GENETICS OF DIELDRIN AND γ-BHC RESISTANCE IN THE HOUSEFLY

A factor for dieldrin resistance in a -BHC selected strain of Uruguayan origin was located in linkage group 4 (Hiroyoshi's numbering system) and showed approximately 40% crossover to the marker ct in F₁ females. Resistance to -BHC is partly due to the same factor. Factors on other linkage groups play an important part in resistance to -BHC, but when studied separately only the fifth linkage group showed a small effect. It is concluded that several factors on different chromosomes must contribute to the total resistance to -BHC.

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Genetik der dieldrin- und -cyclohexan bei der stubenfliege

Zusammenfassung Ein Faktor für Dieldrin-Resistenz in einem -Cyclohexan-selektierten Stamm uruguayischer Herkunft ist in der Koppelungsgruppe 4 (Hiroyoshi's Zählungssystem) gelegen und zeigt bei F₁-Weibchen annähernd 40% Crossing-over gegenüber dem Markierungsgen ct. Die Resistenz gegenüber -Cyclohexan beruht teilweise auf dem gleichen Faktor. Faktoren in anderen Koppelungsgruppen spielen eine wichtige Rolle bei der -Cyclohexan-Resistenz, aber bei getrennter Untersuchung zeigte nur die 5. Koppelungsgruppe eine schwache Wirkung. Es wird daraus geschlossen, daß an der Gesamtresistenz unterschiedliche Faktoren auf verschiedenen Chromosomen beteiligt sein müssen.

     

Blutregen und Blutschnee: Stickstoffmangel-Zellen von Haematococcus pluvialis und Chlamydomonas nivalis

Zusammenfassung Blutregen und Blutschnee sind zwei auffallende Naturerscheinungen, die in der Hauptsache durch Massenvorkommen von Aplanosporen der volvocalen Grünalgen Haematococcus pluvialis und Chlamydomonas nivalis verursacht werden. Die für die rote Farbe verantwortlichen Pigmente sind Keto-Carotinoide. Die Versuche zeigen, daß auch unter natürlichen Bedingungen für die Biosynthese dieser Polyene und für den gleichzeitig ablaufenden Abbau der Chlorophylle Stickstoffmangel der entscheidende Faktor ist.

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Blood-rain and blood-snow: Nitrogen-deficient cells of Haematococcus pluvialis and Chlamydomonas nivalis

Summary The blood-rain and the blood-snow, two phenomena caused mainly by mass occurrence of aplanospores of the volvocalean green algae Haematococcus pluvialis and Chlamydomonas nivalis, have been studied under natural conditions. The red pigments belong to the keto-carotenoids. The experiments show that also in nature the biosynthesis of these polyenes and the parallel decomposition of the chlorophylls are caused by nitrogen deficiency.

     

Genbedingte Rotlicht-Empfindlichkeit der Chloroplastendifferenzierung bei Arabidopsis

Zusammenfassung Bei Arabidopsis verursacht das rezessive Gen im im homozygoten Zustand eine Grün-Weiß-Scheckung an Blättern und Stengeln. Bereits die Kotyledonen enthalten, je nach den Umweltbedingungen während der Keimung, einen wechselnden Anteil weißer und grüner Zellen. In weißen Zellen kommen nur kleinere albicate Plastiden ohne regulär differenzierte Thylakoide vor; grüne Zellen enthalten ausschließlich normale Chloroplasten. Dieses Verteilungsmuster läßt erkennen, daß die genkontrollierte Hemmung der Plastidendifferenzierung nur in bestimmten empfindlichen Zellen manifest wird. — Die vorliegenden Ergebnisse zeigen einen dominierenden Einfluß des sichtbaren Lichtes auf die Penetranz von im. Bei höherer Lichtintensität (mehr als 2000 Lux) werden die Kotyledonen vollständig weiß; niedere Lichtintensität und eine zusätzliche Aufteilung der täglichen Lichtphase (500 Lux in Pulsen von 2 min mit Intervallen von 10 min Dunkelheit) macht sie ganz grün. Setzt man die Keimlinge in verschiedenen Altersstadien aus hoher in niedere Lichtintensität und umgekehrt um, so erkennt man, daß die Lichtempfindlichkeit der Kotyledonen auf eine kurze Zeit zwischen 40 und 60 Std nach der Keimungsinduktion beschränkt ist. Während dieser kritischen Phase wird die Chloroplastendifferenzierung in im/im-Pflanzen irreversibel determiniert. Für eine phänotypische Ausprägung der Mutante ist energiegleiches Licht im roten Spektralbereich mindestens 10fach wirksamer als im blauen. Auch darin weichen die Bedingungen, die in der Mutante zu einer Entstehung von grünen Chloroplasten führen, vom Normalfall ab; denn etiolierte Blätter der Wildform können auch im Rotlicht ergrünen. Die Plastiden der Mutante ähneln vielmehr typischen Leukoplasten, deren Metamorphose zu Chloroplasten gleichfalls nur im Blaulicht geschieht.

