On the localization of genes on certain autosomes of man through chromosome aberrations

Summary Chromosome aberrations permit the assignment to and the exclusion of genes on certain chromosomes or definite segments. Only exclusion methods are discussed. All relevant data are compiled in a table from which it can be determined, which genetic systems are excluded from certain autosomal segments.

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Zusammenfassung Angeborene Chromosomenaberrationen ermöglichen die Zuordnung und den Ausschluß von Genen auf dem betroffenen Segment. Nur die für Lokalisierungsausschlüsse verwendbaren Methoden werden diskutiert. Aus einer Zusammenstellung der bisherigen Befunde wird ermittelt, welche genetischen Systeme von einer Lokalisierung auf bestimmten Autosomen(segmenten) des Menschen ausgeschlossen werden können.

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Direktor: Prof. Dr. Dr. H. Baitsch

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

In vitro-Verfahren zur Bestimmung der DNS-Synthese-Dauer einzelner Zellen Biochemische Voraussetzungen und Ergebnisse

Zusammenfassung Nach Hemmung der de novo-Synthese von TMP durch 5-F-UdR läuft die DNS-Synthese in vitro in Anwesenheit von 10^–5 M/l mit unveränderter Geschwindigkeit ab. Dadurch ist die DNS-Synthese-Dauer über die quantitative autoradiographische Messung des ¹⁴C-TdR-Einbaus bestimmbar. Diese in vitro-Methode wird an Rattenknochenmark und Zellen einer CML geprüft. Erste Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit in vivo-Messungen durch andere Methoden.

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In vitro determination of the duration of DNA synthesis of individual cells

Summary Suspended haemopoietic cells are incubated in the presence of 5-fluoro-deoxyuridine (5-F-UdR) as an inhibitor of the de novo synthesis of thymidine monophosphate (TMP). The DNA synthesis rate remains undisturbed, if 10^–5 M/l thymidine (TdR) is added. Thus, the DNA synthesis rate of individual cells can be determined by means of a quantitative autoradiographic method in measuring the incorporation rate of ¹⁴C-TdR into the DNA of the cells. DNA synthesis rates are then converted into DNA synthesis times. This in vitro method has been checked in cells of rat bone marrow and of peripheral blood in a case of chronic myelocytic leukaemia (CML). Preliminary results correlate well with in vivo estimations obtained by other methods.

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Studie im Rahmen des Assoziationsvertrages EURATOM-GSF für Hämatologie Nr. 031 641 BIAD

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Unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft: SFB 51/5     

Histochemischer Nachweis hydrolytischer Enzyme mit Hilfe der Azofarbstoffmethode

Zusammenfassung 1. Die vorliegende Arbeit berichtet über systematische histoenzymatische Untersuchungen und befaßt sich mit grundsätzlichen und methodischen Problemen sowie mit Untersuchungen zur vergleichenden Histoenzymatik beim Menschen und verschiedenen warmblütigen Wirbeltieren.2. Der histochemische Nachweis hydrolytischer Enzyme (Phosphatasen und Esterasen) erfolgt mit Hilfe derAzofarbstoffmethoden. Dieselben beruhen im Prinzip auf der Sichtbarmachung der enzymatisch abgespaltenen phenolischen Komponente geeigneter Substratester durch direkte Kupplung mit einer Diazoniumverbindung zu einem Azofarbstoff.3. Auf diemethodischen Grundlagen histochemischer Enzymnachweise wird durch Besprechung derArtefaktbildungen, derautolytischen Veränderungen sowie der Methoden zurGewebsfixierung undSchnittherstellung auf Grund eigener systematischer experimenteller Untersuchungen eingegangen.4. Die eigentlichen Nachweisreaktionen werden unter theoretischen und praktischen Aspekten im einzelnen dargestellt. Untersuchungen mit zahlreichen verschiedenenDiazoniumverbindungen führten zu einer Verbesserung einiger Enzymnachweise, vor allem im Hinblick auf eine exakte topographische Lokalisation der Enzymaktivität im Gewebe.5. Die auf diese Weise fundierten Methoden wurden zum Studium dervergleichenden Histotopik von Phosphatasen und Esterasen in Milz, Leber, Niere und Pankreas des Menschen und verschiedener warmblütiger Wirbeltiere herangezogen.Dabei werden zum Teil auffallend unterschiedliche Enzymmuster in den gleichen Organen verschiedener Tierarten festgestellt. Besonders auffallende und neuartige Befunde konnten in bezug auf die Enzymverteilung in Milz und Pankreas erhoben werden.Diese Untersuchungen sind Grundlagen für weitere experimentelle Arbeiten im Rahmen allgemein-pathologischer Studien.6. Es wird auf die Bedeutung der Enzymhistochemie im Rahmen einer funktionellen Morphologie und Pathologie hingewiesen und in diesem Zusammenhang über Enzymbefunde bei derTuberkuloseinfektion des Menschen und der Laboratoriumstiere berichtet. Die unterschiedliche Enzymverteilung in den Epitheloidzellen verschiedener Arten scheint Beziehungen zwischen konstitutiver Enzymausrüstung und natürlicher Resistenz gegenüber der Infektion aufzuzeigen.

