Die Aufnahme14C-markierter Ligninbausteine in Fichtennadeln

Kurze Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse Der Einbau¹⁴C-markierter Lignin-Vorstufen (D-Coniferin, D-Glucovanillin, D-Glucosyringaaldehyd) in Fichtennadeln wurde auf mikroautoradiographischem Wege untersucht.Von der in die Nadeln eingebrachten Radioaktivität geht der größere Teil bei der Fixationsprozedur verloren. Die nicht auswaschbare Radioaktivität ist vorwiegend in den Zellwänden lokalisiert.Als Maß des Einbaus diente die mit Hilfe des Granula-Zählverfahrens ermittelte Granuladichte des stripping films. Die Granuladichte war im Mesophyll-Parenchym, Transfusions-Parenchym und Phloem hoch, in den lignifizierten Teilen (Xylem, Sclerenchym) niedrig.Für die hohe Granuladichte der lebenden Zellen des Transfusions-gewebes in Versuchen der Glucosyringaaldehyd-Serie wird eine Deutung gegeben. Zuweilen auftretende Aktivitätsnester in den Harzgängen und im Hypoderm werden beschrieben.Zwischen den Ergebnissen der UV-histospektroskopischen Lignin-Nachweismethode und der Phloroglucin-Salzsäure-Reaktion bestehen zuweilen deutliche Diskrepanzen.Die markierten Glucoside werden bevorzugt in ligninfreien oder nur schwach verholzten Geweben gespeichert. Die Lignin-Natur der eingebauten Verbindungen ist nicht gesichert.Das ermittelte Zahlenmaterial wurde statistisch geprüft. Die Untersuchungen werden fortgesetzt.Mit 9 Textabbildungen     

Über das Verhalten der Succinodehydrase in der normalen Nebenniere von Kaninchen und während der pharmakologischen Hypothermie

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird über das Verhalten der Succinodehydrase in normalen Nebennieren und während der pharmakologischen Hypothermie berichtet. In den Nebennieren der Kontrollgruppe läßt sich histochemisch eine positive TTC-Reaktion in der Zona arcuata, im äußeren Teil der Fasciculata und in der Reticularis nachweisen. Nach sechsstündiger Hibernation kommt es zu einer wesentlichen Enzymzunahme in der Zona arcuata, jedoch zu einer Abnahme in der Zona fasciculata und Zona reticularis. In Gruppe III (siebentägiger Hibernation) wurde eine sehr intensive Enzymaktivität in der Zona arcuata und Zona reticularis nachgewiesen. Diese Ergebnisse an den Nebennieren dürften die Hypothese der funktionellen Zweiteilung unterstützen, wobei das für die Sexualfunktion in Betracht kommende Feld der Zona reticularis nicht mitgerechnet ist.Es wurde kein Parallelismus zwischen der Bernsteinsäureaktivität und den histochemisch nachweisbaren Lipoiden gefunden. Es wurde mit der von Pischinger [14, 15] angegebenen Methode der oxydo-reduktive Zustand des Blutes untersucht. Während der pharmakologischen Hypothermie kommt es zu einer erhöhten Reduktionslage des Blutes. Die TTC-Reaktion kann mit Berücksichtigung anderer histochemischer Untersuchungen ein wichtiger Maßstab für die Beurteilung der Nebennierenaktivität sein.Die Arbeit wurde zur Zeit eines Stipendiumaufenthaltes vom Polnischen Gesundheitsministerium im Histologisch-Embryologischen Institut der Universität in Wien durchgeführt. Herrn Prof. A. Pisc hinger danke ich für die Ermöglichung der Untersuchungen und die Beratung in seinem Institut.     

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.     

Über die Eignung verschiedener Fixationen und Perchlorsäurehaltiger Lösungen für autoradiographische Untersuchungen des RNS-, DNS- und Proteinstoffwechsels

Zusammenfassung RNS, DNS und Eiweiß von Rattenlebern bzw. Ehrlich-Ascites-Tumorzellen wurden durch Injektion entsprechender radioaktiver Vorläufer (Cytidin, Thymidin und Lysin) 30 min bzw. 60 min vor der Tötung in vivo markiert. Leberepithelien und Tumorzellen wurden mit sechs verschiedenen Fixationsmedien sowie mit 2%, 5% und 10% Perchlorsäure behandelt und anschließend Menge und Radioaktivität von RNS, DNS und Eiweiß mit bekannten Methoden bestimmt.Bei der RNS wurden Verluste an Menge und Radioaktivität in Gewebeproben beobachtet, die mit Methanol bzw. Carnoyscher Lösung fixiert oder mit Perchlorsäure behandelt worden waren. Für die Fixation der RNS eignet sich am besten neutrales Formalin und Formalin mit 0,5% Trichloressigsäure.Der DNS- und Eiweiß-Gehalt des Gewebes war nach Fixation nicht nennenswert vermindert.

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Summary RNA, DNA and protein of rat liver cells and Ehrlich ascites tumour cells resp. are labelled in vivo by injections of suitable radioactive precursors (cytidine, thymidine, lysine). The animals are killed 30 and 60 minutes p.inj. The epithelium cells of the liver and the tumour cells are fixed in 6 different fixation media as well as treated with 2%, 5%, and 10% perchloric acid. The fixation is followed by a determination of the quantity of RNA, DNA and protein, and a measuring of the radioactivity with standard techniques.After fixation with methanol or Carnoy's solution and after treatment with perchloric acid a decrease in the quantity of RNA and in its radioactivity is observed. Neutralized formalin and formalin containing 0.5% trichloracetic acid appear to be the best fixatives for RNA.No remarkable decrease in the DNA and protein content of the tissue is found after fixation.

