Absorption of neutral and basic amino acids across the body surface of two annelid species

Summary 1. Absorption of L-arginine across the body surface of the oligachaeteEnchytraeus albidus and the polychaeteNereis diversicolor from 10 µM ambient concentrations proceeds at only few percentages of glycine and L-valine uptake rates. Distribution ratios do not exceed equilibrium. InE. albidus L-lysine is transported at the same low rates as observed for L-arginine.2. InE. albidus the concentration dependent uptake of L-arginine consits of a saturable component and a diffusion component. The saturable component is susceptible to inhibition by structurally analogous substances. This inhibition is strongest in the presence of other basic amino acids and is still significant in the presence of neutral amino acids. Slight inhibition of L-arginine absorption is caused by L-glutamine and L-asparagine, while inhibition of arginine is only inconsiderable in the presence of acidic and- and-amino acids. Arginine uptake rates are unchanged by organic acids and carbohydrates.3. Because of nonsusceptibility of arginine transport to metabolic inhibitors (NaCN and ouabain) and Na⁺-depletion inE. albidus, the saturable component of arginine uptake is regarded to fulfill the requirements for applying the term facilitated diffusion, which is discussed in relation to the active transport of neutral amino acids.4. The mode of basic amino acid absorption is discussed in comparison to that in other animal species and absorbing tissues.

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Absorption von neutralen und basischen Aminosäuren durch die Körperoberfläche zweier Annelidenarten

Kurzfassung In Versuchen zur Aufnahme verschiedener Aminosäuren durch die Körperoberfläche bei dem OligochaetenEnchytraeus albidus und dem PolychaetenNereis diversicolor betrug die Absorptionsrate von¹⁴C-L-Arginin aus einer Umgebungskonzentration von 10 µM nur wenige Prozent der für Glycin und L-Valin bestimmten Werte. Nach einer halbstündigen Versuchsdauer waren neutrale¹⁴C-Aminosäuren im Organismus 9- bis 15fach gegenüber dem Medium angereichert, die L-Argininverteilung blieb dagegen unterhalb des Äquilibriums. Die konzentrationsabhängige Aufnahmekurve für L-Arginin bestand beiE. albidus aus einer Diffusions- und einer Sättigungskomponente, die durch andere Aminosäuren hemmbar war. Die stärkste Inhibition erfolgte durch basische Aminosäuren. Eine erhelbiche Hemmung wurde auch durch neutrale Aminosäuren bewirkt. L-Glutamin und L-Asparagin verminderten die L-Argininaufnahme nur geringfügig. Die Gegenwart von sauren,- und-Aminosäuren sowie organischen Säuren und Kohlenhydraten hatte nur einen unbedeutenden oder gar keinen Einfluß zur Folge. Da die L-Argininaufnahme nicht dem Einfluß von Stoffwechselinhibitoren (NaCN und Ouabain) unterlag und Na⁺-unabhängig war, erfüllt die Sättigungskomponente des L-Arginintransports die Merkmale der erleichterten Diffusion. Der Unterschied zu neutralen Aminosäuren, welche aktiv transportiert werden, wird diskutiert.

     

Gustatory discrimination between liquids by the aphidMyzus persicae (Sulzer)

The relative acceptability of different fluids toMyzus persicae (Sulzer) was compared using simple choice-chambers in which the aphids had equal access to two fluids via a membrane of stretched Parafilm M^(R). Sucrose solutions were markedly preferred to water. Sucrose solutions containing a mixture of 6 L amino acids (asparagine, leucine, lysine, methionine, threonine and valine, each at 0.1%) were considerably more acceptable than a solution of sucrose only. A solution of the amino acids alone was not discriminated from water. Solutions containing 0.1% neutral red were less acceptable than those without this dye. The results indicate the applicability of the method for rapidly demonstrating the effects of stimulatory and inhibitory substances.

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Unterscheidung von gelösten stoffen durchMyzus persicae (Sulzer) am geschmack

Zusammenfassung Der relative Annahme-(=Geschmacks-)-Wert verschiedener Flüssigkeiten fürMyzus persicae (Sulzer) wurde in kleinen Wahlkammern vergleichend festgestellt, wobei die Läuse durch eine ausgespannte Parafilm-M^(R)-Membran hindurch gleichen Zugang zu zwei (oder mehr) Flüssigkeitstropfen hatten; diese waren jeweils mit einem Deckglas abgedeckt.Ermittelt wurde im Verlauf von 6 Stunden 6–8 mal die Zahl der unter den verschiedenen Flüssigkeiten festsitzenden Tiere (je 10 mal 10 für einen Vergleichswert). Unterschiede entstanden demnach durch verschieden langes Proben oder Saugen, was auf Geschmacksreize zurückzuführen war.Eine unterschiedliche Tendenz zeigte sich oft schon nach wenigen Minuten, statistisch zu sichern waren Unterschiede manchmal schon nach 15 Minuten, in anderen Fällen erst nach 3–4 Stunden.Eindeutig bevorzugt wurden 10–20% ige Saccharoselösungen (40% ige weniger) vor Wasser. Noch stärker war die Unterscheidung einer Lösung von Saccharose mit 6 L Aminosäuren (Asparagin, Leucin, Lysin, Methionin, Threonin und Valin, je 0,1%) im Vergleich zu Wasser oder zu Saccharoselösung allein. Gleiche Ergebnisse wurden bei eingestelltem pH-Wert (6,6; 6,8 oder 7,0) erzielt. Auffallenderweise wurden die 6 Aminosäuren allein, ohne Saccharose, vor Wasser nicht bevorzugt.Einzelne Aminosäuren in gleicher (0,1%) oder 6 facher (0,6%) Konzentration mit Saccharose hatten schwachen, keinen oder gegensätzlichen Effekt. Es muss sich demnach bei der Mischung der 6 Aminosäuren plus Saccharose um eine synergistische Wirkung von Zucker und mehreren Aminosäuren handeln.Eine routinemässig verwendete Diät wurde vor Saccharose bevorzugt. Dieselbe Diät ohne ihren Saccharoseanteil war dagegen sogar ungünstiger als Wasser, weshalb auf abschreckende Stoffe in ihr geschlossen wird.Wässrige Lösungen von Neutralrot (0,1%) mit und ohne Saccharose wurden weniger angenommen als Wasser bzw. Saccharose allein; Neutralrot wirkt also abschreckend.Die Ergebnisse zeigen die Brauchbarkeit der Methode, um rasch den positiven oder negativen Geschmackswert einer Substanz zu ermitteln. Sie beweisen zugleich, dass ein Gemisch von Aminosäuren für die polyphageMyzus persicae nicht nur Nährwert, sondern — in Kombination mit Saccharose — hohen Geschmackswert besitzen kann.