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Summary The present paper deals with the application of azo dye methods in enzyme histochemistry for the demonstration of phosphatases and esterases. After a discussion of general technical problems the results of systematic experiments on artifacts, autolysis, fixation and enzyme reactions are reported. By application of new diazonium salts an improvement in enzyme localization has been achieved.These improved methods have been applied to a comparative study on the enzyme pattern in normal liver, kidney, spleen, pancreas and tuberculous lesions in lymphnodes. As a result the organs of different species show a marked variation in enzyme content and distribution.

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Mit 38 Textabbildungen, davon 6 farbigen

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Mit dankenswerter Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

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Habilitationsschrift, Medizinische Fakultät der Universität     

Reproduction mode and crop improvement

Summary The author has tried to accumulate data on the reproduction modes of crop plants: autogamy and allogamy in the case of sexuality, involving self-fertility and self-sterility, and different means of vegetative propagation and apomixis. In combination with the state of ploidy and the basic chromosome number the different modes of reproduction exert a considerable influence on population structure and the success or failure of different methods applied in plant breeding. This relates to the use of selection, hybrid vigour (F₁ heterosis), gene recombination, as well as polyploidy and induced or spontaneous mutation. It is pointed out that extranuclear (cytoplasmic) inheritance should not be neglected as a device also in the case of polyploidy and mutation.Transitional stages exist between autogamy and allogamy. Autogamy is obligate in no or at least very few cases. In allogamous species inbreeding and subsequent outcrossing are important features in their improvement by breeding. In dioecious, monoecious and hermaphroditic species the modes of reproduction can be switched into one another by appropriate methods of gene recombination, mutation and selection. Apomictic species, for instance several grasses, display a series of transitions between more or less obligatory apomixis (parthenogenesis and vivipary) and partial or complete sexuality.At the end of the article data are presented to indicate how various modes of reproduction influence the methods applied in the exploration and conservation of plant gene pools.Finally, the pioneer work on plant exploration carried out byVavilov, Zhukovsky and their co-workers is emphasized. Favourable genes, chromosomes and cytoplasms present in natural populations have to be preserved. New favourable genes etc. should be continually produced by mutation. Preservation of old genes and induction of new genes are means of augmenting the breeders' resources in their efforts of continuous crop plant improvement.

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Zusammenfassung Es werden die verschiedenen Formen der Fortpflanzung bei Kulturpflanzen behandelt, wie Auto-und Allogamie bei geschlechtlicher Vermehrung, einschließlich Selbstfertilität und Selbststerilität, und die verschiedenen Möglichkeiten der vegetativen Vermehrung und Apomixis. In Verbindung mit dem Ploidiegrad und der Chromosomengrundzahl haben die verschiedenen Fortpflanzungsformen einen erheblichen Einfluß auf die Populationsstruktur und auf den Erfolg oder Mißerfolg der einzelnen in der Pflanzenzüchtung angewandten Methoden. Das gilt für die Anwendung von Selektion, F₁-Heterosis und Genrekombination ebenso wie für Polyploidie und induzierte oder spontane Mutation. Es wird betont, daß die plasmatische Vererbung, auch im Falle von Polyploidie und Mutation, nicht außer acht gelassen werden sollte.Zwischen Auto- und Allogamie sind Übergangsstadien vorhanden. Autogamie ist in keinem Fall oder wenigstens in sehr wenigen Fällen obligatorisch. Bei allogamen Species sind Inzucht und nachfolgende Kreuzung wesentliche Möglichkeiten für eine Leistungssteigerung durch Züchtung. Bei diözischen, monözischen und hermaphroditen Species kann die Fortpflanzungsform durch geeignete Methoden der Genrekombination, Mutation und Selektion geändert werden. Apomiktische Species, z. B. verschiedene Gräser, zeigen Übergänge zwischen mehr oder weniger obligatorischer Apomixis (Parthenogenesis und Viviparie) und teilweiser oder völliger Sexualität.Am Schluß der Arbeit werden Beispiele gebracht, wie die verschiedenen Fortpflanzungsformen die Methoden beeinflussen, die bei der Erforschung und Erhaltung der pflanzlichen Gen-Pools angewendet werden.Schließlich wird die Pionierarbeit vonVavilov, Zhukovsky und ihren Mitarbeitern gewürdigt.Günstige Gene, Chromosomen und Cytoplasmen, die in natürlichen Populationen vorhanden sind, müssen erhalten bleiben. Neue günstige Gene usw. sollten laufend durch Mutation geschaffen werden. Die Erhaltung der alten Gene und die Induktion neuer sind Hilfsquellen für den Züchter in seinem Bemühen um fortgesetzte Leistungssteigerung der Kulturpflanzen.

