Ribonucleinsäuren in den Chloroplasten der Blattzelle

Zusammenfassung Das Vorkommen von Nucleinsäuren in Chloroplasten wurde untersucht. Um Artefakte durch eine Sekundärverlagerung von Nucleinsäuren während der Präparation auszuschließen, die bei der üblichen Chloroplastenisolierung in Saccharose- oder NaCl-Puffer möglich sind, wurden chloroplasten nach Gefriertrocknung von Blättern in einem nicht-wäßrigen Medium isoliert. Es ergab sich, daß reine Chloroplasten von Bohnen, Roggen, Tabak und Spinat 2–5 mg RNS/100 mg Protein enthalten. Der nicht-plastische Plasmaanteil wies demgegenüber einen durchschnittlichen RNS-Gehalt von 10–15 mg RNS/100 mg Protein auf. Der RNS-Spiegel von Chloroplasten liegt somit wesentlich niedriger als der des restlichen Plasmas. Der Anteil der Chloroplasten an der Gesamt-RNS der Blattzelle ist im Regelfalle höher als 25–35%.Ein beträchtlicher Anteil der Chloroplasten-RNS ist mit dem Lamellarsystem der Chloroplasten assoziiert. Aufgrund des Sedimentationsverhaltens kann weiter auf das Vorhandensein von hochmolekularer, ribosomaler, und niedermolekularer, löslicher RNS geschlossen werden.Die Chloroplasten enthalten eine hitze-, alkohol- und säurestabile Ribonuclease, die RNS schnell abbaut.

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Summary The occurrence of nucleic acids in chloroplasts has been investigated. Chloroplasts were isolated from freeze-dried leaves in a non-aqueous procedure, since isolation techniques in aqueous media do not exclude the possibility of artifacts due to leaching of nucleic acids from or adsorption onto the chloroplasts. Chloroplasts of rye, broad bean, tobacco and spinach leaves were found to contain, after suitable corrections for cytoplasmic contaminations of the chloroplast fraction were made, between 2 and 5 mg RNA/100 mg protein. The RNA content of the non-chloroplast part of the cell plasm was about 10 to 15 mg/100 mg protein. Since nuclei and cytoplasm are supposed to contain approximately equal amounts of RNA, this figure also reflects the RNA content of the cytoplasm. Thus, chloroplasts possess, on a unit protein basis, considerably less RNA than the surrounding cytoplasm. However, since the major part of the cell proteins is located in the chloroplasts (50 to 60%), still at least 25 to 35% of the total RNA of the leaf cell are contained in the chloroplasts.A considerable part of the chloroplastic RNA, possibly of ribosomal nature, is associated with the lamellar system of the chloroplast. From ultracentrifugal studies it is concluded, that chloroplasts also contain soluble and ribosomal RNA.The investigation of chloroplastic RNA is complicated because of the presence of an alcohol- and heat-resistant ribonuclease in the chloroplasts.

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Mit 3 Textabbildungen     

Über Die Wirkung der Aminosäuren auf den Sauerstoffverbrauch submerser Gewächse

Ohne Zusammenfassung     

Über den Rohproteingehalt vonSecale cereale undSecale montanum und den prozentualen Anteil einiger Aminosäuren

Ohne ZusammenfassungHerrn Dr.Schwerdtfeger, der die Bestimmung der Aminosäuren durchgeführt hat, sei auch an dieser Stelle gedankt.     

Vergleichende Untersuchungen der Flavonoide und Oxyzimtsäuren in den Blättern artreinerVitis-Sorten und ihrer Bastarde

