Banding patterns and late replication in HeLa cells

Summary The modal chromosome number of the HeLa HEI was determined as 71. About 80% of these chromosomes are intact normal human chromosomes, judging from their banding patterns. Up to 18 marker chromosomes were found. The composition of several of them was elucidated. If the chromosome constitution of the HeLa is calculated including the analyzed markers, most chromosomes are present in 3 copies per cell. Chromosome No. 8 is present only in one copy per cell whereas there are usually 4 copies of chromosome No. 9. The late 3H-thymidine incorporation patterns of the apparently normal chromosomes of the HeLa cells are identical to those of normal cells. However, the incorporation rates of the secondary constrictions of chromosomes Nos. 1 and 9 are strikingly enhanced in contrast to normal blood cultures. Typical late replication patterns are also observed in the marker chromosomes. The replication patterns of identifiable normal segments of the markers are no different from the corresponding segments of normal chromosomes.

---

Zusammenfassung Die mittlere Chromosomenzahl im HeLa HEI-Stamm liegt bei 71. Ungefähr 80% dieser Chromosomen sind, soweit man aus ihrem Bänderungsmuster schließen kann, intakte normale menschliche Chromosomen. Bis zu 18 Marker-Chromosomen wurden in den einzelnen Zellen gefunden; die Zusammensetzung mehrerer dieser Marker konnte aufgeklärt werden. Wenn diese analysierten Marker einkalkuliert werden, zeigt sich, daß die meisten Chromosomen im HeLa-Stamm in 3 Kopien vorliegen. Das Chromosom Nr. 8 findet sich nur in einem Exemplar je Zelle, wogegen das Chromosom Nr. 9 meistens in 4 Kopien vorliegt. In den offenbar normalen Chromosomen des HeLa-Stammes stimmen die Muster der späten DNS-Replikation mit denen in normalen diploiden Zellen überein. Allerdings ist die Einbaurate in den sekundären Constrictionen der Chromosomen Nr. 1 und 9 deutlich gegenüber normalen Blutkulturzellen erhöht. Auch die Marker zeigen typische Spät-Replikationsmuster. Die Replikation in den identifizierten Abschnitten der Marker stimmt mit derjenigen in den entsprechende Segmenten der intakten Chromosomen überein.

     

Über den unterschiedlichen Formwechsel des Heterochromatins in der mitotischen Prophase vonLithospermum undLilium

Zusammenfassung In den Zellkernen vonLithospermum purpurocaeruleum setzt die mitotische Prophase so wie bei anderen Arten unter Zerstäubung der Chromozentren ein; an ihre Stelle treten Heterochromomeren, die sich im Höhepunkt an die umgebenden Euchromomeren angleichen. Später, wenn die Spiralisation der Chromosomen beginnt, zeigt sich wieder ein deutlicher Unterschied zwischen Eu- und Heterochromatin. Er bleibt kontinuierlich bis in die späte Prophase erhalten; erst dann erreichen die euchromatischen Teile der Chromosomen den gleichen Kontraktionszustand wie die heterochromatischen.BeiLilium henryi verläuft die Prophase anders. Im Zerstäubungsstadium wird zwar ebenfalls eine Zerlegung der interphasischen Chromozentren herbeigeführt, doch bleiben im gesamten weiteren Verlauf der Prophase eu- und heterochromatische Chromosomenteile völlig aneinander angeglichen.Die statistische Verteilung der Volumina der interphasischen und prophasischen Kerne spricht für die Zugehörigkeit des Zerstäubungsstadiums zur Prophase und gegen die Auffassung, daß es einem Teil der S-Periode zuzurechnen ist.

---

In the nuclei ofLithospermum purpurocaeruleum mitotic prophase starts with the dispersion of the chromocenters, just as it does in other species, too; in place of the chromocenters heterochromomers come forth, which assimilate to the surrounding euchromomers at culmination time. Later, when the chromosomes begin to spiralize, a distinct differentiation in euchromatin and heterochromatin is visible again. It is conserved until late prophase. Only then the euchromatic parts of the chromosomes attain the same degree of spiralisation as the heterochromatic ones.InLilium henryi prophase takes another course. There is a decomposition of the interphase chromocenters in the dispersion stage, too, but during further prophase the euchromatic and heterochromatic parts of the chromosomes contract in the same way and are not differentiated from each other.The statistical distribution of the volumes of interphasic and prophasic nuclei confirms the assumption, that the dispersion stage belongs to prophase, and not to the S-period of interphase.

---

---

Herrn Prof. Dr.Lothar Geitler, in Verehrung und Dankbarkeit zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Cytologie der Pädogenese und der Geschlechts-bestimmung einer heterogonen Gallmücke

Zusammenfassung Die weiblichen Larven der heterogonen Gallmücke Heteropeza pygmaea (Syn.: Oligarces paradoxus) können milieuabhängig viviparpädogenetisch sowohl weibliche als auch männliche Nachkommen erzeugen.Das Divergieren der pädogenetischen Entwicklung von Weibchen und Männchen ist spätestens im Laufe der ersten Reifeteilung sichtbar: Bei Weibchen läuft nur eine, und zwar eine äquationelle Reifeteilung ab. Der nicht reduzierte Eikern enthält ungefähr 77 Chromosomen. Der einzige Richtungskern degeneriert in der Regel. Aus Eiern, in denen beide Reifeteilungen durchgeführt werden und der Chromosomensatz des Eikerns auf 38 oder 39 Chromosomen reduziert wird, entwickeln sich Männchen. Die drei Richtungskerne degenerieren nicht, sondern beteiligen sich an der Furchung.Die Männcheneier sind in der Regel schon vor der Metaphase der ersten Reifeteilung daran zu erkennen, daß sie größer sind als Weibcheneier gleichen Kernteilungsstadiums und außerdem eine im Verhältnis zur Nährkammer sehr viel größere Eikammer haben.Zwischen Meiose und erster Furchungsteilung der Männchen wird die Chromosomenzahl des reduzierten Eikerns aufreguliert, indem zwei oder mehrere somatische Kerne der Mutter mit dem Eikern verschmelzen. Diese somatischen Kerne wurden schon während der Meiose in der Eikammer beobachtet.In der zweiten bis vierten Furchungsteilung werden in Weibchen und Männchen Chromosomen aus den zukünftigen somatischen Kernen eliminiert (1. El.). Jeweils ein Kern jedes Embryos, der spätere Keimbahnkern, wird von dieser Elimination ausgenommen. Im Männchen ist dies stets ein Abkömmling des auf regulierten Kerns. Aus den anderen Abkömmlingen des aufregulierten Kerns werden die zur Aufregulation verwendeten Chromosomen der mütterlichen Somakerne eliminiert.In der sechsten bis achten Furchungsteilung wird in beiden Geschlechtern aus den künftigen somatischen Kernen ein einzelnes Chromosom eliminiert (2. El.). Danach enthalten die Somakerne die endgültigen Chromosomenzahlen: im Weibchen 10, im Männchen 5. Die Chromosomenzahl der Spermatocyten II beträgt 7.Meinem verehrten Lehrer, Prof. Dr. H. Ulrich, danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und den stets fördernden Einfluß, den er auf den Fortgang der Untersuchungen ausübte. Ich danke Herrn F. Würgler und Herrn Dr. W. Sautee für ihre Hilfe bei der Auswertung und meiner Mutter für ihre Unterstützung beim Verfassen des Manuskripts. Prof. J. Seiler und Prof. H. Bauer danke ich für ihre wertvollen Ratschläge.     

