Ribonuclease-Aktivität in Acetabularia

Zusammenfassung In Acetabularia mediterranea, Acetabularia crenulata und Polyphysa cliftonii wurde das Vorhandensein von Ribonuclease-Aktivität nachgewiesen. Es wurde gezeigt, daß das Enzym hitzestabil ist und bei pH 7,2 und im Bereich von pH 5 Maxima aufweist. Selbst durch eine Zentrifugation nit 105000 x g über 120 min wurde die Enzym-Aktivität nicht sedimentiert.In kernlosen Zellen von Acetabularia nimmt die Ribonuclease-Aktivität zu, allerdings in geringerem Maße als in kernhaltigen Zellen.Die Stabilität der genetischen Information im Cytoplasma von kernloser Acetabularia kann nicht durch das Fehlen von Ribonuclease-Aktivität erklärt werden.Fräulein A. Grohs sei für die geschickte und sorgfältige Hilfe bei der Durchführung der Experimente gedankt.

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Activity of ribonuclease in Acetabularia

Summary In Acetabularia mediterranea, Acetabularia crenulata and Polyphysa cliftonii ribonuclease activity was demonstrated. The enzyme is heat stabile and exhibits maxima at pH 7.2 and at the region of pH 5. Even centrifugation with 100000 x g for 120 minutes does not result in sedimentation of enzyme activity.Anucleate cells of Acetabularia are capable of increasing their ribonuclease activity, but to a smaller extent than nucleate cells do.The stability of the genetic information in the cytoplasm of anucleate Acetabularia cannot be explained by a lack in ribonuclease activity.

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Herrn Prof. J. Hämmerling zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Beobachtungen über die Plasmaströmung der GrünalgeAcetabularia

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit beschreibt Beobachtungen über unterschiedliche Plasmaströmungen in den Zellen vonAcetabularia mediterranea undAcetabularia cliftonii mit Hilfe mikrokinematographischer Aufnahmen und deren Auswertung durch Einzelbildanalyse.

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Observations of plasm streams in the green algaAcetabularia

Summary The present article describes observations of different plasm streams in the cells ofAcetabularia mediterranea andAcetabularia cliftonii by means of cinemicrographic shots and their evaluation by means of single frame analysis.

     

Anreicherung von Morphogenetischen Substanzen in Lichtpflanzen von Acetabularia Mediterranea Unter dem Einfluss von Puromycin

Zusammenfassung Unter dem Einfluß von Puromycin, das spezifisch aber reversibel die Proteinsynthese blockiert, erfolgt in belichteten kernhaltigen Pflanzenteilen von Acetabularia mediterranea eine Anreicherung morphogenetischer Substanzen. Wie Transplantationsversuche zwischen A. mediterranea und A. crenulata zeigen, betrifft diese Anreicherung sowohl die artspezifischen als auch die nichtartspezifischen morphogenetischen Substanzen. Die Anreicherung wird durch Actinomycin stark gehemmt.Es wird diskutiert, welche Schlußfolgerungen daraus für die Natur der artspezifischen morphogenetischen Substanzen gezogen werden können.

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Accumulation of morphogenetic substances in plants of Acetabularia mediterranea in light under the influence of puromycin

Summary Morphogenetic substances are accumulated in nucleated parts of the alga Acetabularia mediterranea in light, if they are treated with puromycin, which inhibits specifically but reversibel protein synthesis. Transplantation experiments between A. mediterranea and A. crenulata show, that there was an accumulation of both species specific morphogenetic substances and also of nonspecies specific ones. This accumulation is strongly inhibited if the parts are treated with actinomycin together with puromycin.The conclusions, which can be drawn from these results for the nature of the species specific substances, are discussed.

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Mit 4 Textabbildungen     

Chloroplastenvermehrung in kernlosen Teilstücken vonAcetabularia mediterranea undAcetabularia cliftonii und ihre Abhängigkeit von inneren Faktoren

Zusammenfassung In kernlosen, wachsenden Zellfragmenten (Vorderstücke) vonAcetabularia mediterranea undAcetabularia (Polyphysa) cliftonii vermehren sich die Chloroplasten. Die Zunahme innerhalb von 2–3 Wochen betrug bis zu maximal 132%. Im Gegensatz dazu bleibt in nichtwachsenden, kernlosen Teilstücken aus der Basalregion der Zelle (Hinterstücke) die Chloroplastenzahl unverändert.Durch Verdunkelung in Gegenwart des Zellkernes (mit Rhizoid) läßt sich in Hinterstücken die Potenz für Wachstum induzieren, die nach Entfernung des Rhizoids im Licht realisiert werden kann. Gleichzeitig erhalten die Hinterstücke dabei die Fähigkeit zur Chloroplastenvermehrung.Wird in Hinterstücken die Chloroplastenzahl herabgesetzt (auf etwa ein Viertel des Normalwertes), so wird dadurch ebenfalls eine Vermehrung der Chloroplasten ausgelöst.Die Versuche sprechen dafür, daß die Vermehrung der Chloroplasten offenbar vom Verhältnis Chloroplastenprotein/Cytoplasmaprotein abhängig ist und eine Störung dieser Relation durch Abzentrifugieren der Chloroplasten bei diesen Teilungen auslöst. Die Korrelation zwischen Wachstum und Chloroplastenvermehrung dürfte auf ähnliche Weise zu erklären sein.