Zusammenfassung Der taxonomische Wert von Flavonoiden und Oxyzimtsäuren in den Blättern von artreinenVitis-Sorten und Artbastarden sowie die Zusammenhänge von phenolischen Blattinhaltsstoffen und Resistenz gegen die gallicole Reblaus sollten geklärt werden. Hierzu wurden methanolische Blattextrakte eines sehr umfangreichen Materials zweidimensional chromatographiert und ein Diphenylborsäure-Aminoaethylester-Komplex als Sprühreagenz mit Erfolg angewandt.Auf den Chromatogrammen wurden Flavonoide und Oxyzimtsäuren gefunden, die z. T. taxonomischen Wert besitzen. DieVitis-Arten sind auf Grund ihrer charakteristischen Flavonoid- und Oxyzimtsäuren-Garnitur deutlich voneinander zu unterscheiden, nicht aber die Sorten der gleichen Art. Die Fähigkeit, taxonspezifische Blattinhaltsstoffe zu bilden, wird vererbt. Die qualitative Zusammensetzung der Flavonoide und Oxyzimtsäuren der jeweiligen Rebsorte wird von Umweltfaktoren wenig beeinflußt, so daß Material von verschiedenen Standorten miteinander verglichen werden kann. Die Untersuchungsergebnisse können für systematische und phylogenetische Betrachtungen herangezogen werden.Bestimmte Flavonoide und Oxyzimtsäuren erwiesen sich als taxonspezifisch fürVitis-Sorten, die gegenüber der gallicolen Reblaus resistent sind. Die Möglichkeit einer enzymatischen Oxydation dieser Substanzen zu Chinonen und damit ihrer aktiven Beteiligung an der Resistenzausbildung wird diskutiert. Diese taxonspezifischen Stoffe können für die Frühselektion resistenter Sämlinge von Bedeutung sein.

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Summary The flavonoids and cinnamic acids in the leaves ofVitis varieties descending from pure species and hybrids were studied by way of paperchromatography. This research had the following purpose: 1 To examine the taxonomic value of these substances. 2 To study the interrelationship of these phenolic compounds of the leaves, and the resistancy against gall forming phylloxera.The chromatograms were made from methanolic leaf extracts, two dimensionally, and were sprayed afterwards with diphenylboric acid amine-ethylester complex. The characteristic flavonoid and cinnamic acid pattern had a taxonomical value for the differentVitis species, but not for the varieties belonging to the same species. This property seemed to be genetically controlled, and could be traced further till the descendants. A comparison made of material originating from different places showed, that the qualitative composition of the flavonoids, and the cinnamic acids were not influenced by ecological factors. This fact would be favourable for systematical and phylogenetical studies.Certain flavonoids and cinnamic acids appeared to be taxonomically specific forVitis varieties, which were resistant against the gall forming phylloxera. The possibility of enzymatic oxidation of these phenolic substances into quinones, and herewith the participation in forming resistant factors was discussed. These taxonomically specific substances could be of importance for the selection of seedlings at an early stage of development.

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Résumé Le but de ces recherches était le suivant: 1. Vérification de la valeur taxonomique des flavonoides et des acides oxycinnamiques dans les feuilles des cépages deVitis venant des espèces pures ou des hybridisations interspécifiques. 2. Étude des relations entre les matières phénoloiques dans les feuilles et la résistance contre le phylloxéra formant des galles. Des extraits méthyliques des nombreuses échantillons étaient chromatographiés en deux dimensions. Pour faire visible les taches sur les chromatogrammes on se servait d'un diphényl acide borique amino-éthylester complexe.Des flavonoides et des acides oxycinnamiques étaient trouvés dont quelques-uns sont d'une valeur taxonomique. A cause de leur garniture caractéristique des flavonoides et des acides oxycinnamiques les espèces de vigne mais pas les variétés peuvent être distinguées. La capacité de produire des matières taxonomiques dans les feuilles est héréditable. La composition qualitative des flavonoides et des acides oxycinnamiques des variétés de vigne différentes n'est presque pas influencée par des facteurs oecologiques. On peut donc comparer des échantillons d'une provenance très differente. Les résultats de cette publication peuvent être utiles pour des études systematiques et phylogénétiques.Il était démontré que certaines flavonoides et acides oxycinnamiques caractérisent des variétés deVitis qui sont résistantes au phylloxéra. La possibilité d'une participation de ces matières à la formation de la résistance est discutée. Elle est expliquée par une oxydation enzymatique des matières phénoliques aux quinones. Les matières caractérisant la taxonomie d'un type de vigne peuvent servir pour la séléction des jeunes plantes résistantes venant d'une hybridisation dans un stade de développement très tôt.