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In condensed form this article was presented at the FAO technical conference on Exploration, utilization and conservation of plant gene resources, Rome, September 1967. It is here, with all reverence, dedicated to the memory ofN. I. Vavilov and the noble spirit of his friend and successorP. M. Zhukovsky.     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

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Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über mögliche mutagene Nebenwirkungen von Arzneimitteln beim Menschen

Zusammenfassung Es wurden die Probleme aufgezeigt, die sich durch die therapeutische Verwendung chemischer Mutagene ergeben. Im Anschluß an eine kritische Betrachtung zahlreicher methoden zur Mutagenitätsprüfung wurde eine Anzahl von Pharmaka abgehandelt, die von mutagener Wirkung bei mehreren oder einzelnen Testobjekten ist. Hierbei wurden diejenigen Stoffe —oder deren Analoga — als bedenklich angesehen, die bei allen geprüften Organismengruppen einschließlich Säugetieren mutagene Wirkung entfalten. Im Vergleich zur Strahlenmutagenese spielen Prozesse wie Transport, Abbau und Umwandlung von Verbindungen bei chemischen Mutagenen sicher eine wesentlich größere Rolle. Daher wurde wegen der großen physiologischen Verschiedenheit der üblichen niederen Testobjekte die Bedeutung von Mutationsversuchen an Säugetieren unterstrichen. Es wurde jedoch einschränkend ausgeführt, daß noch für keine der genannten Methoden der Nachweis der Allgemeingültigkeit erzielter Befunde erbracht worden ist und daher die Eignung der verschiedenen Versuchsanordnungen für Routinetests noch eingehend geprüft werden muß. Abschließend wurden verschiedene Möglichkeiten der genetischen Prophylaxe, d. h. der Verhütung der Induktion und Übertragung von Mutationen erörtert.

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After a critical evaluation of some methods used in mutation research, a number of drugs was discussed which showed mutagenic activity in one or several organism(s). Compounds have to be considered harmful for man which are mutagenic in mammals as well as in other organisms, whereas results from lower organisms alone are not sufficient for definite conclusions about genetic hazards in man, as the specific physiological conditions in mammals might well lead to differences in mutagenic action. So far no single test method has proved to be generally valid for the decision, whether a chemical substance has to be considered mutagenic in man. Therefore it is necessary to test and compare the method available. Some possibilities of genetic prophylaxis are discussed.

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Direktor: Prof. Dr. F. Vogel

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Herrn Professor Dr. Dr. h. c. H. Nachtsheim zum 75. Geburtstag am 13. Juni 1965 gewidmet.     

Vergleich verschiedener morphometrischer Methoden zur Erfassung der Schleimhautoberfläche des Rattendünndarms und deren Beziehung zur Funktion

Zusammenfassung In der vorliegenden Untersuchung werden am Rattendünndarm die Oberflächen einzelner Zotten mit verschiedenen Methoden ermittelt sowie die Oberfläche des Resorptionsepithels pro Darmareal bestimmt. Die gefundenen Meßergebnisse der Zottenoberflächenbestimmung werden mit der am Schnitt vermessenen Zottenhöhe verglichen und mit Resorptionsgrößen und enzymatischen Aktivitäten der Dünndarmschleimhaut in Beziehung gesetzt. Dabei zeigt sich, daß unter den Bedingungen eines Schleimhautumbaus vom hyperregeneratorischen Typ an der Ratte die Gesamtzottenoberfläche pro Darmareal besser mit den Funktionsparametern der Schleimhaut korreliert als die Zottenhöhe.

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Comparison of different morphometric methods to estimate the surface of the rat intestinal mucosa. Their relationship to intestinal function

Summary In contrast to the human small intestine with predominantly fingerlike villi, trapezoid forms are encountered in the small bowel of the rat. For this reason, it is doubtful whether it is sufficient to measure the villus height alone as a representative parameter for the assessment of the villus surface.In this study, the method developed by Clarke is employed to calculate the villus surface per unit area of intestine. The data obtained by this method are compared with those estimated planimetrically. Correlations were then established between the absorptive capacity and enzymatic activity of the intestinal mucosa on the one hand, and the villus height or the villus area obtained by each method on the other hand. Under our experimental conditions — a hyperregenerative transformation of the intestinal mucosa caused by chronic exposure to glucagon—the results indicate that the calculated villus surface per unit area of small intestine correlates better than the villus height with the functional parameters of the intestinal mucosa.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Ri 136/10)     