Die Ultrastruktur der Mitosekerne in den Plasmodien von Physarum polycephalum

Zusammenfassung Die Ultrastruktur der mitotischen Kerne in den Plasmodien von Physarum polycephalum wurde mit der Dünnschnitt- und der Gefrierätztechnik untersucht.Die Kernhülle bleibt während der Mitose bis in die Telophase erhalten, löst sich dann aber zuerst in der Polgegend und später in der Interzone auf. Bläschen, welche mit Ribosomen besetzt sind, lagern sich an die membranfreien Stellen an und bilden, zusammen mit Teilen der alten Kernhülle, die Hülle der Tochterkerne. Die Porenkomplexe bleiben während der Mitose erhalten.Der Spindelapparat ist in der Metaphase aufgebaut aus durchgehenden Mikrotubuli, welche die Pole verbinden, und aus Kinetochor-Mikrotubuli, welche Chromosomen und Pol verbinden. Die scheibenförmigen Kinetochore 1500–2500 Å im Durchmesser, sind mit einem oder zwei Mikrotubuli verbunden.In der Anaphase erfolgt eine deutliche Streckung des Spindelapparates und eine geringe Verkürzung des Abstandes zwischen Chromosomen und Pol. Da die durchgehenden Mikrotubuli in der Telophase in der Polgegend divergieren, sind sie kaum direkt (durch Stoßen) an der Verlängerung des Spindelapparates beteiligt. Invaginationen der Kernhülle stimmen mit der Hypothese überein, daß während der Anaphasentrennung der Chromosomen Kontraktionswellen auftreten.Filamente, 30–90 Å im Durchmesser, wurden im Spindelapparat beobachtet. Ihre Anordnung und die Ähnlichkeit mit den cytoplasmatischen Filamenten von Physarum lassen vermuten, daß es sich um kontraktile Elemente handelt.

---

The ultrastructure of mitotic nuclei in plasmodia of Physarum polycephalum

Summary The ultrastructure of mitotic nuclei of Physarum polycephalum was investigated by freeze-etching and sectioning techniques.The nuclear envelope remains intact until telophase, and then dissapears first in the polar regions and later in the interzone. Vesicles covered with ribosomes accumulate in the resulting membrane-free areas, and contribute, together with portions of the old nuclear envelope, to the building of the new nuclear envelope. The nuclear pore complexes remain intact during mitosis.The mitotic apparatus in metaphase contains continuous microtubules connecting the two poles, and kinetochore-microtubules connecting chromosomes and poles. The disc-shaped kinetochores, 1500 to 2500 Å in diameter, are in contact with one or two microtubules.In anaphase the mitotic apparatus elongates markedly and the distance between chromosomes and poles shortens slightly. Since the continuous microtubules diverge in the polar regions, they are probably not directly involved in the elongation of the mitotic apparatus. Invaginations of the nuclear envelope indicate that the anaphase separation of chromosomes is accompanied by waves of contractions.Filaments, 30 to 90 Å in diameter, were observed in the mitotic apparatus. Their arrangement and their similarity with cytoplasmic filaments suggest that they are contractile.

Die vorliegende Arbeit wurde der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich als Dissertation vorgelegt.     

Über die spätglaziale Vegetations-und Klimaentwicklung im westlichen Bodenseegebiet

Zusammenfassung Die spätglaziale Vegetations- und Klimaentwicklung des westlichen Bodenseegebietes ist entgegen den bisherigen Angaben genau so verlaufen wie am Federsee: auf eine erste Ausbreitung von Birkenwäldern folgte eine längere Vorherrschaft von Kieferngehölzen, die aber durch eine zweigipfelige Birkenschwankung von stadialem Charakter, die am Bodensee mit einer teilweisen Verdrängung der Wälder verbunden war und auf einen Temperaturrückgang zurückgeführt werden muß, in eine ältere und eine jüngere Kiefernzeit geteilt wird. Es ist wahrscheinlich, daß diese Birkenschwankung am Bodensee wie am Federsee der Schlußvereisung der Alpen (dem Gschnitz- und Daunstadium) entspricht, die ältere Kiefernzeit aber dem Bühl-Gschnitz-Interstadial bzw. der Allerödzeit im nördlichen Mitteleuropa. Vor allem zur Zeit der noch nicht völlig geschlossenen Birkenwälder, aber auch in den anderen Zeitabschnitten vor dem Beginn der Haselausbreitung spieltenArtemisia-reiche und offenbar steppenartige Pflanzengesellschaften eine auffällige Rolle.Mit 3 Textabbildungen.Die Arbeit ist ein Teil der unveröffentlicht hinterlassenen, im Botanischen Institut der ehemaligen Reichsuniversität Straßburg angefertigten Dissertation meiner Mitarbeiterin Frau Dr.Inge Müller, geb.Dettinger. Um eine baldige Drucklegung zu ermöglichen, habe ich den Text kürzen und umschreiben müssen. Bei der Erörterung der Altersbestimmung bin ich vom Original, das sich stärker an meine älteren Ansichten von 1935 anlehnte, abgewichen. Für diesen Abschnitt (D) möchte ich daher allein die Verantwortung tragen. Die in sehr sorgfältiger Weise erarbeiteten und sehr klaren Untersuchungsergebnisse werden ihre Bedeutung auch dann behalten, wenn sich unsere Ansichten über das Alter der spätglazialen Perioden noch ändern sollten. Frau Dr.Müller aber wird als selbstloser, stets hilfsbereiter Kamerad allen chemaligen Angehörigen des Instituts unvergessen bleiben (F. Firbas).     

Late DNA replication pattern of human chromosomes determined by means of 3H-Deoxycytidine

Summary In the earlier investigations of the late labeling patterns of human chromosomes, ³H-thymidine was used for labeling. Since the quinacrine-positive areas of the chromosomes which were generally shown to correspond to the late replicating segments are composed of A+T-rich DNA, preferential incorporation of ³H-thymidine alone might result in the formation of this labeling pattern. When ³H-deoxycytidine was used, however, the same, but less distinct late labeling patterns were obtained as after ³H-thymidine incorporation. Obviously, the late labeling pattern is enhanced by ³H-thymidine incorporation in the quinacrine-positive areas. The dull fluorescent secondary constrictions of the chromosomes Nos. 1 and 16 were more frequently labeled when ³H-deoxycytidine was used.