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Abkürzungen DNS Desoxyribonucleinsäure - RNS Ribonucleinsäure - TCS Trichloressigsäure - PCS Perchlorsäure Frau Ursula Stehe danken wir für die sorgfältige Durchführung aller Radioaktivitäts-Messungen.Die Arbeit wurde durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Bundesministeriums für Wissenschaftliche Forschung unterstützt.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am Nucleus praeopticus der Kröte (Bufo vulgaris formosus)

Zusammenfassung Die Feinstruktur der neurosekretorischen Nervenzellen des Nucleus praeopticus magnocellularis der Kröte (Bufo vulgaris formosus) und ihre Umgebung wurde untersucht.Die neurosekretorischen Zellen enthalten drei Arten von osmiophilen Gebilden: die neurosekretorischen Elementargranula, die neurosekretorischen Kügelchen und die Einschlußkörper.Die neurosekretorischen Elementargranula besitzen einen Durchmesser von 1000–3000 Å, durchschnittlich von 1300–1500 Å. Sie entstehen im Golgi-Apparat (Perikaryon) der betreffenden Zellen wie bei den schon beschriebenen anderen Tierarten.Die neurosekretorischen Kügelchen haben einen Durchmesser von 4000 Å bis zu mehreren . Sie kommen zuerst in den Ergastoplasmacisternen des Perikaryons vor und wandern dann innerhalb des Axons caudalwärts ab, ebenso wie die Elementargraunla, verlieren sich aber vor dem Erreichen der Neurohypophyse. Nach Lage und Gestalt entsprechen sie den Kolloidtropfen, die von vielen Lichtmikroskopikern für die neurosekretorischen Zellen niederer Vertebraten beschrieben wurden.Die Einschlußkörper treten vornehmlich im zentralen Bezirk des Perikaryons in Erscheinung. Sie sind so groß wie die Mitochondrien und besitzen verschiedene Innenstrukturen. Auf Grund der Struktur und der histochemischen Reaktion möchten wir diese Einschlußkörper den Lipofuscingranula mit saurer Phosphatase zuordnen.Die neurosekretorischen Nervenzellen schmiegen sich an den die Kapillare umgebenden Perivaskularraum unmittelbar an, innerhalb dessen die Basalmembran unvollkommen ausgebildet ist oder ganz fehlt.Stellenweise dehnt sich ein Abschnitt des Endothels durch den Perivaskularraum hindurch entlang der Außenfläche des Perivaskularraums aus, wobei sich die Endothelzellen der Kapillare und die neurosekretorischen Nervenzellen direkt berühren können. Eine poröse Bauweise des Endothels wurde nicht nachgewiesen. Zwischen den Ependymzellen des III. Ventrikels und den darunterliegenden neurosekretorischen Nervenzellen sind oftmals auffallend große Extrazellularräume zu beobachten, die durch den Spaltraum der benachbarten Ependymzellen mit dem Ventrikellumen kommunizieren. Sie enthalten mikrovilliartige Ausläufer der Ependymzellen und die geschilderten, neurosekretorische Bildungen führenden Axone. Eine Ausstoßung dieser Axone in den Ventrikel wurde nicht festgestellt.Diese Untersuchung wurde zum Teil mit finanzieller Unterstützung durch das Japanische Unterrichtsministerium im Jahre 1963 durchgeführt.Der kurze Inhalt dieser Arbeit wurde unter dem Thema 'Electron microscopic studies on the praeoptic nucleus in the toad am 5. und 6. September 1963 auf dem Kongreß für Endokrinologie in Gunma, Japan, vorgetragen.     

Untersuchungen über die Quantitative Bedeutung Einiger Stoffwechselwege in den Uredosporen von Puccinia Graminis var. Tritici