Neue Befunde zur Struktur der Chromosomen

Zusammenfassung Das strukturelle Element eukaryotischer Chromosomen ist die aus DNS und Histonen bestehende Chromatinfibrille von ca. 100 bis 200 Å Durchmesser. Ein Chromatid besteht in den meisten Species aus einer Chromatinfibrille, die vielfach und unregelmäßig gefaltet von einem Ende zum anderen durchgeht. Die Chromatinfibrille ist aus einer Kette von Nukleosomen aufgebaut, die von zentral liegenden Histon-Körperchen, um die sich die DNA schlingt, gebildet werden. Die Nukleosomen sind in isolierten Chromatinfibrillen sowie in Dünnschnitten durch Chromosomen nach verschiedenen Fixierungen nachzuweisen. Die Bildung der dicken und kurzen Metaphasenchromosomen geschieht durch Spiralisation, wobei sich die dünnen Prophasen-Chromosomen in regelmäßige große Windungen legen. Die Entstehung großer Windungen ist auch in durch Fusion mit Metaphasen vorzeitig kondensierten Chromosomen zu beobachten. Außer den großen Windungen gibt es aber keine konstante regelmäßige Anordnung der Chromatinfibrille. In der Ana- und Telophase tritt eine diffuse Dekondensation ein.

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Summary The structural element of eukaryotic chromosomes is the chromatin fibre consisting of histones and DNA. The chromatin fibre is about 100–200 Å thick. One chromatid is built up from one chromatin fibre running through from one end to the other and laid in numerous irregular foldings. The chromatin fibre is a chain of nucleosomes. These are globular histone bodies around which the DNA winds. Nucleosomes can be observed in isolated chromatin fibrils as well as in thin sections of chromosomes after different modes of fixation. Prophasic chromosomes or early premature condensed chromosomes are thin uncoiled threads. With chromosome condensation a major coiling is seen. No constant regular arrangement of the chromatin fibril besides the major coils is observed. A rather diffuse decondensation takes place in ana- and telophase.

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Presented at the V. Meeting of the Cytogenetics Section of the Gesellschaft für Anthropologie und Humangenetik, Basle, Switzerland, June 17–19, 1976 (Erika M. Bühler, chairman)     

Cytophotometrische Messungen des Nukleinsäure- und Proteingehaltes von Ganglienzellen der Ratte während der postnatalen Entwicklung und im Alter

Zusammenfassung An den Purkinje-Zellen des Rattenkleinhirns wurden mit quantitativhistochemischen Methoden die Veränderungen des DNS-, des RNS- und des Proteingehaltes vom 10. Lebenstag bis zum Alter von 26 Monaten verfolgt. Zwischen dem 15. und 30. Tag werden die Purkinje-Zellen tetraploid. Deiterssche Zellen bleiben während des ganzen Lebens diploid. In der Phase der Ausdifferenzierung vom 25. bis zum 90. Tag steigt der RNS- und der Eiweißgehalt der Purkinje-Zellen an. Die einmal erreichten Werte bleiben bei einem Teil der Zellen bis ins hohe Alter erhalten. Bei dem Rest der Purkinje-Zellen sinken RNS- und Proteinmenge ab, wahrscheinlich im Zusammenhang mit Degenerationserscheinungen.

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Summary DNA, RNA and protein content of single Purkinje cells in the cerebellum have been measured in rats of different ages (10 days to 26 months) using quantitative histochemical methods. While Deiters' cells remain diploid during the whole life span, Purkinje cells attain a tetraploid level of DNA content between the 15th and 30th day post partum. During the period of differentiation (25–90th day) the RNA and protein content of Purkinje cells increases. These once reached values keep constant during the rest of the life in a certain fraction of cells. In the rest of the Purkinje cells the RNA and protein content decreases, possibly in connection with degenerative processes of the cell.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Stipendiaten der Alexander v. Humboldt-Stiftung, Physiologisches Institut der Akademie der Wissenschaften Prag, Tschechoslowakei.     

Zur quantitativen Bewertung histochemischer Dehydrogenasedarstellungen

Zusammenfassung Am Beispiel einiger vergleichender histochemischer und biochemischer Aktivitätsbestimmungen von Dehydrogenasen des energieliefernden Stoffwechsels werden die Schwierigkeiten einer quantitativen Auswertung enzymhistochemischer Reaktionen aufgezeigt und diskutiert. Nach unseren Ergebnissen erlaubt der jetzige Stand der histochemischen Methodik nur grobe Rückschlüsse auf die absolute Höhe der vorliegenden Enzymaktivitäten. Die Stärke enzymhistochemischer Methoden liegt auch weiterhin auf dem Gebiet der Enzymhistotopie. Quantitative Fragestellungen bedürfen in der Regel ergänzend der biochemischen Methodik.

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Summary Several comparative histochemical and biochemical methods for the determination of dehydrogenases of the energy supplying system are compared and the difficulties encountered in the interpretation of quantitative enzyme histochemical reactions are discussed. According to the results it is even with modern histochemical methods only possible to get an approximation of the absolute value of the enzyme activity in question. The strongest point of enzyme histochemical methods lies still in the enzyme histotopical field. Quantitative assessments will therefore give only approximate values and usually need complementary biochemical determinations.

