Interferenzmikroskopische und cytophotometrische Untersuchungen zur Analyse von Zellkernen

Zusammenfassung In vergleichenden interferenzmikroskopischen und cytophotometrischen Untersuchungen wurde versucht, die Globulinfraktion von Zellkernen quantitativ zu erfassen. Dazu wurden Thymuslymphozyten und nach Behrens isolierte Leberzellkerne der Ratte und Nierenzellkerne vom Schwein im Ausstrichpräparat bis zu 30 Std in physiologischer Kochsalz- und Tyrodelösung extrahiert. Die Abnahme der Kerntrockenmasse wurde interferenzmikroskopisch gemessen und der DNS-, Histon- und Gesamtproteingehalt cytophotometrisch bestimmt (Feulgen-Reaktion, Färbung mit Gallocyanin-Chromalaun, Fastgreen bei pH 8 und pH 2, Naphtholgelb S).Bei Verwendung von Glycerin als Eindeckmittel fand sich bei Leberzellkernen nach Extraktion mit 0,14 m NaCl-Lösung von 3–5°C eine Trockengewichtsabnahme von 18% nach 2 Std, von 29% nach 10 Std und von 34% nach 30 Std. Bis zu 2 Std wurden Proteine, nach 10 Std Nukleohistone extrahiert. Da der nach 2 Std gemessene Proteinverlust gut mit dem Globulingehalt von Leberzellkernen übereinstimmt, wurde offenbar die Globulinfraktion erfaßt. Nach Extraktion mit Tyrodelösung bei Zimmertemperatur lag der Substanzverlust in der gleichen Größenordnung (2 Std: 12%, 10 Std: 20%, 30 Std: 29%).Bei Verwendung von Tyrodelösung als Eindeckmittel blieb nach Extraktion isolierter Nierenzellkerne mit 0,14 mNaCl-Lösung die Kerntrockenmasse bis zu 2 Std unverändert, da die Globulinfraktion schon während der interferenzmikroskopischen Messung in Lösung geht. Auch bei Thymuslymphozyten fand sich erst nach 24 Std ein Verlust von 18% der Kerntrockenmasse durch Extraktion von DNS und Histonen.Während der Suspension von Thymusgewebe in 0,14 mNaCl-Lösung nahm innerhalb von 4 Std das Kerntrockengewicht um 40% zu, wahrscheinlich infolge Proteinaufnahme.Die gewonnenen Ergebnisse werden hinsichtlich der Fehlerquellen und im Vergleich zu cytophotometrischen Messungen und biochemischen Globulinbestimmungen diskutiert.

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Analysis of cell nuclei with the interference-microscope and cytophotometryI. Determination of globulins

Summary The globulinfraction of cell nuclei was determined by dry mass determinations in comparison with cytophotometric measurements.Lymphocytes from the thymus gland, and liver nuclei from the rat and kidney nuclei from the pig, isolated with Behrens' technique, were extracted in smears, up to 30 hrs, in physiological saline and tyrode solution. The decrease of nuclear dry mass was measured with the interference microscope, and the content of DNA, histones and total proteins was determined by cytophotometry (Feulgen-reaction, staining with gallocyanin chrome alum, fast green at pH 8 and pH 2, naphtol yellow S).Using glycerol as embedding medium, after extraction with 0,14 M saline at 3—5° C the dry weight of liver nuclei decreased by 18% after 2 hrs, by 29% after 10 hrs and by 34% after 30 hrs. Nuclear proteins were extracted up to 2 hrs, nucleo-histones were removed after 10 hrs. Since the loss of proteins is in good agreement with the globulin content of liver nuclei, obviously the nuclear globulins have been extracted until 2 hrs. After extraction with tyrode solution at room temperatue, the loss of dry matter was in the same range (2 hrs: 12%, 10 hrs: 20%, 30 hrs: 29%).Using tyrode solution as embedding medium, the dry weight of kidney nuclei remained unchanged for 2 hrs when extracted with 0,14 M saline, since the globulin-fraction is lost while nuclei are measured by interferometry. With thymocytes only a loss of 18% of nuclear dry weight was found after 24 hrs due to removal of DNA and histones.Suspending the thymus gland in 0,14 M saline, the nuclear dry weight increased by 40% in 4 hrs, probably due to adsorption of proteins.The results were discussed in the light of the errors of the measurements and compared to biochemical and histochemical datas.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Reihenuntersuchung Über Das Vorkommen Von Histoplasmose Im Tiefland-Urwald Ostperus

Zusammenfassung In der Provinz Coronel Portillo am Mittellauf des Rio Ucayali, dem östlichen Quellfluß des Amazonas, in Ostperu wurden erstmalig Untersuchungen auf Histoplasminempfindlichkeit durchgeführt. Das untersuchte Gebiet liegt zwischen Pucallpa und Contamana und umfaßt sowohl reine Urwalddörfer als auch Flußhafenplätze. Die diagnostischen Impfungen wurden mit Histoplasmin, Blastomycin und Tuberkulin vorgenommen, als Kontrolle diente physiologische Kochsalzlösung.Das Ergebnis läßt den Schluß zu, daß die Histoplasmose in der Provinz Coronel Portillo endemisch vorkommt; der Durchseuchungsgrad ist relativ hoch und gibt Veranlassung, in Zukunft vor allem bei Lungenerkrankungen die Histoplasmose differentialdiagnostisch in Erwägung zu ziehen.Insgesamt wurden bei 1 634 Personen Testimpfungen durchgeführt. Bei 1403 Personen konnten die Ablesungen erfolgen; 628 von ihnen reagierten auf Histoplasmin positiv, das sind 44,7%. Als höchster Wert für Histoplasminempfindlichkeit wurden 77,4% unter den Shipibo-Indianern von Santa Isabel ermittelt, der niedrigste Wert wurde mit 28,1% in Pucallpa gefunden.Nordamerikanische Linguisten, die seit Jahren in Peru tätig sind und vielfach ihre Familien bei sich haben, reagierten zu 48,9% positiv auf Histoplasmin. Bemerkenswert ist, daß auch ein Teil ihrer in Peru geborenen Kinder sich als histoplasminpositiv erwies, ein Zeichen dafür, daß die Infektion in Peru erworben wurde.     