---

Zusammenfassung Bei den früheren Untersuchungen über das Spät-Replikationsmuster der menschlichen Chromsomen wurde ³H-Thymidin zur Markierung verwendet. Da die quinacrinpositiven Areale der Chromosomen, die im allgemeinen mit den spätreplizierenden Segmenten zusammenfallen, durch einen erhöhten A+T-Gehalt gekennzeichnet sind, könnten diese Muster allein durch bevorzugten Einbau von ³H-Thymidin entstehen.Bei Verwendung von ³H-deoxy-Cytidin werden jedoch identische, allerdings weniger deutliche Replikationsmuster erhalten. Offenbar wird das Spätreplikationsmuster durch verstärkten Einbau von ³H-Thymidin in die quinacrinpositiven Areale verstärkt. Die nur schwach fluorescierenden sekundären Constrictionen der Chromosomen Nr. 1 und 16 waren nach Verwendung von ³H-deoxy-Cytidin häufiger markiert als nach Markierung mit ³H-Thymidin.

     

Über die Einwirkung von Nucleasen und Proteasen auf die Morphologie menschlicher Chromosomen

Zusammenfassung Nach den üblichen Techniken präparierte ungefärbte Chromosomen wurden unter mikroskopischer Kontrolle mit Hilfe einer Durchströmungsmethode dem Einfluß verschiedener Enzyme ausgesetzt. Diese Durchströmungsmethode garantiert einen vollständigen Austausch des Milieus und eine vollständige Elution der Spaltprodukte.DNase-Einwirkung führt zu feulgennegativen Chromosomenreststrukturen unter Erhaltung der äußeren Chromosomenform. Trypsin führt je nach Konzentration bis zu Strukturverlust der feulgenpositiv verbleibenden Chromosomen. Pepsin hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Morphologie und Färbbarkeit.Die nach DNase-Behandlung entstehenden Reststrukturen lassen sich mit Trypsin und Pepsin konzentrationsabhängig jeweils verschieden stark abbauen; die Einwirkung beider Proteasen nacheinander führt zu völligem Verschwinden der Chromosomen. Damit ist ein Proteinanteil am Aufbau der Chromosomen nachgewiesen.Über orientierende Versuche mit RNase-Einwirkung auf Chromosomen und osmotische Versuche an den Reststrukturen wird ebenfalls berichtet. Es folgt eine Diskussion des chemischen und strukturellen Aufbaus der Chromosomen.

---

Unstained human chromosome preparations were exposed to various enzymes by suffusion under microscopic control. With the method used, a complete elution of enzyme-treated soluble compounds as well as an exchange of the medium becomes possible.DNAse treatment renders Feulgen-negative chromosome residues with unchanged shape. Trypsine, on the other hand, leads depending on concentration to a complete loss of structure, whereas the Feulgen reaction remains positive. Pepsine does not influence shape or staining.Chromosome residues produced by DNAse suffusion are broken down partially by trypsine as well as pepsine; the degree of decomposition depends on enzyme concentration. Both proteases used one after the other lead to complete disappearance of chromosomes. This result points to an essential roll of proteins in chromosome structure.Additional pilot experiments using RNAse and changing of the osmotic pressure were carried out with the chromosome residues. The consequences of the results mentioned for the problems of chemical composition and structure of chromosomes are discussed.

---

---

Direktor: Prof. Dr. med. Dr. H. Baitsch

---

Wesentliche Teile der vorliegenden Arbeit werden von Herrn Ali Bustani als Dissertation der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg i. Br. vorgelegt.     

Chromosomenuntersuchungen bei Salda littoealis L., Calocoris chenopodii Fall. und Mesovelia furcata Muls.&Rey,sowie Studien über die Chromosomen bei verschiedenen Hemiptera-Heteroptera im Hinblick auf phylogenetische Betrachtungen