     

Isolierung von gelösten organischen Verbindungen aus dem Meerwasser unter besonderer Berücksichtigung der Aminosäuren

Zusammenfassung 1. Es wird eine kritische Übersicht über die bisherigen Methoden für die Isolierung von Aminosäuren aus dem Meerwasser gegeben.2. Ein weiteres Isolierungsverfahren wird ausführlich beschrieben. Filtriertes Seewasser passiert 3 mit Retardion 11A8 gefüllte Säulen verschiedener Abmessungen. Dabei wird der Auslauf des größten Teils der anorganischen Ionen verzögert und so ein hoher Entsalzungsgrad der die Aminosäuren enthaltenen Fraktion (= organische Fraktion) erreicht.3. Die organische Fraktion wird anschließend durch Kat- oder Anionenaustauscher vollentsalzt. Nach Einengen des Eluates im Rotationsverdampfer können die Aminosäuren durch geeignete chromatographische Verfahren identifiziert und quantitativ bestimmt werden.4. Mit Hilfe des geschilderten Verfahrens können auch Kohlenhydrate, organische Phosphatverbindungen und organische Säuren isoliert werden. Die Ausbeute ist aber bei den organischen Säuren nicht quantitativ.5. Es werden einige Anwendungsbeispiele mitgeteilt. Aus mehreren Wasserproben der Deutschen Bucht sowie aus zwei Planktonkulturen wurden verschiedene Aminosäuren, Rhamnose und zwei weitere Zucker, Ascorbinsäure und zwei noch nicht identifizierte organische Säuren isoliert.

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Isolation of dissolved organic substances from sea water with special reference to amino acids

Several methods have been used hitherto to isolate amino acids from sea water. These methods are discussed in the first part of this paper, which is primarily concerned with the presentation of a new method, the desalting efficiency of which had been proved in a previous work by the author. In the newly described procedure, principal removal of inorganic salts is accomplished by ion retardation using resin Retardion 11 A8 (Dow Chemical Company, Midland, Mich., USA). The remaining ions and most of the organic compounds are adsorbed by ion exchange columns. It is thus possible to separate amino acids, carbohydrates and organic acids and obtain them in a salt-free solution. The new procedure very efficiently isolates some main groups of organic substances from one liter of sea water. Single components of these groups are then identified by paper chromatography. Employing the new method, several amino acids, carbohydrates, ascorbic acid and two organic acids could be isolated from sea water samples of the Deutsche Bucht (Southern North Sea) and from plankton cultures.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für die Unterstützung der Arbeit.     

Die Verteilung der freien Aminosäuren in der Pflanze und ihre Beeinflussung durch photoperiodische Induktion (Untersuchungen an Kalanchoë Blossfeldiana)

Zusammenfassung Die freien Aminosäuren von Blättern, Wurzeln und Inflorescenzen der Kurztag-Crassulacee Kalanchoë Blossfeldiana wurden isoliert und papierchromatographisch fraktioniert. Dabei konnten identifiziert werden: Cystein, Histidin, Lysin, Asparagin, Arginin, Glutamin, Asparaginsäure, Serin, Glykokoll, Glutaminsäure, Threonin, -Alanin, -Alanin, -Aminobuttersäure, Valin, Phenylalanin, Leucin und/oder Isoleucin sowie Tryptophan.Die größte Aminosäuremenge wurde in den Wurzeln sowie in den voll entwickelten Inflorescenzen gefunden, die Minimalkonzentration in den Blättern mittleren Alters.Von den drei Grundaminosäuren (Glutaminsäure, Asparaginsäure und -Alanin) überwiegt in den Wurzeln die Asparaginsäure, in allen oberirdischen Teilen von Langtag-Exemplaren dagegen die Glutaminsäure oder das -Alanin. In ausgebildeten Inflorescenzen herrscht im Gegensatz zu allen anderen oberirdischen Teilen derKalanchoë die Asparaginsäure vor.Die quantitative Auswertung der Papierchromatogramme zeigte, daß sich im Laufe einer mehrtägigen photoperiodischen Induktion in der Sproßspitze und in den — photoperiodisch maximal empfindlichen —Laubblättern mittleren Alters bedeutende Veränderungen in den gegenseitigen Mengenverhältnissen der Grundaminosäuren vollziehen. Darüber hinaus lassen auch die übrigen Aminosäuren schon in den ersten Induktionstagen deutliche Mengenänderungen erkennen, die in den einzelnen Zonen nach Richtung und Amplitude verschieden sind.Ein unmittelbarer Vergleich der beobachteten Konzentrationsverschiebungen der freien Aminosäuren mit denen der in den Zellproteinen des Vegetationskegels festgelegten Aminosäuren erwies sich als nicht möglich, doch erfolgen die Änderungen in beiden Fraktionen in vergleichbaren Zeiträumen.Mit 17 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen     