Über die Wirkung von Thyroxin und thyreotropem Hormon auf den Stoffwechsel und die Färbung des Goldfisches

Zusammenfassung Der Sauerstoffverbrauch des Goldfisches fällt, bei Aufenthalt in der Durchströmungsapparatur, bis zur 8. Std erheblich. Er sinkt auch danach in geringen Grenzen weiter bis zu einem Minimum ab. Helligkeit und Dunkelheit sind ohne wesentlichen Einfluß auf den O₂-Verbrauch. Injektion von physiologischer Kochsalzlösung ruft für 30–40 min eine Beunruhigung hervor, die sich in einer O₂-Verbrauchserhöhung von etwa 20% bemerkbar macht.Eine einmalige Injektion von Thyroxin bewirkt einen Anstieg des O₂-Verbrauchs bis zu 5 1/2 Std nach der Injektion. Im Sommer beträgt die Erhöhung maximal über 100%. Die Kontrollen zeigen weiteres Absinken des O₂-Verbrauchs. Es zeigt sich ein deutlicher Unterschied der Thyroxinwirkung zwischen Jungund Alttieren (Grenze 15 g). Jungtiere zeigen weit geringere Reaktion.Einmalige Injektion von thyreotropem Hormon zeigt ebenfalls einen Anstieg des O₂-Verbrauchs. Im Unterschied zur Thyroxinwirkung erfolgt er in kürzerer Zeit und steigt auf höhere Werte (maximal über 200%). Auch hier ist ein deutlicher Wirkungsunterschied zwischen Jungund Alttieren vorhanden.An Stelle von Thyreoidektomie wird Methylthiouracil zur Ausschaltung der Schilddrüse Verwendet. 0,1 cm³ einer 5% igen Na-Lösung wirken über 4 Tage stoffwechselsenkend und lassen thyreotropes Hormon nicht zur Wirkung kommen.Im Sommer und Winter bewirkt mehrmalige Verabfolgung von Thyroxin nach einer verschieden langen Latenzzeit einen Anstieg des O₂-Verbrauchs.Auch mehrmalige Verabfolgung von thyreotropem Hormon läßt den Sauerstoffverbrauch der Fische ansteigen. Die unterschiedliche Wirkung zwischen Jung und Alttieren läßt sich auch hier statistisch sichern.Wird bei durch thyreotropes Hormon erhöhtem O₂-Verbrauch MTU verabfolgt, so sinkt der O₂-Wert rapide und steigt auch nicht mehr auf die vorherige Höhe an.Bei Thyroxinbehandlung über längere Zeit zeigt sich zunächst eine Expansion der Melanophoren und eine Zunahme des Pigments, welche dann von einem destruktiven Prozeß an den Farbzellen abgelöst wird, der nach etwa 90 Tagen zum völligen Zerfall aller Melanophoren führt. Bei Behandlung mit thyreotropem Hormon und bei Thyroxinbehandlung an jungen Tieren konnte nur eine Expansion der Melanophoren beobachtet werden.Herrn Prof. Dr. H. Giersberg möchte ich auch an dieser Stelle meinen Dank aussprechen für die Anregung und die Unterstützung bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Zum Einfrieren von Gewebe in Stickstoff-gekühltem Propan

Zusammenfassung Das Einfrieren in Stickstoff-Propan wird durch Talcumzusatz in Kühlfinger und Stickstoffgefäß beschleunigt. Dadurch können größere Gewebsblöcke (bis 1,5×1,5×0,8 cm) ohne lichtmikroskopisch sichtbare Artefakte durch Eiskristallbildung eingefroren werden. Es wird gezeigt, daß bei der Wärmeabgabe aus dem Gewebe die Konvektion neben der Konduktion eine wichtige Rolle spielt und daraus die Forderung abgeleitet, den einzufrierenden Block während des Einfrierens in lebhafter Bewegung zu halten. — Springen der Blöcke kann durch Einwickeln in Kunststoffolie sicher vermieden werden. Verfälschung der histologischen Struktur durch Rekristallisationsvorgänge im eingefrorenen Gewebe sind bei Aufbewahrung bei Temperaturen von -25° C nach 24 Std bei -50° C zuerst nach 48 Std nachweisbar. Diffusion der Katecholamine stellt sich bereits früher ein.

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Quenching of tissue in liquid nitrogen-propane

Summary The quenching in liquid nitrogen-propane can be improved by addition of talcum powder to both, cooling finger and Dewar flask filled with N₂. Large tissue blocks (up to 1,5×1,5×0,8 cm) may be used; no artefacts due to formation of big ice crystals are observed. Convection plays an important role in quenching in N₂-propane; it is therefore recommended to have the tissue in permanent movement in the cooling bath. — Splitting of the tissue block during quenching is inhibited by wrapping the block with thin plastics. — Artefacts due to recrystallization of the frozen tissue develop within 24 h, if the tissue is stored at -25° C and within 48 h, if stored at -50° C. Diffusion of cate-cholamines develops even more quickly.