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Multiplication of chloroplasts in enucleated cell fragments ofAcetabularia mediterranea andAcetabularia cliftonii and its dependence from internal conditions

Summary Chloroplasts in growing enucleated cell fragments ofAcetabularia mediterranea andAcetabularia (Polyphysa) cliftonii multiply (obviously by division) and their number increases within 2–3 weeks up to 132%. However, there is no division of chloroplasts in non growing enucleated parts of the basal region of the cell.Capacity for growth can be induced in segments of the basal region which normally will not grow by dark treatment in presence of the nucleus. After removing the nucleus and transfering to light the enucleated parts grow and their number of chloroplasts increases.It is also possible to induce an increase of the number of chloroplasts by centrifugation of non growing enucleated cell fragments and thereby reducing the number of chloroplasts originally present.These results suggest that the increase in the number of chloroplasts very probably by division depends upon a certain ratio chloroplastic protein/cytoplasmic protein. Any disturbances of this ratio in favour of the cytoplasmic protein obviously leads to division of chloroplasts. It seems possible that the observed correlation between growth and the multiplication of chloroplast depends upon a similar mechanism.

     

VerÄnderte Anordnung der Cysten beiAcetabularia mediterranean

Zusammenfassung Die Cysten vonAcetabularia mediterranea sind in den Hüten normalerweise radiÄrsymmetrisch angeordnet. In einigen Zellen unseres Standard-Kulturmaterials fanden sich jedoch Hüte mit bilateralsymmetrischer Cystenanordnung. Die Nachkommenschaft dieser Zellen (bisher zwei Folgegenerationen) zeigt das gleiche morphologische Merkmal. Das beschriebene Merkmal könnte daher auf einer genetischen VerÄnderung beruhen. Dies würde die erste erfolgreiche Isolierung und Kultur einer Mutante beiAcetabularia bedeuten.

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Changed arrangement of cysts inAcetabularia mediterranea

Summary Cysts ofAcetabularia mediterranea are normally arranged within the cap in a radial symmetric manner. In one population of our standard laboratory material, however, some cells were found with cysts arranged in a bilateral symmetric manner. The progeny of these cells (two following generations, so far) shows the same morphological characteristic, indicating that the different arrangement of cysts might be the result of genetical differences. This would mean the first successful isolation and cultivation of a mutant ofAcetabularia.

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Herrn Prof. J.HÄmmerling zur Vollendung seines 75. Lebensjahres gewidmet.     

Winterschichtung 1965/66 in zwölf waldviertler fischteichen

Zusammenfassung An 12 Waldviertler Teichen des Gebietes Kirchberg a. Walde warden 1 Monat nach Eisschluß and knapp nach Eisbruch die physiographischen und biologischen Zustände untersucht and Aspektkarten davon angefertigt. Scharfe Schichtungsverhältnisse mit O₂-Übersättigungen bis zu 89% kennzeichneten bereits vier Wochen nach dem Zufrieren die Lebensräuliie dieser Gewässer. In zwei Teichen bestanden winterliche Wasserblüten von Anabaena galeata und Aphanizomenon gracile, beide neu fur das Gebiet. In den übrigen Teichen beherrschten vorwiegend Chrysophyceen das Plankton und der heterotrophe X-Organismus, der studiert wird. Nach Eisbruch erfuhren zwei Abwasserteiche auffallende Reduktionen ihrer O₂-Spannung. Abwassereinfluß änderte den Planktonaspekt grundlegend: Stephanodiscus hantzschii trat massenhaft auf. Im Otterteich wurde bei einer Wassertemperatur von 6° sexuelle Reproduktion von Kephyrion spirale festgestellt. Chrysophyceen nahmen an Volksdichte wesentlich zu, Diatomeen kamen auf. Es wurden verhätnis-mäßig viele, für das Waldviertel neue Algenarten beobachtet. In den Teichen, die mit sehr gutem Nahrungsangebot in den Frühling gingen, lebte ein auffallend reiches Krustazeen- und Rotatorienplankton.

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Die Teichuntersuchungen wurden vom Kulturreferat der n.ö. Landesregierung in dankenswerter Weise gefördert.

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Anschrift des Autors: Dr. Friederike Wawrik, A-3270 Scheibbs Austria.     