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Diese Arbeit wurde in dankenswerter Weise von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Trennung der effekte von transmutation und strahlung nach einbau von radionukliden in die DNS

Summary Among the various methods for studying the relative effects of transmutation and radiation of incorporated nuclides, simulation of beta radiation by external gamma exposure is of practical importance.Self-irradiation and mutual irradiation of the labeled cells cannot be neglected in any case. Furthermore, additional hypothetical and experimental problems may arise from using either external beta radiation or different isotopes of an element.By means of external gamma irradiation on the other hand, this being equivalent to the internal beta radiation from a microdosimetrical point of view, the radiation effect of the nuclide alone can be observed without any modification of other experimental parameters. To determine such equivalent gamma radiation for labeled cell nuclei ofVicia faba roots, the authors applied the Monte Carlo Method to the beta spectra of³²P,³H,¹⁴C and¹³¹J, to the energy-dependent LET and to different cell diameters. The existence of secondary particle equilibrium inside the nuclei during gamma exposure was assumed. For certain radionuclides and cell sizes it is possible to calculate gamma spectra which induce energy spectra in the nuclei similar to those caused by the beta particles originating in the nuclear DNA.

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Trennung der effekte von transmutation und strahlung nach einbau von radionukliden in die DNS

Zusammenfassung Unter den verschiedenen Methoden zur Untersuchung der relativen Wirkung von Transmutation und Strahlung inkorporierter Nuklide kommt der Simulation der Betastrahlung durch eine externe Gammastrahlung praktische Bedeutung zu. Nicht immer kann man nämlich davon ausgehen, daß die Selbstbestrahlung der zu untersuchenden Objekte vernachlässigt werden kann. Auch bringt sowohl die Verwendung einer äußeren Betastrahlung als die verschiedener Isotope desselben Elements häufig zusätzliche prinzipielle und experimentelle Probleme mit sich. Hingegen kann durch eine der Betastrahlung äquivalente Gammastrahlung der Strahleneffekt des Nuklids allein ohne Veränderung der Kultur- und Inkorporationsbedingungen untersucht werden. Allerdings ist es keineswegs einfach, diese äquivalente Gammastrahlung auf rein theoretischem Wege zu ermitteln. Immerhin können mit Hilfe des skizzierten Verfahrens zumindest in einigen Fällen Gammaspektren berechnet werden, die im Innern des Zellkerns vonVicia faba, Energieabsorptionsspektren erzeugen, die denen von im Zellkern emittierten Betateilchen ähnlich sind.Unter Berücksichtigung des in der Diskussion Gesagten läßt sich das Verfahren sicherlich verbessern. Auch fßr andere Objekte und Objektverteilungen dürften sich dann äußere Strahlenquellen ermitteln lassen, mit denen der relative Anteil von Transmutation und Strahlung an der Gesamtwirkung des radioaktiven Zerfalls untersucht werden kann.

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Eingegangen am 26. August 1974     

Methodik cytochemischer Analysen bei pflanzlichen Objekten

Zusammenfassung Bei Schnittpräparaten von Knospen der Apfelsorte Jonathan wurden die Zellkerne in 8 Versuchsgliedern einer teilweise unterschiedlichen Vorbehandlung bezüglich Fixierung und Hydrolyse unterworfen und anschließend nach der Feulgen-Methode angefärbt. Die DNS-Menge der Kerne wurde cytophotometrisch gemessen.Zwischen den DNS-Mittelwerten der Versuchsglieder I, II und IV und denjenigen der Versuchsglieder III, VI, VII und VIII — beide Gruppen von Versuchsgliedern haben unterschiedliche Hydrolysen erfahren — bestehen bis auf eine Ausnahme signifikante Unterschiede. Die Zuverlässigkeit der Langzeithydrolyse wird durch den Befund bestätigt, daß zwischen den DNS-Mittelwerten der Versuchsglieder I, II und IV, bei denen die gleiche Hydrolyseprozedur verwendet wurde, keine signifikanten Unterschiede gefunden wurden.Die DNS-Mittelwerte der Versuchsglieder VI und VII, die auf unterschiedliche Weise fixiert wurden, sind signifikant voneinander verschieden.Bei Unterteilung der Apfelknospen-Schnittpräparate in drei Gewebebezirke konnten innerhalb der Versuchsglieder II und IV zwischen den DNS-Mittelwerten der drei Bereiche nur sehr geringe oder keine mit statistischen Methoden erfaßbare Unterschiede ermittelt werden.Bei den Versuchsgliedern II und IV wurden die einzelnen Kerne nach den in relativen Arbeitseinheiten gemessenen DNS-Werten und nach Flächen-Größen-Klassen gruppiert. Innerhalb beider Versuchsglieder konnten zwischen den DNS-Mittelwerten nahezu aller Klassen signifikante Unterschiede gefunden werden. Zwischen den DNS-Mittelwerten der gleichen Klasse in beiden Versuchsgliedern ergeben sich keine statistisch nachweisbaren Unterschiede. Auf Grund dieser Befunde kann man Rückschlüsse auf den DNS-Replikationsgrad der Zellkerne ziehen. Beim vorliegenden Knospenmaterial hat der größte Teil der Kerne die Replikation bereits eingeleitet, aber noch nicht abgeschlossen.Im Diskussionsteil wird das Problem der Kernanschnitte bei Schnittpräparaten besprochen und die Frage erörtert, welchen Aussagewert Kern-DNS-Bestimmungen an Schnittpräparaten im Vergleich zu denjenigen an Ausstrich- und Quetschpräparaten besitzen.