Studien zur Fungicidwirkung der Schwermetallsalze

Zusammenfassung Conidien vonFusarium decemcellulare wurden mit verschiedenen Metallsalzlösungen behandelt. Die Konzentration der Metalle betrug jeweils 5 /ml. Die Versuchszeit war auf 5 Std begrenzt. Durch die Einwirkung von Cu, W, Cr, Ni, Zn, Hg, Ag und U wurden von den Conidien Aminosäuren an die umgebende Lösung abgegeben, die papier-chromatographisch getrennt und identifiziert wurden.     

EINFLUSS VON AMINOSÄUREN AUF DAS WIRTSWAHLVERHALTEN VON ACYRTHOSIPHON PISUM (HOMOPTERA: APHIDIDAE) UNTER BESONDERER BERÜCKSICHTIGUNG IHRES CHEMISCHEN AUFBAUS

Zusammenfassung Die 22 L-Aminosäuren des vollsynthetischen Nährmediums für Acyrthosiphon pisum (Auclair 1965) wurden in ihrer Wirkung auf das Wirtswahlverhalten dieser Blattläuse untersucht. Dazu wurden die Aminosäuren den Tieren in wässrigen Lösungen hinter einer Parafilm M(^®)-Membran geboten und die Dauer der ersten und zweiten Probe sowie der zwischen beiden Proben liegenden Wanderung gemessen.Charakteristisch für das Verhalten war neben einer großen Streuung eine oft beträchtliche Schiefe der Verteilung, die beide mit steigendem Mittelwert zunahmen (Abb. 1, zur biometrischen Bearbeitung wurden die Werte logarithmisch transformiert).Von den getesteten Aminosäuren waren vier attraktiv (acceptable, lange Proben) und fünf schlechter als die Kontrolle Wasser (kurze Proben) (Tab. I, Spalte 4 und 7).Eine Einteilung der Aminosäuren nach chemischen Gesichtspunkten ließ einen deutlichen Zusammenhang von Attraktivität und Aufbau erkennen (Tab. II). Neben den Gruppenmerkmalen hat auch der spezifische chemische Bau einer Aminosäure Einfluß auf die biologische Wirkung, so daß sich auch innerhalb der Gruppen Abstufungen in der Attraktivität ergeben (Tab. I, Spalte 8).Zwischen der Dauer der ersten und zweiten Probe besteht eine enge positive Korrelation (Abb. 2), so daß schon die erste Probe als Kriterium für das Verhalten in einer anfänglichen Phase der Wirtswahl (vor dem Anstich des Phloems) gelten kann. Daß in dieser Phase nicht nur wirtsspezifische Pflanzenstoffe, sondern auch einzelne Aminosäuren wirksam werden können, zeigt die deutliche Reaktion der Blattläuse in der ersten Probe.

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Summary The 22 L-amino acids of the holidic diet of Auclair (1965) for A. pisum were tested for their effect on host-selection behaviour of this aphid. The amino acids were offered in aqueous solution separately (concentrations as in the diet), as well as mixed (two concentrations: 35,15 g/l resp. 2 g/l). The duration of the first and the second probe and the time between the probes were measured. The behaviour showed a characteristic high degree of variance and skewness of distribution increasing with mean (Fig. 1; for biometrical analysis data were transformed into logarithms). In high concentration the mixture of all amino acids had a repellent effect (short probes), after dilution this mixture was more acceptable (long probes) than the control (water). Four of the amino acids were found to be acceptable, 5 to have a repellent effect; 13 were statistically equal to the control (Table I, column 4 and 7).Classifying the amino acids according to chemical aspects showed a relationship between acceptibility and chemical structure. The L-amino acids of the diet can be divided into 3 groups: -amino-monocarboxylic acids (7 subgroups), -amino-dicarboxylic acids and -amino acids. The branched -amino-monocarboxylic acids were most acceptable, whereas hydroxy-amino acids and aromatic amino acids were refused (Table II). Also the specific nature of an amino acid influenced the probing behaviour, so that there were some modifications of acceptibility within the subgroups, too (Table I, column 8).The strong correlation of the duration of the first and the second probe with one single aphid as well as with the means of the two probes on different amino acids (Fig. 2) confirms the first probe to be a suitable criterion for the behaviour during the primary phase of host-selection (before reaching the phloem). In this phase amino acids-besides host-specific substances-can play a part in the host-selection, as shown by the distinct reaction of the aphids during the first probes.

     

Untersuchungen über die löslichen Aminosäuren und Zucker von Grünalgen mit natürlichem und erhöhtem Vitamin B1-Gehalt

Zusammenfassung In Massenkulturen von Chlorella pyrenoidosa und mehreren anderen Grünalgen wurde in verschiedenen Entwicklungsstadien der Gehalt an löslichen Aminosäuren und Zuckern bestimmt und der Einfluß eines künstlich erhöhten Aneuringehaltes auf diese beiden Komponenten untersucht.Sowohl die Zusammensetzung der Nährlösung als auch der Aneurinzusatz hat Einfluß auf den Aminosäure- und Zuckergehalt der gebildeten Algenmasse.In den Aneurinkulturen ist eine für die einzelnen Algenarten, Kulturbedingungen und Entwicklungsstadien charakteristische Erhöhung des Aminosäure- und Zuckergehaltes zu beobachten.Die Ergebnisse werden unter dem Gesichtspunkt einer Beeinflussung des physiologischen Alters der Kulturen durch die Erhöhung des Aneurinspiegels in den Zellen diskutiert.Auszug aus einer Dissertation der Fakultät für Landwirtschaft und Gartenbau der T. H. München.     