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Gene controlled sensitivity toward red light in chloroplast differentiation of Arabidopsis

Summary In Arabidopsis thaliana the recessive gene im in homozygous condition causes variegation of the plant colour. The cotyledons contain white and green cells in variable proportions depending on the environmental conditions during germination. In the white cells all plastids are albicate, i.e., of reduced size and without regularly differentiated thylakoids; green cells contain exclusively normal chloroplasts. This pattern indicates that the gene-controlled blockade of plastid differentiation is manifested only in certain sensitive cells. — The present results demonstrate a dominating effect of visible light on the expression of im. With higher light intensity (more than 200 ft. candles) the cotyledons turn all white; low intensity and additional fractionation of the daily light period (40 ft. candles in pulses of 2 min and breaks of 10 min darkness in between) make them all green. Transfers of seedlings between these two light regimes during different stages of germination showed that this light sensitivity is limited for the cotyledons to a short period in between 40 and 60 hrs. after the induction of germination. During this critical phase the chloroplast differentiation in im/im-plants is irreversibly determined. For a manifestation of the mutant phenotype light of the same energy (3100 erg/cm² sec) is more than 10-fold effective in the red (658 nm) than in the blue (445 nm) part of the spectrum. Thus the conditions which secure the development of green chloroplasts in the mutant im deviate from the normal conditions, since in the wild type the greening of etiolated leaves can also be induced by red light. The chloroplast morphogenesis in the mutant rather resembles the metamorphosis of leucoplasts into chloroplasts, which similarly can be induced only by blue light.

     

Comparative study of the γ-butyrolactone and pantolactone contents in cells and musts during vinification by three Saccharomyces cerevisiae races

Summary Changes in the -butyrolactone and pantolactone contents in yeast cells and musts during fermentation and subsequent flor veil formation of Sherry wines were studied. Saccharomyces cerevisiae race cerevisiae, S. cerevisiae race bayanus and S. cerevisiae race capensis were used. During the alcoholic fermentation (first 31 days), -butyrolactone contents in musts and yeast cells were similar for the three yeast races tested. In this period, pantolactone was excreted to the must by bayanus and capensis races, and it was not detected in cerevisiae race cells. During flor veil formation (31 to 134 days), bayanus and capensis races yield higher -butyrolactone and pantolactone contents than cerevisiae race in the wines. In the final wines, pantolactone contents were always lower than those of -butyrolactone.     

Über eine menschenpathogene,aus Lungenveränderungen gezüchtete neue Spezies vonPeyronellaea

Zusammenfassung Aus Granulomen der Lunge einer 49jähr. Frau konntePeyronellaea n. sp. in Reinkultur isoliert werden. Aufgrund vergleichender mykologischer Untersuchungen vonPeyronellaea glomerata (Cda.) (Goidanich) u.Peyronellaea hominis (Agostini etTredici)G. Goidanich mit dem von uns isolierten Stamm wird letzterer auf Vorschlag vonWesterdijk als Spezies nova beschrieben. Mykologische Daten werden in Einzelheiten angeführt. Nach intraperitonealer Einimpfung erweist sich der Stamm für weisse Mäuse als fakultativ pathogen. Es wird kurz auf die im Schrifttum aufgeführten Mitteilungen von Peyronellaeose eingegangen.

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Summary From granules in the lungs of a 49-year-old womanPeyronellaea n. spec. was cultured. The isolated fungus was compared with cultures ofPeyronellaea glomerata (Cda.) G. Goidanich andPeyronellaea hominis (Agostini et Tredici) G. Goidanich and as suggested by Westerdijk, described as species nova. Mycological characteristics are described. Cultures intraperitoneally injected into mice produce sporadic lesions in the visceral organs. A summary of available literature is given.

     

Über den Einfluss von Vorbelichtung auf die Plastiden-Entwicklung in den Primärblättern γ-Bestrahlter Etiolierter Bohnenkeimlinge

Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß eine kurze Vorbelichtung (1–30 min) etiolierter Bohnenkeimlinge, die durch die -Bestrahlung hervorgerufene Verzögerung der Granaentwicklung deutlich herabsetzt. Da beim unbestrahlten etiolierten Material die gleiche Vorbelichtung eine Beschleunigung der Granabildung hervorruft, wird der Schluß gezogen, daß es sich bei der beobachteten Erscheinung um keinen Schutz-oder Restaurationseffekt handelt, sondern um einen photomorphogenen Effekt, der selbst von der -Strahlung unabhängig ist.

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The effect of pre-illumination on the development of plastids in primary leaves of -irradiated etiolated bean seedlings

Summary It has been shown that a short pre-illumination (1–30 min) of etiolated bean seedlings considerably reduces the delay of grana development in the plastids caused by gamma radiation. As in non-irradiated etiolated material the grana formation is stimulated by an equal pre-illumination, it may be concluded that the observed phenomenon is not a consequence of protection or restoration processes but of a photomorphogenic effect which is independent even of gamma radiation.

