphae like in Streptomyces fragmentosporus.

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Die Untersuchung wurde durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Verwertung von Trimethylammoniumverbindungen durch Acinetobacter calcoaceticus

Zusammenfassung Die Verwertung von Carnitin und Carnitinderivaten (O-Acylcarnitine, Carnitincarboxyl-derivate) und strukturverwandten Trimethylammoniumverbindungen (Betaine und Stickstoffbasen) durch Acinetobacter calcoaceticus wurde anhand des Wachstums und des quantitativen Nachweises der Metabolite untersucht. Der Stamm wuchs auf l-Carnitin, l-O-Acylcarnitinen und -Butyrobetain als jeweils einziger C-Quelle. Der Verbrauch dieser Verbindungen und das Wachstum korrelierten mit der Spaltung der C-N-Bindung und mit dem gebildeten Trimethylamin. d-Carnitin wurde metabolisiert, wenn als zusätzliche C-Quelle l-Carnitin im Nährmedium vorhanden war, oder wenn die Bakterien mit l-oder dl-Carnitin vorinkubiert worden waren. Mit d-Carnitin als einziger C-Quelle wuchsen die Bakterien jedoch nicht. Die Bakterien oxidierten Cholin zu Glycinbetain in Gegenwart einer zusätzlichen C-Quelle, Glycinbetain selbst wurde nicht assimiliert. In Hinsicht auf den Abbau quaternärer Stickstoffverbindungen besitzt Acinetobacter calcoaceticus im Vergleich zu anderen Carnitin-verwertenden Bakterienarten einen für ihn charakteristischen Stoffwechselweg.

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Utilization of trimethylammonium-compounds by Acinetobacter calcoaceticus

The utilization of carnitine and carnitine derivatives (O-acylcarnitines, carnitine carboxylderivatives) and structure-related trimethylammonium-compounds (betaines and nitrogen-bases) by Acinetobacter calcoaceticus was studied by means of the control of growth and the quantitative detection of metabolites. The strain grew only on l-carnitine, l-O-acylcarnitines, and -butyrobetaine as the sole carbon sources. The utilization of these compounds and the growth correlated with the cleavage of the C-N bond and thereby with the formation of trimethylamine. d-Carnitine was metabolized, if an additional carbon source, like l-carnitine, was present in the incubation mixture, or if the bacteria were preincubated with l-or dl-carnitine, but no growth was observed on d-carnitine as the sole carbon source. The bacteria oxidized choline to glycinebetaine in the presence of additional carbon sources, glycinebetaine itself was not assimilated. With regard to the catabolism of quaternary nitrogen compounds Acinetobacter calcoaceticus shows a different pathway in comparison with other bacterial species metabolizing carnitine.

     

Untersuchungen zur Aktivierung von Sporenhomogenaten durch Wärmebehandlung

Zusammenfassung Homogenate hergestellt aus ruhenden Sporen von Phycomyces blakesleeanus lassen sich durch eine Wärmebehandlung aktivieren, d. h. sie produzieren im Vergleich zur nicht-wärmeaktivierten Homogenat-Kontrolle verstärkt Lactat, Äthanol, Pyruvat und Acetaldehyd. Die höchsten Werte liefert dabei eine Wärmebehandlung von 4 min bei 56°C.Der Zusatz von d-Glucose und d-Fructose-1,6-diphosphat führt sowohl bei wärmebehandelten wie nicht-wärmebehandelten Sporenhomogenaten im Vergleich zur entsprechenden Kontrolle nicht zu einem erhöhten Anstau der vier untersuchten Glykolyseprodukte. d-Glycerat-2-phosphat bzw. d-Glycerat-3-phosphat werden dagegen von einem unvorbehandelten Homogenat sehr gut umgesetzt; die Leistung eines wärmeaktivierten Homogenats ist unter entsprechenden Versuchsbedingungen nur geringfügig höher. d-Glycerinaldehyd-3-phosphat wird dagegen von einem wärmeaktivierten Homogenat weitaus besser umgesetzt als von der nicht-wärmebehandelten Kontrolle.