Zusammenfassung Der Stoffwechsel der Uredosporen von Puccinia graminis var. tritici wurde im Verlauf der Keimung untersucht. Dazu wurden die Sporen in verschiedenen Stadien der Keimung kurzzeitig (5 oder 10 min) mit ¹⁴C-Valeriansäure-1 inkubiert. Die in der Zeiteinheit von den Sporen aufgenommene Menge an radioaktiver Substanz blieb innerhalb des Versuchszeitraumes von 510 min etwa gleich. Das Eindringen der Valeriansäure wurde nicht vom endogenen Stoffwechsel beeinflußt.Der größte Anteil der inkorporierten Radioaktivität war in 40% igem Äthanol und Wasser löslich. Der Anteil der inkorporierten Aktivität, der in unlösliche Verbindungen eingebaut wurde, nahm im Laufe der Keimung ab. Die prozentuale Verteilung der Radioaktivität auf einige wichtige Stoffwechselprodukte, nämlich Glutaminsäure, Asparaginsäure, Citronensäure, Äpfelsäure, Kohlenhydrate und Alanin wurden untersucht. Ca. 70% der Radioaktivität des Rohextraktes wurden in diesen Verbindungen wiedergefunden. Den höchsten Anteil an Radioaktivität enthielt Glutaminsäure incl. Glutamin.Die endogene Zulieferung von Acetyl-CoA sank allmählich ab, dadurch sanken auch die Umsatzraten der Citronensäure und der Glutaminsäure. Der radioaktive Anteil des Acetyl-CoA (durch -Oxydation aus Valeriansäure hervorgegangen) stieg, da der Zufluß von radioaktivem Acetyl-CoA konstant war. Dadurch wurden auch die spezifischen Aktivitäten in den pools größer, solange die pool-Größen nicht anstiegen.Die pool-Größen veränderten sich während der tracer-Applikation nicht, d.h. es herrschten während dieser 10 min steady-state-Bedingungen. Im Verlauf der Keimung blieben der Citronensäure-pool und der Asparaginsäure-pool praktisch konstant, der Glutaminsäure-pool nahm ab und der Malat-pool wurde größer. Die Durchsatzraten von Glutaminsäure incl. Glutamin und Asparaginsäure incl. Asparagin waren auffallend hoch.Der TCA-Cyclus übertraf den Glyoxalat-Cyclus an Bedeutung. Im Verlauf der Keimung sank die Synthese der Glutaminsäure und stieg die Synthese von Kohlenhydraten und Asparaginsäure. Es wurde also mehr iso-Citrat durch iso-Citratlyase gespalten.Es bestanden große Unterschiede in der Syntheserate einzelner Aminosäuren. Lediglich Glutaminsäure, Asparaginsäure und Alanin wurden in größeren Mengen gebildet. Demgegenüber war die Synthese von Serin und Threonin außerordentlich gering und für eine Nettoproteinsynthese völlig unzureichend. Die Proteinsyntheserate wurde an Hand der Überführung von freier Glutaminsäure in die gebundene Glutaminsäure studiert. Nur ein verschwindend kleiner Anteil der synthetisierten freien Glutaminsäure wurde gebunden. Die Proteinsyntheserate nahm im Verlauf der Keimung ab.

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An analysis of the quantitative importance of some metabolic pathways in uredopores of Puccinia graminis var. tritici

Summary In order to investigate the metabolism of germinating uredopores of Puccinia graminis, spores were incubated at different stages of germination with ¹⁴C-valerate-1 for short times (5 or 10 min). Incorporation of the labelled substance per unit of time was nearly constant during the experiment, which lasted for 510 min. The uptake of valeric acid was not influenced by endogenous metabolism. Most of the incorporated radioactivity was soluble in 40% ethanol and water. The part of the activity taken up that was incorporated into insoluble compounds decreased during germination. Distribution of radioactivity in some important metabolites such as glutamic acid, aspartic acid, citric acid, malic acid, carbohydrates and alanine was determined in terms of the per cent of incorporated radioactivity. Radioactivity of these compounds accounted for 70% of the radioactivity of the raw extract. Most of the radioactivity of the raw extract was found in glutamic acid and glutamine.The endogenous supply of acetyl CoA decreased gradually, and thereby turnover rates of citric acid and glutamic acid decreased, too. The specific activity of acetyl CoA (formed by -oxidation of valeric acid) increased since the rate of supply of radioactive acetyl CoA was constant. Thereby the specific activities of the different pools increased, as long as pool sizes were constant.Pool sizes did not change during tracer application, indicating steady state conditions during the experiments. During germination the citric acid pool and the aspartic acid pool stayed practically constant. The glutamic acid pool decreased and the malic acid pool increased. Turnover rates of glutamic acid including glutamine and aspartic acid including asparagine were very high.Quantitatively the TCA cycle is more important than the glyoxalate cycle. During germination synthesis of glutamic acid decreased and synthesis of carbohydrates and aspartic acid increased, indicating that more iso-citrate was split by isocitratlyase.Large differences in the rates of synthesis of different amino acids were noticed. Only glutamic acid, aspartic acid and alanine were synthesized in larger amounts. On the other hand the amount of synthesis of serine and threonine was extremely low and insufficient for a net synthesis of proteins. The rate of protein synthesis was investigated by studying incorporation of free glutamic acid into bound glutamic acid. Only a very small part of the synthesized free glutamic acid was bound. The rate of protein synthesis decreased during germination.

     

Autoradiography: A sensitive method in dispersal studies with Adoxophyes orana (Lepidoptera: Tortricidae)

By mixing ²²Na and ³²P in artificial diets the adults of A. orana and their subsequent stages were labelled to study their dispersal. The sensitivity of a Geiger-Müller tube and of autoradiography were compared. The latter method was about 70 times more sensitive under our experimental conditions and was therefore preferredto detect the radioactivity in the insects recaptured during the release experiments. As well as the great sensitivity to beta rays of all energies, autoradiography has the advantage that it can be used where little scientific equipment is available. ³²P was a suitable source of radioactivity. The radioactivity of spermatophores and eggclusters of parents labelled with it could be demonstrated easily. In spite of the short half life of ³²P, it was possible to detect radioactivity in a spermatophore extracted from a second generation female, even when modest doses of isotope (200 Ci/800 ml diet) had been used to label the first generation.Field experiments showed that isotopes could be used to show the distance of primary and secondary dispersal of A. orana.