     

Gestörte Thylakoidbildung in Chloroplasten einer xantha-Mutante von Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Zusammenfassung In den Palisadenzellen von Keim- und Rosettenblättern einer rezessiven xantha-Mutante von Arabidopsis thaliana fehlt den Plastiden die für normale, grüne Chloroplasten typische Schichtenstruktur. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ergaben, daß sich dieser genabhängige Differenzierungsdefekt während der Plastidenentwicklung beim Übergang von den Tubuli des Prolamellarkörpers zu Thylakoiden manifestiert. Es entstehen aus dem persistierenden Prolamellarkörper nur einzelne abnorme Thylakoide, die zuweilen napfoder taschenartig verformt oder zu Magnograna vereinigt sein können. Besonders charakteristisch für die Mutante aber ist, daß solchen Thylakoiden häufig parallel laufende Züge einzelner Tubuli oder Fibrillen beidseitig dicht aufliegen. Auf Grund Dieser Anordnung wird die Möglichkeit eines Thylakoidwachstums durch laminalen Einbau von Tubuli erörtert.In den Blättern der Mutante wurden nur Carotinoide, jedoch keine Chlorophylle festgestellt. Zugleich finden sich in den entwicklungsgehemmten Plastiden, neben Phytoferritin-Partikeln, zahlreiche osmiophile Globuli sowie Matrixeinschlüsse unbekannter Natur. Daher wird die Frage diskutiert, ob die beobachteten Störungen der Thylakoid-Differenzierung in der Mutante auf den Chlorophyllmangel oder auf eine blockierte Strukturproteid-Synthese zurückgehen.Alle übrigen Zellorganelle sind in der Mutante ebenso gestaltet wie in der grünen Normalform. Besonders wird auf das Vorkommen von dense bodies hingewiesen und ihre Beziehung zu Sphärosomen erörtert.

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Disturbed thylakoid-formation in chloroplasts of a xantha-mutant of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

Summary A monohybrid recessive xantha-mutant of Arabidopsis thaliana was grown aseptically on mineral agar +2% sucrose up to maturity. The cotyledons and rosette leaves were non-green during all developmental stages, their yellow colour bleaching with age.Palisade cells of various leaves of mutant plants were investigated light- and electron microscopically. All of the organelles of these cells, except the plastids, had a normal appearance. Special attention was paid to the existence of dense bodies, and their relationship to sphaerosomes and lysosomes was outlined.In the mutant plastids the typical thylakoid differentiation present in the chloroplasts of the green Arabidopsis plant is entirely lacking. Within the palisade cells the plastids are normal in number and size. Under the light microscope they appear as hyaline vesicles with usually two primary grana. Their outline is characterized by numerous invaginations and protrusions; however, it is still uncertain to what extent this amoeboidy is only an artifact.The specific gene dependent block in the plastid development is apparently effective during the conversion of tubules of the prolamellar body to thylakoids. From the persistent prolamellar bodies in the mutant only single abnormal thylakoids originate. These often have a deformed cup- or ventricle-like shape and occasionally are piled up as magnograna. In a characteristic manner tubules and fibrils are closely associated in parallel rows with the outsides of the thylakoids. The fibrils having a mean diameter of 75 Å are connected with the tubules which are derived from the prolamellar body. From this striking aggregation the possibility of a laminal fusion of tubules as a process of normal thylakoid growth is deduced.By pigment analysis of mutant leaves no chlorophyll but only carotenoids were detected. However, many osmiophilic globules as well as large bodies of unknown composition (proteinaceous?) appear in the plastid matrix. Therefore the question is discussed whether the disturbances of the thylakoid differentiation is due primarily to a blocked chlorophyll formation or to an inhibition of the synthesis of some structural membrane proteids.Phytoferritin particles which up to now have not been observed either in normal or in mutant plastids of Arabidopsis were frequently found in the plastid matrix of this xantha-mutant.

     

Der Einfluß einer γ-60Co-Bestrahlung auf Karottensamen

Ohne ZusammenfassungDer IAEA wollen wir für die Benützung der-Cell 220, sowie der Österreichischen Studiengesellschaft für Atomenergie für die Ermöglichung der Feldversuche unseren Dank aussprechen.     

Solution conformations of proline rings in proteins studied by NMR spectroscopy

Summary Three different conformations of proline rings in a protein in solution, Up, Down and Twist, have been distinguished, and stereospecific assignments of the pyrrolidine -, - and -hydrogens have been made on the basis of ¹H-¹H vicinal coupling constant patterns and intraresidue NOEs. For all three conformations, interhydrogen distances in the pairs -³, ³-³, ²-², ²-², and ³-³ (2.3 Å) are shorter than those in the pairs -², ²-³, ³-², ²-³, and ³-² (2.7–3.0 Å), resulting in stronger NOESY cross peaks. For the Up conformation, the ³-² and ²-³ spin-spin coupling constants are small (<3 Hz), and weak cross peaks are obtained in a short-mixing-time (10 ms) TOCSY spectrum; all other vicinal coupling constants are in the range 5–12 Hz, and result in medium to strong TOCSY cross peaks. For the Down form, the -², ²-³, and ³-² vicinal coupling constants are small, leading to weak TOCSY cross peaks; all other couplings again are in the range 5–12 Hz, and result in medium to strong TOCSY cross peaks. In the case of a Twist conformation, dynamically averaged coupling constants are anticipated. The procedure has been applied to bovine pancreatic trypsin inhibitor and Cucurbita maxima trypsin inhibitor-V, and ring conformations of all prolines in the two proteins have been determined.     

