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

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

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

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

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

A comparison between quinacrine fluorescence banding and 3H-thymidine incorporation patterns in human chromosomes

Summary Late ³H-thymidine incorporation patterns and quinacrine fluorescence banding patterns were analyzed in metaphase chromosomes prepared from human blood cultures. In general, late-labeling regions correspond to the strongly fluorescent bands in the chromosomes. However, the dully fluorescent secondary constrictions of the chromosomes Nos. 1, 9 and 16 may show late replication in some instances. In contrast, the brilliantly fluorescent distal part of the Y chromosome is not labeled during the latest phase of the DNA replication. In the male X and in the isopycnotic X of the female the labeling pattern also agrees with the quinacrine fluorescence banding. The heteropycnotic X of the female is still more strikingly late-labeling. However, the pattern of its late replication agrees also with the quinacrine fluorescence bands.

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Zusammenfassung An aus menschlichen Blutkulturen gewonnenen Chromosomenpräparaten wurden vergleichende Untersuchungen über die späten Replikationsmuster (mittels ³H-Thymidin-Autoradiographie) und die Quinacrin-Fluorescenz-Bänderungsmuster durchgeführt. Im allgemeinen stimmen die spät replizierenden Abschnitte mit den intensiv fluorescierenden Regionen der Chromosomen überein. Allerdings können die nur schwach fluorescierenden sekundären Constrictionen der Chromosomen Nr. 1, 9 und 16 manchmal auch eine späte Replikation zeigen. Auf der anderen Seite wird der stark fluorescierende Abschnitt des Y-Chromosoms in den letzten Phasen der DNS-Replikation nicht mehr markiert. Beim X-Chromosom des Mannes und beim isopyknotischen X der Frau wird ebenfalls eine Übereinstimmung des Spät-Replikationsmusters und der Quinacrin-Bänderung gefunden. Das heteropyknotische X der Frau zeigt eine noch deutlichere Spät-Replikation; das Muster der Silberkörner stimmt aber ebenfalls mit den Quinacrine-Bändern überein.

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This study was supported by the österreichischen Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung.     

Syrian Hamster-human somatic cell hybrids: Isolation and characterization

Summary Cultured Syrian hamster and human fibroblasts were hybridized by means of Sendai virus. The hybrids were selected chemically. They show preferential loss of human chromosomes and biochemical markers. Therefore they can be used for gene linkage and localization studies in man. Hybrids between Syrian hamster and fibroblasts of a human translocation carrier (46,X,t(14q+,Xq-)) enabled the assignment of the human nucleoside phosphorylase gene to chromosome 14 to be confirmed.

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Zusammenfassung Kultivierte Fibroblasten des syrischen Hamsters und des Menschen wurden mittels Sendai-Virus hybridisiert. Die Hybriden wurden durch chemische Selektion isoliert. Chromosomen und biochemische Marker der menschlichen Elternzellen segregieren bevorzugt aus den Hybriden. Man kann diese daher für Genkopplungs-und Genlokalisierungsuntersuchungen beim Menschen verwenden. Mit Hilfe von Hybriden zwischen Zellen des syrischen Hamsters und Zellen der Trägerin einer Translokation (46,X,t(14q+,Xq-)) konnte die Lokalisierung des Gens für die Nucleosid-Phosphorylase des Menschen auf Chromosom 14 bestätigt werden.

     

Spatial relations of human chromosomes identified by quinacrine fluorescence at metaphase

Summary Data on centromere locations from 168 fully identified normal human complements were subjected to special analyses of variance by computer. Aggregation specifically attributable to homologue associations seemed definitely to be absent. Chromosomes 1, 9 and 16, which contain large heterochromatic blocks were distributed as typical non-acrocentrics. X chromosomes in female cells behaved much like other chromosomes of their size, but may have an atypically large homologue distance. Acrocentrics aggregate as a group without specific homologue associations; smaller chromosomes in the group are often nearer the center of the metaphase plate. The data do not suggest stronger acrocentric association in females than males.