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Mit 4 Abbildungen     

Die Bestimmung der Nucleinsäuren inChlorella-Kulturen

Zusammenfassung Der Einfluß der Extraktionsbedingungen auf die Bestimmung der Nucleinsäuren beiChlorella pyrenoidosa wurde untersucht. Hohe Temperaturen und Perchlorsäure-Konzentrationen beschleunigten die Extraktion, verursachten aber gleichzeitig beträchtliche Verluste an, colorimetrisch mit der Indol- und Diphenylreaktion bestimmbaren DNS-Komponenten. Darüber hinaus enthielten diese Extrakte groß Mengen von Kohlenhydrat- und Proteinspaltprodukten, welche bei der UV-Absorption und der colorimetrischen Bestimmung von RNS und DNS störten.Zuverlässige Werte lieferte eine sechsstündige Extraktion des Zellmaterials bei 45°C mit 0,5 n Perchlorsäure und nachfolgende Bestimmung der RNS mit dem Orcintest und der DNS mit dem Diphenylamintest, ergänzt durch eine UV-Absorptionsmessung zur Kontrolle. Aus Polysacchariden stammende Glucose und Mannose verursachten einen Fehler bei der Orcinreaktion, der rechnerisch eliminiert werden konnte. Die Farbreaktionen zur DNA-Bestimmung zeigten sich empfindlich gegen hohe Perchlorsäure-Konzentrationen.DaChlorella große Mengen Polyphosphate enthält, führte die Nucleinsäurebestimmung auf der Basis des Phosphatgehaltes der Extrakte zu keinen brauchbaren Ergebnissen.

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Summary Effects of extraction conditions on the estimation of nucleic acids inChlorella pyrenoidosa were investigated. High temperatures and concentrations of perchloric acid accelerated the extraction, but they also caused appreciable losses of DNA components detectable colorimetrically with the indole and diphenylamine reaction. Moreover the extracts contained great amounts of breakdown products of carbohydrates and proteins, which interfered in the estimation of RNA and DNA based on colour reactions and UV-absorption.Reliable Results were obtained by extracting the cell material 6 hours at 45°C with 0,5 n perchloric acid and estimating RNA and DNA with the orcinol and diphenylamine reaction respectively, with an additional measurement of UV-absorption for control. The error in the orcinol reaction caused by mannose and glucose originating from polysaccharides could be eliminated arithmetically. Colour reactions for the estimation of DNA showed sensible against high concentrations of perchloric acid.Estimation of nucleic acids based on phosphorus content of extracts did not yield reliable results because of the high content of polyphosphates of the organism.

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Mit 6 Textabbildungen     

Der mikrobielle Abbau der Aminosäuren

Ohne ZusammenfassungFrühere Zusammenfassungen: Janke (1930); Franke (1939).     

ESR-Untersuchungen an bestrahlten Aminosäuren Kurzfassung

Ohne Zusammenfassung     

Aminosäuren des Blutes bei Huntingtonscher Chorea

Free and bounded amino acids in blood serum and plasma of 13 persons with Huntingtons chorea (4 , 9 ) are studied using ion exchange chromatography. The gen of this hereditary disease causes no qualitative changes and no excessive quantitative anomalies of amino acids in blood serum—detectable with this method.—The concentration of arginine in the serum of all male and of five female patients was higher than normal. The valine/lysine ratio shows tendencies towards a catabolic process. The matter requires further investigations.     

Über den Faserverlauf in den Rostralzähnen des Sägerochens Pristis

Zusammenfassung Die Untersuchung fertiger Rostralzähne von Pristis spec. zwischen gekreuzten Polars ergab zunächst Übereinstimmung mit den Angaben von Gebhardt (1900) und W. J. Schmidt (1924): d. h. in den röhrigen Elementen des Trabeculardentins verlaufen die Kollagenfasern vorwiegend nach der Länge des Zahnes, im Fachwerk der trennenden Septen aber quer dazu. Jedoch gibt es daneben noch Fasern, welche die in der einzelnen Röhre radial ausstrahlenden Dentinröhrchen begleiten, und andere, welche die genannten Längsbündel umgürten. Das Vorkommen von Längsbündeln auch in den Septen (Gebhardt 1900) konnte bestätigt werden.Die meist schwach ausgeprägten negativen Polarisationskreuze in einem Teil der Trabeculardentinröhren sind, wie schon W. J. Schmidt (1924) betonte, auf Neigung der Kollagenfasern in Tangentialebenen der Röhrchen zu beziehen, nicht auf negative Grundsubstanz (Gebhardt 1900); denn diese Polarisationskreuze bleiben auch nach dem Entkalken erhalten.Die kräftiger ausgeprägten Polarisationskreuze, welche den ganzen Querschnitt der Röhrenwand durchsetzen, bezeugen stärkere tangentiale Neigung der Fibrillen; sie lassen außerdem lamelläre Schichtung der Röhrenwand erkennen, die auch auf dem Radialschliff nachweisbar ist. Der von Bradford (1957) behauptete Unterschied gegenüber Trabeculardentin hinsichtlich Schichtung besteht also nicht. Alle geschilderten Kollagenfasern sind verkalkt (vornehmlich phosphorsaurer Kalk), auch die groben in die TrabeculardentinrÖhren aufgenommenen (gegen Engel 1910); denn das Polarisationsbild bleibt auch nach der Mineralisierung in allen Einzelheiten erhalten (bei umgekehrtem Vorzeichen).Daß es sich bei den Längsfasern nicht um Stäbchen aus schmelzartiger Substanz handelt, wie neuestens Bradford (1957) vertritt, sondern um Kollagenfasern, erweist — in Übereinstimmung mit der polarisationsoptischen Deutung von Gebhardt (1900) und W. J. Schmidt (1922) und der durch Engel (1910) erforschten Ontogenese — der positive Ausfall der Phenolreaktion.     