Comparison of [35S]GTPγS binding to plasma membranes and endomembranes prepared from soybean and rat

Summary Plasma membranes were prepared from soybean hypocotyls and roots by aqueous two-phase partitioning and subsequent free-flow electrophoresis. The highly purified plasma membranes bound [³⁵S]GTPS with a relatively high affinity (K_d10nM). The binding was saturable and specific as it was indicated by the displacement of bound [³⁵S]GTPS by unlabeled GTPS and GTP, but not by ATPS, ATP, UTP or CTP. ITP was intermediate in its ability to displace [³⁵S]GTPS. When soybean plasma membrane proteins were separated by SDS-PAGE and displayed by autoradiography, two major [³⁵S]GTPS binding proteins were revealed with apparent molecular weights of 24 and 28 kDa. Results with plasma membranes from soybean hypocotyls and roots were similar but differed from those with plasma membranes prepared from rat liver and adipocytes where only a single major [³⁵S]GTPS binding activity with a molecular weight of 28 kDa was observed.Abbreviations 2,4-D 2,4-dichlorophenoxyacetic acid - G protein hetero-trimeric GTP binding protein with , , subunits - G_n protein GTP binding protein detected on nitrocellulose blots - GTPS guanosine 5-[-thio]triphosphate - IAA 3-indoleacetic acid - SDS-PAGE sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis     

Resistance patterns to various organophosphorus insecticides in some strains of houseflies

The susceptibility of one susceptible and six resistant strains of houseflies to 13 organophosphorus compounds was measured with a contact method. Five of the strains had been selected, both in the field and in the laboratory, with diazinon, parathion or malathion. One strain had been strongly selected with -BHC. The susceptibility of the strains is shown in Fig. 1. The BHC selected strain had only a low level of resistance to organophosphates. Higher levels were present in all organophosphate selected strains, each of which exhibited its own characteristic resistance pattern. This indicates that a relatively large number of resistance mechanisms may be present.As resistance to the thiophosphates is of the same order of magnitude as that to their oxygen analogues, it follows that the resistance mechanism is not a slower conversion of the thiophosphates into the phosphates. Resistance to a number of dimethyl compounds is low, and little difference is present between the resistant strains. This resistance is probably brought about mainly by less specific factors. The genetical basis of the low aliesterase content of the phosphate resistant strains is discussed.

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Zusammenfassung Die Empfindlichkeit eines normal-sensiblen und von sechs resistenten Stubenfliegen-Stämmen gegenüber 13 organischen Phosphorverbindungen wurde mit Hilfe einer Kontakt-Methode gemessen. Fünf dieser Stämme waren sowohl im Freiem wie auch im Labor, mit Diazinon, Parathion oder Malathion selektiert worden. Ein Stamm war stark mit -BHC selektiert worden. Die Empfindlichkeit der Stämme ist in Fig. 1 dargestellt. Der mit -BHC selektierte Stamm wies nur eine niedrige Resistenz gegenüber den organischen Phosphorverbindungen auf. Höhere Resistenz wurde in den mit organischen Phosphorverbindungen selektierten Stämmen gefunden; jeder dieser Stämmen zeigte eine eigene, charakteristische Form der Resistenz. Dies deutet darauf hin, daß eine relativ grössere Zahl von Resistenz-mechanismen vorhanden ist.Aus der Tatsache, daß Resistenz gegen die Thioverbindungen und ihre entsprechenden Sauerstoff-Analoge ungefähr gleich groß ist, wird geschlossen, daß eine langsamere Umwandlung in die Phosphate als Resistenz-mechanismus nicht in Betracht kommen kann.Die Resistenz gegenüber einigen Methyl-verbindungen ist gering, und in den einzelnen Stämmen nur wenig verschieden. Diese Resistenz wird wahrscheinlich durch weniger spezifisische Faktoren verursacht. Die genetische Grundlage des niedrigen Ali-esterasen-gehalts in den Phosphat-resistenten Stämmen wird diskutiert.