     

Autofermentative Basophilie,Quellung und Auflösung von Fetttropfen der fixierten Leber

Zusammenfassung 1. Bei physiologischer Fettablagerung färben sich die Fetttropfen formalinfixierter Gefrierschnitte der Schweineleber nach kurzer Einwirkung von 0,01%igem Methylviolett oder anderen basischen Farbstoffen und nach Eindecken in Glycerin-Gelatine unter dem Deckglas allmählich intensiv an, werden also basophil.2. Gleichzeitig quellen die Tropfen der Sternzellen stark (oft um das Vierfache), die der Leberzellen nur teilweise und geringfügig auf.3. Bei längerer (mindestens 24stündiger) Aufbewahrung des Materials in 4%igem Formalin wird ein großer Teil der Tropfen aufgelöst.4. Basophilie, Quellung und Auflösung der Fetttropfen lassen sich, abhängig vompH und der Temperatur, auch in Wasser erzeugen, sind also kein Formalineffekt. Sie beruhen, auf autofermentativer Fettspaltung mit Freisetzung von Fettsäuren, haben daher eine trotz Formalinfixierung weitgehend erhaltene Lipase-Aktivität zur Voraussetzung und lassen sich durch Inaktivierung der Fermente (Esterase-Blocker, Sublimatfixierung, Einwirkung von Säuren und Basen) verhindern. Auch längere Formalinfixierung führt zur Fermentinaktivierung.5. Prüfung der Fetttropfen-Basophilie nach kurzer Formalinfixierung (3 Std in 10%igem oder 12 Std in 4%igem Formalin) ist ein einfacher und topographisch zuverlässiger Nachweis der Lipaseaktivität. Bei konstanten Fixierungsbedingungen entspricht die Stärke der Basophilie vermutlich der jeweiligen Fermentaktivität.6. Die physiologische tropfenförmige Verfettung zeichnet sich durch starke Lipaseaktivität als Zeichen gesteigerter Fettverarbeitung aus.7. Basophilie, Quellung und Fettschwund im Fixans als unerwünschte Kunstprodukte lassen sich bei Fixierung in saurem Formalin (ph 2,5) durch rasche Inaktivierung der Lipasen vermeiden.Mit 6 Textabbildungen     

Über die Pollenkeimung einiger diploider Pflanzen und ihrer Autotetraploiden in künstlichen Medien

Zusammenfassung Pollen von diploiden und künstlich hergestellten autotetraploiden Stämmen von Rübsen, Kohl, gelbem Senf, Ölrettich und Gartenampfer wurde in künstlichem Medium zur Keimung gebracht. Der Pollen der autotetraploiden Pflanzen keimte in der Regel sehr viel schlechter als der Pollen der diploiden Pflanzen. Die Unterschiede in dem Keimungsprozent zwischen dem von diploiden und dem von tetraploiden Pflanzen stammenden Pollen waren stets um so größer, je optimaler die Bedingungen für die Keimung an und für sich waren. Von einem Falle abgeschen, lagen die Keimungsoptima für den von den diploiden und für den von tetraploiden Pflanzen stammenden Pollen stets bei der gleichen Koncatration der Nährlösung. Der Prozentsatz geplatzten Pollens war bei der von den 4n-Pflanzen herstammenden Material sehr viel größer als bei dem Pollen von 2n-Pflanzen. Die schlechtere Keimung und das stärkere Platzen werden in erster Linie auf die — wahrscheinlich durch die Zunahme des Zellvolumens bedingte — geringere physiologische Leistungsfähigkeit der Polyploiden zurückgeführt.     

Die kombination verschiedener endogener Rhythmen bei der zeitlichen Programmierung von Entwicklung und Verhalten

Zusammenfassung Zahlreiche Periodizitätsphänomene in Entwicklung oder Verhalten sind nicht allein auf den Tag-Nacht-Zyklus abgestimmt, sondern gleichzeitig auf den Gezeitenzyklus oder auf den Spring-Nipptiden-Zyklus oder auf den Jahreszeitenzyklus. Die bisher vorliegenden Befunde über die bei diesen Zeitmeßvorgängen genutzte Kombination von endogenen Rhythmen verschiedener Periodendauer werden diskutiert. Hierbei werden die Kombinationen zwischen circadianen und circatidalen, zwischen circadianen und circasyzygischen (=endogenen semilunaren) und zwischen circadianen und circannualen Rhythmen besprochen. Hinsichtlich des Kombinationsmodus werden 5 Typen unterschieden, bei denen jeweils zwei endogene Rhythmen entweder simultan (nach Art einer Superposition) oder sukzessiv auf physiologische Vorgänge einwirken und die geforderte zeitliche Programmierung ermöglichen.

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Summary Data of biological chronometry, which depend on the combination of endogeneous rhythms of different period, are discussed in the following order: combination between circadian and circatidal rhythms, combination between circadian and endogenous semilunar (=circasyzygic) rhythms, and combination between circadian and circannual rhythms. With regard to principles of combination 5 types are distinguished.