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Zusammenfassung Daten über die Zentromerlokalisation von 168 vollständig identifizierten normalen menschlichen Metaphaseplatten wurden einer speziellen Varianzanalyse unterworfen. Irgendeine Aggregation, die etwa auf eine Assoziation homologer Chromosomen hätte zurückgeführt werden können, fehlte eindeutig. Die Chromosomen 1, 9 und 16, die große heterosomen bei Frauen verhielten sich wie andere Chromosomen der gleichen Größenklasse; die Homologen sind aber etwas weiter voneinander entfernt. Akrozentrische liegen als Gruppe zusammen ohne spezifische Assoziation zwischen Homologen. Kleinere Chromosomen der Gruppe finden sich oft näher dem Zentrum der Metaphaseplatte. Es finden sich keine Hinweise für eine stärkere Assoziation der Akrozentrischen bei Frauen im Vergleich zu Männern.

     

Apparently spontaneous chromosome damage in human leukocytes and the nature of chromatid gaps

Summary Data are presented concerning the amount of apparently spontaneous chromosome damage, the types of aberration and their distribution among the human chromosomes, based on analysis of 1468 leukocyte metaphases from 50 subjects. The result was 0.046 constrictions/cell, 0.056 gaps/cell, and 0.048 breaks/cell. Clustering of damage was found in 3p, 16q and slightly in 1p and 2p, whereas the C, F and G chromosomes showed a shortage of damage.Chromatid gaps were studied by light and electron microscopy with two preparation procedures: spreading on a water surface and methanol/acetic acid fixation with air drying. With the former technique the gap appears to be bridged by chromosome material, whereas the latter leaves a discontinuity in the chromatid.

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Zusammenfassung Die vorliegenden Resultate betreffen die Anzahl anscheinend spontan erfolgter Chromosomenschäden, die Art der Aberrationen und ihre Verteilung auf die einzelnen Chromosomen. 1468 Metaphasestadien von 50 Personen wurden untersucht. 0.046 Einschnürungen/Zelle, 0.056 Gaps/Zelle und 0.048 Brüche/Zelle wurden gefunden. Gehäuft traten die Schäden in 3p, 16q, leicht erhöht in 1p und 2p und vermindert in C-, F-und G-Chromosomen auf.Chromatiden-Gaps wurden licht-und elektronenmikroskopisch mit zwei Präparationsverfahren untersucht: Spreitung auf Wasseroberflächen und Fixierung in Methanol/Essigsäure mit anschließender Lufttrocknung. Bei der ersten Methode scheinen die Gaps von Chromosomenmaterial überbrückt zu sein, während sich bei der letzteren eine Diskontinuität des Chromatids findet.

     

Dicentric and monocentric Robertsonian translocations in man

Summary 5 balanced Robertsonian translocations in man were identified by fluorescence studies. Orcein staining showed two distinct centromeres in 4 of these cases (tdic(13;13), tdic(13;14), tdic(15;21), tdic(21;22)) indicating breaks in the short arms of the involved chromosomes. The dicentric translocation chromosomes were rather stable but monocentrics were noticed in each case. Fluorescence- and measurement studies seemed to indicate that an invisible centromere and part of the short arms were present in these monocentric chromosomes. One case, t(14q21q), was monocentric in all metaphase plates but measurement studies were very suggestive of a visible 21 centromere and incorporation of the invisible 14 centromere (and short arm material) in the long arm of the translocated 14 chromosome, indicating that this translocation originally might have been a real dicentric. Heterochromatin staining was carried out in all cases. The tdic(15;21) showed 6 heterochromatin blocks; 2 of these blocks were probably satellites from chromosome No. 21, visible too in fluorescence. The 4 other translocations showed 4 separated blocks. No differences were observed between monocentrics and dicentrics supporting the theory of a preserved, but invisible centromere in monocentrics.