Zusammenfassung Alle 3 hier behandelten Arten stimmen insofern mit den meisten Hemipteren überein, als die Chromosomen der Geschlechtszellen nach der Teilung zu mehr oder weniger langen Pasern anwachsen. Am ausgeprägtesten in dieser Beziehung ist Mesovelia furcata.Die Anzahl der Chromosomen ist bei allen hoch; bei der Art Salda, littoralis diploid 32 + X, bei Calocoris chenopodii 30 + X + Y und bei Mesovelia furcata 30 + 4 X + Y. Diese große Zahl deutet darauf, daß sie genetisch betrachtet zu den primitiveren Arten gehören. Das eigenartige Verhalten, daß die beiden Partner des Mikrochromosomenpaares verschieden groß sein können, ist nur bei der Art Salda littoralis festzustellen, dagegen nicht bei den beiden anderen, die mehrere Geschlechtschromosomen haben.Das Spermatogonienstadium ist bei allen Arten sehr ähnlich und weist nur in bezug auf die Geschlechtschromosomen Variationen auf. Bei Salda littoralis verhält sich das Heterochromosom normal, während bei den beiden anderen Arten mit zwei oder mehreren Geschlechtschromosomen letztere beim Ausspinnen erst getrennt in 2 Gruppen auftreten, die sich später vereinigen und sich bei der Zusammenziehung der Allosomen wieder voneinander freimachen. Die Verbindung zwischen den Geschlechtschromosomen wird bei der Art Calocoris chenopodii niemals so vollständig wie bei Mesovelia furcata.Zu Beginn des Spermatozytenstadiums ist der Verlauf bei den 3 Arten recht gleich. Die Chromosomen setzen sich nicht in einem begrenzten Gebiet an der Kernmembran fest, sondern in allen Teilen des Kernes, obgleich sich die meisten an der einen Hälfte anhäufen. Aus diesem Grunde kann niemals ein schön ausgebildetes Bukettstadium entstehen. Die nach der Synapsis oft erfolgende Zusammenziehung der Allosomen ist bei Salda littoralis nicht nachweisbar, bei Mesovelia furcata gering, bei Calocoris chenopodii dagegen sehr ausgeprägt (Tafel III, 14).Die weiteren Entwicklungsstadien der Allosomen bis zum Spermatozoenstadium sind sehr gleich und stimmen mit dem bei Hemiptera-Heteroptera üblichen überein. Sie bilden sich zu feinen Fasern um, gleichzeitig damit, daß sie sich trennen. Dabei entwickelt sich bei der Art Salda littoralis ein schönes Strickleiterstadium (Tafel I, 20), wobei sich die Querriegel zwischen den Chromomeren herausbilden. Dadurch daß sie sich nach der Trennung nur am einen Ende aneinander festhalten und die Längsspalte zustande kommt, ergibt sich nach weiterer Zusammenziehung die typische Tetradenfigur. Bei der Spermatozoenbildung wachsen die Allosomen wieder und bilden ein feinmaschiges Netzwerk.Das Heterochromosom weist, abgesehen von seiner abweichenden Größe, bei der Art Salda littoralis keine besonderen nennenswerten Eigenheiten im Entwicklungsverlauf auf. Das einzige, was in die Augen fällt, ist, daß es bei der zweiten Reifeteilung nicht weiter in der Äquatorialplatte nach den Allosomen verweilt, sondern schon im Anfang zu dem einen Pol mitfolgt, was möglicherweise ein primitiver Zug ist (Tafel II, 39–41). Bei der Art Calocoris chenopodii vereinigen sich die beiden Heterochromosomen sofort nach der letzten Spermatogonienteilung und sind dann bis zur Diakinese zu einer Einheit zusammengeschlossen. Eigentümlicherweise verhält sich das Y-Chromosom in der ersten Reifeteilung wie das X-Chromosom bei anderen Arten bei der zweiten Reifeteilung, indem es länger in der Äquatorialplatte verweilt (Tafel III, 36). In der folgenden zweiten Reifeteilung gehen die beiden Geschlechtschromosomen dagegen rascher zu den betreffenden Polen als die Allosomen. Bei der Art Mesovelia furcata sind die 5 Geschlechtschromosomen nach der letzten Spermatogonienteilung im Anfang zu einer einzigen Einheit zusammengeschlossen. Bei günstigen Gelegenheiten (Tafel IV, 16) kann man deutlich sehen, wie sie linear vereinigt liegen, wobei das größte am freien Ende gelegen ist, das kleinste zur Zellmembran hin. Sie liegen also in einer Größenkategorie. Ihre Stellung zueinander geht deutlicher aus Tafel IV, 17 hervor, auf der sie aus irgendeinem Grunde voneinander geglitten sind. Dieser Aufbau der zusammengesetzten Geschlechtschromosomen ist äußerst lehrreich, denn er zeigt, daß die bei den Hemipteren in gewissen Entwicklungsstadien so gewöhnliche Keulenform der Chromosomen auf rein morphologisch bedingten Größenunterschieden in den verschiedenen Teilen des Chromosoms beruhen muß. Er stützt auch die Reutersche Theorie (1930), nach der die Chromosomen genetisch durch Wachsen kleinerer Stücke zustande gekommen sind, die linear zusammengefügt waren. Die Geschlechtschromosomen bilden indes bald 2 Gruppen, eine größere, die wahrscheinlich aus den beiden größten besteht und einer kleineren, die die 3 kleineren bildet. Man sieht jetzt deutlich, daß die Chromosomen ringförmig sind. In diesem Zusammenhang kann darauf hingewiesen werden, daß man eine ähnliche Ringform bei der Art Calocoris chenopodii beobachten kann (Tafel III, 20). Mitunter bekommen die Geschlechtschromosomen Kugelform (Tafel IV, 31–33), die besonders während der Diakinese hervortritt, wo sie sich alle voneinander trennen. Dies beruht darauf, daß das ringförmige Chromosom sich in eine Spirale zusammenrollt. Bei der ersten Reifeteilung teilt sich das Y-Chromosom vor allen anderen.Die somatischen Chromosomen sind bei allen 3 Arten sehr ähnlich, keulenförmig, mitunter, z. B. bei der Art Salda littoralis, sind die Darmzellen etwas langgestreckt. Lange bandförmige fehlen bei allen. Die Kerne der Gehirnzellen sind wie gewöhnlich am einfachsten gebaut und nur bei Salda, littoralis kann das Heterochromosom in diesem Gewebe sicher von den Allosomen unterschieden werden, da es ja das größte von allen ist. Es behält bei dieser Art seine gewöhnliche langgestreckte Form bei, während es bei anderen Geweben schwillt und mehr oder weniger abgerundet ist. Die großen Gehirnzellen des Calocoris chenopodii, bei welchen die Geschlechtschromosomen durch ihre schärferen Konturen gut zu unterscheiden sind, weisen Abweichungen auf.     

Unterschiedliche fluorescenz der beiden homologen chromosomen Nr. 3 beim menschen

Zusammenfassung Nach Atebrinfärbung menschlicher Chromosomen zeigen insgesamt 59% der untersuchten Chromosomen Nr. 3 von 50 Versuchspersonen eine stark fluorescierende Stelle im langen Arm nahe dem Centromer. Das Verhalten der Chromosomen Nr. 3 ist für ein Individuum in allen Zellen konstant. In diploiden Zellen verschiedener Personen enthalten entweder beide, nur eines oder keines der Chromosomen Nr. 3 diese leuchtende Stelle. Tetraploide Zellen verhalten sich entsprechend: entweder alle 4, 2 oder keines der Chromosomen Nr. 3 zeigen die leuchtende Stelle. Daraus und aus der Häufigkeitsverteilung der Kombinationen in einer normalen Bevölkerungsgruppe könnte geschlossen werden, daß es sich bei der fluorescierenden Stelle um eine erbliche Chromosomenvariation handelt, die homozygot positiv, heterozygot oder homozygot negativ vorkommen kann.

---

Difference in fluorescence of the homologe chromosomes No. 3 in man

Summary After staining human chromosomes with quinacrine the chromosome No. 3 frequently shows a strongly fluorescent spot on the long arm near the centromere. This spot was found in 59% of the chromosomes No. 3 of 50 normal persons. It may be present either in both, only in one, or in none of the chromosomes No. 3 in the diploid chromosome set. One of these behaviours is constantly found in all diploid cells obtained from one individual. Tetraploid cells behave accordingly. From these observations and from the frequency of occurrence in a normal population it may be deduced that this body represents an inborn variation of chromosome No. 3 that can be absent or present in a heterozygous or homozygous state in different individuals.

     

Partial trisomy 11 in a child resulting from a complex maternal rearrangement of chromosomes 11, 12 and 13

Summary A complex structural rearrangement of chromosomes 11, 12 and 13 was found in a normal female who gave birth to an affected child with partial trisomy for the short arm of chromosome 11 and a balanced translocation 12/13. The detailed analysis of the G-banded chromosomes from early metaphases permitted the delineation of new chromosomal bands which in turn proved essential to the identification of this unusual phenomenon.