     

Recombinant interferon γ up-regulates in vivo and down-regulates in vitro monocyte CD14 antigen expression in cancer patients

Summary The expression of the monocyte membrane glycoprotein CD14 was measured and related to the serum interferon (IFN) concentration in thirteen patients with disseminated cancer during treatment with human recombinant interferon (rIFN). The drug was administered by continuous subcutaneous infusion using an escalating dose schedule, starting at 50 µg/day or 100 µg/day and increasing weekly up to 600 µg/day, if tolerated. Treatment was continued at a mean maximal tolerated dose of 200 µg/day for a median duration of 43 days. Serum IFN concentration and monocyte CD14 antigen expression (immunofluorescence with the monoclonal antibody LeuM3 and fluorescence-activated cell sorting analysis) were determined weekly. The serum IFN concentration was positively correlated with the rIFN dose (P <0.05). Therapy induced a dose-dependant enhancement of CD14 antigen expression. The increase in mean CD14 fluorescence intensity was on average 60% after 3 weeks of treatment at a mean dose of 220 µg rIFN/day and was reversed after withdrawal of therapy. Patients with a rapidly rising serum IFN concentration (starting dose 100 µg/day) showed a smaller increment in CD14 fluorescence intensity than those with slowly rising serum IFN levels (starting dose 50 µg/day). Since rIFN is known to down-regulate CD14 antigen expression in vitro, monocytes from patients off therapy and from healthy volunteers were cultured with this cytokine. A similar decrease of CD14 fluorescence was observed in both groups. In patients several factors, such as IFN concentration, duration of drug effect and type of serum, were evaluated and could not explain the discrepant in vivo and in vitro findings. In conclusion, the monocyte marker CD14 was found to be differentially regulated by rIFN in vivo and in vitro. In vivo, secondary mediators, induced by rIFN and acting on a constantly renewed cell population, may contribute to the enhanced CD14 expression.     

Die Aminosäuresequenz von 2,4-Diaminobuttersäure enthaltenden Mureinen bei verschiedenen coryneformen Bakterien und Agromyces ramosus

Zusammenfassung Bie 17 Stämmen von coryneformen Organismen wurde 2,4-Diaminobuttersäure als Bestandteil des Mureins gefunden. In 15 Fällen ergab die genauere Analyse die gleiche Aminosäuresequenz, wie sie schon früher von Perkins (1968) bei Corynebacterium insidiosum beschrieben wurde. In diesem Falle ist die L-2,4-Diaminobuttersäure ein Bestandteil der Peptiduntereinheit, während die D-2,4-Diaminobuttersäure die Quervernetzung zwischen dem Glutaminsäurerest und dem C-terminalen Alanin zweier benachbarter Peptiduntereinheiten herstellt. Das Murein gehört demnach zur Gruppe B nach Schleifer u. Kandler (1972). Die -Aminogruppe der L-2,4-Diaminobuttersäure ist in einigen Fällen acetyliert, in anderen Fällen ist sie frei.Das Murein der beiden anderen Stämme unterscheidet sich in seiner Primärstruktur dadurch, daß nur L-2,4-Diaminobuttersäure vorkommt. Im Falle von C. bovis ist wie bei einigen coryneformen pflanzenpathogenen Stämmen die Diaminosäure der Peptiduntereinheit durch Homoserin ersetzt und die Quervernetzung erfolgt durch das Dipeptid -Gly-L-Dab zwischen Glutaminsäure und D-Alanin. Dieses Murein gehört demnach ebenfalls zur Gruppe B. Dagegen ist das Murein von Arthrobacter sp. Ar 22 eine neue Variante der Gruppe A. Die L-2,4-Diaminobuttersäure ist hier ein Glied der Peptiduntereinheit und die Quervernetzung zwischen der -Aminogruppe der 2,4-Diaminobuttersäure und dem D-Alaninrest einer benachbarten Peptiduntereinheit wird durch das Pentapeptid -L-Asp-L-Ala-Gly-L-Ala-L-Ala gebildet. Außerdem ist die Position 1 der Peptiduntereinheit nicht mit L-Alanin, sondern mit Glycin besetzt. Letzteres ist bisher nur bei Mureinen der Gruppe B, aber nicht bei denen der Gruppe A gefunden worden. Ebenfalls neu ist das Vorkommen von L-Asparaginsäure anstelle der bisher gefundenen D-Form.

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The amino acid sequence of 2,4-diaminobutyric acid containing mureins of various coryneform bacteria and Agromyces ramosus