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Heat-activation of cell-free extracts from dormant spores of Phycomyces blakesleeanus. VII

Summary Cell-free extracts from dormant spores of Phycomyces blakesleeanus can be activated by a heat shock, that means they show an enhanced level of L-lactate, ethanol, pyruvate and acetaldehyde compared to the untreated control.Adding of d-glucose and d-fructose-1,6-diphosphate does not lead to an enhanced level of the four metabolic intermediates of glycolysis by activated and not activated cell-free extracts as well in respect of the corresponding control.The turnover of 3-P-d-glycerate and 2-P-d-glycerate, however, is higher even by the untreated extract; the capacity of a heat shocked extract is insignificantly higher.The turnover of d-glyceraldehyde-3-phosphate is remarkably better by an activated cell-free extract with regard to the not activated control.

     

Die Aminosäuresequenz des Threonin und Serin enthaltenden Mureins von Bifidobacterium longum Reuter

Zusammenfassung Von 18 Stämmen von Bifidobacterium longum Reuter und einem Stamm von B. lactentis Reuter wurden die Zellwände in üblicher Weise hergestellt. Sie enthielten Mur, GlcNH₂, d-Glu, Ala, l-Orn (l-Lys), Thr, Ser in einem Molverhältnis von rund 1:1:1:4:1:1:1. Die Molverhältnisse änderten sich nicht, wenn die Zellwände mit Trichloressigsäure oder heißem Formamid extrahiert wurden. In einigen Stämmen trat mehr als 1 Mol Glutaminsäure pro Mol Diaminosäure auf. Die zusätzliche Glutaminsäure hatte die l-Konfiguration. Sie war kein Bestandteil des Mureins, sondern einer lysozymunempfindlichen, unbekannten Zellwandkomponente, vermutlich einer Polyglutaminsäure. l-Ornithin war in den meisten Stämmen die dominierende Diaminosäure, während l-Lysin nur mit einem Anteil von 10–20% vertreten war. In 2 Stämmen war l-Lysin dominierend (90%). Die Aminosäuresequenz wurde durch die Analyse der Oligopeptide aus Partialhydrolysaten bestimmt. Die an Mureinsäure gebundenen Peptiduntereinheiten hatten die auch von anderen Mureinen bekannte Sequenz: l-Ala-d-Glu-l-Orn (oder l-Lys)-d-Ala. Glutaminsäure ist wahrscheinlich amidiert, wie aus dem Auftreten von rund 1 Mol NH₃ im Hydrolysat der Zellwände zu schließen ist. Die Interpeptidbrücke besteht aus dem Peptid l-Ala-Thr-l-Ala-l-Ser. Sie ist mit dem C-terminalen Serin an die -Aminogruppe der Diaminosäure der Peptiduntereinheit gebunden. Die Quervernetzung erfolgt zwischen dem N-terminalen Alanin der Interpeptidbrücke zum C-terminalen d-Alanin einer Peptiduntereinheit. Da 4% des gesamten Alanins und 3% der -Aminogruppe des Ornithins dinitrophenylierbar sind, ist anzunehmen, daß die Quervernetzung nur zu etwa 80% verwirklicht ist.

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The amino acid sequence of the threonine and serine containing murein of Bifidobacterium longum reuter

Summary Cell walls of 18 strains of Bifidobacterium longum Reuter and one strain of B. lactentis Reuter were prepared in the usual way. They contained Mur, GlcNH₂, d-Glu, Ala, l-Orn (l-Lys), Thr, Ser in a molar ratio of about 1:1:1:4:1:1:1. The ratio was not changed when the cell walls were extracted by trichloroacetic acid or hot formamide. In some strains more than 1 mole glutamic acid per mole of diamino acid was present. The additional glutamic acid was of the l-rather than the d-form. It was not a constituent of the murein, but of an unknown lysozyme insensitive cell wall component, probably a polyglutamic acid. l-Ornithine was the dominating diamino acid in most strains but l-lysine was also present in a portion of 10 to 20%. In 2 strains l-lysine was dominating (90%).The amino acid sequence was determined by analysing the oligopeptides arising during partial acid hydrolysis. It was shown that the peptide subunits attached to the muramic acid are the same as those of other mureins: l-Ala-d-Glu-l-Orn (or l-Lys)-d-Ala. glutamic acid is probably amidated, since about 1 mole of NH₃ is released by acid hydrolysis of the cell walls. The interpeptide bridge consists of the peptide l-Ala-Thr-l-Ala-l-Ser which is bound by its C-terminal serine to the -amino group of the diamino acid of one peptide subunit and by its N-terminal l-alanine to the C-terminal d-alanine of another peptide subunit. About 4% of the total alanine and 3% of the -amino groups of ornithine of the cell wall can be dinitrophenylated. This indicates that about 20% of the peptide subunits are not crosslinked.