---

Zusammenfassung Bei einer normalen Frau, die ein Kind mit partieller Trisomie des kurzen Armes des Chromosoms 11 und eine balancierte Translokation 12/13 hatte, wurde ein kompliziertes strukturelles Rearrangement der Chromosomen 11, 12 und 13 gefunden. Eine detaillierte Analyse der Chromosomen nach Darstellung der G-Banden aus frühen Metaphasen erlaubte die Abgrenzung neuer Chromosomenbanden, die sich ihrerseits als notwendig für die Analyse dieses seltenen Phänomens erwiesen.

---

---

This work was partly supported by research Grant No. HD-01962 from the National Institutes of Health.     

Nucleoli and chromosomes: Their relationships during the meiotic prophase of the human fetal oocyte

Summary The number of nucleoli and the relations between them and chromosomes in the human fetal oöcyte have been investigated in this study. The differences existing between first oöcytes and spermatocytes have been emphasized. These differences concern essentially the number of nucleoli, the stage during which they appear and the quantity of heterochromatin associated with the nucleoli.The latter appear very early in the oöcyte: they are already present at the beginning of the preleptotene stage. This stage is characterized by the processes of spiralization and despiralization, heretofore not described.The first prophase is characterized by the presence of abundant nucleolar material, especially in the diplotene stage. This abundance is certainly in relation with the active protein synthesis which characterizes the growth of the oöcyte. As in the spermatocyte of the pachytene stage, the majority of nucleolar chromosomes, in the oöcyte, are acrocentric. But in the latter, the quantity of heterochromatin associated with the nucleolus greatly exceeds the quantity present in the nucleolar organizers of acrocentric chromosomes, particularly during the leptotene stage. This supports the opinion that there are multiple sites for the synthesis of the various nucleolar componnents. Also discussed are the roles of heterochromatin and nucleolar organizers in nucleogenesis.

---

Zusammenfassung Die Zahl der Nucleolen sowie ihre Beziehungen zu den Chromosomen wurde an der menschlichen fetalen Oocyte untersucht. Dabei stellten sich deutliche Differenzen zu den Spermatocyten heraus. Diese Differenzen betreffen vor allem die Zahl der Nucleolen, das Stadium, in welchem sie erscheinen, und die Heterochromatinmenge, die mit den Nucleolen assoziiert ist.Diese erscheinen in der Oocyte sehr früh, schon zu Beginn des Präleptotäns. In diesem Stadium wurde erstmalig eine Spiralisation und Despiralisation beschrieben.Die erste Prophase ist durch die Anwesenheit von großen Mengen von Nucleolusmaterial charakterisiert, besonders im Diplotän. Dieser Befund steht sicher in Zusammenhang mit der aktiven Proteinsynthese während des Oocytenwachstums. Wie bei Pachytänspermatocyten sind auch in der Oocyte die meisten der mit dem Nucleolus verbundenen Chromosomen akrozentrisch. Doch übertrifft bei letzterer die Heterochromatinmenge beim Nucleolus die Menge der Nucleolusorganisatoren der akrozentrischen Chromosomen erheblich, besonders während des Leptotäns. Dadurch wird die Auffassung unterstützt, daß die Synthese verschiedener Nucleoluskomponenten an verschiedenen Stellen erfolgt. Die Bedeutung des Heterochromatins und der Nucleolusorganisatoren bei der Entstehung des Nucleolus wird diskutiert.

     

Cytologische Untersuchungen an Antirrhinum majus mut. cancroidea

Zusammenfassung Die canc-Keimlinge sind diploid. Durch früh einsetzende, regellose Teilungsstörungen, Unterbleiben der Zellwandbildung, unvollständige oder fehlende Entwicklung der Kernwände entstehen mixoploide Gewebe wechselnder Polyploidstufen. Zellen und Kerne wachsen zu oft riesenhaften Gebilden heran. Auch in der älteren Pflanze finden diese Störungen ihren Fortgang.Die Gewebsentartung und Polyploidisierung sind also entwickelt, bevor irgendwelche Form- oder Größenänderungen der Chromosomen auftreten.Ein später einsetzender und bis zur Blütenbildung sich verstärkender Gestaltswechsel der Chromosomen wurde im wesentlichen unterhalb des Vegetationskegels in dem postembryonalen Sproßteil gefunden. Alle Veränderungen können in Kernen verschiedenster Valenz vor sich gehen, ihre Entwicklung ist in den Metaphasen am besten zu verfolgen.Die Metaphasechromosomen zeigen eine zunehmende Verkürzung und Verbreiterung und bilden späterhin einen Längsspalt aus. Die Aufteilung der Spalthälften erfolgt erst mit der Mitose, die Chromosomenzahl bleibt die gleiche. In der weiter herangewachsenen Pflanze können die Metaphasen das Aussehen der 1936 (b) beschriebenen Doppel chromosomen des prämeiotischen Archespors haben. Die Wachstumsphasen zeigen, daß diese Zweiergruppen endomitotische Abkömmlinge eines Chromosoms sind. Die innere Teilung wird aber hier unterbrochen, die Paare trennen sich erst in der Mitose, und es liegt weder eine Reduktion noch eine Verdoppelung der Chromosomenzahl vor. Eine auffallende Volumenzunahme der Chromosomen erfolgt in der Bildung von Vierergruppen. Ihre Wachstumsphasen können ebenfalls beobachtet werden. Wenn ihre Aufteilung in Zweiergruppen erst durch die mitotische Spindel erfolgt, so bleibt auch hier die Endomitose unvollständig und die Chromosomenzahl unverändert.Die Vierergruppen können aber in der Metaphase bereits in ihre Zweiergruppen aufgeteilt sein, und solche Chromosomen haben durch Vollendung der inneren Teilung ihre Zahl verdoppelt.Die Polyploidisierung auf dem Wege der inneren Teilung kann auch in anderer Form erfolgen: Metaphasechromosomen ganz normaler Gestalt liegen häufig in strenger oder bereits mehr oder weniger gelockerter Paarung. Die Endomitose ist auch hier zum Abschluß gelangt.Die Vorgänge sind wechselnd und sehr labil. Sie verlaufen häufig nicht einmal einheitlich innerhalb des gleichen Kerns.Die in Endomitose befindlichen Chromosomen sind in der frühen Prophase längsgespalten. Die Spalthälften sind nur zuerst umeinandergeschlungen. Manche Längshälften können bereits in dieser Phase ohne Bindung gepaart nebeneinander liegen. In anderen Fällen löst sich die Umschlingung erst in der späteren Prophase.Im prämeiotischen Archespor sind die endomitotischen Vorstufen in diesem Jahr nicht aufgetreten, ebensowenig waren sie im Cyclus der Meiosis zu beobachten. Daß sie aber auch hier vorkommen können, wurde aus früherem Material erwiesen.Es muß angenommen werden, daß das zur Endomitose führende Chromosomenwachstum bei den canc-Pflanzen weitgehend von Außenbedingungen (Licht und Wärme) abhängig ist.Die gesamten Erscheinungen sind der Ausdruck einer durch Radiunibestrahlung erzeugten, rezessiv mendelnden Mutation.     