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Die Untersuchungen an der Mücke Clunio marinus wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Innenversilberung der Sehnenfibrillen

Zusammenfassung 1. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit einer ammoniakalischen Silberlösung führt immer zu einer Einlagerung von Silberpartikeln in den D-Teilen der Fibrillen.2. Bei den nativen Fibrillen liegen die Silberkörner in einem, zwei oder drei Streifen im D-Teil.3. In den formolfixierten Fibrillen ist das Silber nur in einem Streifen vorhanden.4. Die Behandlung der nativen und formolfixierten Sehnenfibrillen mit anderen Silbersalzen führt zu keiner Versilberung der Fibrillen.5. Die Behandlung der nativen Sehnenfibrillen mit neutraler Kochsalzlösung oder Trypsin und anschließender Versilberung führt zu keiner wesentlichen Änderung des Silberbildes.6. Hyaluronidase-, Citratpuffer- und Perjodateinwirkung auf native Sehnenfibrillen mit anschließender Versilberung führt zu keiner Innenversilberung der D-Teile.7. Acetylierung und Behandlung mit Bisulfit der nativen Fibrillen und anschließender Versilberung mit ammoniakalischer Silberlösung verhindert eine Innenversilberung der D-Teile.8. Die formolfixierten Fibrillen zeigen eine Innenversilberung der D-Teile nach einer Vorbehandlung mit einer neutralen Kochsalzlösung, Citratpuffer, Hyaluronidase, Trypsin und Perjodat. Nur die Acetylierung und die Behandlung mit Bisulfit verhindert eine Innenversilberung.9. Die Innenversilberung der Sehnenfibrillen durch eine ammoniakalische Silberlösung wird weder durch Licht noch durch Chloride oder lichtempfindliche Silbereiweißverbindungen hervorgerufen.10. Die Versilberung in den D-Teilen wird durch Stoffe in den Fibrillen bewirkt, die Silber aus einer ammoniakalischen Silberlösung ausfällen können.11. Die reduzierenden Stoffe haben enge Beziehungen zur citratlöslichen Fraktion und sind perjodat- und hyaluronidaseempfindlich. Formalinfixierung beeinflußt diesen Versilberungsmodus durch ein vermehrtes Auftreten von Querbindungen.12. Die Sonderstellung der ammoniakalischen Silberlösung für die Innenversilberung wird diskutiert. Sie kann stereochemische Gründe haben oder durch die große Beständigkeitskonstante erklärt werden.13. Das Ausfallen von metallischem Silber in den D-Teilen der Sehnenfibrillen kann nicht mit dem photographischen Prozeß in Verbindung gebracht werden. Das gilt auch für die Bindegewebsversilberung nachGömöri.14. Die Silberorte in den D-Teilen lassen sich nur teilweise mit den bekannten Querstreifungsbildern nach Osmium- oder Phosphorwolframsäurefixierung in Beziehung setzen.

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Summary 1. After treatment of native or formalin-fixed tendon fibrils with an ammoniacal silver solution, silver particles are deposited in the D-bands of the fibrils. In the native fibrils these are arranged in one, two or three striae per band, but after formalin fixation they lie in one stria only.2. No external reducing agent is necessary for the production of the particles.3. Pretreatment of native fibrils with neutral salt solution or with trypsin has no effect on subsequent silvering. On the other hand, silvering is abolished by treatment with hyaluronidase, citrate buffer or periodate and also by acetylation and bisulphite.4. Formalin-fixed fibrils show the silvering effect after all these procedures except acetylation or bisulphite treatment.5. It is postulated that silvering of the D-bands is due to reducing substances which can precipitate silver from ammonical solutions and that formalin influences the process by the production of cross linkages.

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Mit 6 Textabbildungen

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Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Mortality and sterility induced in Piophila casei by X-ray and neutron irradiation

Different doses of neutrons and X-rays were given to 5-day-old pupae of Piophila casei L. (Diptera, Piophilidae), just before their emergence. The mortality and sterility induced by the different types of radiation were measured. Neutrons are more effective than X-rays in provoking lethal lesions in somatic cells. Females are more resistant than males to the sterilizing action of neutrons, the relative biological efficiency of neutrons being 6 and 3.5, respectively.

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Iduktion von mortalität und sterilität durch röntgenstrahlen und neutronen bei piophila casei

Zusammenfassung Puppen von Piophila casei im Alter von 5 Tagen wurden mit verschiedenen Dosierungen von Neutronen und Röntgenstrahlen bestrahlt. Dadurch was es möglich, Dosis-Effekt-Kurven für Mortalität und Sterilität zu bilden. Die Neutronen erwiesen sich als wirksamer als die Röntgenstrahlen für die Auslösung von Letalstörungen bei den Puppen. Die Relative Biologische Wirkung (RBE) beider Strahlenarten auf die Mortalität ist nicht im ganzen Mortalitätsbereich gleichartig. Die durch Bestrahlung verursachte Sterilität wurde für beide Geschlechter bestimmt und zwar anhand der Überlebensrate der Eier von Einzelpaaren. Neutronen sind wirksamer als Röntgenstrahlen, um letale dominante Mutationen in Spermatozoen zu verursachen (RBE: 6). Neutronen reduzieren die Fertilität von Weibchen, welche aus bestrahlten Puppen stammen, ebenfalls stärker (RBE: 3,5). Die Fekundität der Weibchen wird wesentlich vermindert bei Neutronenbestrahlung von über 2000 rad und bei Röntgenbestrahlung von 7500–10000 rad. Die strahlenbedingte Schädigung der Ovarien konnte auch histologisch nachgewiesen werden.

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This work has been supported by grant nr. 74.01552.06 from the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Rome, Italy.     