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Zusammenfassung Zur Untersuchung ihrer Ausbreitung wurden erwachsene Adoxophyes orana und ihre Folgegeneration durch Beimischung von ²²Na und ³²P zu künstlichen Diäten der Raupen markiert. Die Empfindlichkeit eines Geiger-Müller-Zählers und der Autoradiographie wurden verglichen. Die letztgenannte Methode erwies sich unter unseren Versuchsbedingungen als 70mal sensitiver und wurde deshalb zum Nachweis der Radioaktivität von Insekten bevorzugt, die bei Freilassungsexperimenten wiedergefangen wurden. Neben der großen Empfindlichkeit gegenüber -Strahlen aller Energiebereiche hat die Autoradiographie den Vorteil, daß sie auch dort benutzt werden kann, wo nur geringe wissenschaftliche Ausrüstung verfügbar ist. ³²P war dafür geeignetes radioaktives Material. Die Radioaktivität der Spermatophoren und Eigelege der mit ³²P markierten Falter konnte leicht nachgewiesen werden. Trotz der kurzen Halbwertszeit von ³²P war es möglich, die Radioaktivität in einer Spermatophore nachzuweisen, die aus einem Weibchen der zweiten Generation entnommen wurde, selbst wenn nur mäßige Dosen des Isotops (200 Ci/800 ml Diät) benutzt worden waren, um die erste Generation zu markieren.Feldversuche zeigten, daß die Isotope dafür benutzt werden können, die Entfernung der primären und sekundären Dispersion von A. orana nachzuweisen.

     

Number and structure of perisomatic satellite cells of spinal ganglia under normal conditions or during axon regeneration and neuronal hypertrophy

Zusammenfassung Die Satellitenzellen des Spinalganglions der Eidechse (Lacerta muralis) wurden im normalen und experimentell veränderten Zustand — d. h. nach Durchtrennung des afferenten Axons und während der Hypertrophie der Nervenzellen des Spinalganglions, die der Ausdehnung des peripheren Innervationsgebietes folgt — licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Grundeigenschaften der Satellitenzellen der Eidechse sind denjenigen ähnlich, die in Spinalganglien der Säugetiere und Amphibien beobachtet wurden. Auch bei der Eidechse sind die Satelliten einkernige Einzelzellen, die eine geschlossene Hülle um den Zelleib bilden. Die Verbindungen zwischen den anliegenden Satelliten sind bei der Eidechse im allgemeinen weniger kompliziert als bei den Säugetieren. Die Dicke der Satellitenhülle variiert von einer Strecke zur anderen; in einigen Strecken liegt sie unter 2000 Å.Im Zytoplasma der Satelliten findet man stets Mitochondrien — deren Zahl für jeden ²-Schnitt dreimal geringer ist als jene, die in den entsprechenden Neuronen gefunden wurde —, das endoplasmatische Reticulum, vorwiegend von regellos angeordneten Zisternen gebildet, einen wenig entwickelten Golgi-Apparat und Ribosomen. Manchmal findet man auch Centriolen, Cilien ohne das zentrale Fibrillenpaar, Filamente (zahlreicher als in den Satellitenzellen der Säugetiere und weniger als in jenen der Amphibien), den Lysosomen ähnliche Granula und Granula mit gleicher Ultrastruktur wie die Lipofuszinkörnchen. Kleine Vesikel, die aus dem Golgi-Apparat entstehen, fließen anscheinend später zu vesikelhaltigen und elektronendichten Körpern zusammen. Die Bedeutung des Verhältnisses zwischen dem Golgi-Apparat, den vesikelhaltigen und den elektronendichten Körpern sowie der Endverlauf der beiden letztgenannten konnte nicht festgestellt werden.Die Durchmesser der Neurone und die Zahl der entsprechenden Satelliten wurden an Serienschnitten lichtmikroskopisch gemessen. Auf diese Weise wurde das Verhältnis zwischen Satelliten und Neuronen quantitativ festgestellt: es entspricht etwa demjenigen, das bei der Ratte festgestellt wurde.Bei erhöhter Stoffwechsel-Aktivität der Neurone, d. h. während der Regeneration des Axons und Hypertrophie des Zelleibes, zeigen die entsprechenden Satelliten folgende Veränderungen: Ihr Kern nimmt an Volumen zu (etwa 46% im Durchschnitt), das Kernkörperchen zeigt Veränderungen der Ultrastruktur, der Golgi-Apparat erscheint hypertrophisch, die aus dem Golgi-Apparat entstandenen kleinen Vesikel und die elektronendichten Körper scheinen zahlreicher geworden zu sein. Die Durchschnittszahl der Mitochondrien für jeden ²-Schnitt ist dagegen nicht wesentlich geändert. Diese Veränderungen können dahingehend gedeutet werden, daß während der erhöhten Stoffwechsel-Aktivität der Neurone auch die Aktivität ihrer Satellitenzellen ansteigt.Die Zahl der entsprechenden Satellitenzellen wächst im Verlaufe der Hypertrophie des Zelleibes durch Mitose. Auf diese Weise paßt sich die Masse der Satellitenzellen der erhöhten Neuronenmasse an.Die ermittelten Befunde stützen die früher vorgetragenen Hypothesen (Pannese 1960): a) die Satellitenzellen sind in der Lage, ihren Stoffwechsel zugunsten der Neurone zu aktivieren, b) sie sind stabile Elemente im Sinne Bizzozeros.     

Wert und Gefahr von Signalfaktoren bei der Saatgutvermehrung von gelben Lupinen (Lupinus luteus L.)