Nachweis von Guanosindiphosphat-Mannose-und Uridindiphosphat-Glucose Pyrophosphorylase in Acetabularia

Zusammenfassung Das Vorkommen von Guanosindiphosphat-mannose- und Uridindiphosphat-glucose-Pyrophosphorylase in der Grünalge Acetabularia mediterranea wurde nachgewiesen. Es wird diskutiert, welche Rolle die durch diese Enzyme synthetisierten Nucleotid-Zucker bei der Synthese der Zellwand der Alge spielen könnten.

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Demonstration of guanosinediphosphate-mannose-and uridinediphosphate-glucose pyrophosphorylase in Acetabularia

Summary The occurrence of guanosinediphosphate-mannose- and uridinediphosphate-glucose pyrophosphorylase is demonstrated in the green alga Acetabularia mediterranea. The possible role of the nucleotide sugars, which were synthesised by these enzymes, in the formation of the cell wall of the alge is discussed.

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Mit 5 Textabbildungen     

Light and electron microscopic investigation of the endocrine pancreas of the grass-snake [Natrix n. natrix (L.)]

Summary The general histological order, as well as size and localisation of Langerhans islets of the grass-snake Natrix n. natrix were investigated in the light and electron microscopes. In the light microscope, three main types of islet elements (B-, A₁-, and A₂-cells) and D- and amphiphil cells were identified. In the electron microscope B-, II-, III-, IV-, amphiphil-, and X-cells were identified, especially by the type of their secretory granules. The observations were related to results of previous studies on snakes and other vertebrates. The present study suggests that A₁- and A₂-cells may be identical with II- and III-cells respectively.

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Zusammenfassung Die Langerhansschen Inseln der Ringelnatter Natrix n. natrix wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Beobachtungen über die Lokalisation, die Größe und das histologische Gesamtbild der Inseln werden mitgeteilt. Lichtmikroskopisch wurden drei Haupttypen von Inselelementen gefunden, die bei allen Wirbeltierklassen vorkommen: B-, A₁- und A₂-Zellen, außerdem D-Zellen und amphiphile Elemente. Elektronenmikroskopisch wurden insbesondere nach dem Aussehen und der Größe der Sekretgranula Zellen der Typen B, II, III und IV identifiziert, außerdem noch X-Zellen und amphiphile Zellen. Es wird die Meinung vertreten, daß die A₁-Zellen mit Zelltyp II und die A₂-Zellen mit Zelltyp III identisch sind. Die Ergebnisse werden mit Befunden, die bei Schlangen oder bei anderen Wirbeltieren erhoben wurden, verglichen.

     

Autoradiographische Bestimmung der Dauer der DNS-Verdopplung und der Generationszeit beim Ehrlich-Ascitestumor der Maus durch Doppelmarkierung mit 14C- und 3H-Thymidin

Zusammenfassung Mittels eines Doppelmarkierungs-Verfahrens unter Verwendung von ¹⁴C- und ³H-Thymidin und der autoradiographischen Technik wurde die DNS-Verdopplungszeit (S-Phase) und die Generationsdauer bei einem vorwiegend diploiden Stamm des Ehrlich-Ascitestumors der Maus bestimmt. Eine 1. Gruppe von Inzucht-Mäusen wurde am 6. Tag nach Inokulation, d.h. nahe im Stadium des exponentiellen Tumorwachstums, und eine 2. Gruppe am 11. Tag nach Inokulation untersucht.Am 6. Tag nach Inokulation ergab sich ein ³H-Index von 36±4%. Tageszeitliche Schwankungen dieses Wertes wurden nicht beobachtet. Am 11. Tag nach Inokulation wies der ³H-Index größere Schwankungen auf, welche aber offenbar durch nicht-exponentielles Wachstum und nicht durch tageszeitliche Schwankungen bedingt sind.Für die DNS-Verdopplungszeit ergab sich ein Wert von 9 Std und für die Generationsdauer von 24 Std. Am 11. Tag nach Inokulation scheint die DNS-Verdopplungszeit von der gleichen Größe zu sein. Für die Mitose-Dauer fand sich ein Wert von etwas weniger als 1 Std (späte Probis frühe Telophase) in Übereinstimmung mit den Werten der Literatur für somatische Zellen erwachsener Tiere.Ein Vergleich von Tumorzellen, somatischen Zellen erwachsener Tiere und fetalen Zellen zeigt, daß die von Zellart zu Zellart sehr großen Unterschiede der Generationsdauer im wesentlichen auf Unterschiede der G ₁-Phase beruhen. Damit verglichen ist das Zeitintervall zwischen Beginn der DNS-Verdopplung und dem Ende der Mitose relativ konstant. Die gegenüber der Ursprungszelle stark verkürzte Lebensdauer der Ascitestumor-Zelle kommt vorwiegend durch eine Verkürzung der G ₁-Phase zustande.Wir danken Herrn Dr. J. Gimmy und Frl. E. Verlemann für ihre Hilfe bei der Durchführung der Versuche.Die Arbeit wurde durch Mittel der Gesellschaft zur Bekämpfung der Krebskrankheiten in Nordrhein-Westfalen und des Bundesministeriums für wissenschaftliche Forschung unterstützt.Inzwischen wurde von R. Baserga u. E. Lisco eine Arbeit veröffentlicht, in der auch über eine Bestimmung der DNS-Verdopplungszeit beim Ehrlich-Ascitestumor der Maus durch ein Doppelmarkierungs-Verfahren berichtet wird [J. nat. Cancer Inst. 31, 1559 (1963)].     