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Zusammenfassung 5 balancierte humane Translokationen vom Robertson-Typ wurden durch Fluorescenzuntersuchungen identifiziert. Die Orceinfärbung zeigte in 4 dieser Fälle 2 distinkte Zentromere (tdic(13;13), tdic(13;14), tdic(15;21), tdic(21;22)). Dieser Fund ließ es als wahrscheinlich erscheinen, daß der Bruch am kurzen Arm der involvierten Chromosomen stattgefunden hatte. Die dizentrischen Translokationschromosomen waren verhältnismäßig stabil. Es wurden doch monozentrische Chromosomen in allen Fällen beobachtet. Eine Kombination von Fluorescenzuntersuchung und Messung der Chromosomen machte es wahrscheinlich, daß auch in diesen monozentrischen Chromosomen ein unsichtbares Zentromer und Teile der kurzen Arme vorhanden sind. Eine (14q21q)-Translokation hatte in allen Metaphasen nur ein Zentromer. Messungen jedoch deuteten an, daß das 21-Zentromer sichtbar war, daß aber das 14-Zentromer und Material der kurzen Arme am langen Arm des translozierten 14-Chromosoms inkorporiert waren. Das Translokationschromosom ist möglicherweise ursprünglich ein dizentrisches Chromosom gewesen. In allen Fällen wurde eine Heterochromatinfärbung ausgeführt. Die tdic(15;21) hatte 6 Heterochromatinblöcke. 2 davon waren wahrscheinlich die Satelliten des Chromosoms Nr. 21, die auch bei der Fluorescenzmikroskopie sichtbar waren. Die 4 anderen Translokationen hatten 4 separate Blöcke. Monozentrische und dizentrische Chromosomen zeigten hier keinen Unterschied, was die Theorie unterstützt, daß die Zentromere im monozentrischen Chromosomen erhalten, aber unsichtbar sind.

     

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.

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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.

     

Effects of caffeine on growth and metamorphosis of moth fly Telmatoscopus albipunctatus (Diptera, Psychodidae)

Caffeine causes severe retardation of growth and development and high mortality of larvae Telmatoscopus albipunctatus. In general, sensitivity to caffeine is inversely proportional to the age of the treated larvae. Adults originating from treated larvae show lower fertility. Treatment of pupae results in elongated abdomens, abnormal wings and reduced fertility in adults. Caffeine also affects adversely polytenization of chromosomes. It is suggested that effects on larval growth and polytenization of chromosomes are due to retardation of DNA synthesis. Other possible mechanisms of action of caffeine are discussed.

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Zusammenfassung Koffein verursacht starke Verzögerung von Wachstum und Entwicklung sowie hohe Mortalität der Larven von Telmatoscopus albipunctatus. Im allgemeinen ist die Empfindlichkeit genenüber Koffein umgekehrt proportional zum Alter der behandelten Larven. Adulte, die als Larven damit behandelt wurden, zeigen verminderte Fertilität. Behandlung von Puppen ergibt Adulte mit verlängertem Abdomen, anormalen Flügeln und verminderter Fertilität. Koffein beeinflußt auch die Polytänisierung der Chromosomen ungünstig. Es wird angenommen, daß die Beeinflussung des Larvenwachstums und der Polytänisierung der Chromosomen zurückzuführen ist auf verzögerte DNS-Synthese. Es werden sodann andere mögliche Mechanismen der Wirkung des Koffeins diskutiert.

     

Biochemical and cytogenetic studies on the Nucleolus Organizing Regions (NOR) of Man

Summary The hybridization kinetics of DNA with labeled (18s+28s)rRNA from HeLa cells was determined in patients with trisomy 21, healthy probands with normal karyotype and in carriers of a t(DqGq) centric fusion. The results are in, accordance with the saturation values obtained earlier for these probands:Three patients with trisomy 21 showed an increased saturation level. In 2 of these patients the excess of rDNA exceeded the expected value considerably.Three of the investigated translocation carriers t(14q21q) showed significantly reduced saturation values, while results of a fourth proband with a dicentric chromosome t(15q21q) were found to be within the range of normal probands.The heterogeneous results were correlated with the cytogenetic characteristics of the acrocentric chromosomes. It is expected that these differences could be explained on the basis of family analysis.