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Methodical studies of cytochemical analyses in higher plantsI. Cytophotometrical measurements of the nuclear DNA-concentration in sections from apple buds by varying treatment in regard to fixation and hydrolysis

Summary Sections prepared from buds of the Jonathan apple type were divided into eight experimental parts. The nuclei were subjected to partially varying preliminary treatment in regard to fixation and hydrolysis, and subsequently stained according to the Feulgen method. The nuclear DNA concentration was then determined cytophotometrically.Group 1 (parts I, II, and IV) was hydrolyzed differently than group 2 (parts III, VI, VII, and VIII). With only one exception the DNA averages of group 1 differ significantly from those of group 2. The reliability of the longer hydrolysis time is confirmed by the result that among the individual DNA averages of group 1 there were no significant differences found. Parts VI and VII were fixed differently and the DNA averages were significantly different.By subdividing the slides of parts II and IV into three tissue regions there could be only very small or no differences statistically determined.The individual nuclei of parts II and IV were grouped into classes according to relative DNA values (measured in arbitrary units) and surface area. Within both parts significant differences in the DNA averages could be found among almost all the classes. Between the DNA averages of the same class of the two parts there are no statistically demonstrable differences. Based on these results one can draw conclusions about the level of the nuclear DNA replication. In the described bud material DNA replication had already been initiated, but not yet completed in the bulk of the nuclei.In the discussion the problem of the cell slicing is reviewed. The question of the relative value of sections for nuclear DNA measurements in comparison to those of smear and squash slides is discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Unser Dank gilt Frau Prof. Dr. O. Zeller, Abteilung für Angewandte Botanik der Universität Hohenheim und Herrn Prof. Dr. F. Mechelke, Lehrstuhl für Allgemeine Genetik der Universität Hohenheim für die Unterstützung bei den vorliegenden Untersuchungen.     

Banding techniques in the evaluation of human chromosomal variants

Summary 6 cases of human chromosomal variants are presented as observed with different staining methods (conventional staining and banding techniques). It is concluded that the well-known variations of the short arm-satellite region of acrocentric chromosomes is mainly due to differences in length of the secondary constrictions. A review of the staining differences of chromosome regions with known polymorphisms is presented.

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Zusammenfassung Es werden 6 Fälle von Normvarianten menschlicher Chromosomen beschrieben, die mit verschiedenen. Färbemethoden (konventionellen und neuen banding-Methoden) untersucht wurden. Aus diesen Befunden kann geschlossen werden, daß die bekannten Variationen der Kurzarm-Satellitenregion der akrozentrischen Chromosomen hauptsächlich durch Längenunterschiede der Sekundärconstrictionen zustande kommen. Es wird ein kurzer Überblick über die Unterschiede in der Anfärbbarkeit derjenigen Chromosomenabschnitte gegeben, die bekannte Polymorphismen aufweisen.

     

The diet of Mediterranean Gull (Larus melanocephalus) chicks at fledging

The diet of Mediterranean Gull chicks was investigated in a Macedonian wetland using three different sampling methods: stomachs from freshly dead chicks (1988), regurgitations (1987) and carcass stomachs (1986–88). In fresh stomachs, gastropods were the most important animal prey by mass and insects by numbers. In terms of overall volume and biomass, wheat grains were the most important food. In regurgitations and carcass stomachs insects were the most important prey. Comparison of the results from the different methods revealed considerable differences which are attributed to feeding behaviour of the gulls and prey dynamics rather than the methodology used. The importance of prey types is discussed; composition of diet probably differs considerably between geographical areas

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Zusammenfassung In einem Feuchtgebiet Mazedoniens wurde die Nahrung junger Schwarzkopfmöwen nach drei verschiedenen Methoden untersucht: Magenanalysen frischtoter Küken (1988), ausgewürgte Nahrungsbestandteile (1987) and Mageninhalte toter Jungvögel (1986–88). In frischen Mageninhalten machten der Masse nach Gastropoden, der Zahl nach Insekten die wichtigsten Nahrungsanteile aus. In allen Proben bildeten in Volumen und Biomasse Weizenkörner die wichtigste Nahrung, in ausgewürgten Proben und Mageninhalten toter Vögel Insekten. Der Vergleich der nach unterschiedlichen Methoden gewonnenen Ergebnisse ergab bemerkenswerte Unterschiede der Zahlenververhältnisse, doch nur gelegentliche Unterschiede in den Anteilen der wichtigsten Nahrungsbestandteile. Solche Unterschiede sind hauptsächlich auf das Verhalten der Möwen bei der Nahrunungssuche und auf die Dynamik des Beuteangebots zurückzuführen, weniger auf die Methodik der Probengewinnung. Erhebliche geographische Unterschiede in der Ernährung der Küken scheinen zu bestehen.