Freie Aminosäuren und verwandte Verbindungen in der Muskulatur der Chimäre sowie einiger Elasmobranchier und Evertebraten

Zusammenfassung Das Muster der freien Aminosäuren und verwandter Verbindungen in der Muskulatur von Chimaera sowie von Elasmobranchiern und marinen Evertebraten wurde papierchromatographisch untersucht.Der Gehalt an Gesamtstickstoff und Reststickstoff ist bei den Elasmobranchiern bedeutend höher als bei den Knochenfischen.Die Elasmobranchier unterscheiden sich von den Knochenfischen durch stärkeres Vorkommen einiger freier Aminosäuren und durch das Fehlen von Anserin.Die Konzentration von -Alanin ist bei den Rochen meist extrem hoch. Die Haie enthalten aber meist mehr freies Prolin, es fehlen ihnen -Aminobuttersäure und einige noch nicht indentifizierte Verbindungen.Die Muskulatur von Chimaera enthält wenig Aminostickstoff und nur geringe Mengen der meisten freien Aminosäuren.Bei den untersuchten Evertebraten kommen sehr erhebliche Mengen an freien Aminosäuren vor. Cystin/Cystein, Lysin und Histidin sind jedoch nur schwach nachweisbar. Diese Evertebraten unterscheiden sich von den Fischen

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Summary The pattern of the free amino acids and related compounds in the alcoholic extracts of the muscles of Chimaera and of some elasmobranchs and marine invertebrates has been studied by means of paper chromatography.The concentrations of total nitrogen and residual nitrogen show greater predominance in the elasmobranchs than in teleosts.The elasmobranchs differ from the teleosts by higher concentrations of some amino acids and by the absence of anserine.The quantities of -alanine are extremely large in most of the skates. The dogfishes contain more proline, but -amino butyric acid and some unidentified substances could not be detected.Chimaera contains only small amounts of -amino nitrogen and of most of the amino acids.Very large quantities of many free amino acids are found in some marine invertebrates. They differ from the fishes by the predominance of arginine, aspartic acid, proline and methionine and of some yet unknown compounds.

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Deutscher Beitrag zum Polarfrontprogramm des Internationalen Geophysikalischen Jahres 1958.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich ergebenst für die Gewährung eines Stipendiums und einer Sachbeihilfe.     

Factors affecting facultative polygyny and breeding results in the Great Reed Warbler (Acrocephalus arundinaceus)

Summary In a population of Great Reed Warbler (42–53 stationary males) the sex ratio was balanced and occurence of polygynous males (on average 15 % of the males) was more or less compensated by respective number of unmated males. Prospective polygynists arrived earlier in spring on average than monogamists, and got the first female quicker. Their territories were larger (statistically insignificant) and more often situated close to good foraging grounds. The reeds around primary female nests were on average thicker (and taller) and not so dense as in the case of monogamous, secondary and tertiary females. The intensity of nestling feeding (no. of visits per nestling per hour) was higher in the nests of monogamous females, than in primary females, and lowest in secondary and tertiary females nests. Nestlings in secondary and tertiary female broods were on average lighter than in monogamous and primary female broods. The male helped feed nestlings in secondary female nest only exceptionally. In monogamous situation their share in feeding was ca. 50%, and less so in primary female nests. Production of fledglings per female was highest in primary females and lowest in secondary and tertiary females, mainly due to the high starvation rate in the nests of secondary and tertiary females. Generally, collected data strongly suggest that female choice is determined by territory quality, and polygyny threshold hypothesis cannot be rejected. The deception hypothesis cannot be rejected as well in some observed special situations (disruptive territories or polyterritoriality; four cases).

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Voraussetzungen für fakultative Polygynie beim Drosselrohrsänger (Acrocephalus arundinaceus)

Zusammenfassung Das Geschlechterverhältnis in der untersuchten Drosselrohrsänger-Population von 42 bis 53 war ausgeglichen. Das Auftreten polygyner (durchschnittlich 15 % der ) wurde mehr oder weniger durch eine entsprechende Anzahl unverpaarter kompensiert. Prospektiv polygyne kamen durchschnittlich früher an als monogame und waren schneller verpaart. Ihre Reviere waren (statistisch nicht signifikant) größer und lagen näher zu günstigen Nahrungsgebieten. Das Schilf in der Nähe der Nester von Erst- war durchschnittlich dicker (und höher) als und nicht so dicht wie bei Einzel- oder Zweit- und Dritt- . Die Fütterungsfrequenz der Nestlinge (Anzahl der Besuche beider Altvögel mit Futter pro Nestling pro Stunde) war bei Nestern von Einzel- höher als bei Erst- und am niedrigsten bei Nestern von Zweit- und Dritt-. Nestlinge von Zweit- und Dritt- waren durchschnittlich leichter als solche von Einzel-und Erst- . halfen nur ausnahmsweise bei der Fütterung von Nestlingen von Zweit- . Bei monogamen Paaren beteiligten sich die ungefähr zur Hälfte an der Fütterung der Nestlinge, bei Nestern von Erst- in geringerem Umfang. Der Ausfliegeerfolg war am höchsten beim Erst- und am niedrigsten bei Zweit- und Dritt- , hauptsächlich bedingt durch Verhungern der Nestlinge. Allgemein legen die Daten nahe, da\ die die nach der Revierqualität auswählen und daß das Polygynieschwellenmodell vonOrians undVerner nicht abgelehnt werden kann. Einige Beobachtungen stützen die Hypothese, daß in bestimmten Situationen (unübersichtliche Reviere, Polyterritorialität) durch Täuschung polygyn werden.