Cytologische und cytogenetische Untersuchungen an Hirntumoren

Zusammenfassung Die cytogenetische Untersuchung einer Reihe von 40 kurzzeit-gezüchteten menschlichen Meningeomen ergab als Hauptbefund den Verlust eines kleinen akrozentrischen Chromosoms der Gruppe 21–22 bei 32 Tumoren. 6 Tumoren hatten einen offensichtlich normalen Chromosomensatz, 2 Tumoren eine numerische Chromosomenveränderung ohne Beteiligung eines G-Chromosoms.Bei 18 Meningeomen war der G-Chromosomenverlust die einzige Veränderung; sie bestand entweder bei allen untersuchten Mitosen oder neben einer zusätzlichen normalen Zellinie. Histologisch entsprach diese Gruppe dem typischen endotheliomatösen Meningeom mit unterschiedlich ausgeprägten Sekundärstrukturen und regressiven Veränderungen.Bei 14 Tumoren fehlten neben dem fehlenden G-Chromosom 1–5 weitere Chromosomen; der jeweilige Karyotyp war dabei für den betreffenden Tumor konstant. Die Gruppe mit 44-43 Chromosomen entsprach histologisch überwiegend einem fibromatösen Meningeom, diejenige mit 42-40 Chromosomen einem atypischen endotheliomatösen Meningeom. Tumoren mit mehr als 46 und weniger als 40 Chromosomen fehlten in unserem Material. Bei einigen Meningeomen existierte eine Stammlinie mit einem deletierten Chromosom, in der Regel waren jedoch strukturelle Veränderungen selten. Es konnte lediglich eine Tendenz zur Assoziation von Zentromeren und Telomeren nachgewiesen werden, wobei gelegentlich die Unterscheidung von dizentrischen Chromosomen nicht mehr möglich war.Es wird auf die Ähnlichkeit zwischen dem Befund des Ph¹-Chromosoms bei der chronischen myeloischen Leukämie und der G-Monosomie bei den Meningeomen hingewiesen, sowie auf die Tatsache, daß bei Virusinfektion menschlicher Zellkulturen oft als initiale Veränderung der Verlust eines G-Chromosoms zu verzeichnen ist. Es wird die Möglichkeit diskutiert, daß diese Chromosomenveränderung eine unlimitierte Zellvermehrung induziert.

---

Cytological and cytogenetical studies on brain tumors I. The chromosome aberrations of human menigiomas

Summary The chromosomal investigation of a series of 40 short term cultured human meningiomas revealed as main finding the loss of a short acrocentric chromosome of the 21–22 group in 32 tumors. 6 tumors had an apparantly normal chromosome complement, 2 tumors had a numerical chromosome aberration without G-chromosome loss involved.In 18 meningiomas the G-chromosome loss was the only finding either in all mitoses investigated or besides a normal accessory cell line. Histologically this group corresponded with the typical endotheliomatous meningioma with more or less secondary structures and regressive alterations.14 tumors showed a loss of 1–5 chromosomes besides the missing G-group chromosome, but without variation of the karyotypes. The group with 44-43 chromosomes corresponded histologically mostly with a fibromatous meningioma, the group with 42-40 chromosomes with an atypical endotheliomatous meningioma. Tumors with more than 46 and less than 40 chromosomes were absent. In some meningiomas a stemline with a deleted chromosome could be found, but in general structural aberrations were few. Only a tendency to centromere and telomere associations, occasionally not distinguishable from dicentric chromosomes, has been found.The similarity between the Ph¹-chromosome in chronic myelogenic leukemia and the G-monosomy in the meningiomas as possible inducer of unlimited cell propagation was discussed. Furthermore the attention was drawn to the often found initial G-chromosome loss in human virus infected cell cultures.

---

---

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

---

Mit technischer Assistenz von Jutta Winkler und W. Kofler.     

Über eine postmeiotische Teilungsanomalie und den Spiralbau der Chromosomen von Paris quadrifolia

Zusammenfassung In drei Pflanzen einer Kolonie von Paris quadrifolia wurde in eben entstandenen Gonen eine abnorme postmeiotische Mitose beobachtet, die bis zur Metaphase geht und dann rückläufig über eine Telophase zu einem meist normalen Ruhekern führt. Die Chromosomen sind ungespalten und entsprechen äußerlich und innerlich den Anaphasechromosomen der homöotypischen Teilung. Obwohl diese Chromosomen die Wertigkeit von Chromatiden besitzen, also keine teilungsfähigen, aus zwei Chromatiden aufgebauten Vollchromosomen sind, erfolgt die Spindelbildung, die Metakinesebewegung und die Orientierung der Chromosomen in der Äquatorialplatte normal. Diese Vorgänge sind also unabhängig vom Alter der Chromosomen und Centromeren. Auch die Einstellung der Spindel in der Zelle unter Drehung des Polfeldes erfolgt so, wie es zu erwarten wäre, wenn eine normale Zellteilung an dieser Stelle stattfände.Die Spindeleinstellung der abnormen Mitose ist mechanisch, bedingt und eine andere als in der 1. Pollenmitose, bei der nicht einfach mechanische Gesetzmäßigkeiten wirken, sondern eine bestimmte plasmatische Differenzierung bestimmend ist.Das Auftreten der postmeiotischen Mitose zeigt keine ursächliche Beziehung zu den für Paris bezeichnenden Störungen infolge von Inversionsheterozygotie. Die Ursache kann genotypischer oder phänotypischer Natur sein; für beide Annahmen lassen sich Anhaltspunkte gewinnen.Durch Vorbehandlung mit NH³-AIkohol läßt sich der Spiralbau der Chromosomen in der 1. Pollenmitose klar sichtbar machen. Es bestätigt sich die Auffassung, daß je Chromatide eine Doppelspirale vorhanden ist, daß aber nicht zwei auseinandergeschobene Spiralen vorliegen. Die Großspiralisierung kann als Modell dienen um Deutungen vorzunehmen, wo die unmittelbare optische Beobachtung versagt.     

Quinacrine fluorescence patterns in somatic chromosomes of a t(15q15q) carrier

Summary A sporadic translocation between two homologues of chromosome 15 was identified, by means of the quinacrine mustard fluorescence technique, in a phenotypically normal female infant with ventricular septal defect. Familial studies revealed certain individual variations regarding the intensely fluorescent centromeric regions in chromosomes 3 and 13, which appeared to be transmitted from the parents to offspring.