Lytic action of lysozyme on candida albicans

Yeast cells ofCandida albicans in lysozyme glucose solution were incubated in a 37° C water bath for 6 hours, spread on the surface of a Sabouraud's agar plate and incubated at 37° C for 18–24 hours. Scattered small colonies were seen on the agar surface compared with the thick full growth of the control culture incubated without lysozyme. Twenty-one strains of 6 standard Candida species of human isolation other thanCandida albicans; C. stellatoidea, C. tropicalis, C. pseudotropicalis, C. krusei, C. parapsillosis, C. guilliermondii, showed essentially the same results asCandida albicans. A constant quantity of lysozyme caused destruction of Candida cells to an equal degree, regardless of varied concentrations of glucose. Dilution of lysozyme greater than 100 times the original (5 mg/ml) showed the same degree of candicidal activity, however, was dependent on the presence of minute amounts of glucose. The presence of NaCl prevented the lysis of Candida by lysozyme in various solutions. Candida cells with lysozyme in glucose solution was incubated for 6 hours in a 37° C water bath. Microscopic observations revealed drastic changes in cell morphology. Most of the cells were swollen, degenerated and some completely destroyed. The gram-positive characteristics of Candida cells changed to gram-negative. The combined activity of lysozyme with complement and antibody may play an important role in the protection against Candidiasis in vivo.

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Zusammenfassung Candida albicans-Zellen sind in Lysozyme-glukose-Lösung bei 37° C in Wasserbad für 6 Stunden bebrütet worden; sie sind dann an der Oberfläche von Sabouraud's Agarplatten ausgestrichen und bei 37° C für 18–24 Std. bebrütet worden. Zerstreute, kleine Kolonien sind an der Agarfläche erschienen, im Vergleich mit dem dicken, vollen Wachstum der Kontrolkultur, die ohne Lysozyme bebrütet worden ist. Einundzwanzig Stämme von sechs Standard-Candida Arten aus menschlichen Quellen außerC. albicans: d.h.C. stellatoidea, C. tropicalis, C. pseudotropicalis, C. krusei, C. parapsillosis, C. guilliermondii, zeigten im wesentlichen dasselbe Ergebnis wieC. albicans. Eine konstante Quantität von Lysozyme bewirkte die Zerstörung der Candida-Zellen zu gleichem Grade ohne Rücksicht auf die wechselnde Konzentration der Glukose. Eine großere Verdünnung von Lysozyme als die hundertfache des Originals (5mg/ml) zeigte denselben Grad der candicidalen Aktivität, jedoch war sie von der Gegenwart einer kleinsten Menge von Glukose abhängig. Die Gegenwart von NaCl hat die Lyse von Candida durch Lysozyme in verschiedenen Lösungen verhindert. Candida-Zellen waren mit Lysozyme in Glukoselösung für 6 Std. in Wasserbad bei 37° C bebrütet. Mikroskopische Beobachtung hat einen großen Wechsel in der Zellmorphologie enthüllt. Die meisten Zellen waren geschwollen, degeneriert, und manche völlig zerstört. Die grampositive Eigenart der Candida-Zellen wechselte in die gram-negative. Die vereinigte Aktivität von Lysozyme mit Komplement und Antikörper mag eine wichtige Schutzrolle gegen Candidiasis in vivo spielen.

     

Respiration and nutrition of radiation-sterilized female Dacus cucumis (Diptera: Tephritidae)

The oxygen consumption of flies irradiated with between 10 kilorads (krad) and 80 krad was not demonstrably different between doses, or when compared with untreated controls.Carbohydrate intake and initial body weights of irradiated flies were less than normal flies. However, the 10 krad irradiated flies accumulated a greater volume of fat body than normal flies, presumably because of failure of vitellogenesis in the former. Accumulation of fat body by 40 krad flies was initially retarded compared with 10 krad flies, but they later accumulated fat body at the same rate as the 10 krad flies. It is suggested that this was due to an initial hormonal disturbance caused by the higher dose.No degenerative changes were noted in the midgut of the 10 krad or 40 krad flies. The protein intake of these flies was similar to that of normal flies.

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Zusammenfassung Einige Autoren haben wahrscheinlich machen können, daß sterilisierende Strahlendosen bei einigen Insektengruppen den Stoffwechsel beeinflussen. Jedoch sind für die Dipteren wenig Beweise für solche durch Bestrahlung hervorgerufene Störungen veröffentlicht worden. Die in dieser Arbeit beschriebenen Versuche waren darauf gerichtet, die Einflüsse der Bestrahlung auf einige physiologische Systeme von weiblichen Dacus cucumis zu bestimmen.Auf den Sauerstoffverbrauch konnte eine Wirkung von Strahlendosen von 80 Kilorad (krad) nicht festgestellt werden.Beim Vergleich von unbestrahlten Fliegen mit solchen, die 10 oder 40 krad erhalten haben, wurde gefunden, daß in beiden Fällen die bestrahlten Tiere zunächst weniger als normale wogen, daß aber später die Wachstumsrate der bestrahlten Fliegen anstieg, so daß ihr Gewicht sich schließlich dem der normalen anglich.Der Verbrauch von Eiweißlösung durch mit 10 und 40 krad bestrahlten Fliegen war dem der normalen ähnlich. Jedoch verbrauchten die bestrahlten Fliegen eine geringere Menge Zuckerlösung als die normalen. Es wird angenommen, daß darin der Ausfall des Kohlenhydratbedarfs durch die sterilen Ovarien zum Ausdruck kommt.Die mit 10 krad bestrahlten Fliegen bildeten ein größeres Fettkörpervolumen als die normalen. Es wird vermutet, daß dies eine kombinierte Folge der Nicht-Auflösung des pupalen und des gesteigerten. Aufbaus des adulten Fettkörpers bei Ausschaltung funktionierender Ovarien darstellt.Der Aufbau des Fettkörpers war anfänglich bei den mit 40 krad bestrahlten Fliegen gegenüber den mit 10 krad bestrahlten gehemmt, aber nach einer Verzögerung war die Zuwachsrate den mit 10 krad bestrahlten ähnlich. Es wird angenommen, daß das auf einer anfänglichen Hormonstörung bei den mit 40 krad bestrahlten Fliegen beruhen konnte.