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Zusammenfassung Hybridisierungskinetiken der DNA mit markierter (18s+28s)rRNA aus HeLa-Zellen wurden ermittelt bei Patienten mit Trisomie 21, gesunden Probanden mit normalem Karyotyp und Trägern einer zentrischen Fusion t(DqGq). Die Ergebnisse bestätigen die bereits früher ermittelten Sättigungswerte von Hybridisierungen bei diesen Probanden:3 Patienten mit Trisomie 21 zeigten erhöhte Sättigungsniveaus. Bei 2 dieser Patienten übersteigt der Überschuß an rDNA den Erwartungswert erheblich.3 der untersuchten Translokationsträger t(14q21q) hatten signifikant erniedrigte Sättigungswerte, während die vierte Probandin mit dem dizentrischen Chromosom t(15q21q) im Normbereich lag.Die unterschiedlichen Befunde werden mit den cytogenetischen Eigenschaften der akrozentrischen Chromosomen in Zusammenhang gebracht. Es wird erwartet, daß diese Unterschiede sich durch Familienuntersuchungen aufklären lassen.

     

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.

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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.     

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.

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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.

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

Banding techniques in the evaluation of human chromosomal variants

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

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

     

Sur la structure des chromosomes salivaires de Bilobella massoudi Cassagnau (Collembola: Neanuridae)

This work is a study of the giant salivary chromosomes of a Collembolan species of the family Neanuridae, Bilobella massoudi, recently discovered in North Jugoslavia. The salivary glands of this species have a great number of nuclei (from 100 to 140) containing polytene chromosomes which are very short and easy to spread. Their number is diploid (2n=14), with sometimes partial pairing of the homologues and they are characterized by the presence of broad heterochromatic zones. Chromosomes VI and VII produce ringlike nucleoli. Differences of structure are observed in these chromosomes according to ecological conditions which influence the animal's life.

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Zusammenfassung Wir studieren in dieser Arbeit die Riesenchromosomen eines im Norden Yugoslaviens kürzlich entdeckten Collembolen der Neanuridae-Familie, Bilobella massoudi. Die Speicheldrüsen dieser Art besitzen zahlreiche Kerne (100–140), deren polytäne Chromosomen besonders kurz und leicht ausbreitbar sind. Ihre Zahl ist diploid (2n=14), und sie sind charakterisiert durch die Anwesenheit breiter, Scheiben- oder schärpenförmiger Zonen von negativem Heterochromatin. Zwei dieser Chromosomen (VI und VII) haben ringförmige Nukleolen.Strukturveränderungen wurden bei diesen Chromosomen bemerkt, je nach den ökologischen Bedingungen, denen diese Tiere unterworfen sind.

     

Studi sulle trasformazioni delle cartilagini dell'uomo nell'accrescimento e nella senescenza

Zusammenfassung Vorliegende Untersuchungen wurden nach demselben Programm durchgeführt wie die schon veröffentlichten über hyalinen Knorpel. Eine genaue Analyse der Struktur des Ohrknorpels und der Epiglottis bei einem großen menschlichen Materiale (81 bzw. 84 Individuen verschiedenen Alters) ließ uns beweisen, daß im Gegensatz zu den elastischen Fasern, die sich sehr frühzeitig während des fetalen Lebens differenzieren, und bei denen die territoriale Gliederung schon nach der Geburt wahrnehmbar ist und sich mit einem weit rascheren Rhythmus als bei dem hyalinen Knorpel vervollkomment, merkwürdigerweise die elastischen Knorpelelemente erst in späterem Alter eine hochkomplizierte Struktur erreichen, in dem Sinne, daß die elastischen Fasern während des ganzen Lebens an Zahl zunehmen und sich in dicke elastische Platten umwandeln. Gleichzeitig wurden kataplastische Erscheinungen beobachtet, die bei weitem nicht so erheblich sind wie bei dem hyalinen Knorpel. Zum ersten Male wurde von uns eine besondere Entartungsform (bei der Epiglottis) beobachtet, die manche Analogie mit der Asbestmetamorphose des hyalinen Knorpels hat. Es findet auch eine Zersplitterung der elastischen Fasern statt. Beim elastischen Knorpel, wie wir selbst bei hyalinem Knorpel beobachtet haben, schließen sich die kataplastischen Erscheinungen an die progressiven direkt an. Wir halten es für sehr wahrscheinlich, daß die Zunahme der elastischen Substanz dazu bestimmt ist, die Verminderung der elastischen Fähigkeit des elastischen Knorpels, welche wieder mit den auftretenden kataplastischen Erscheinungen zusammenhängt, zu ersetzen.     