Zusammenfassung Nach einer Definition des Begriffes Signalfaktor bei gelben Lupinen werden einige dafür in Betracht kommende Eigenschaften aufgezählt. Die in der DDR und DBR bestehenden Vorschriften für die Anerkennung von Saatgut der verschiedenen Anbaustufen und die Zulassung von Sorten werden verglichen und durch Versuche die Beziehungen zwischen qualitativem Besatz mit bitteren Körnern und quantitativem Alkaloidgehalt aufgestellt.Von den Kornfarben werden die Weißkörnigkeit sowie die verschiedenen Schwarzsamigkeiten mit und ohne Sichel auf ihren Wert als Signalfaktor und auf ihren Erbgang untersucht.Die Befunde der Samenkontrolluntersuchungen in Potsdam der Jahre 1955–1959 werden tabellarisch aufgezeigt und die Zusammenhänge mit den genetisch zu erwartenden Verhältnissen diskutiert. Die gefundenen Ergebnisse der bitter pigmentierten und der süßen pigmentierten Körner entsprachen den theoretisch begründeten Erwartungen weitgehend. Die Tragweite der Signalfaktoren für die Auslandsvermehrungen von gelben Lupinen wurde aufgezeigt.Mit 2 AbbildungenFrau Prof. Dr.E. Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

The effects of gibberellic acid upon developmental processes in Drosophila hydei

The injection of gibberellic acid (GA₃) into larvae of Drosophila hydei can affect the pattern of gene activities in a specific manner. This became clear from a study on the pattern of puffs in the giant chromosomes of the larval salivary glands.Depending upon the age of the larvae injected, either of two new puffs, 72B or 21B, appeared. Not only was the activity of these chromosome regions stimulated but the activity of some normally occurring puffs specific for the period shortly before puparium formation was affected. If GA₃ was injected during the period shortly before puparium formation further development became influenced as revealed by a significant reduction in the number of flies emerging from treated animals.

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Zusammenfassung Es wurde die Wirkung verschiedener Konzentrationen von Gibberellinsäure (GA₃) nach Injektion in Drosophila-Larven unterschiedlichen Alters untersucht. Konzentrationen von 3 g/Larve und höher führten bei jungen und mittleren Larven des 3. Stadiums zur Ausbildung eines neuen Puffs (72B) in den polytänen Chromosomen der Speicheldrüse. Diese Reaktion wurde in 15–20% der Larven beobachtet.In späteren Stadien der Entwicklung kurz vor der Pupariumbildung wird nach Injektion von 1 g/Larve ein weiterer Puff (21B) in 10% der Larven induziert. Der Prozentsatz der Larven die diesen Puff 3 Stunden nach der Injektion aufweisen, nimmt mit steigender GA₃-Konzentration zu. Nach Injektion von 5–6 g/Larve war der Puff 21B in 80% der Tiere enthalten.Zur selben Zeit ließ sich eine Beinflussing der Aktivität von zwei Puffs nachweisen, die für die Periode der Pupariumbildung spezifisch sind. Die Aktivität dieser Puffs wird durch die Injektion von GA₃ herabgesetzt.GA₃ bewirkt nicht nur die Induktion neuer Puffs, sondern außerdem eine Verzögerung der Entwicklung. Nach der Injektion von 2 g/Larve verzögert sich die Zeit der Pupariumbildung um 2–10 Stunden. Die Zahl der Fliegen, die aus Larven schlüpfte, die kurz vor der Pupariumbildung eine Injektion von mehr als 3 g GA₃ erhielten, war deutlich herabgesetzt. Es wird vermutet, daß GA₃ eine spezifische Wirkung auf die Aktivität des Genoms ausübt und damit eine Beeinflussung der normalen Entwicklung bewirkt.

     

Verluste radioaktiv markierter Substanzen aus Pisum-Wurzeln nach Verfütterung von D-Glucose-14C im Verlauf unterschiedlicher Präparationsmethoden für die Elektronenmikroskopie

Zusammenfassung Die Verluste an radioaktiv markierten, aus d-Glucose-¹⁴C in Pisum-Wurzeln entstandenen Substanzen, die im Verlauf unterschiedlicher Präparationsmethoden für die Elektronenmikroskopie auftreten, werden mit einem Flüssigszintillationszähler bestimmt. Die Identifizierung der Metabolite erfolgt an Hand von Dünnschichtchromatogrammen und Autoradiographien. Nach Flüssigfixierung mit Glutaraldehyd (Glut.) und OsO₄ wird weniger äthanollösliche Radioaktivität, die zu ca. 76% in Glucose, sonst aber in Aminosäuren und N-freien Säuren vorliegt, extrahiert, als nach Einzelfixierung mit einem der genannten Fixierungsmittel.Durch stufenlose Acetonentwässerung, anstelle von Entwässerung in Aceton-bzw. Äthanol-Stufen und Propylenoxyd, ferner durch Zusetzen von Saccharose zu den Fixierungs- und Entwässerungs-Medien, kann die Extraktion weiter reduziert werden. Nach OsO₄-Räucherung und stufenloser Entwässerung bleibt die größte Menge an Radioaktivität im Gewebe. Der Aufenthalt in den hohen Aceton- und Äthanolstufen bringt hier keine hohen Verluste mit sich, dasselbe gilt für Propylenoxyd und Epon. Glut. und Acrolein unterscheiden sich hinsichtlich der Retention an Radioaktivität nicht wesentlich.In allen Präparationen besteht der größte Teil der verbleibenden Radioaktivität aus Glucose. Es wird vermutet, daß diese hauptsächlich auf Grund von Membranveränderungen zurückbleibt, die Aminosäuren zusätzlich durch ihre Reaktion mit den Fixantien.