Summary In 17 strains of coryneform bacteria, 2,4-diaminobutyric acid was found to be a component of the murein (peptidoglycan). A detailed analysis showed that 15 strains contain a murein with the same amino acid sequence as that found in Corynebacterium insidiosum by Perkins (1968). In this case the L-2,4-diaminobutyric acid is a component of the peptite subunit while the D-2,4-diaminobutyric acid serves as interpetide bridge between D-glutamatic and the C-terminal D-alanine residue. Therefore this murein belongs to group B according to Schleifer and Kandler (1972). The -amino group of L-2,4-diaminobutyric acid is in some species acetylated, in others free.The murein of the remaining two strains differs by the lack of D-2,4-diaminobutyric acid. Only L-2,4-diaminobutyric acid is found. In the case of C. bovis, the diamino acid of the peptide subunit is replaced by L-homoserine as found in various plant pathogenic coryneform bacteria. The interpeptide bridge consists of the dipeptide -Gly-2,4-Dab. It connects the D-glutamic acid of one peptide subunit with the C-terminal D-alanine residue of an adjacent peptide subunit. Therefore this murein belongs also to group B.The murein of Arthrobacter sp. Ar 22 is a new varition of group A, however. Here the L-2,4-diaminobutyric acid is a component of the peptide subunit. The interpeptide bridge consists of the pentapeptide -L-Asp-L-Ala-Gly-L-Ala-L-Ala. It connects the -amino group of L-2,4-diaminobutyric acid and the C-terminal D-alanine residue of two peptide subunits. Position 1 of the peptide subunit is occupied by glycine instead of L-alanine as found in all the other mureins of group A so far. Another new feature of this murein is the occurrence of the L-form instead of the D-form of aspartic acid.

     

Beziehungen zwischen Carnitinstoffwechsel und Fettsäureassimilation bei Pseudomonas putida

Zusammenfassung Der Carnitinstoffwechsel und einige Beziehungen zum Fettsäurestoffwechsel wurden mittels der Wachstumskontrolle, der Bestimmung von Metaboliten und des Nachweises von Enzymaktivitäten in Pseudomonas putida untersucht. Der Stamm wuchs auf -Butyrobetain, D,L-und L-Carnitin, Glycinbetain, Cholin, D,L-Norcarnitin, D,L--Amino--hydroxybutyrat und D,L--Hydroxybutyrat. Obwohl der Stamm unverzweigte Fettsäuren von 2–16 C-Atomen zu untzen vermag, konnte er nur auf O-Acyl-L-carnitinen von 10 oder mehr C-Atomen in der Acylgruppe wachsen. Zugabe von Carnitin stimulierte das Wachstum auf langkettigen Fettsäuren.Die Bildung von Trimethylamin stieg, wenn Carnitin oder -Butyrobetain nur C-Quellen waren, und sank, wenn diese Trimethylammoniumverbindungen sowohl C-als auch N-Quellen waren. L-Carnitin induzierte sowohl die Carnitindehydrogenase als auch die -Hydroxybutyratdehydrogenase. -Butyrobetain als C-und N-Quelle induzierte ebenfalls die Carnitindehydrogenase. Im Rohextrakt betrug die spezifische Aktivität der -Hydroxybutyratdehydrogenase entsprechend dem Wachstum auf L-Carnitin oder D,L--Hydroxybutyrat 0,7 oder 1,6 Mol · min^-1 · mg^-1. Glycinbetain, Glucose und langkettige Fettsäuren reprimierten die Synthese beider Enzyme. Abhängig von der N-Quelle wird L-Carnitin offensichtlich auf zwei unterschiedlichen Stoffwechselwegen abgebaut.

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Interrelationships between carnitine metabolism and fatty acid assimilation in Pseudomonas putida

The carnitine metabolism and some relations to the fatty acid metabolism were studied in Pseudomonas putida by means of control of growth, analysis of metabolites, and determination of enzyme activities. The strain grew on -butyrobetaine, D,L-and L-carnitine, glycinebetaine, choline, D,L-norcarnitine, D,L--amino--hydroxybutyrate, and D,L--hydroxybutyrate. Although the strain used straight-chain fatty acids of 2–16 C-atoms, it was only able to grow on O-acyl-L-carnitines of 10 or more C-atoms in the acylgroup. Addition of carnitine stimulated the growth on long-chain fatty acids.The formation of trimethylamine increased, if L-carnitine or -butyrobetaine were the only carbon sources, and decreased, if these trimethylammonium compounds were carbon as well as nitrogen sources. L-Carnitine induced the carnitine dehydrogenase as well as the -hydroxybutyrate dehydrogenase. -Butyrobetaine as carbon and nitrogen source induced the carnitine dehydrogenase, too. In the crude extract the specific activities of -hydroxybutyrate dehydrogenase were 0.7 or 1.6 moles·min^-1·mg^-1 after growth on L-carnitine and D,L--hydroxybutyrate, respectively. The synthesis of both enzymes was repressed by glycinebetaine, glucose and long-chain fatty acids. Dependent on the nitrogen source L-carnitine was catabolized via two different pathways.