---

Zusammenfassung Eine sporadische Translokation zwischen zwei homologen Chromosomen Nr. 15 wurde mit Hilfe der Quinacrine-Mustard-Fluorescenztechnik bei einem weiblichen Säugling mit Ventrikelseptumdefekt festgestellt, der sonst phänotypisch normal war. Familienuntersuchungen ergaben gewisse individuelle Varianten der Zentromerregion in den Chromosomen 3 und 13, und es wurde eine Vererbung von den Eltern auf ihre Kinder festgestellt.Familienberatungen ergaben gewisse individuelle Variationen der intensiv fluorescierenden Zentromerregion.

---

---

Contributions from the Chromosome Research Unit, Faculty of Science, Hokkaido University, Sapporo, Japan. Supported by grants, No. 584099, and No. 92035, from the Scientific Research Fund of the Ministry of Education.     

Die Entwicklung des Antherentapetums der Cyperaceen und Endomitosen an Kernen mit diffus-centromerischen Chromosomen

Zusammenfassung An fünf Cyperaceen-Arten (Cyperus alternifolius, Heleocharis mamillata, Carex hirta, Schoenoplectus tabernaemontani undKyllingia triceps) zeigte es sich, daß die Ausbildung des Tapetums bei allen fünf Arten auf die gleiche Weise erfolgt, und zwar nach dem Muster des zellulär einkernigen Tapetums.Das Tapetum entsteht aus den parietalen Zellen des Archespors im Verlauf einer zentripetalen Zellteilungsfolge: die parietalen Zellen teilen sich zunächst in perikliner Richtung in äußere Zellen, die weiterhin keine tangentialen Wände mehr bilden und innere, die später nochmals eine Teilung in perikliner Richtung erfahren, so daß schließlich die Antherenwand aus drei Schichten besteht (die Epidermis nicht mitgerechnet), wobei die innerste Schicht das Tapetum bildet.Die Tapetumzellen haben in den frühesten Stadien eine±isodiametrische Form, dagegen sind sie in späteren Stadien plattenförmig.Infolge dieser Formveränderung werden auch die ursprünglich kugelförmigen Zellkerne abgeplattet.Nach der Sistierung der Vermehrungsteilung knapp vor Beginn der Meiose laufen im Tapetum keine Mitosen — auch keine gehemmten — mehr ab, sondern nur echte Endomitosen. Diese lassen sich durch das Auftreten des endomitotischen Strukturwechsels im Zusammenhang mit einem rhythmischen Kernwachstum eindeutig nachweisen. Die endomitotische Polyploidisierung beginnt während des Leptotäns, erreicht während des Pachytäns ihren Höhepunkt und ist regelmäßig bis zum Tetradenstadium immer erloschen. Da in einzelnen Tapetumzellen überhaupt keine Endomitosen ablaufen, in anderen dagegen bis zu zwei Endomitoseschritte erfolgen, gibt es im voll entwickelten Tapetum Zellen mit einem diploiden, tetraploiden oder oktoploiden Kern. Es wird damit nachgewiesen, daß die Endomitose an Chromosomen mit diffusem Centromer in der gleichen Weise abläuft wie an Chromosomen mit lokalisiertem Centromer.Auf Grund des einheitlichen Verhaltens der untersuchten Cyperaceen und verschiedener anderer Indizien ist anzunehmen, daß alle Cyperaceen ein zellulär einkerniges Tapetum besitzen.     

Quantitative Cytochemische Untersuchungen an Nukleolen aus Speicheldrüsenkernen von Chironomus Thummi

Zusammenfassung Trockengewicht und Absorptionsverhältnisse des Nukleolus am 4. Speicheldrüsenchromosom von Chironomus thummi wurden mikrointerferometrisch und mikrospektrophotometrisch bestimmt.Die Trockengewichtszunahme des Nukleolus während der Larvenentwicklung folgt weder linear noch exponentiell der zunehmenden Polytänie der Chromosomen. Gegen Ende des 3. Larvenstadiums steigen die Trockengewichte der Nukleolen unabhängig vom Polytäniegrad individueller Chromosomen steil an.Das Verhältnis von Ribonukleinsäuren zu Proteinen bleibt in den Nukleolen von Speicheldrüsenkernen aller Larvenstadien bis zur Degenerierung der Nukleoli trotz bedeutender Veränderungen ihrer Totalmasse konstant.Induzierte Störungen des Energiestoffwechsels der Larven durch Hungern und Übervölkerung in den Kulturschalen führen zu erheblicher Rückbildung der Nukleolarmasse — bzw. zu Hemmung in der Akkumulation von Nukleolarsubstanz -, ohne die Konstanz der Ribonukleoproteidverhältnisse zu ändern. Ebenso bewirkt Kälteschock zwar eine Kontraktion der Nukleolen, doch keine Änderung in der Zusammensetzung der Grundkomponenten.Mit Unterstützung des Schwedischen Medizinischen Forschungsrates, der Wallenberg-Stiftung und des U.S. Public Health Service (Grant C-3082).     

The role of finite population size and linkage in response to continued truncation selection

Summary In an attempt to analyse long-term response in finite dioecious populations, selection processes are simulated on a computer with situations of parental population size, linkages between loci, selection intensity, and heritability, specified in a 3⁴ factorial design. A diploid polygenic system of 40 loci on 4 chromosomes is considered for additive genes. Linkage levels are specified as free recombinations, adjacent loci 5 map units apart, and as clusters on chromosomes with a distance of only .5 units between adjacent loci. Parental populations of 8, 16, and 64, truncation selection of 1/2, 1/4, and 1/8 of the progeny each generation, and initial heritability of 1, 1/3, and 1/9 are simulated for various populations.For these populations, which are initially samples from a theoreticalHardy-Weinberg situation, it is shown that an initial linear phase of response, which may last for only 2 or 3 generations in some cases, depends on the intensity of selection alone. The effects and interactions of all the above factors on the curvilinearity of response in later generations are analysed. It appears that linkages between loci have a strong influence in reducing the rate of response and the total response. In the extreme cases of gene clusters in a parental population size of 8 with low heritability, truncation selection is relatively almost completely ineffective in causing change in the mean over generations. The effect of tight linkage is also exhibited in causing more reduction in genotypic variance than can be accounted for by corresponding response.The depressing effect of finiteness of population size on the rate of response and the total response appears to increase in geometric proportion with linkages between loci. The number of generations to fixation appears to be reduced in a similar manner. A strong interaction between population size and linkage is thereby found in various analyses. With parental populations as large as 64, linkage effects on response are negligible when recombinations between adjacent loci are .05 or more. In such situations there is a slower rate of response in later generations with linkage but the total response attained and the rate of fixation of inferior genes is about the same as for free recombinations. Increase in the intensity of selection appears to augment the effects of linkage in reducing the rate of response in later generations. This type of interaction is attributed to the accumulation of gametic disequilibria due to selection which are retained in the population over generations with linkage.