     

Habitatwahl nachtziehender Kleinv?gel bei Bodennebel

Zusammenfassung Nachtzieher brechen ihren Zug gewöhnlich während der Nacht oder vor Sonnenaufgang ab und landen meist in ihren artspezifischen Habitaten. Um Einblicke in das Verhalten von Nachtziehern während und nach der Landung zu erhalten, wurde die Habitatwahl von Kleinvogelarten während Bodennebel in verschiedenen Habitaten am Ufer des Neuenburgersees nach Fänglingen untersucht. Vögel, die den See überfliegen, treffen zuerst auf die Düne und den Schilfgürtel. Rotkehlchen, Amsel und Mönchsgrasmücke, die auf Gehölze angewiesen sind, wurden bei Bodennebel in höheren absoluten und relativen Zahlen auf der Düne und im Schifgürtel gefangen als ohne Bodennebel. Der typische Schilfbewohner Teichrohrsänger war dagegen bei Bodennebel noch stärker auf den Schilfgürtel konzentriert als ohne Bodennebel, während der Zilpzalp als überwiegender Tagzieher und eine Gruppe von gehölzbewohnenden Standvögeln keine Unterschiede in der Habitatwahl mit und ohne Bodennebel zeigten. Dies deutet darauf hin, daß die optische Erkennbarkeit der Habitate eine große Rolle bei der nächtlichen Habitatwahl spielt. Die tageszeitlichen Fangmuster und die Fettscores weisen darauf hin, daß die meisten Rotkehlchen, die im Schilfgürtel gefangen wurden, und viele, die auf der Düne auftraten, in der vorhergegangenen Nacht gezogen sind. Die meisten Rotkehlchen verließen den Schilfgürtel gleich nach Tagesanbruch mit und ohne Bodennebel, während Rotkehlchen auf der Düne damit bis zur Auflösung des Nebels zuwarteten.

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Habitat selection of night-migrating passerines during ground fog

Night migrants generally terminate migration during the night or before sunrise and usually land in their species-specific habitats. In order to get insights into their behaviour during and after landing, habitat selection of small passerines was examined during ground fog in a sequence of habitats at the shores of Lake Neuchâtel. On days with ground fog,Erithacus rubecula,Turdus merula andSylvia atricapilla, depending on wood and bushes, were caught in higher relative and absolute numbers on the dune and in the reed-beds which they meet first when flying across the lake, than on days without ground fog.Acrocephalus scirpaceus, a typical reed species, however, was more concentrated in the reed-belt during ground fog than without fog. A day-migrant and a group of sedentary species showed no significant differences. This indicates that visual cues are important when selecting habitats during nocturnal landing. The diurnal distribution of captures and the fat scores ofErithacus rubecula indicate that most individuals caught in the reed-bed and many on the dune had been migrating the previous night. During the first day-light hours, Robins in the reed-bed disperse, probably to more appropriate habitats, irrespective of fog, while Robins that have landed on the dune wait until fog has dissolved.

     

Nachweis und Physiologie des Harnstoffes in der höheren Pflanze

Zusammenfassung Auf Grund der physiologischen Bedeutung des Harnstoffes bei Pilzen und der Harnstoffbefunde bei höheren Pflanzen wurde der erste Versuch unternommen, die physiologische Rolle des Harnstoffes bei höheren Pflanzen zu klären.Es wurde eine einfache und eindeutige mikrochemische Methode ausgearbeitet, den Harnstoff aus Gewebeschnitten und Organstücken in kleinsten Mengen zu isolieren und darzustellen.Damit wurde fürs erste das Auftreten von Harnstoff bei der Keimung verschiedener Pflanzentypen festgestellt und Anhaltspunkte für Verteilung und Wandel gewonnen.Die Arbeit wurde unter Leitung von Herrn Prof. DrGustav Klein (Pflanzenphysiologisehes Institut dler Universität Wien) ausgeführt.     

The cockroach heart as a bioassay organ

Detailed procedures are presented for denervation of the American cockroach heart, Periplaneta americana L., by removal of the lateral cardiac nerve cords. Results of bioassay with the innervated heart are also presented and compared to responses obtained from identical assay conditions with the denervated heart.The response of the innervated heart to 10^-3 M sodium azide, slight changes in the concentration of sodium ion, reduced glutathione, saline dilutions, and low amounts of ethanol and acetone was characterized by the immediate appearance of irregularities in the heartbeat. In contrast, the responses of the denervated heart to the first three of these compounds were always characterized by a smooth even heartbeat changing gradually in amplitude and/or rate and/or contractile state of the alary muscles. All assay conditions examined caused qualitatively less response in the beat of the denervated heart.Irregularities in the beat of the innervated heart which were induced in bioassay were found to be due to extreme sensitivity of the spontaneously active cardiac neurons.