     

Die Mitochondrien vonChlamydomonas reinhardii

Zusammenfassung Dreidimensionale, maßstabgetreue Modelle, die nach elektronenmikroskopischen Bildern von Serienschnitten konstruiert wurden, zeigen, daß in den Zellen vonChlamydomonas reinhardii nur ein geringer Teil der Mitochondrien eine einfache rundliche oder ellipsoidale Form hat. Die meisten Mitochondrien sind langgestreekt und weisen charakteristische Einschnürungen und Verzweigungen auf. Die Einschnürungen sind mitunter so schmal, daß es nicht sicher ist, ob der innere Teil der Mitochondrienhülle noch einen einzigen Innenraum umschließt oder ob das betreffende Mitochondrium 2 getrennte Räume enthält. Durch ihre Verzweigungen können die Mitochondrien Gesamtlängen erreichen, die weit größer sind als die jeweiligen Zelldurchmesser. Die verästelte Form der Mitochondrien kann dazu führen, daß Mitochondrienanschnitte, die in einem Einzelschnitt sogar an entgegengesetzten Zellpolen auftreten, tatsächlich Teile ein- und desselben Mitochondriums sind. Die wirkliche Zahl der Mitochondrien pro Zelle ist infolge dieser besonderen Gestaltung erheblich geringer als man sie aufgrund der Beobachtung von Einzelbildern schätzen würde. Sie betrug in 2 durch Serienschnitte vollständig erfaßten Zellen (+Gameten) 9 bzw. 14 Mitochondrien. Es wird diskutiert, ob bei einer streptomycinbedürftigen Mutante vonChlamydomonas reinhardii die Zuordnung des sd-Gens zum Mitochondrien-Genom in Einklang mit den hier gewonnenen Ergebnissen steht.

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The mitochondria ofChlamydomonas reinhardii

Summary Three-dimensional scale models constructed on the basis of serial section electron microscopy showed that only a little fraction of the mitochondria in the cells ofChlamydomonas reinhardii has a simple spherical or elliptical shape. Most of the mitochondria are elongated, and show characteristical constrictions and branchings. Sometimes the constrictions are so narrow, that it seems not sure whether the inner part of the envelope of a mitochondrion surrounds one single space or whether there are two separate spaces within the mitochondrion concerned. By their branchings the mitochondria can reach overall-lengths much longer than the diameter of the cell. The branched shape of the mitochondria may lead to the result, that profiles of mitochondria occurring in a single section even at opposite poles of the cell are in fact parts of the same mitochondrion. Caused by this exceptional shape, the actual number of mitochondria per cell is considerably smaller than one would estimate from the observation of single electron micrographs. We counted 9 and 14 mitochondria resp. in 2 cells (+ gametes), both completely included in a series of consecutive sections. It is discussed, whether in a streptomycindependent mutant ofChlamydomonas reinhardii the association of the sd-gene with the mitochondrion-genome is in agreement with the results obtained in this study.

     

Unterschiedliche genetische Konstitution von Chloroplast und Mitochondrien bei antibiotikaabhÄngigen Mutanten vonChlamydomonas reinhardii

Zusammenfassung In vorhergehenden Untersuchungen konnte gezeigt werden, da\ geringe Dosen (1–4 g/ml) von Neamin und Streptomycin bereits nach 2 Tagen auffallende Anomalien an der Chloroplasten- und Mitochondrienstruktur auslösen. Die durch diese Antibiotika induzierte Hemmung der plastidÄren und mitochondrialen Proteinsynthese gibt sich also an beiden Organellen durch StrukturverÄnderungen zu erkennen.In den hier vorliegenden Untersuchungen wurde versucht, selektiv die Proteinsynthese des Chloroplasten und der Mitochondrien durch Entzug der Antibiotika zu hemmen. Es wurden auch hier die erwarteten Strukturanomalien an den Organellen beobachtet, jedoch verhielten sich Chloroplasten und Mitochondrien unterschiedlich, indem sie unabhÄngig voneinander auf die Inhibierung der Proteinsynthesen reagierten.Bei der neaminabhÄngigen Mutante wurde nach Neaminentzug zuerst das Thylakoidsystem des Chloroplasten gestört, wÄhrend die Mitochondrien noch einige Tage normale Strukturen zeigten. Bei der streptomycinabhÄngigen Mutante traten nach Streptomycinentzug dagegen zunÄchst VerÄnderungen an den Cristae der Mitochondrien auf, wÄhrend der Chloroplast strukturell zunÄchst unverÄndert blieb.Daraus wurde geschlossen, da\ die neaminabhÄngige Mutante einen neaminabhÄngigen Chloroplasten, aber neaminresistente Mitochondrien besitzt. Die streptomycinabhÄngige Mutante hat dagegen einen streptomycinresistenten Chloroplasten, aber streptomycinabhÄngige Mitochondrien.Diese Versuche bestÄtigen die früheren Ergebnisse vonSchimmer undArnold (1970 a, b, c) undBehn undArnold (1972), die auf Grund des Segregationsverhaltens antibiotikasensibler Revertanten gewonnen wurden.