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The effect of different preparation schedules for electron microscopy on the loss of labelled substances in roots of Pisum after feeding with ¹⁴C-glucose

Summary The losses of marked metabolites of ¹⁴C-glucose in Pisum roots were determined by means of liquid scintillation counting during different electron microscopic preparation schedules. ¹⁴C-glucose was applied to the roots. Metabolites were identified in thinlayer chromatographs and radioautographs. Fixation with glutaraldehyde (glut.) followed by OsO₄ rendered the radioactivity in the tissue less susceptible to ethanolic extraction than treatment with either glut. or OsO₄. The ethanolic extracts showed 76 per cent of their radioactivity in glucose, the remainder in amino acids and nitrogen-free acids. Continuous dehydration by acetone instead of stepwise dehydration by acetone, ethanol, and propylene oxide further reduces extraction. Even better results are achieved by adding sucrose to the fixation and dehydration media. Finally, after fixation with OsO₄ fumes followed by continuous dehydration, most of the incorporated radioactivity is retained in the tissue. The passage through high acetone and ethanol concentrations as well as through propylene oxide and epon does not cause significant losses. Glut. and acroleine do not differ significantly with respect to the retention of radioactivity. In all preparations the larger part of the retained radioactivity is found in glucose. It is suggested that glucose is predominantly retained because of membrane changes during fixation, whereas the amino acid retention is enhanced by reactions with the fixing agents.

     

Über die Verteilung der Radioaktivität auf die Organe des Flußkrebses Orconectes limosus Rafinesque (Cambarus affinis Say) nach Injektion von 14C-Glucose in die Hämolymphe

Zusammenfassung Nach Injektion von ¹⁴C-Glucose in die Hämolymphe männlicher Flußkrebse wurde die Aufnahme der Radioaktivität in die Organe und die zeitliche Veränderung der Aktivität in den Organen gemessen.Nach den Abklingkurven kann man bei den Organen zwei Gruppen unterscheiden. Antennendrüse, Epidermis, Enddarm, Kiemen, Hoden, Magen, Schwanzmuskel, Cuticula und Restkörper zeigen eine einfache exponentielle Abfallkurve. Bei Herz und Mitteldarmdrüse ist die Abklingkurve zweiphasisch, in den ersten 10 h erfolgt die Aktivitätsabnahme sehr viel rascher als danach.Die Höhe der Radioaktivität in den Organen 3 h nach Injektion ist positiv korreliert mit der Aktivität des Enzyms Hexokinase. Hieraus wird geschlossen, daß die in vitro gemessenen Hexokinaseaktivitäten proportional sind der Geschwindigkeit des Kohlenhydratumsatzes im lebenden Tier.

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The distribution of radioactivity in the organs of the crayfish Orconectes limosus Rafinesque (Cambarus affinis Say) after injection of ¹⁴C-glucose into the hemolymph

Summary The accumulation and the time-course of radioactivity in the organs of male crayfish have been measured after injection of U-¹⁴C-glucose into the hemocoel.Two groups of organs can be distinguished by their time-course of radioactivity. The antennal gland, epidermis, intestine, gills, testicles, stomach, abdominal muscle, cuticula and rest body have a simple exponential decay. In heart and hepatopancreas the decrease has two phases, the decline in the first 10 hours is much quicker than afterwards.3 hours after injection the accumulation of ¹⁴C-glucose in the organs is positive correlated with the activity of the enzyme hexokinase. From this it is concluded that the activities of hexokinase measured in vitro are proportional to the rate of carbohydrate metabolism in the living animal.

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Fräulein M. Zange danke ich für zuverlässige technische Assistenz.     

Untersuchungen über Beziehungen zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese

Zusammenfassung An der einzelligen GrünalgeChlorella pyrenoidosa und an Systemen mit isolierten Spinat-Chloroplasten wurde das Problem einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese (unter Ausschluß der Photophosphorylierung) bearbeitet.Eine Erhöhung des intracellulären Ascorbinsäure-Spiegels derChlorella pyrenoidosa konnte bei Dauerlichtkulturen erst bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von5·10^–2 Mol/l nachgewiesen werden. An Synchronkulturen ergab sich eine Phase im Entwicklungscyclus der Algen (18. Std), in der bereits bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von 1·10^–3 Mol/l eine signifikante Aufnahme erzielt werden konnte.In Versuchen anChorella-Zellen mit künstlich erhöhtem intracellulären Ascorbinsäure-Spiegel wurde weder bei Gaswechsel-Messungen noch bei der¹⁴CO₂-Fixierung eine Wirkung der Ascorbinsäure auf die Photosynthese festgestellt. Untersuchungen an Synchronkulturen ergaben keine Korrelation zwischen Ascorbinsäure-Gehalt und Photosynthese-Leistung im Verlauf der Zellentwicklung.Der Ascorbinsäure-Gehalt von Spinat-Chloroplasten nach Isolierung in nicht-wäßrigem Medium wurde bestimmt.Versuche an Systemen mit isolierten Chloroplasten ergaben keine Abhängigkeit der Hill-Reaktion mit NADP⁺ als Elektronenacceptor von der Ascorbinsäure. Ein positiver Effekt der Ascorbinsäure zeigte sich nur bei gealterten Chloroplasten-Bruchstücken sowie bei deren Gewinnung bei p_H 8,0. Er wurde im Sinne einer Stabilisator Wirkung der Ascorbinsäure gedeutet.Die Untersuchungen dieser Arbeit und die anderer Autoren zu einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese wurden hinsichtlich der Versuchsproblematik und der Ergebnisse diskutiert.Aus den Versuchsergebnissen an Synchronkulturen vonChlorella pyrenoidosa wurde auf eine mögliche Funktion der Ascorbinsäure für die Vorbereitung oder Auslösung der Teilung hingewiesen.Mit 9 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Tübingen 1963.     