Strahleninduzierte Mutationen bei Dermatophyten I. Morphogenetische Mutanten von Microsporon Gypseum (Bodin) Guiart & Grigoraki

Zusammenfassung F₁ und F₂ Askosporen aus einer Kreuzung (f.incurvata × f.incurvata; f.incurvata × f.lanogypsea) virulenter Kulturen des DermatophytenMicrosporon gypseum (Bodin)Guiart etGrigoraki (Status perf.Nannizzia incurvata Stockdale) wurden bei LD 99 mit UV — Licht bestrahlt (51,2 mW/cm²). Durch Selektion wurden 26 morphogenetische Mutanten gewonnen. Die Beständigkeit der Mutationen wurde durch Kultivierung der Mutanten in 20 Passagen in vitro bei einem Überimpfungsinterwall von 3–4 Wochen überprüft. Nach der Makromorphologie der Kolonien wurden die Mutanten in eine Gruppe der flaumigen Kulturen, in eine Gruppe der körnigen Kulturen und in eine Gruppe der Übergangskulturen geteilt. Es wird die Morphologie der Mutanten beschrieben, ihre Wachstumsschnelligkeit auf dem Agarboden, die Kompatibilität und Virulenz, die Griseofulvinempfindlichkeit, das Wachstum der Mutanten auf dem Haar und die Weise seines Zerfalls.

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Summary The F₁ and F₂ ascospores from crossing between virulent cultures (f.incurvata × f.incurvata; f.incurvata × f.lanogypsea) ofMicrosporon gypseum (Bodin)Guiart etGrigoraki (Status perf.Nannizzia incurvata Stockdale) were treated by UV radiation (51.2 mW/cm², LD 99). Twenty-six morphological mutants were isolated. The persistence of morphological changes was proved by twenty transfers (interval of transfer: three or four weeks). According to the characteristic features of the colony the mutants were classified in three groups: fluffy cultures, grainy cultures and interchanging cultures. The authors described the morphology of mutants, their growth rate on agar medium, compatibility, pathogenicity, sensitivity to griseofulvin, growth of mutants on hair and the manner of hair destruction.

     

Nachweis von Enzymen des Galactosestoffwechsels in der Grünalge Acetabularia mediterranea

Summary The reason for interest in the galactose metabolism of the unicellular green alga Acetabularia mediterranea lies in the question of how the different galactose content in the cell wall of the stalk and the cap is formed. The galactose content is low in the cell wall of the stalk and high in the membrane of the cap (Werz, 1963). Progress in this question presupposes information about the enzymes of galactose metabolism in this organism. The occurrence of the whole series of enzymes which are concerned with the synthesis of UDP-galactose from fructose-6-phosphate could be demonstrated. These enzymes are as follows: Phosphoglucose-isomerase [E.C.5.3.1.9], phosphoglucomutase [E.C.2.7.5.1], UDP-glucose pyrophosphorylase [E.C.2.7.7.9], UDP-glucose-4-epimerase [E.C.5.1.3.2], nucleosidediphosphate kinase [E.C.2.7.4.6] and inorganic pyrophosphatase [E.C.3.6.1.1].

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Nachweis von Enzymen des Galactosestoffwechsels in der Grünalge Acetabularia mediterranea

Zusammenfassung In der einzelligen Grünalge Acetabularia mediterranea konnten die für die Synthese von UDP-galactose aus Fructose-6-phosphat notwendigen Enzyme Phosphoglucose-Isomerase, Phosphoglucomutase, UDP-glucose-Pyrophosphorylase und UDP-glucose-4-Epimerase nachgewiesen werden, außerdem Nucleosiddiphosphat-Kinase und anorganische Pyrophosphatase. Der Galactosestoffwechsel von A. mediterranea ist deshalb von Interesse, weil Stiel- und Hutmembran einen unterschiedlichen Galactosegehalt aufweisen.