     

Veränderung von Aminosäuren und Aktivität bei Röntgenbestrahlung von krystallisiertem Lysozym

Zusammenfassung Kristallisiertes Lysozym wurde mit Dosen zwischen 1 und 100 Mrad Röntgenstrahlen bestrahlt. Die kleineren Dosen haben keine meßbare Wirkung auf Aktivität oder quantitative Aminosäurezusammensetzung. Da das Molekül durch größere Strahlendosen in andere Modifikationen umgewandelt wird und die entsprechenden Vorgänge komplex sind, läßt sich die naktivierungdes Enzyms nicht ohne weiteres durch die lassische Treffertheorie interpretieren. Hiermit zusammenhängende Probleme werden diskutiert. Erst Strahlendosen von der Größenordnung 100 Mrad erzeugen in einem automatischen Aminosäureanalysator sicher analysierbare Aminosäureveränderungen. Die G-Werte liegen zwischen 3 und 13. Die größere Strahlenempfindlichkeit haben vor allem die aromatischen und die schwefelhaltigen Aminosäuren. Vergleiche mit anderen Ergebnissen führen zu dem Schluß, daß diese Strahlenempfindlichkeit der Aminosäuren durch Milieufaktoren nur wenig beeinflußt wird.

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Summary Crystallized lysozyme was X-irradiated with doses between 1 and 100 Mrads. Doses of a few Mrads have no measurable effect on activity and quantitative amino acid composition of lysozyme. However, increasing doses successively convert the original protein into a large number of modified proteins showing more or less lysozyme activity. These processes are of a complex nature. Consequently can the inactivation not be described in terms of the classical target theory. Only X-ray doses of the order of magnitude of 100 Mrads produce amino acid changes which can clearly be determined with an automatic amino acid analyzer. The G-values for the destruction of the various constituent amino acids are between 3 and 13. The larger sensitivities have the S-containing and aromatic amino acids as well as the long chain aliphatic amino acids. A comparison with other results shows that the radiation sensitivity of the constituent amino acids of solid proteins is little influenced by other factors (O₂-pressure, water content, protein structure etc.).

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Auszugsweise vorgetragen während des ESR-Symposiums Gatlinburg, Tenn., Mai 1965, und während eines Chemischen Kolloquiums an der University of Colorado in Boulder am 21. Oktober 1965.     

Beobachtungen zum Antagonismus zwischen Asparagin und β-Alanin

Zusammenfassung Hefezellen können aus dem Nährmedium soviel -Alanin aufnehmen, daß sie damit auch nach Übertragung in ein davon freies Substrat beträchtlich wachsen können. Diese Aufnahme von -Alanin ist auch in Abwesenheit einer Stickstoffquelle und nach Verarmung an Stickstoff möglich. Asparagin hemmt als Antagonist des -Alanins dessen Verwertung nur dann, wenn beide Verbindungen gleichzeitig geboten werden. Es kann, wenn es vor der Inkubation mit -Alanin geboten wird, dessen spätere Aufnahme nicht behindern, und es kann, nachträglich geboten, die Exosmose nicht steigern. Aus diesen Beobachtungen wird geschlossen, daß -Alanin nicht nur bis zum Konzentrationsausgleich in die Zelle eindringt, sondern teilweise in höhermolekulare Verbindungen (Pantothensäure, Coenzym A) eingebaut und damit festgelegt wird. Der Vermutung anderer Autoren, wonach antagonistisch wirkende Aminosäuren lediglich den Aufnahmevorgang behindern sollen, wird entgegengehalten, daß im Falle des Antagonismus zwischen -Alanin und Asparagin viel eher mit einer Behinderung der Weiterverarbeitung zu rechnen ist.     

Biochemical composition of maize (Zea mays L.) pollen

Summary Proline was the most abundant amino acid with a mean value of 186.28 moles/mg dry pollen. The other amino acids tested were below 33 moles/mg dry pollen. The mutant wx significantly increased aspartic acid, valine, histidine and an unknown but significantly decreased aminobutyric acid. The mutant sh ₂ significantly increased glutamic acid, proline, lysine, histidine and an unknown but significantly decreased aspartic acid and aminobutyric acid. The effect of su ₁ was altered by the genetic background involved. In one genetic background, su ₁ did not significantly increase any amino acid but significantly decreased alanine and aminobutyric acid. However, in a distinctly different background, su ₁ significantly increased aminobutyric acid but significantly decreased aspartic acid and glutamic acid. Apparently the genetic background is capable of producing major shifts in the amino acid pattern in addition to the action of these mutants.The fatty acids, palmitic and linolenic were the most common with percentages of 54.1 and 34.4 respectively. The mutants tested did not affect the fatty acid distribution.