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On the different genetic constitution of the chloroplast and mitochondria in antibiotic dependent mutants ofChlamydomonas reinhardii

Summary It was shown in preceding investigations that small doses (1–4 g/ml) of neamine and streptomycin initiate remarkable anomalies in the structure of chloroplast and mitochondria already after two days. Induced by these antibiotics, the inhibition of the proteinsynthesis of plastid and mitochondria is obvious in both organelles through changes in their structure. By the present studies we tried to inhibit selectively the proteinsynthesis of the chloroplast and the mitochondria by withdrawal of the antibiotics.Here, too, we observed the expected anomalies of the organelles; however chloroplast and mitochondria behaved differently by reacting independently of each other concerning the inhibition of the proteinsynthesis.The neamin dependent mutant displayed first a disturbed thylakoid-system in the chloroplast, whereas the mitochondria showed the normal structure for a few days.On the contrary, the streptomycin dependent mutant was found to show changes in the cristae of the mitochondria while the chloroplast remained unchanged in his structure.Therefore, we concluded that the neamin dependent mutant possesses a neamin dependent chloroplast however, hold neamin resistent mitochondria.On the contrary, the streptomycin dependent mutant possesses a streptomycin resistent chloroplast, whereas the mitochondria are streptomycin dependent.These investigations confirm the preceding results bySchimmer andArnold (1970 a, b, c) andBehn andArnold (1972) which were based on the behaviour of the segregation of antibiotic sensitive revertnts.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Cytogenetische,immunologische und cytologische Familienuntersuchungen bei Bloom-Syndrom

Zusammenfassung Das Bloom-Syndrom gehört mit der Fanconi-Anämie und der Ataxia-Telangiektasia Louis-Bar zu einer Gruppe von Anomalien, die als gemeinsame Kennzeichen eine autosomal-recessive Vererbung, gehäufte spontane strukturelle Chromosomenaberrationen und ein erhöhtes Risiko für die Entstehung maligner Neoplasien haben. Bei 2 eigenen Patienten fanden wir gehäufte strukturelle Chromosomenanomalien—Brüche, Fragmente und Translokationsfiguren—in kultivierten Lymphocyten, während Fibroblastenuntersuchungen wegen nur mangelhafter Proliferation der Kulturen mißlangen. Entsprechende Chromosomenaberrationen konnten gehäuft auch in Lymphocyten und Fibroblasten vom Vater des Jungen, nicht aber bei beiden Müttern nachgewiesen werden. Der Patient hat einen Immunglobulinmangel in den drei Fraktionen a, g und m, das Mädchen nur ein a-Defizit. Die Immunglobuline des Vaters und der Mütter sind normal. Auf PHA reagieren die Lymphocyten der Patienten und der untersuchten Eltern mit normaler Transformations-und Proliferationsrate, wenn auch die Mehrzahl der Kulturen des Jungen und mehrere Kulturen seiner Eltern—vielleicht infolge größerer Empfindlichkeit gegen exogene Störfaktoren—mißlangen.

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Cytogenetic, immunological, and cytological studies on two families with Bloom's Syndrome

Summary Autosomal recessive inheritance, increased incidence of structural chromosomal anomalies, and high risk for malignancies are common features of Bloom's syndrome, Fanconi's anemia, and Louis-Bar's ataxia-telangiectasia. A high fequency of structural chromosomal aberrations—breaks, fragments, and translocation figures—was found in lymphocytes of 2 patients with Bloom's syndrome whereas studies on fibroblasts could not be done because of poor proliferation. An increased rate of chromosome aberrations was also seen in lymphocytes and fibroblasts of the boy's father but not in the cells of both mothers. a, g, and m were deficient in the boy. The girl had only a a deficiency, and the parents' immunoglobulins were normal. The lymphocytes of both patients and parents responded normally to PHA, but several cultures of the boy's parents and 5 out of 7 cultures from the boy failed to respond, maybe because of pronounced susceptibility to exogenous disturbance.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Ke 128/1).     

Inhibition of protein synthesis enhances the lytic effects of tumor necrosis factor α and interferon γ in cell lines derived from gynecological malignancies

Summary Few clinical responses have occurred in preliminary studies using the cytokines tumor necrosis factor (TNF) or interferon (IFN) in cancer patients. This may be related to the observation that many malignant cell lines are resistant to lysis by these cytokinesin vitro. Resistance to lysis by TNF or IFN in many cells is controlled by a protein-synthesis-dependent mechanism, such that when protein synthesis is inhibited cells become sensitive to lysis by these cytokines. Because there is some evidence that TNF and IFN act through different lytic mechanisms and are opposed by different resistance mechanisms, we treated a panel of eight cell lines, five derived from human cervical carcinomas (ME-180, MS751, SiHa, HT-3, and C-33A) and three derived from ovarian carcinomas (Caov-3, SK-OV-3, and NIH: OVCAR-3) with both TNF and IFN to determine whether such combination treatment might maximizein vitro cell lysis. Our results showed that pretreatment with IFN followed by exposure to TNF in the presence of protein synthesis inhibitors increased lysis of seven of the eight cell lines above that seen with either TNF or IFN and inhibitors of protein synthesis. Only the cell line C-33A was resistant to lysis by TNF and IFN, when exposed to these agents both alone and in combination with protein synthesis inhibitors. Clinically, combining the cytokines TNF and IFN with protein synthesis inhibitors may maximize thein vivo lytic effects of these cytokines.Supported by American Cancer Society Career Development Award 90-221