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Herrn Professor Dr. J. Hämmerling zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Analisi sperimentale dello sviluppo dell'ala nell'embrione di pollo

Zusammenfassung Mit Hilfe von Kohlenmarken wurde das Schicksal von verschiedenen Mesodermbezirken und von verschiedenen Zonen des Ektoderms der Flügelanlage bei Hühnerembryonen untersucht.Die Änderungen der Form und der Lage der in der Epidermis gesetzten Marken beweisen, daß das Ektoderm der Anlage distalwärts wächst und gleichzeitig in derselben Richtung gleitet. Dadurch beteiligt sich die Epidermis der beiden Flächen der Anlage an der Bildung und am Wachstum der Leiste, die den freien Rand der Gliedmaßenanlage bedeckt.Das Verhalten der Epidermis bei der normalen Morphogenese und nach Entfernung von sogar ziemlich ausgedehnten Epithelbezirken beweist, daß die epitheliale Randleiste keineswegs an der epithelialen Bekleidung der beiden Flächen der Gliedmaße teilnimmt. Die Randleiste vergrößert sich, sei es durch progressives Ausgleiten der Epidermis der beiden Flächen der Gliedmaße, sei es durch innere Wachstumstätigkeit.Verfasser versuchten die Lage der verschiedenen Bezirke des Mesenchyms der Anlage zu bestimmen, von welchen die verschiedenen Abschnitte des Flügels herstammen (vom Stadium 18 bis zum Stadium 27 nachHamburger-Hamilton). Diese Feststellungen wurden schematisch in Form von Aufrissen dargestellt (s. Abb. 15). Vom Stadium 19 mit 26 sondern sich die präsumptiven Bezirke des Vorderarmes und der Hand in verschiedenen Zeitabschnitten am Rande der Gliedmaße direkt unterhalb der epithelialen Randleiste ab; im einzelnen sind jedoch die Bezirke der Hand bis zum Stadium 21 mit Hilfe der Kohlenmarken nicht erkennbar.Die Resultate der verschiedenen Experimente beweisen, daß das Mesenchym, das bestimmt ist, die distalen Segmente des Flügels zu bilden, vom distalen Abschnitt der unmittelbar angrenzenden Bezirke abstammt, sich also an Ort und Stelle aus dem randständigen Material bildet und nicht dadurch entsteht, daß Zellen, die von anderen Bezirken herstammen, unter der Leiste zusammenfließen. Dieses Problem bedarf jedoch noch weiterer Untersuchung.Das Schicksal von Marken, die in verschiedenen Abschnitten der Epidermis der Gliedmaßenanlage und gleichzeitig im untenliegenden Mesenchym gesetzt wurden, beweist, daß zwischen den Stadien 18 und27 eine fortschreitende, allmähliche Änderung in den räumlichen Verhältnissen zwischen Mesenchym und Epidermis stattfindet, in dem Sinne, daß eine bestimmte Epidermisfläche in folgenden Stadien der Entwicklung verschiedene Mesenchymbezirke, die im allgemeinen immer distalwärts gelegen sind, bedeckt.Die bei der normalen Entwicklung stattfindenden morphogenetischen Verschiebungen und Wachstumsvorgänge wiederholen sich ohne wesentliche qualitative Abänderungen bei der Entwicklung von Gliedmaßen, welche in mehr oder weniger großem Ausmaß des Mesenchyms und der darüberliegenden Epidermis beraubt wurden.

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Dedicato al Prof. G.Levi in occasione del Suo 86 ° compleanno.     

Beeinflussung der Morphogenese,Substanzproduktion und Proteinzunahme vonAcetabularia mediterranea durch sichtbare Strahlung

Zusammenfassung Während in Blaulicht die Entwicklung vonAcetabularia mediterranea normal verläuft, wird in Rotlicht das Zellwachstum nach 2–3 Wochen fast vollständig eingestellt. Hutbildung konnte in Rotlicht nur dann beobachtet werden und auch nur unmittelbar nach der übertragung des Rotlichts, wenn mit Zellen im Stadium kurz vor der Hutbildung gearbeitet wurde.An Zellen, die nach Vorbehandlung mit Rotlicht aufgehört haben zu wachsen, kann Wachstum wieder induziert werden, wenn sie zusätzlich zum Rotlicht kurzfristig mit Blaulicht bestrahlt werden. Die Wachstumsgeschwindigkeit (Zunahme der Stiellänge) ist dabei zwischen 10 sec und 1 Std. Blaulicht täglich proportional dem Logarithmus der Bestrahlungsdauer. Die Hutbildung wird um so stärker gefördert, je mehr Blaulicht die Zellen zusätzlich erhalten.Da beiAcetabularia Wachstumsvorgänge mit einer Substanzzunahme gekoppelt sind, wird in Rotlicht die Substanzproduktion frühzeitig eingestellt, verläuft in Blaulicht dagegen normal. Entsprechend wird durch zusätzliche Blaulichtgaben auch die Substanzproduktion gefördert.Eine genauere Untersuchung der wirksamen Spektralbereiche ergab, daß nur Strahlung mit Wellenlängen < 545 nm einen fördernden Einfluß auf Zellwachstum und Substanzproduktion hat. Außerdem wird durch diesen Spektralbereich auch die Proteinvermehrung spezifisch gefördert, allerdings nur bei Dauerbestrahlung.Das Verhalten der Zellen in Rotlicht beruht nicht auf einem Mangel an morphogenetischen Substanzen.