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Zusammenfassung Das isolierte abdominale Herz von Periplaneta americana L. reagiert auf Durchspülung mit 10^-3 Mol Natriumazid in physiologischer Kochsalzlösung mit einem unmittelbaren Anstieg des Tonus bis zu fast systolischer Hemmung. Danach verringert das Herz den Tonus allmählich, schlägt unregelmäßig und tritt in eine kurze Periode diastolischer Pause ein, bevor es in Diastole stehen bleibt. Die Herzschlagaktivität wurde wieder aufgenommen, wenn das Natriumazid durch Spülung mit physiologischer Kochsalzlösung ersetzt wird.Nach Entfernung beider Paare der Herzseitennerven gab das Herz von P. americana auf Bespülung mit 10^-3 Mol Natriumazid in physiologischer Kochsalzlösung keine Initialreaktion. Statt dessen stieg der Herzschlag nach 2 min allmählich leicht an und die Herzschlagamplitude nahm im Verlaufe von 6 min sehr allmählich ab. Nach 6 min blieb das Herz in Diastole stehen.Die Herzreaktionen der amerikanischen Küchenschabe waren bei Auftropf-Tests mit anormaler Natriumchloridkonzentration, herabgesetztem Glutathion und Lösungsmitteln ähnlich den für Natriumazid beschriebenen. Die Reaktion des denervierten Herzens ist durch das Fehlen von Unregelmäßigkeiten im Herzschlagmuster gekennzeichnet.Sowohl das denervierte wie das innervierte Herz reagieren auf Testtropfen von nur etwas anormalen Calciumchloridkonzentrationen.

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Supported by USPHS Training grant PHS GM 1076.     

Untersuchungen über die Natur des Nerveneinflusses auf die retinomotorischen Erscheinungen

Zusammenfassung In den Netzhäuten von mit Physostigmin, Acetylcholin, Atropin, Nikotin oder Adrenalin (Injektion in den Rückenlymphsack) behandelten, zuvor dunkeladaptierten und kurz nach der Injektion belichteten oder helladaptierten und dann dunkelgestellten Fröschen wird die Stellung insbesondere der Stäbchen und Zapfen ermittelt und mit der der Retinae im übrigen gleichbehandelter Kontrolltiere verglichen, die lediglich eine Injektion 0,65%iger Kochsalzlösung gleichen p_Hs wie die jeweilige Wirkstofflösung erfahren hatten.Die Versuche stellen eine erste Inangriffnahme der Frage nach dem Charakter der von Wigger (1937) und Nover (1939) beschriebenen fördernden bzw. hemmenden Wirkung der verschiedenen Nerven auf die retinomotorischen Erscheinungen und insbesondere der weiteren dar, ob im Falle der Möglichkeit, für alle zur Beobachtung kommenden Erscheinungen — Förderung bzw. Hemmung der Zapfenkontraktion und Stäbchenstreckung bei Belichtung, der hivers gerichteten Bewegungen bei Verdunklung — eine chemische Reizübertragung verantwortlich zu machen, die bisher bekannten Neurohormone und die von ihnen ausgeübten Effekte zu einer Deutung ausreichen.Der von den untersuchten einzige auf Stäbchen und Zapfen antagonistisch wirkende Stoff ist das Acetylcholin, in dem es — im Sinne des Lichtreizes — die Zapfen in den beiden angewandten Konzentrationen (10^–4 und 10^–8) bei Belichtung wie Verdunklung zur Kontraktion, die Stäbchen dagegen zur Streckung bringt. Der Förderung der Lichtwanderung der Sehelemente durch die in diesem Sinne wirkenden Nerven könnte danach sehr wohl eine bei Belichtung an ihren Endigungen erfolgende Ausscheidung von Acetylcholin zugrunde liegen.Die Diskussion der Möglichkeiten für die fördernde Wirkung der gleichen Nerven auch bei Verdunklung führt zu der Annahme, daß für diese ein zweiter, unter diesen Adaptationsbedingungen von den gleichen Nervenendigungen ausgeschiedener, auf die Sehzelleninnenglieder ebenfalls antagonistisch, jedoch entgegengesetzt wie das Acetylcholin wirkender Stoff verantwortlich zu machen ist.Es wird auf die verschiedenartige Beeinflussung des Atropins und Nikotins, die bei Belichtung und Verdunklung Stäbchen wie Zapfen gleicherweise zur Streckung bringen, seitens der beiden Förderungshormone hingewiesen: das bei Belichtung aktive Neurohormon hemmt die Atropin- und fördert die Nikotinwirksamkeit auf die Sehzelleninnenglieder, das bei Verdunklung die Wanderungen unterstützende fördert umgekehrt den Atropin- und hemmt den Nikotineinfluß. In ähnlich verschiedener Weise wird möglichermaßen das Eserin in seiner Wirksamkeit auf die Sehzelleninnenglieder von den beiden Neurohormonen beeinflußt. Eine — kontrahierende — Eigenwirkung des Physostigmins zumindest auf die Zapfen ist unverkennbar.Für die Hemmung der retinomotorischen Erscheinungen muß unter der Voraussetzung chemischer Reizübertragung ein weiteres Wirkstoffpaar angenommen werden, innerhalb dessen das Adrenalin bestenfalls eine Teilrolle spielen könnte. Es wirkt je nach Konzentration und Adaptation verschieden, jedoch auf Stäbchen und Zapfen stets in gleichem Sinne: Bei Belichtung stets (Konzentrationen: 10^–4 und 10^–8) kontrahierend, bei Verdunklung in geringer Konzentration (10^–7) deutlich streckend, in höherer (10^–4) ganz gering kontrahierend.     