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Zusammenfassung Prolin war die am reichlichsten vorkommende Aminosäure mit einem mittleren Gehalt von 186,28 Mikromol per mg trockenen Pollen. Die anderen Aminosäuren erreichten weniger als 33 Mikrogramm per mg trockenen Pollen.Die Mutante wx zeigte einen signifikant erhöhten Gehalt an Asparaginsäure, Valin, Histidin, sowie einer nicht identifizierten Komponente, während der Gehalt an -Aminobuttersäure signifikant erniedrigt war. Die Mutante sh ₂ ist gekennzeichnet durch einen signifikant erhöhten Gehalt an Glutaminsäure, Prolin, Lysin, Histidin, sowie einer unbekannten Fraktion; der Gehalt an Asparaginsäure und -Aminobuttersäure war dagegen signifikant erniedrigt. Die Wirkung des mutierten Gens su ₁ wurde durch das übrige Genom, in dem es sich befand, geändert. In dem einen genetischen Milieu verursachte su ₁ keine signifikante Erhöhung des Gehaltes irgend einer Aminosäure, während der Gehalt an Alanin und -Aminobuttersäure signifikant erniedrigt war. In einem anderen genetischen Milieu jedoch zeigte su ₁ eine signifikante Erhöhung der -Aminobuttersäure; Asparaginsäure und Glutaminsäure waren signifikant erniedrigt.Offensichtlich ist das übrige Genom zusätzlich zu der Wirkung der genannten Mutanten in der Lage, wesentliche Verschiebungen im Verteilungsmuster der Aminosäuren zu verursachen.Von den Fettsäuren wurden am häufigsten Palmitin- und Linolen-Säure mit einem Gehalt von 54,1 bzw. 34,4% gefunden. Die untersuchten Endosperm-Mutanten zeigten keinen Einfluß auf die Fettsäureverteilung im Pollen.

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Journal Series Paper No. 3468, Florida Agricultural Experiment Station.     

Der eilegeapparat der odonaten

Zusammenfassung Der Eilegeapparat mit drei Paar Gonapophysen wind als der ursprünglichste angesehen und vollständiger Eilegeapparat genannt; alle Typen mit weniger als drei Gonapophysenpaaren sind von ihm durch Rudimentation abzuleiten und werden als unvollständiger Eilegeapparat zusammengefaßt.Am vollstandigen Eilegeapparat sind seine Teile durch Gelenke und Muskeln beweglich, am unvollstandigen sind sie starr ; Gelenke und Legemuskeln fehlen. Die fur die Eiablage wichtigen Gelenke und Muskeln werden beschrieben.Die Entwicklung des vollstandigen Eilegeapparates erfolgt bei der Larve in der Reihenfolge, daß zuerst die Gon. laterales, hierauf die mediales und zuletzt die anteriores ausgebildet werden. Die Rudimentation des unvollstandigen geschieht in der gleichen Reihenfolge, indem zuerst die Gon. laterales und als letzte die anteriores zurück-gebildet worden.Die Eiablage erfolgt beim vollstandigen Eilegeapparat primär exophytisch durch Ablage auf dem Boden oder endophytisch durch Einstechen in Pflanzengewebe, beim unvollstandigen Eilegeapparat exophytisch durch Ablage in das Wasser.Es wind angenommen, daß die primär exophytische Ablageart die ursprünglichste ist und alle anderen von ihr abzuleiten sind.Die endophytische Ablage entwickelt an den Gonapophysen verschiedene Anpassungen, die exophytische führt zu ihrer Rudimentation.Anpassungen an die endophytische Ablage sind Verkürzung der Gonapophysen, Entwicklung eines Tastapparates (Styli), eines Schneide-apparate (Gon. mediales), einer Legeröhre (Gon. anteriores) und einer Stützkante an den Gon. laterales, Ablage in Gonaphysenstellung, oder am 10. Sternit, Ablage in Sternitstellung.Ablage in Gonapophysenstellung beansprucht die Gon. laterales und führt bei Ablage in ein Substrat von zunehmender Härte - sie erfolgt in extremen Fallen in Baumstämme — zu verschiedenen Modifikationen ; Ablage in Sternitstellung läßt die Gon. laterales unbeansprucht und könnte bei Ablage in ein Substrat von abnehmender Härte — sie erfolgt in extremen Fallen in Schlamm — zu Rudimentation der Gon. laterales und exophytischer Ablage in das Wasser überleiten.Der unvollständige Eilegeapparat zeigt eine große Formenmannigfaltigkeit, die sich aber auf zwei Grundtypen, einem mit zwei Paar Gonapophysen — es fehlen die Gon. laterales — und einem mit einem Gonapophysenpaar, der Scheidenklappe, einem Rudiment der Gon. anteriores, zurückführen lassen.Der Zweigonapophysentypus ist bei verschiedenen Gruppen erhalten; bei den Cordulegasterinae ist er morphologisch einheitlich, was einen Stillstand des Rudimentationsprozesses andeutet, und an eine bestimmte Eiablageart angepaßt; bei den anderen Gruppen ist er morphologisch sehr verschieden, wobei es sich wohl um verschiedene Rudimentationsstufen handelt, und fur die Eiablage funktionslos geworden.Der Scheidenklappentypus findet sich bei den Gomphidae, Corduliidae und Libellulidae. Ursprünglichere Formen zeigen längere, höher entwickelte, kürzere Scheidenklappen. Bei vielen Arten ist die Scheidenk1appe restlos rudimentiert. Ihre Rolle für die Eiablage ist fraglich, vielleicht nur sinnesphysiologischer Art. Mechanisch zu deutende Formen (Spitzhammerbildung) kommen vor und sind gelegentlich mit Eiablage auf dem Boden verbunden, was als Anklänge an eine primär exophytische Ablage gedeutet wird.Bei den Libellulidae werden vereinzelt sekundäre Apparate aus neuen Elementen entwickelt.Die Eizahl ist bei Formen mit vollständigem Eilegeapparat höher als bei Formen mit ,unvollständigem und bei den Corduliidae und Libellulidae am höchsten.Die morphologische Vielfalt der Eilegeapparate ist das Ergebnis von zwei Verhaltensänderungen, dem Üborgang der Imagines zu einer Ablage durch Einstechen in Pflanzengewebe und dem Übergang der Larven zum Leben im Wasser. Diese Änderungen wurden von den einzelnen Gruppen auf verschiedene Weise und in verschiedenem Ausmaße vollzogen und ließen eine Unzahl von morphologischen Typen entstehen.Das Bestreben, die Eier möglichst nahe dem Wasser abzulegen, führte jene Gruppen, die nicht oder nicht zu weit an die Ablage in Pflanzengewebe angepaßt waren, zur Ablage in das Wasser. Diese Ab lageart führte zur Rudimentation der Gonapophysen und ließ möglicherweise neue, der neuen Ablageart angepaßte Apparate entstehen.Die Rudimentation der Gonapophysen ermöglichte eine Erhöhung der Eizahl und führte these Gruppen zur Besiedlung von neuen Lebensräumen und damit zu ihrer heute dominierenden Stellung innerhalb der Ordnung.     