     

Die Aminosäuresequenz des DAP-haltigen Mureins von Lactobacillus plantarum und Lactobacillus inulinus

Zusammenfassung Von L. plantarum und L. inulinus wurden die Zellwände isoliert und durch Inkubation mit Trypsin gereinigt. Durch Extraktion mit TES und Formamid konnte das Murein (Peptidoglycan) bis zu rund 85% der Trockenmasse angereichert werden. Die Zellwände von L. plantarum enthielten rund 30% Teichonsäure des Ribit-Typs, die von L. inulinus waren frei von Teichonsäure.Im Hydrolysat der teichonsäurefreien Zellwände ergaben sich folgende aufbzw. abgerundete Molverhältnisse Mur: GlNH₂:Glu:DAPl-Alad-Ala=1:1:1:1:1:0,5. Außerdem waren 2 Mole Ammoniak enthalten, was das Vorliegen von Glu und DAP als Amide anzeigt. Die durch Hemmung mit d-Cycloserin angereicherte unvollständige Mureinvorstufe hatte ein Molverhältnis von UDP:Murl-Ala:Glu:DAP=1:1:1:1:1.Nach Dinitrophenylierung der Zellwand ließen sich rund 50% der gesamten DAP als mono-DNP-DAP nachweisen. Die Hydrazinolyse der Zellwand zum Nachweis C-terminaler Aminosäuren ergab 4% freies DAP und 0,8% freies Alanin.Durch die Analyse der in Partialhydrolysaten der Zellwand auftretenden Peptide konnte die folgende Aminosäuresequenz des an die Muraminsäure gebundenen Tetrapeptides bestimmt werden: l-Ala-d-Glu-l-Lys-d-Ala. Im Murein ist vermutlich nur etwa die Hälfte der Muraminsäure mit einem Tetrapeptid, die andere Hälfte mit einem Tripeptid, dessen d-Alanin fehlt, substituiert.Die Quervernetzung erfolgt zwischen der 2. Aminogruppe der DAP und der Carboxylgruppe des d-Alanins eines benachbarten Tetrapeptids.

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The amino acid sequence of the DAP-containing murein of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus inulinus

Summary Cell walls of L. plantarum and L. inulinus were isolated and purified by incubation with trypsin. After extraction with TCA and formamide, 85% of the dry weight consists of murein (peptidoglycan).The cell walls of L. plantarum contained about 30% teichoic acid (ribit-type), whereas no teichoic acid was present in the cell walls of L. inulinus.The quantitative determination of amino sugars and amino acids in the hydrolysate of the cell walls showed the following molar ratios: Mur: Gl-NH₂:Glu:DAP l-Alad-Ala=1:1:1:1:1:0.5. In addition, 2 mols of NH₃ were found per mol of glutamic acid, indicating, that DAP as well as glutamic acid are present as amides.The UDP-activated cell wall precursor which was accumulated by inhibiting the cells by d-cycloserine showed the following molar ratios: UDP:Murl-Ala: Glu:DAP=1:1:1:1:1.After dinitrophenylation and hydrolysation of the cell wall 50% of the DAP were present as mono-DNP-DAP. Hydrozinolysis of the cell wall yielded 4% free DAP and 0.8% free alanine. This shows that only a very small amount of these amino acids are C-terminal in the whole murein.The analysis of various peptides from acid partial hydrolysates of the cell wall indicates the following amino acid sequence of the tetrapeptides attached to muramic acid: l-Ala-d-Glu-meso-DAP-d-Ala. Only half of the muramic acid molecules are substituted by tetrapeptides, while the other half carries a tripeptide in which the terminal d-alanine is missing.The cross-linking of the muropeptides is achieved by a peptide-bond between the second amino group of DAP and the carboxylgroup of the d-alanine of an adjacent muropeptide.