     

Replication and recombination in bacteriophage

Zusammenfassung Experimente zur Replikation und Rekombination von Bakteriophagen werden diskutiert unter dem Gesichtspunkt der Frage, ob die infizierende DNA eines Phagen in Fragmente zerlegt und bruchstückweise repliziert wird (partial replica) oder ob bei der Vermehrung stets vollständige Genomstrukturen erhalten bleiben.Ein molekulares Modell wird vorgeschlagen, das auf einigen Annahmen über die Replikationsweise von DNA beruht und das die meisten Befunde der Rekombinationsgenetik von Phagen dutet. Dieses wird für einige neuere Resultate speziell diskutiert.

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With 22 Figures in the Text     

The effects of feeding site on the interaction of the European corn borer, Ostrinia nubilalis, and its host, the field corn, Zea mays

A study was conducted to determine the effects of feeding site on the interaction of the European corn borer and its host, field corn. Insect infestation was established artificially in three internodes on the stalks. It was found that survival and the rate of development were higher among borers established in internodes near the ear. But, infestation near the base of plant has a greater adverse effect on ear growth.

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Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung sollte die Wirkungen feststellen, die vom Fraßplatz auf die Beziehungen zwischen Maiszünslerraupen und ihrer Wirtspflanze, dem Mais, ausgeübt werden. Dazu wurde künstlich an drei verschiedenen Internodien des Stengels Insektenbefall hervorgerufen. Es zeigte sich, daß der Überlebensanteil und die Entwicklungsrate der Larven an den Internodien in der Nähe der ähren höher war. Jedoch verursachte der Befall nahe der Pflanzenbasis eine größere Schadwirkung für das Ährenwachstum.

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Paper No. 5305 Scientific Journal Series, Minnesota Agricultural Experiment Station.     

Autoradiographische Identifizierung der an zentrischen Fusionen beteiligten D-Chromosomen bei fünf nichtverwandten Familien: t(14qGq); t(14qGq); t(15qGq); t(13q14q); t(13q15q)

Zusammenfassung Wir berichten über autoradiographische Untersuchungen der D-Chromosomen bei 5 nichtverwandten Familien mit Fusionstranslokationen. Aus der Literatur sind bislang 54 ähnliche Fälle bekannt, die zumeist über klinisch auffällige Individuen entdeckt wurden. Innerhalb dieser Stichprobe ist die Häufigkeit, mit der bestimmte akrozentrische Chromosomen miteinander fusionieren, nicht zufällig. Als mögliche Ursachen werden einerseits die Auswahl der Stichprobe und andererseits einige cytogenetische Mechanismen diskutiert. Erst über auslesefreie cytogenetische Populationsuntersuchungen kann entschieden werden, inwieweit die in der Stichprobe beobachteten Häufigkeiten mit denen in der Durch-schnittsbevölkerung übereinstimmen.

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Autoradiographic identification of D-group chromosomes involved in robertsonian translocation. A study of five unrelated families: t(14qG1); t(14qGq); t(t5qGq); t(13q14q); t(13q15q)

Summary DNA replication studies were carried out on the D-group chromosomes involved in the centric-fusion type chromosomal disorder in members of 5 non-related families. Ascertainement of similiar cases thus far has, almost exclusively, been achieved by investigation of non-balanced carriers. Within a total of 54 patients reported in the literature autoradiography revealed D-acrocentrics to be non-randomly involved. This might be due to ascertainement bias or to endogenous chromosomal mechanisms, as is discussed. It is considered impossible, however, to provide further evidence for the presumed excess of some types of translocation unless selection-free samples have been investigated.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Biochemistry and genetics of esterases in houseflies (Musca domestica) with special reference to the development of resistance to organophosphorus compounds

The paper reviews and reconsiders the experimental work on esterases in the housefly performed in the Laboratory for Research on Insecticides in Wageningen (formerly in Utrecht). It is attempted to integrate the different aspects of former studies, adding new data where necessary and possible. Two subjects that are intimately connected with esterases are briefly discussed, viz. the mode of action of organophosphorus insecticides and the mechanism of resistance to these compounds. A discussion on the possible functions of the esterases studied concludes the paper.