Untersuchungen über den Einfluß der Adaptationstemperatur auf die Resistenz und Aktivität der Transaminasen von Hefezellen

Zusammenfassung Die Hitzeresistenz und Aktivität von Transaminasen aus Candida pseudotropicalis wurde nach Adaptation der Kulturen an 20 und 40°C untersucht. Mit Anpassung an die höhere Temperatur nahm die Hitzeresistenz der Asparaginsäure--Ketoglutarsäure-Transaminase (AKT) zu. Die Substrate der AKT, Asparaginsäure, Pyridoxalphosphat und besonders -Ketoglutarsäure, verliehen dem Enzym aus beiden Adaptationstemperaturen eine höhere Hitzeresistenz. Durch weitere Aminosäuren wurde dagegen keine nennenswerte Resistenzsteigerung hervorgerufen. Der Hitzedenaturierung ging eine Aktivierung voraus, die bei Anwesenheit der stabilisierenden Substrate besonders ausgeprägt war/Die Aktivität der AKT war bei der an 40°C adaptierten Hefe erheblich höher als bei der 20^o-Hefe, dagegen konnte eine Leucin-Oxalessigsäure-Transaminase nur bei der tieferen, Adaptationstemperatur beobachtet werden. Zugabe von Pyridoxalphosphat steigerte die AKT-Aktivität in zellfreien Extrakten, und zwar am stärksten bei der weniger aktiven 20^o-Hefe. Die durch die unterschiedlichen Adaptationstemperaturen bedingten Leistungsunterschiede konnten durch das Coenzym teilweise ausgeglichen werden.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir, für die Gewährung einer Sachbeihilfe.     

Resistance to organophosphorus insecticides in the SKA strain of houseflies (Musca domestica)

The response of a susceptible strain and the diazinon-selected strain of houseflies, the SKA, to 20 organophosphorus insecticides was measured by topical application and injection.The SKA strain was very resistant to diazinon, ethyl chlorthion, chlorthion and parathion, moderately resistant to five other insecticides and only slightly resistant to the remainder. It was more resistant to the diethoxy than dimethoxy compounds and was only very slightly resistant to malathion. The compounds, especially the phosphates, were more toxic when injected than when applied topically. Additions or substitutions in the phenyl ring of the parathion molecule resulted in compounds less toxic than parathion, particularly to susceptible flies.

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Zusammenfassung Die Reaktion eines anfälligen und des auf Diazinonresistenz ausgelesenen Stammes SKA der Stubenfliege auf Organophosphor-Insektizide wurde nach topischer Applikation und Injektion gemessen.Der SKA-Stamm war sehr widerstandsfähig gegen Diazinon, Äthylchlorthion, Chlorthion und Parathion, mäßig resistent gegen fünf andere Insektizide und nur schwach resistent gegen die übrigen. Er war gegen die Diäthoxy-Verbindungen widerstandsfähiger als gegen Dimethoxy-Verbindungen und gegen Malathion nur sehr schwach resistent. Die Verbindungen, insbesondere die Phosphate, wirkten injiziert giftiger als bei äußerer Applikation. Additionen und Substitutionen im Phenyl-Ring des Parathion-Moloküls ergaben Verbindungen, die besonders gegen anfällige Fliegen weniger toxisch wirken.

     

Ionenverhältnisse und die Besiedlung hyperhaliner Gewässer,besonders durch Insekten

Zusammenfassung Die Besiedlung hyperhaliner Gewässer ist nur den Tieren möglich, die eine ausgeprägte Osmoregulation haben. In einem kurzen Überblick über die wichtigsten Ionenwirkungen wird die Bedeutung der einzelnen Ionen auf die Osmoregulation dargelegt. Dabei wird vor allem auf die Wirkung der gemeinsamen Einwirkung mehrerer Ionen hingewiesen. Im ökologischen Teil wird auf die Besiedlungsbedingungen hyperhaliner Gewässer und die im Freiland beobachtete Verteilung der Organismen in Gewässern mit unbalanziertem Ionenmilieu eingegangen. Um die an derartige Ionenverhältnisse gebundenen Tiere und ihre Lebensbedingungen zu charakterisieren wird der Ausdruck Kairie vorgeschlagen und diskutiert, der eine Erweiterung des Rapie-Begriffes vonPora darstellt. Ein stenokairischer Organismus stellt sehr enge Bedingungen an die ionale Zusammensetzung des Aussenmilieus, ein eurykairischer Organismus vermag Gewässer verschiedenster ionaler Zusammensetzung zu besiedeln.     