Elektronenmikroskopisch-cytochemischer Nachweis von Glykogen beiEimeria perforans

Zusammenfassung An Entwicklungsstadien des KaninchencoccidsEimeria perforans wurden elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Darstellung, den Syntheseort und die Lokalisation des Glykogens durchgeführt.Das Glykogen läßt sich nach den bekannten Verfahren der Schnittkontrastierung mit Bleihydroxyd und Kaliumpermanganat elektronenmikroskopisch darstellen. Außerdem gelingen Kontrastierungen des Coccidienglykogens mit Kaliumbichromat, Chromsäure und Rutheniumrot. Nach Einwirkung von -Amylase auf die Schnittpräparate verläuft die Pb(OH)₂-Kontrastierung negativ.Das Glykogen der Makrogamonten und Makrogameten vonE. perforans ist in Cytoplasmaeinschlüssen lokalisiert, die sich mit Osmiumtetroxyd, Phosphor-Wolframsäure und mit Uranylacetat nicht kontrastieren lassen. Die Einschlüsse erscheinen vielmehr nach Behandlung mit diesen Substanzen leuchtend weiß in ihrer elektronendichteren Umgebung. Die Größenausdehnung der Glykogeneinschlüsse hängt von der Darstellungsmethode ab. Die nicht kontrastierten Einschlüsse (nach Osmiumtetroxyd-Fixierung und Nachkontrastierung mit Phosphor-Wolframsäure und Uranylacetat) sind im Durchschnitt 620 m lang und 500 m breit.Der vom Glykogen der Metazoen her bekannte Aufbau aus kugeligen Granula von 20–30 m Größe wird beim Coccidienglykogen nicht beobachtet. Die Glykogeneinschlüsse der Makrogameten enthalten nach der Pb(OH)₂-Kontrastierung längliche Gebilde, die kettenartig miteinander verbunden sind. Da nach den übrigen Darstellungsverfahren andere Strukturen auftreten, ist zu vermuten, daß jeweils andere Komponenten des Coccidienglykogens mit den Kontrastierungsmitteln reagieren. Demnach unterscheidet sich das Glykogen der Coccidien in seinem Aufbau vom Glykogen der Metazoen.Das erste Auftreten des Glykogens wird in jungen Makrogamonten in engem Kontakt mit dem lamellären endoplasmatischen Reticulum beobachtet. Anhäufungen der Kanälchen des endoplasmatischen Reticulum finden sich sowohl in Kernnähe als auch in peripheren Zellbereichen. Die Frage, ob das Glykogen in Kernnähe oder in der Randzone des Makrogamonten synthetisiert wird, ist daher bedeutungslos geworden.Außer in weiblichen Stadien (Makrogamonten, Makrogameten, Zygoten, Oocysten) werden die hellen Glykogeneinschlüsse auch in den Restkörpern der Mikrogamonten angetroffen, bei denen sie auch schon lichtmikroskopisch nachgewiesen worden sind.Über einen Teil der Ergebnisse wurde auf dem I. Internationalen Kongreß für Parasitologie in Rom (21. — 26. 9. 1964) berichtet.Herrn Prof. Dr.R. Danneel, Herrn Prof. Dr.G. Piekarski (Institut für Medizinische Parasitologie der Universität Bonn) und Herrn Prof. Dr.K. E. Wohlfarth-Bottermann danke ich für manche Anregung und Unterstützung. Die Mittel für die Untersuchungen stellte mir die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Histochemische Untersuchungen über die π-Granula (Reich) der peripheren markhaltigen Nervenfasern