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Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Übersicht über die experimentellen Untersuchungen an Esterasen der Stubenfliege, die im Laboratorium für Insektizid-Forschung durchgeführt wurden. Es wurde versucht, die verschiedenen Aspekte früherer Arbeiten zu integrieren; nötigenfalls sind neue Daten beigefügt. Zwei Probleme, die sehr eng mit der Aktivität von Esterasen verknüpft sind, nämlich der Wirkungsmechanismus der Phosphorsäureester und die Resistenz gegen diese Substanzen werden ebenfalls besprochen. Eine Betrachtung über die Funktion der Esterasen beschließt die Arbeit.

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The material presented here was presented originally at the Symposium on the Function of Esterases in Animals, University of Recife, Recife, Pernambuco, Brazil, September 8–12. 1963.

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Deceased on October 3, 1964.     

Gammastrahlenspektrometrische Bestimmung der Aktivitätsverhältnisse zwischen Th-228 und seinen Folgeprodukten II. Calculation of the activity ratios from energy- spectra

Zusammenfassung Es wird eine mathematische Methode beschrieben, die es gestattet, die Aktivität von. Ra-224 und Pb-212 exstirpierter thorotrasthaltiger Gewebeproben zum. Zeitpunkt der Exstirpation aus zwei gammastrahlenspektrometrischen Messungen der Gewebeproben zu berechnen. Die Gammastrahlenimpulshöhenspektren werden dabei zu Energiespektren entfaltet. Die Aktivitäten ergeben sich aus der Änderung der Quantenrate im 0.24 MeV-Energiebereich. Am Beispiel von Milzproben von Kaninchen, denen jeweils 2 cm³ Thorotrast injiziert worden waren, werden die mit der beschriebenen Methode berechneten Aktivitätsverhältnisse zwischen Th-228 und Ra-224 bzw. Pb-212 mit den aus der zeitlichen Änderung der Tl-208-Aktivitäten ermittelten verglichen. Darüberhinaus werden die Fehler beider Methoden der Berechnung der Aktivitätsverhältnisse einander gegenübergestellt.

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Determination of the activity ratios between Th- 228 and its daughters by gammaray- spectrometry II. Berechnung der Aktivitätverhältnisse aus Energiespektren

Summary A mathematical method is described which allows to determine the Ra-224 and Pb-212 activities of tissue samples containing thorotrast at the time of extirpation from results of gammaray-spectrometry by transformation of the measured pulse height spectra into energy spectra. The activities are calculated from the variation with time of the quantum rate within the 0.24 MeV energy interval. Results of calculations of the activity ratios between Th-228 and Ra-224 or Pb-212 by the method described are compared to those estimated by the variation with time of the Tl-208 activities of spleen samples from rabbits with a thorotrast body burden of 2 ml. Moreover the errors of the results of both methods are put together and compared to each other.

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Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Die Arbeit wurde mit Mitteln von EURATOM (Forschungsprogramm 031-67-3 PSTD) und des Bundesministeriums für wissenschaftliche Forschung durchgeführt.

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jetzt: Gesellschaft für Strahlenforschung mbH, Abteilung Biophysikalische Strahlenforschung, Frankfurt am Main.

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jetzt: Nuklearmedizinische Abteilung der Medizinischen Kliniken der Freien Universität, Berlin.     

The identification of the chromosomes of the F group by quantitative methods,with an appendix on the relative DNA measurements of human chromosomes

Summary An attempt to identify the F chromosomes was made in a subject heterozygous for an interchange between chromosome 15 and one of the F group.A study of the length, DNA content and DNA synthesis at the end of the S period has shown that DNA measurements and DNA labelling are very useful for the identification of these chromosomes while length contributes relatively little. On the basis of our results chromosome 19 can be defined as the F chromosome which synthesises a little more DNA at the end of S and has a higher DNA content while chromosome 20 is the one which labels more weakly at the end of S, has a smaller DNA content and is presumably somewhat shorter.In the Appendix the results of measurements of the human chromosomes DNA content, obtained by a modified integrating microdensitometer, have been analysed.

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Zusammenfassung Es wird ein methodologisch neuer Versuch zur Identifikation der F-Chromosomen bei einem Translokationsträger 15/F beschrieben. Von den Kriterien Chromosomenlänge, DNS-Gehalt und DNS-Synthesemuster erweisen sich lediglich die DNS-Messungen mittels Spektrophotometer nach Gallocyanin-Chromalaun-Färbung sowie die DNS-Markierung nach Verwendung von H³-Thymidin als für die Identifikation der F-Chromosomen brauchbar. Chromosom Nr. 19 synthetisiert etwas mehr DNS gegen Ende der S-Phase und hat ebenfalls einen höheren DNS-Gehalt als Chromosom Nr. 20.—In einem Anhang werden die mikrodensitometrischen Methoden sowie die mathematischen Analysen ausführlich erörtert.