Notizen über die Riesenkerne und „Riesenchromosomen“ in den Antipoden vonAconitum

Zusammenfassung Die Antipodenkerne vonAconitum vulparia, A. ranunculifolium, A. neomontanum undA. variegatum wachsen endomitotisch heran und erreichen offensichtlich hohe Polyploidiegrade (von vermutlich 64- und 128-Ploidie).Das stark vermehrte chromatische Material ist dabei entweder so wie in den diploiden Kernen annähernd gleichmäßig über den Kernraum verteilt oder zu Endochromozentren oder Riesenchromosomen zusammengeschlossen.Die Endochromozentren und Riesenchromosomen finden sich stets in haploider Zahl gemäß der Ausgangssituation in den Antipoden. Sie setzen sich aus den endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen zusammen. Diese sind in den Endochromozentren an der Spindelansatzstelle oder in proximalen, wahrscheinlich leicht heterochromatischen Teilen vereinigt und spreizen im übrigen; in den Riesenchromosomen bilden sie kabelartige Aggregate.In manchen Ruhekernen mit Endochromozentren sind die Chromosomen nach Art einer frühen mitotischen Prophase spiralisiert.Von welchen Umständen die Ausbildung der bestimmten verschiedenartigen Kernstrukturen abhängt, ist nicht bekannt.Die Häufigkeit der Kerne mit Riesenchromosomen war bei allen Arten sehr gering; sie fanden sich beiAconitum neomontanum — wahrscheinlich, weil nur wenig Material zur Verfügung stand — überhaupt nicht und nur beiA. variegatum relativ häufiger als bei den anderen Arten.BeiA. variegatum läßt sich ein SAT-Riesenchromosom mit einem mitotischen SAT-Chromosom homologisieren und in mehreren Antipodenkernen an Hand bestimmter Baueigentümlichkeiten wiedererkennen.Bei dieser Art zeigt sich im kompakten sowie im lockerer gebauten Heterochromatin eine Tendenz zur Bildung von Querreihen und nicht ganz regelmäßigen Scheiben aus gleichartigen Chromomeren oder Sammelchromomeren. Im Euchromatin fehlen dagegen Anzeichen einer Scheibenbildung.Das Längenverhältnis von mitotischen Metaphasechromosomen zu Riesenchromosomen beträgt schätzungsweise 110.Auch beiDelphinium werden nach Stichproben anD. ajacis und einer Gartenform die Antipodenkerne hoch endopolyploid und bilden sich Endochromozentren nach dem Muster vonPapaver undAconitum aus.     

Über die Verwendung der reversibel polymeren Metachromasie von Pseudoisocyanin zur Gewebsfärbung

Zusammenfassung 1. Pseudoisocyanin gibt mit den dicht gelagerten elektronegativen Gruppen von Mukopolysacchariden in Geweben und Lösungen, wie auch mit synthetischen Produkten mit linear angeordneten elektronegativen Gruppen in Lösung wie z. B. Polyäthylensulfosäuren eine metachromatische Reaktion mit der charakteristischen langwelligen Bande (vgl.Scheibe u.Schauer 1958). Die elektronegativen Gruppen binden die Farbstoffmoleküle elektrostatisch und bilden die Gruppierung des reversiblen Polymerisates.2. Die metachromatische Reaktion mit der reversibel polymeren Bande läßt sich in Gewebsschnitten deutlich demonstrieren. Das Farbstoffpolymerisat absorbiert in Lösung bei der gleichen Wellenlänge wie im Gewebe, wodurch die Gleichheit der Vorgänge im Gewebe und in Lösung bewiesen ist.3. Das Pseudoisocyanin erscheint für die Darstellung von Mukopolysacchariden besonders geeignet, da nach früheren Arbeiten (Scheibe 1938,Zimmermann u.Scheibe 1956) schon eine monomolekulare Schicht die reversibel polymere Bande und damit die Metachromasie beobachtbar macht. Ferner sind bei Betrachtung der mit Pseudoisocyanin gefärbten Schnitte im monochromatischen Licht bei der Wellenlänge der polymeren Absorption Spuren von Mukopolysacchariden noch deutlich zu erkennen, die bei Betrachtung im weißen Licht unauffällig bleiben.4. An Hand einiger Beispiele (Mastzellen, Knorpelgewebe, hyalinisiertes Bindegewebe) wird die Verwendungsmöglichkeit in der Histochemie gezeigt.

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Summary 1. Pseudoisocyanin interacts with densly positioned electronegative groups of mucopolysaccharides in tissues and in solutions in the same way as it interacts with linear positioned electronegative groups of synthetic products in solution (for instance polyaethylensulfoacids). The metachromasia, which is due to this reaction of pseudoisocyanin with mucopolysaccharides shows a characteristic wave-band 5727 Å (Scheibe undSchauer 1958). The dye is bound electrostatically by the electronegative groups in form of a reversible polymerisate.2. The metachromatic reaction with the reversible polymerisate has been demonstrated in tissue-sections. The polymerisate with the dyestuff is shown to adsorb light at the same wavelength in tissues as in solutions. This finding confirms the identity of the reaction in tissues and in solutions.3. Pseudoisocyanin seems to be especially suited for the detection of mucopolysaccharides, for even a monomolecular layer of dyestuff allows the observation of the reversible polymeric band and therefore shows metachromasia. Further, after staining with pseudoisocyanin even small trans of mucopolysac charides which are not visible in the white light can be demonstrated by means of monochromatic light at the wave-length of the polymer absorption.4. As shown by staining mastcells, cartilage-tissue, hyaliniced connectivetissue, pseudoisocyanin seems to be of use for appliance in histochemistry.

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Mit 4 Textabbildungen