Untersuchungen über den Einfluß der Bodenmikroorganismen auf die Rubidum- und Calciumaufnahme in Nährlösung wachsender Pflanzen

Zusammenfassung An Rotkleepflanzen, die in der Nährlösung steril bzw. mit Bodenmikroorganismen beimpft angezogen wurden, ist der Einfluß der Boden-mikroflora auf die Aufnahme von markiertem Rubidium und Calcium im Verlauf von 72 Std untersucht worden.Die Rubidium-Aufnahme in Wurzel und Sproß steigt geradlinig an. Dabei nimmt der Gehalt der Trockensubstanz an ⁸⁶Rb bei sterilen Pflanzen schneller zu als bei Pflanzen, deren Wurzeln mit Mikroorganismen vergesellschaftet sind. Der Gehalt der Wurzeln an ⁴⁵Ca hat bereits nach 24 Std seinen Höchstwert erreicht. Er liegt bei den sterilen Pflanzen ebenfalls höher als bei den nichtsterilen.Auch die Sprosse der sterilen Pflanzen zeigen einen höheren ⁴⁵Ca-Gehalt, der jedoch nicht signifikant ist.Der niedrigere Mineralstoffgehalt der Trockensubstanz bei den mit einer Population von Bodenmikroorganismen beimpften Pflanzen scheint durch aufgenommene mikrobielle Stoffwechselprodukte bedingt zu sein.     

Versuche zur Induktion von Pollensterilität bei den Selbstbefruchtern Sommergerste,Sommerweizen und Hafer

Zusammenfassung Von den 1964 bei Sommergerste, Sommerweizen und Hafer auf ihre gametozide Wirkung geprüften 20 Substanzen wurden 1965 nochmals je 5 bei Weizen und Gerste bzw. 4 bei Hafer untersucht. Nur bei Sommerweizen schien durch die Anwendung von Maleinsäurehydrazid und Omnidel spezial eine chemische Kastration möglich zu sein. Die Ergebnisse von 1966 zeigten auch nach Kombination der Mittel keinen ausreichend hohen Effekt, der für einen Einsatz der Mittel in der Züchtung sprechen würde.Gibberellin ergab, ebenso wie die meisten geprüften Chemikalien, keine eindeutige Reaktion. Die erhaltenen Ergebnisse deuten auf eine witterungsabhängige Wirkung der verwendeten wirksamen Substanzen hin.

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Experiments on the induction of pollen sterility in self-fertilizing spring barley, spring wheat, and oats

Summary In 1964 we tested 20 substances for their gametocidal action on spring barley, spring wheat, and oats. One year later we tested five of these again on wheat and barley, and four of them on oats. Only in wheat did it seem possible to achieve chemical castration by maleic hydrazide and Omnidel. The results of 1966 had no appreciable effect even when the two herbicides were used in combination. Thus it is not possible to use these substances as gametocides in the breeding of cereals.Gibberellin, like most other chemicals, produced no clear reaction. Our results lead to the conclusion that the action of efficient substances is influenced by weather conditions.

     

Über das Verhalten von lebenden Blut- und Exsudatzellen in hochprozentigen,isotonischen Eiweisslösungen

Zusammenfassung Es wird über das Verhalten von lebenden Blut- und Exsudatzellen nach Immersion in 2%–40% isotonischen Lösungen von -Globulin und Albumin berichtet.Insbesondere von den konzentrierten (20%–30%) -Globulinlösungen geht eine deutlich stimulierende Wirkung auf die Zellmotilität und die Pinocytose von Leukocyten, Monocyten und Exsudathistiocyten aus, in geringerem Maße auch auf ihre Adhäsionsfähigkeit an soliden Unterlagen, die in solchen Lösungen von der Anwesenheit der Calcium-Ionen abhängig, von anderen Serumeiweißfraktionen unabhängig ist.Der Ablauf der Zellveränderungen nach Austausch des Kontrollmediums gegen die konzentrierte Proteinlösung wird beschrieben. Der Versuch wird begonnen, in diesem über etwa 10 Std bei Zimmertemperatur ablaufenden Prozeß Gesetzmäßigkeiten zu erkennen.Glasadhärente Leukocyten lösen sich nach Kontaktnahme mit der konzentrierten Globulinlösung von der Unterlage ab und gehen in langgestreckte Formen mit starken amöboiden Bewegungen bei oft ausgedehnter Pseudopodienbildung über. Intensive Bewegung und Pinocytose sind Zellreaktionen, die sich weitgehend gegenseitig behindern. Die Aktionen der Monocyten sind langsamer, ihre Pseudopodien sind breiter. Auf dem Höhepunkt der Zelltätigkeit sind die Kerne der Monocyten deutlich angeschwollen.Durch Pseudopodienformierung meist glasadhärenter Leuko- und Monocyten werden Tropfen der konzentrierten Proteinlösung in die Zellen aufgenommen. Die so neu gebildeten Pinocytose-Vakuolen (Typ I) können zusammenfließen, viele werden ausgestoßen, andere durch Wasserentzug konzentriert (Typ II).Eosinophile Leukocyten des Blutes blieben in konzentrierter Proteinlösung unbeweglich, solche aus Exsudaten zeigen die gleiche Motilität wie neutrophile Leukocyten, jedoch keine Pinocytose. Lymphocyten, Mesothelien und Exsudat-Tumorzellen zeigen keine Reaktionen, die sich jenen der Leuko- und Monocyten vergleichen lassen.Durch Immersion in Albumin lassen sich qualitativ ähnliche, quantitativ wesentlich geringere Wirkungen auf Zellmotilität und Pinocytose auslösen. Auffallend ist aber die mitunter ausgeprägte Pinocytosefähigkeit von Exsudathistiocyten. In konzentrierten Lösungen beider Proteine wird häufig Phagocytose der körpereigenen Erythrocyten beobachtet.Die Zellagglomeration wird durch konzentrierte Proteinlösungen deutlich gefördert.Es wird versucht, die Ergebnisse in die Erfahrungen der Zellphysiologie einzuordnen. Die Bedeutung der Zellmembranreaktionen für Motilität, Pinocytose und Adhärenz wird in der Diskussion hervorgehoben.