Morphogenetische Wirkungen von Aminosäuren bei Acetaublarien

Zusammenfassung An denAcetabularia-ArtenA. mediterranea undA. crenulata wurden die Wirkungen von S-haltigen 3-C-Aminosäuren und einigen stoffwechselmäßig verwandten, S-freien Substanzen auf den Ablauf der morphogenetischen Prozesse Stiel- und Hutlildung geprüft.Wir fanden a) Hemmwirkungen bei beidenAcetabularia-Arten durch toxische Effekte (Schwefelwasserstoff- bzw.Methylmerkaptanwirkungen bei Cystein- bzw. S-Methylcystein-Behandlung); b)Wisrkungen auf die Auslösung der Hutbildung, wobei dieselbe Aminosäure bei beiden Arten nicht hemmend oder sogar fördernd (Cysteinsäure) oder aber hemmend wirkte (Alanin). c) Verschiedene Wirkungen derselben Aminosäure beiA. mediterranea undA. crenulata: Serin förderte die Hutbildung beimed und hemmte beicren, Taurin hemmte dagegen beimed und förderte die Hutbildung beicren.Mit 2 Textabbildungen     

Beiträge zur Kenntnis des Abbaues der Aminosäuren durch Essigsäurebakterien

Ohne Zusammenfassung     

Zur quantitativen histochemischen Bestimmung der basischen Aminosäuren

Zusammenfassung Die basischen Aminosäuren lassen sich nicht aus der einfachen Anfärbung methylierter Schnittpräparate mit sauren Farbstoffen in pH-Färbereihen bestimmen, da sich die Adsorptionsbereiche der einzelnen basischen Aminosäuren nicht voneinander abgrenzen lassen. Jedoch gelingt eine solche Bestimmung mit einer für biologische Fragen ausreichenden Genauigkeit, wenn durch Kombination mehrerer Blockierungsreaktionen vor der Anfärbung die sauren und einzelne basische Aminosäuren ausgeschaltet werden.

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Summary Alkaline amino acids are not determinable by subjecting methylated sections to a simple staining procedure using acid dyes at various pH-values. The reason for this is that the adsorption range of the various alkaline amino acids is not sharply definable. However, by blocking acid amino acids and individual alkaline amino acids by a combination of various blocking reactions prior to the staining procedure, it is possible to get an estimate of alkaline ammo acids that is accurate enough for biological investigations.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Herrn Prof. Dr. Dr. med. h.c. E. Klenk zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Frl. H. Martin danke ich für ihre Mithilfe bei der Durchführung dieser Untersuchung.     

Die photodynamische Wirkung von Thiopyronin auf Nucleinsäuren

Summary RNA and DNA in aqueous solutions were irradiated by a day light lamp in the presence of thiopyronin as a photosensitizer. Thereby especially guanine is photooxydized, adenine and uracil however are quite stable. The action spectrum of the photodynamic effect is in good agreement with the absorption spectrum of thiopyronin.DNA is modified by the photooxydation of guanine and thus, its enzymatic degradation in vitro is partly inhibited. In addition to the common deoxynucleoside-5-phosphates an oligonucleotide fraction is obtained by the action of pancreas deoxyribonuclease and snake venom phosphodiesterase, these oligonucleotides being resistant to further action of these enzymes. The results are quite similar to the resistance of ultraviolet-irradiated DNA to enzymatic degradation, on which we have reported earlier.Photodynamic inactivation of microorganisms may therefore be referred to the consequences of guanine destruction within the nucleic acids.

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Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Unterstützung dieser Arbeit mit einer Sachbeihilfe.