Labelling of human chromosomes with 3H-AMD

Summary This paper presents data on the pattern obtained by labelling in vitro with ³H-AMD human chromosomes from peripheral blood cultures. Preparations were divided into two experimental groups: 1. preparations labelled with ³H-AMD; 2. preparations treated with H₂SO₄ and labelled with ³H-AMD.The results show evidence of non-random grain distribution for some chromosomes and of differential intensity of labelling of chromosomes within some chromosome groups. Treatment with H₂SO₄ before labelling with ³H-AMD resulted in random distribution of grains along the chromosomes with disappearance of any labelling pattern. The same result was observed when preparations were stained with quinacrine dihydrochloride before labelling with ³H-AMD. These data suggest the existence of a differential distribution of proteins along the chromosomes.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die in vitro-Markierung von menschlichen Chromosomen mit ³H-Aktinomycin D (AMD) in Kulturen des peripheren Blutes beschrieben. Es handelt sich um zwei Versuchsgruppen: 1. Markierung der Präparationen mit ³H-AMD; 2. Markierung der Präparationen mit ³H-AMD nach Vorbehandlung mit Schwefelsäure.Bei diesen Versuchen ergaben sich Hinweise auf eine nichtzufallsmäßige Kornverteilung auf einigen Chromosomen und auf differentielle Markierungsmuster in den Chromosomen einiger Chromosomengruppen. Diese Markierungsmuster wurden durch Vorbehandlung mit Schwefelsäure zerstört. Das gleiche Resultat wurde erhalten, wenn die Präparate vor der Markierung mit Chinakrin-Dihydrochlorid gefärbt wurden. Diese Ergebnisse lassen vermuten, daß die Proteine auf den Chromosomen ungleichmäßig verteilt sind.

     

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.

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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.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Mit technischer Assistenz von Jutta Winkler und W. Kofler.     

Eine halbautomatische Chromosomenmeßmethode mit dem Koordinatenmeßtisch “Pencil Follower”

Zusammenfassung Es wird eine halbautomatische Chromosomenmeßmethode mit Hilfe eines Koordinatenmeßtisches beschrieben. Die Struktur der Chromosomen wird mit einem Impulsgeber (Pencil) abgefahren und dabei werden X,Y-Koordinaten automatisch auf einem Informationsträger erfaßt. Die PF 10-Meßmethode ist im Vergleich zu den üblichen manuellen Chromosomenmeßmethoden genauer und erlaubt die Auswertung von wesentlich mehr Chromosomenpräparaten.

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Semiautomated method to measure chromosomes with the coordinate-digitizer Pencil Follower

Summary A semiautomated method to measure chromosomes with the aid of a coordinatetable was discribed. The X,Y coordinates of every chromosome were recorded on paper tape by the PF 10 Pencil Follower. In comparison to the hand measurements the PF 10 method is more accurate and faster.

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Die Untersuchungen wurden finanziert mit Hilfe von Forschungsmitteln des Landes Niedersachsen, der NATO und der Stiftung Volkswagenwerk.     

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.

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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.

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

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

Meiotische Chromosomen der Frau

Zusammenfassung Follikuläre Oocyten wurden in vitro zur Reife gebracht und Chromosomenpräparationen von Kernteilungsstadien angefertigt. In der ersten meiotischen Metaphase konnten 23 Bivalente gezählt werden. Die Chromosomen der sekundären Oocyte wurden durch Aufstellung eines Karyogramms analysiert.

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Meiotic chromosomes of the human female

Summary Chromosomal preparations were made from follicular oocytes, matured with an in vitro technique. The first meiotic metaphase revealed 23 bivalents. The chromosomes of the secondary oocyte have been counted and caryotyped.

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Technische Assistenz:Th. Beer undE. Feder

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

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.

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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.