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Summary In blue light cell parts ofAcetabularia mediterranea grow normally, they form stalks and finally caps. In red light, however, growth processes cease almost completely after 2–3 weeks. Cells in red light do not form caps, except those in the stage just before cap formation and then only immediatly after transfering to red light.Additional blue light to red light induces growth on cells pretreated with red light. Between 10 sec and 1 h of blue light per day, the growth rate (increase of stalk length) is proportional to the logarithm of the amount of additional blue light. Cap formation is also promoted by blue light.InAcetabularia, there is a close correlation between growth processes and increase of dry weight. Therefore, in blue light dry matter increases continuously but is limited in red light. Here again, additional breaks with blue light stimulate the formation of dry matter.A close examination of the different spectral regions shows that only radiation with wavelength < 545 nm promotes cell growth and formation of dry matter. In addition, there is also a specific promotion of protein synthesis in this spectral region, but only in continuous light.The reduction of growth processes in red light is not caused by a lack of morphogenetic substances.

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Frau R.Dittrich danke ich für die sorgfältige Betreuung der Kulturen und Mithilfe bei den Versuchen.

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Die Arbeit wurde durch eine Sachbeihilfe des Ministeriums für wissenschaftliche Forschung an Herrn Prof. J.Reinert unterstützt.     

über die Natur der deuterenkephalen Leistung in der embryonalen Induktion

Zusammenfassung Jungen Gastrulen oder Epidermisexplantaten von Trituras wurde simultan Leber- und Knochenmarkgewebe des Meerschweinchens implantiert. Es war bekannt, da\ das erstgenannte Gewebe ausschlie\lich kephale, das letztere wiederum hauptsächlich mesodermale Gebilde induzierte. Auf Grund der Resultate wurde eine Schema des die Normogenese steuernden Induktionssystems ausgearbeitet, nach welchem die Regionalität des Keimes von zwei Induktionsfaktoren (N undM) bewirkt würde. Diese Faktoren sollen auf der Dorsalseite des Keimes Wirkungsfelder bilden, die einander teils überschneiden und als Gradienten in verschiedener Richtung schwächer werden.Das genannte, anfänglich als Arbeitshypothese bestimmte Schema wurde später kontrolliert, indem als Induktoren rein archenkephal induzierende, wärmebehandelte HeLa-Zellen sowie nichtvorbehandelte HeLa-Zellen, die sowohlN- wieM-Faktor enthielten, benutzt wurden. Diese Zellen wurden entweder für sich als Induktoren benutzt, oder sie wurden in verschiedenem Verhältnis miteinander vermischt. Die Resultate zeigten, da\ die im Induktor enthaltene unterschiedliche Quantität desM-Faktors das Zentralnervensystem dazu bestimmt, sich zu Deuterenkephalon oder Neuralrohr zu entwickeln, während wiederum bei fehlendemM-Paktor die Leistung rein archenkephal ist.Bei den Versuchen wurden Epidermisexplantate 24 Std lang neuralisiert oder mesodermalisiert und danach disaggregiert. Durch Reaggregation der Zellen zweier auf verschiedene Weise induzierter Blasen konnte ein Explantat zustande gebracht werden, in dem sich Deuterenkephalon und Ohrblasen entwickelten, die keiner der beiden Induktoren allein hervorzurufen vermöchte. Die Resultate wurden so gedeutet, da\ derN- und derM-Faktor primär die Zellen zur Differenzierung in neuraler bzw. mesodermaler Richtung determiniert. Die verschiedene Regionalität des Zentralnervensystems würde später durch die Einwirkung einer Interaktion zwischen den inM- und N-Richtung determinierten Zellen bestimmt, wobei die Natur der Regionalität von einem bestimmten quantitativen Verhältnis derN- undM-Zellen abhängig wäre.Verschiedene Hypothesen, die zur Deutung der Primärinduktion vorgebracht worden sind, werden diskutiert sowie ferner auch die Ergebnisse, in denen der Masseneffekt und die Spätinteraktion zwischen Zellen und Geweben behandelt wird.Zum Andenken an den am 9. 11. 62 gestorbenen Prof. Dr.Hermann Bautzmann, den berühmten Vertreter der entwicklungsmechanischen Schule vonSpemann, gewidmet. — Die Untersuchungen sind von der Sigrid Juselius-Stiftung und von The National Cancer Institute, National Institutes of Health, Public Health Service (C-5347) finanziell unterstützt worden.     