---

Zusammenfassung In der Absicht, das Verhalten einer begrenzten diözischen Population über einen langen Zeitraum zu analysicren, wurden Selektionsvorgänge auf einem Computer simuliert. Hierbei wurden die Größe der Elterpopulation, die Koppelung zwischen den Loci, die Selektionsintensität und die Heritabilität in einem 3⁴-faktoriellen Versuch variiert. Es wird ein diploides polygenes System mit vierzig Loci auf vier Chromosomen mit additiver Genwirkung zugrunde gelegt. Für die Koppelungsbeziehungen werden freie Rekombination, ein Abstand von fünf Rekombinationseinheiten zwischen benachbarten Loci und die Bildung von Genclustern auf den Chromosomen mit jeweils nur 0,5Morgan-Einheiten Abstand zwischen benachbarten Loci angenommen. Es werden elterliche Populationen des Umfanges 8, 16 und 64, trunkierende (stutzende) Selektion mit einer Fraktion von 1/2, 1/4 und 1/8 der Nachkommen je Generation und eine ursprüngliche Heritabilität von 1, 1/3 und 1/9 für verschiedene Populationen simuliert.Für alle jene Populationen, die ursprünglich als Stichproben aus einer theoretischenHardy-Weinberg-Situation stammen, kann gezeigt werden, daß eine anfänglich lineare Phase der Reaktion, die in einigen Fällen nur über zwei bis drei Generationen anhält, allein von der Selektionsintensität abhängt. Die Wirkungen und Wechselwirkungen aller oben genannten Faktoren auf die Nichtlinearität der Reaktion in späteren Generationen wird untersucht. Es zeigt sich, daß Koppelung zwischen den Loci einen starken Einfluß auf die Reduktion der Reaktionsgeschwindigkeit und auf die Endreaktion ausübt. In dem extremen Fall der Gencluster in einer Ausgangspopulation des Umfanges 8 mit geringer Heritabilität ist die trunkierende Selektion hinsichtlich der Änderung des Mittels über Generationen hinweg praktisch völlig unwirksam. Die Wirkung enger Koppelung manifestiert sich außerdem in einer stärkeren Reduktion der genotypischen Varianz, als sie auf Grund der entsprechenden Reaktion erklärt werden kann. Der reduzierende Effekt der Begrenzung des Populationsumfanges auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die Endreaktion erweist sich als geometrisch proportional zur Koppelung zwischen den Loci. Die Zahl der Generationen bis zur Fixierung wird in ähnlicher Weise reduziert. Hierbei wird eine starke Wechselwirkung zwischen der Populationsgröße und der Koppelung in den verschiedenen Untersuchungen beobachtet. Der Einfluß der Koppelung auf die Reaktion der Populationen kann vernachlässigt werden, wenn die elterliche Population den Umfang 64 hat und die Rekombination zwischen benachbarten Loci 0,05 übersteigt. In derartigen Situationen gibt es zwar eine langsamere Antwortrate in späteren Generationen mit Koppelung, jedoch ist die Endreaktion, die erreicht wird, und die Fixierungsrate überlegener Gene etwa die gleiche wie bei freier Spaltung. Eine Zunahme der Selektionsintensität scheint die Wirkung der Koppelung hinsichtlfch der Reduktion der Reaktionsgeschwindigkeit in späteren Generationen zu vergrößern. Dieser Typ der Wechselwirkung wird der Häufung gametischer Ungleichgewichte, die infolge der Selektion über Generationen in der Population erhalten werden, zugeschrieben.

---

---

Journal Paper No. 5872, Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Ames, supported by National Science Foundation Grant 19218 and National Institute of Health Grant GM-13827.

---

On leave fromWest Pakistan Agricultural University Lyallpur.

---

Statistical Laboratory and Department of Animal Science, respectively.     

Experimentell-cytologische Untersuchungen

Zusammenfassung Weizenpflanzen wurden während der Reduktionsteilung der Pollenmutterzellen Temperaturen über 35 und unter 0° C ausgesetzt. Als erstes Zeichen einer Beeinflussung wurde das Sichtbarwerden eines sich schwarz färbenden Teiles des Plasmas, Sideroplasma, beobachtet. Dieses verteilt sich in einer ganz bestimmten Weise auf die Tetradenzellen. Es kommt auch in anderen Pflanzen vor und wird für eine besonders wichtige Substanz des Plasmas gehalten. Bei stärkeren Störungen wird es in der Zelle verlagert und kann dabei die harmonische Orientierung der Chromosomen und achromatischen Substanz in der Zelle verändern. Als Folge davon können diploide und tetraploide Kerne entstehen.Die abnormale Temperatur kann aber auch direkt die Chromosomen beeinflussen und neben anderen Veränderungen der Chromosomen bewirken, daß statt Interkinesekernen Ruhekerne entstehen, indem sich vermutlich die Chromosomen schon in der ersten Telophase vollkommen längsspalten.Unter der Voraussetzung, daß die achromatische Kernsubstanz und die Chromosomen autonome Entwicklungszyklen während der Kernteilung durchlaufen, wurde eine Hypothese zur Erklärung der Chromosomenbewegung aufgestellt.Ebenso wurden die Untersuchungsergebnisse für eine Hypothese der Zellteilung verwertet.     

Attachment of human chromatin fibers to the nuclear membrane,as seen by electron microscopy

Summary Whole-mount preparations and thin sections of human interphase cells and metaphase chromosomes were examined by electron microscopy. Irregularly folded, 250 Å thick fibers, which is the basic substructure of inactive chromatin and mitotic chromosomes, were found to be firmly attached to the annuli of the inner nuclear membrane. At metaphase, fragments of the nuclear membrane were seen to adhere to the chromatids. Single fibers stretching out from the telomeres were observed connecting chromatids of nonhomologous chromosomes. A possible model of DNA replication at the nuclear pore complex is presented.

---

Zusammenfassung Totalpräparate und Dünnschnitte menschlicher Interphase-Zellen und Metaphase-Chromosomen wurden mit dem Elektronenmikroskop untersucht. Unregelmäßig gefaltete, 250 Å dicke Fäden bilden die Grundstruktur des inaktiven Chromatins und der Mitose-Chromosomen. Diese Fäden hängen in der Interphase an vielen Stellen fest an der inneren Kernmembran an den annuli der Kernporen. In der Metaphase sind häufig noch Reste der Kernmembran durch Fäden mit den Chromatiden verbunden. Einzelne, jeweill vom Telomer ausgehende Fäden verknüpfen Chromatide nichthomologer Chromosomen. Das Modell einer möglichen DNA-Replikation an den Poren der Kernmembran wird diskutiert.

---

---

Supported by a grant (La 185/3) of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.