     

Differenzierung und Zellwandbildung in isoliertem Cytoplasma ausAcetabularia

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit beschreibt die Isolierung kernhaltigen und kernfreien Cytoplasmas aus den Hutkammern vonAcetabularia und dessen morphogenetisches Verhalten unterin vitro-Bedingungen.Kernhaltiges Cytoplasma (Protoplasten) bildet stets Cysten und cystenspezifische Zellwand.Die Fähigkeit kernlosen Cytoplasmas (Cytoplasten) zur Differenzierung und zur Synthese von Cystenwand hängt von der Einwirkungszeit des Kernes vor der Isolierung ab. Daher zeigen Cytoplasten aus Hutkammern, die keine Kerne enthielten, weder Differenzierung noch Bildung von Cystenwand. Differenzierung und Bildung von Cystenwand findet in gewissem Ausmaß dann statt, wenn Cytoplasten aus Hutkammern isoliert werden, in denen das Cytoplasma unter Kerneinfluß einen höheren Grad der Differenzierung erreicht hatte.

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Differentiation and cell wall formation in isolated cytoplasm ofAcetabularia

Summary The present paper reports on the isolation of nucleate and anucleate cytoplasm of cap rays ofAcetabularia and with its morphogenetic behaviour underin vitro conditions.The nucleate cytoplasm (protoplasts) always differentiates cysts and cyst specific cell wall.The ability of anucleate cytoplasm (cytoplasts) to differentiate and to synthesize cyst wall depends on the time of nuclear actions prior to its isolation. Therefore, cytoplasts of cap rays which did not contain nuclei, show neither differentiation nor cyst wall formation. A certain degree of differentiation and of cyst wall formation takes place if cytoplasts are isolated from cap rays in which the cytoplasm had obtained a higher degree of differentiation eunder nuclear actions.

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Fräulein R.Sandfuchs danke ich für die Aufzucht der Versuchspflanzen, Herrnstud. rer. nat. K.Ertl für seine Hilfe bei der Durchführung der Experimente.     

Mathematische Behandlung der Überlebenskurve von Mäusen nach einmaliger kurzzeitiger Ganzkörperbestrahlung

Zusammenfassung Es wird eine, unter einigen vereinfachenden Annahmen aufgestellte Formel angegeben, die den Zusammenhang zwischen Strahlendosis und der mittleren Überlebenszeit bei einmaliger kurzzeitiger Ganzkörperbestrahlung von Mäusen (Rajewsky) annähernd beschreibt. Die Formel wird aus einer Modellvorstellung abgeleitet, nach der der Tod des Tieres durch das strahlenbiologische Verhalten von drei verschiedenen Zellsystemen determiniert ist. Auch die Resultate bei Dauerbestrahlungen von Mäusen mit Dosisleistungen zwischen 0,46 und 805 kR/Tag (Rajewsky et al.) werden durch die Formel näherungsweise wiedergegeben.

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Summary A formula is given which describes the relation doseva mean survival time after single whole-body irradiation of mice (Rajewsky). The formula is derived from a model explaining the death of the animal as result of the radiation reaction of three different cellular systems. The formula gives account too for the results of continuous irradiations of mice with dose rates between 0,46 and 805 kR/day (Rajewsky et al.).

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Im Auszug vorgetragen auf dem 11. Internationalen Kongress für Radiologie in Rom (22.–28. 9. 65).     

Studies on lytic activities of Chondrococcus coralloides (Myxobacteriales)

Summary When cells of Chondrococcus coralloides were grown on different bacteria and yeast as the only substrates, a pronounced lysis zone in the agar was observed after 3 days of incubation. Gelatine was liquified by the growing organism after 12 h. Enzyme preparations from the culture medium of Chondrococcus lysed only cells from Micrococcus lysodeikticus, at reasonable rates, and they were very active against casein and N--benzoyl-l-arginine-ethylester · HCl. The lytic activity in the culture medium decreased rapidly after the culture reached the stationary growth phase. A fifty-fold purification of the bacteriolytic activity was achieved by step-wise acetone precipitation. Chromatography of this preparation on Sephadex G-100 revealed the presence of four fractions, one proteolytic, two bacteriolytic and one fraction with both bacteriolytic and proteolytic activity. The bacteriolytic activity had a pH-optimum of pH 8, a stability optimum at pH 8 and was more stable in the alkaline region than in the acid. EDTA and Mg⁺⁺ inhibited the lysis. The proteolytic activity against N--benzoyl-l-arginine-ethylester · HCL had a pH-optimum of pH 7. The K _mof this reaction was 6.5×10^-4.