Zur Wirkung des Lichts auf das Ruhepotential der grünen Pflanzenzelle

Summary Through an actionspectrum it has been shown that light affects the membrane potential of the alga Acetabularia crenulata by way of the chloroplasts.

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Herr cand. rer. nat. Dietrich Gradmann hatte in Form einer Zulassungsarbeit für das Staatsexamen wesentlichen Anteil an den Experimenten. Herrn Prof. Dr. E. Bünning danken wir für die großzügige Unterstützung der Arbeit.     

The genetics of diploid x tetraploid and reciprocal cyclamen crosses

Zusammenfassung Bis heute wurden bei Cyclamen 5 Kreuzungen diploid x tetraploid und 2 Kreuzungen tetraploid x diploid untersucht. Eine lieferte nur 2 weitgehend sterile triploide F₁-Pflanzen. In allen anderen Fällen waren F₁, F₂ und — soweit untersucht — F₃ vollständig tetraploid.In 3 Kreuzungen konnte die Blumenfarbe analysiert werden. Es stellte sich heraus, daß die F₂- und F₃-Spaltungen einem autotetraploiden Schema entsprechen. Hieraus geht hervor, daß bei den Kreuzungen diploid x tetraploid die Eizelle unreduziert oder verdoppelt vor der Befruchtung ist, während bei den Kreuzungen tetraploid x diploid der generative Kern unreduziert oder verdoppelt vor der Befruchtung sein muß.

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Herrn Prof.H. Kappert zum 65. Geburtstag gewidmet     

Histologische,physiologische und serologische untersuchungen über die verdauung bei der zeckengattung Ixodes Latr

Zusammenfassung Die Verdauung ist bei Ixodes intracellular. Im Darm des nüchternen Weibchens gibt es drei Arten von Zellen, degenerierende Zellen, eigentliche Darmzellen and Driisenzellen. Nach dem Saugen findet sofort Hämolyse und Eindickung des aufgenommenen Blutes statt. Der Darminhalt bleibt füissig oder es bilden rich Hämoglobinkrystalle, je nach dem artspezifischen Verhalten des gesogenen Blutes. Die eigentlichen Darmzellen vermehren rich und wölben sich in das Darmlumen hinein. Die Nahrung wird wenig verändert in flüssigem Zustand in die Zellen aufgenommen, sammelt sich hier in Nahrungskugeln an und wird zu Exkreten abgebaut. Wenn alle Nahrung aus dem Darmlumen verschwunden ist, zerfallen die nur noch mit Exkreten erfüllten Zellen und bleiben beim absterbenden Weibchen im Darmlumen liegen. Bei den Jugendstadien werden sic nach der Häutung durch den Enddarm entleert. Eine Anzahl von Zellen macht diesen ProzeB nicht mit, sondern liefert das Darmepithel des nächsten Entwicklungsstadiums oder degeneriert beim Weibchen. Über die Natur der Exkrete konnte nichts ermittelt werden. Bei Ixodes plumbeus wird das Chromatin der Vogelblutkerne innerhalb der Darmzellen abgebaut. Die Wasserstoffionenkonzentration liegt während der ganzen Verdauung zwischen 7,2 und 7,6. Solange noch Nahrung im Darmlumen ist, läßt sick das Wirtseiweiß serologisch nachweisen. Bis auf Degenerationsstadien enthalten alle Darmzellen viel Fett. Symbionten werden bei Ixodes ricinus nicht beobachtet.     

Mathematische Behandlung der Überlebenskurve von Mäusen nach einmaliger kurzzeitiger Ganzkörperbestrahlung

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

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

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

Dosis- und Zeitabhängigkeit strahleninduzierter Chromosomenaberrationen in Rattenembryonen

Zusammenfassung 80 trächtige weibliche Wistarratten wurden am 13. Tag nach Konzeption einer Ganzkörperbestrahlung mit Dosen von 10 bis 400 R unterworfen. 0 bis 96 Std später wurden Primärkulturen der Embryonalzellen angelegt und Chromosomenanalysen vorgenommen.Unmittelbar nach Bestrahlung ist die Zahl der Zellen mit Chromosomenaberrationen nach allen Dosen gegenüber den Werten von 8 unbestrahlten Kontrolltieren erhöht und steigt bis zu 98,3% bei 400 R an. Die mittlere Bruchzahl pro Zelle erhöht sich von 0,03 bei den Kontrollen auf 4,88 nach 400 R. Bei Verlängerung der Intervalle zwischen Bestrahlung und Tötung der Tiere fällt die Zahl der Chromosomenaberrationen zunächst steil und nach 12 Std flacher ab, so daß nach allen Dosen innerhalb von 96 Std nahezu Kontrollwerte erreicht werden.Die Art der strahleninduzierten Aberrationstypen und ihr zeitlicher Verlauf werden verglichen mit Chromosomenaberrationen in schnell wachsenden Geweben erwachsener Säugetiere und Lymphocytenkulturen des Menschen.Die Mechanismen, die zu einer raschen Verminderung chromosomengeschädigter Zellen, vor allem in stark proliferierenden Geweben führen, werden diskutiert.

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Dose and time dependence of radiation-induced chromosome aberrations in bat embryosI. Irradiation during organogenesis

Summary 80 pregnant female rats (Wistar) were exposed to total body irradiation with doses from 10 to 400 R of X-rays. 0 to 96 h later primary cultures of embryonic cells were made and investigated for chromosome aberrations. Immediately after irradiation with all doses the number of cells with chromosome aberrations was increased as compared to untreated animals serving for control.The average breakage number per cell rises from the control value of 0.03 to 4.88 after exposure to 400 R. When the intervals between irradiation and killing of the animals were elongated the number of chromosome aberrations dropped drastically during the first 12 h. Later on, the decrease was slower. 96 h after irradiation with all doses the control values were nearly reached. Type and time relationship of radiation-induced aberrations are described and compared to chromosome aberrations in highly proliferating tissues of adult mammals and in lymphocytes of man.The mechanisms leading to the rapid reduction of chromosomally damaged cells, especially in highly proliferating tissues are discussed.

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Wir danken Frl. U. Bamberg ffir die teclmische Assis~enz bei der Durchfiihrung und Auswertung der Versuche.     

Photosynthese-IntensitÄt und Stoffwechsel derAcetabularia-Zelle in AbhÄngigkeit von ihrem Entwicklungszustand

Zusammenfassung Die Photosynthese-IntensitÄt (gemessen als O₂-Produktion bzw.¹⁴C-Einbau) derAcetabularia-Zelle steigt nicht proportional mit der Zellgrö\e an. Bezogen auf den Protein- bzw. Chlorophyllgehalt nimmt die Photosyntheserate kontinuierlich mit der Zellgrö\e ab. Sie liegt bei den jüngsten Entwicklungsstadien etwa zwei-bis dreimal höher als bei Zellen mit Hut.Auch der Stoffwechsel zeigt eine AbhÄngigkeit von der Zellgrö\e. Zellen mit Hut synthetisieren relativ mehr Inulin und haben einen höheren Inulingehalt als Zellen ohne Hut; bei letzteren ist die Fructose der vorherrschende Zucker. Auch in der Fraktion der AminosÄuren kommt es zu VerÄnderungen in den Syntheseraten und im Anteil der einzelnen AminosÄuren am AminosÄure-pool. Das jüngste untersuchte Entwicklungsstadium ist durch einen geringen Gehalt an AsparaginsÄure und relativ hohen Gehalt an GlutaminsÄure gekennzeichnet. Im Verlauf der Zellentwicklung kommt es zu einem starken Abfall im VerhÄltnis GlutaminsÄure/AsparaginsÄure. In Hutpflanzen wird andererseits der Anteil an Alanin und Serin vermehrt. Es wird vermutet, da\ die mit dem Grö\erwerden der Zelle beobachtete Abnahme der Photosyntheserate pro mg Protein und z. T. auch die beobachteten Unterschiede im Stoffwechsel das Ergebnis des in derAcetabularia- Zelle vorhandenen apikal-basalen Gradienten ist.

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Rate of photosynthesis and metabolism ofAcetabularia in relation to the stage of development

Summary The rate of photosynthesis (O₂-evolution,¹⁴C-incorporation) of the cell ofAcetabularia cliftonii does not increase proportionally to the cell size. On the basis of the protein content and chlorophyll content per cell the rate of photosynthesis decreases with increasing cell size, being 2–3 times higher in young cells (stalk length up to 25 mm) than in cells in the stage of cap formation.Also, the metabolism of the cell depends on the cell size. The rate of the synthesis of inulin and the content of inulin is highest in cells with caps. The predominant sugar in cells without caps is fructose. There are also changes in the rate of¹⁴C incorporation into amino acids and in the proportions of different amino acids on the amino acid pool. The youngest stage studied is characterized by a low content of aspartic acid and a relatively high content of glutamic acid. On the other hand, there is an accumulation of alanine and serine in cells with caps.It is assumed, that the decrease of the photosynthetic activity per mg protein with increasing cell size is an expression of the existing apical-basal gradient within theAcetabularia cell. It is likely, that also the differences in the metabolism of the cell are partly due to this gradient and partly the result of the stage of differentiation.