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Zusammenfassung Bei der Anzucht von Chondrococcus coralloides auf Agar, der diverse Bakterien und Hefen als das einzige Nährsubstrat enthielt, wurde nach 3 Tagen Kulturdauer ein deutlicher Lysishof sichtbar; Gelatine wurde nach 12 Std verflüssigt. Enzympräparationen aus dem Kulturmedium von Chondrococcus lysierten nur Micrococcus lysodeikticus-Zellen mit gut meßbarer Geschwindigkeit, sie waren sehr aktiv gegenüber Casein und N--Benzoyl-l-argininäthylester · HCL. Die lytische Aktivität im Kulturmedium sank sehr stark nach dem Erreichen der stationären Wachstumsphase ab. Eine 50fache Reinigung der bakteriologischen Aktivität konnte durch stufenweise erfolgende Acetonfällung erreicht werden. Eine Chromatographie dieser Präparation an Sephadex G-100 zeigte das Vorliegen von vier Fraktionen, einer proteolytischen, zweier bakteriolytischer und einer Fraktion mit bakteriolytischer und proteolytischer Aktivität. Die bakteriolytische Aktivität hatte ein pH-Optimum von pH 8, ein Stabilitätsoptimum von pH 8 und war im alkalischen Bereich stabiler als im sauren. EDTA und Mg⁺⁺ inhibierten die Lysis. Die proteolytische Aktivität gegenüber N--Benzoyl-l-argininäthylester · HCL wies ein pH-Optimum von pH 7 auf. Für diese Reaktion wurde eine K _mvon 6,5 · 10^-4 gefunden.

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Part of a Doctoral Thesis at the Fakultät für Bio- und Geowissenschaften der Universität Karlsruhe.     

Eine Mutation bei der siphonalen GrünalgeDerbesia marina

Zusammenfassung 1. In einer aus Zoosporen vonDerbesia marina entstandenen Gametophytengeneration trat eine einzelne Pflanze vom Habitus des Sporophyten auf. Ihre Fäden entsprangen einer zentralen kugeligen Anschwellung.2. Diese Mutante erzeugt aus geschlechtlich neutralen Schwärmern immer wieder gleichartige Generationen.3. Die Mutante ist haploid (vgl.Neumann 1969).4. Die Befunde bestätigenFeldmanns (1952) Hypothese der Entstehung neuer Arten durch Trennung und selbständige Entwicklung von Gliedern eines Lebenszyklus.

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Mutation in the siphonaceous green algaDerbesia marina

Over 15 years the heteromorphous alternation of generations inDerbesia marina proved to be obligatory. Only once has a single sporophyte-like plant been found amidst hundreds of gametophytes. Unlike the normal sporophyte, the filaments of this mutant originated from a central globule. Its neutral zoospores re-created the special morphological character of the mother plant. 12Derbesia generations succeeded one another within two years. Characteristic features of theDerbesia mutant are haploidy (Neumann 1969) and absence of sexuality. The observation from the culture experiment is important for our understanding of taxonomic relationships within algal genera, confirmingFeldmann's (1952) hypothesis regarding the origin of new algal species by independent development of life cycle members.

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Herrn Prof. Dr.A. Bückmann zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Elektronenmikroskopische Untersuchung Tubulärer Strukturen in den Kernen der Blattzellen von Selaginella Martensii

Summary In the light microscope the nuclei of the leaf cells of Selaginella martensii show ring-shaped inclusions. These rings are Feulgen positive and most probably contain DNA. An electron microscopic examination of these ring-shaped inclusions shows that they are composed of closely packed tubular elements which have a constant diameter and unknown length. These bundles are often surrounded by a number of larger tubular elements which may be built up of tubular subunits.

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Elektronenmikroskopische Untersuchung Tubulärer Strukturen in den Kernen der Blattzellen von Selaginella Martensii

Zusammenfassung Die Kerne der Blattzellen von Selaginella martensii zeigen im Lichtmikroskop ringförmige Einschlüsse. Diese Ringe sind Feulgen-positiv, enthalten also wahrscheinlich DNS. Sie bestehen aus einem dichtgepackten Bündel tubulärer Elemente konstanten Durchmessers, jedoch nicht genau bestimmbarer Länge. Die Ringe sind häufig von einer wechselnden Zahl größerer tubulärer Stränge umgeben, die aus röhrchenförmigen Untereinheiten bestehen können.

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Direktor: Prof. Dr. A. Frey-Wyssling

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(Prof. Dr. W. Haupt)