Zusammenfassung Nach dem 4. Lebensjahr sind die nach Reich benannten Protagon () Granula regelmäßig in den Schwannschen Zellen normaler segmentierter Nervenfasern des Menschen vorhanden. Im Senium und bei kachektischen Zuständen der verschiedenen Genese treten sie vermehrt auf. Die -Granula sind an den Nervenfasern vom Hund, Schaf, Kaninchen und Tiger nachweisbar, fehlen aber bei folgenden Wirbeltieren: Rind, Ziege, Schwein, Katze, Ratte, Meerschweinchen, Maus und Frosch. Nach tmserer histochemischen Analyse stellen die -Granula stark chromotrope, saure [relativer isoelektrischer Punkt bei p_H (0,9) 1,5-1,8] Bial-negative Glykolipide dar, die am meisten den Cerebrosiden und Cerebrosidschwefelsäureestern (Sulfatiden) entsprechen; für die Beteiligung von Phospholipiden, Polysacchariden und Proteinen an ihrem Aufbau ergab sich kein sicherer Anhalt. Die Färbung mit essigsaurem Kresylviolett zeigt eine bräunliche Metachromasie der -Granula. Die Bedingungen für eine braune Metachromasie sind bis jetzt noch nicht völlig geklärt. Auch formalininfixierte Markscheiden können sich nach kräftiger Wässerung (Lösung reversibler Formalinbindungen) mit der Feyrterschen Thionin-Einschlußmethode braun färben. Wir führten systematische vergleichende Untersuchungen über die Wirkung verschiedener Extraktionsmittel auf die -Granula von formalinfixierten und unbehandelten Nerven durch; die Einzelheiten sind im Original nachzulesen. Nicht nur an Nervenfasern von Erwachsenen, sondern auch von menschlichen Feten, und einigen Tierarten, die keine -Granula enthalten, ist die savre Phosphatase im perinukleären Zytoplasma der Schwannschen Zellen nachzirweisen.Zum ehrenden Gedenken an meinen Lehrer in Anatomie, Herrn Prof. Dr. med. habil. Kurt Alverdes (Leipzig).     

Zur Frage der Linsenregeneration unter Lichtabschluss

Zusammenfassung Bei 129 Tritonkeimen in den Harrisonstadien36 bis41 wurde einseitig der Linse exstirpiert. Dann wurden die Keime zur Hälfte in die Dunkelheit verbracht, zur anderen Hälfte im Licht belassen. Nach 11 bis 17 Tagen wurden die Keime fixiert und an der histologischen Serie die Regeneration der Linse untersucht.Ein unterschiedliches Verhalten der Dunkel- und Lichttiere wurde dabei nicht festgestellt. Es wird daraus geschlossen, daß dem Licht bei der Linsenregeneration keine auslösende Bedeutung zukommt.     

Measurement of aphid feeding rates on artificial diets using 3H-inulin

The radioactivity of the honeydew droplets excreted by young apterous adults of the green peach aphid, Myzus persicae, fed on an artificial diet containing ³H-inulin was a reliable measure of the volume of food ingested by the insects, since almost none of the ingested inulin was absorbed and retained by the insects.

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Zusammenfassung Junge aptere Adulte von Myzus persicae wurden auf künstlicher Diät mit oder ohne Zugabe von radioktiv markiertem Inulin (³H, 100 Ci pro ml; 84.5 cpm pro nl) gehalten. Die Radioaktivität der Blattläuse und ihrer ausgeschiedenen Honigtautropfen wurde in Zeitintervallen nach der Fütterung bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass Inulin nur in geringer Menge von den Blattläusen absorbiert wird, und, dass die Radioaktivität der ausge schiedenen Honigtautropfen nach Zugabe von ³H-Inulin zur künstlichen Diät ein verlässliches Mass für das Volumen der von ihnen aufgenommenen Nahrung ist.

     

Quantitative 125J-Autoradiographie einzelner Zellen

Zusammenfassung Das nach der Energie seiner -Zerfälle zwischen Tritium und Kohlenstoff-14 liegende Isotop ¹²⁵J wurde auf seine Eignung zur quantitativen Autoradiographie geprüft. Absorption und Geometrie-Faktoren der radioaktiven Strahlung wurden untersucht. Hieraus ließen sich geeignete Meßbedingungen entwickeln. Durch gleichzeitige Exposition von radioaktiven Referenzquellen können absolute Radioaktivitätsmengen ermittelt werden. Als Referenzquellen sind membranmarkierte Standardzellen geeignet, die den physikalischen Eigenschaften des Isotopes Rechnung tragen. Hierzu wurden enzymatisch radiojodinierte Schaferythrozyten auf ihre Eignung geprüft. Die absolute Zahl von antigenen Stoffen auf den Oberflächen einzelner Zellen erhält man, wenn man die spezifische Aktivität der markierten Antikörpermoleküle bestimmt und die Silberkorndichte der zu untersuchenden Zellen und der Standardzellen mißt. Die Radioaktivität pro Standardzelle wird in herkömmlicher Weise ermittelt.Die neue Methode wurde zur Quantifizierung membrangebundener Immunglobulinmoleküle vom IgG-Typ auf einzelnen menschlichen Lymphozyten angewendet. Hierbei ist die Ermittlung einer immunologischen Sättigung des markierten Antikörpers wesentlich. Auf Lymphozyten von Normalpersonen und von chronisch-lymphatischen Leukämiepatienten konnten sehr unterschiedliche absolute Immunglobulinmengen bestimmt werden.

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Quantitative ¹²⁵I-autoradiography of individual cells

Summary Iodine 125, an emitter of -radiation with an energy lying between that of tritium and carbon-14, is investigated for its applicability in quantitative autoradiography. Absorption and geometric factors of radiation are elucidated. From this, appropriate measuring conditions are derived. The simultaneous exposure of radioactive standard sources permits the evaluation of absolute amounts of radioactivity. Standard cells with labelled membranes are a suitable source of reference taking into account the physical properties of the isotope. Sheep red blood cells are examined for their suitability as standard cells after enzymatic radioiodination. The absolute number of antigenic substances on the surface of single cells is obtained by determining the specific activity of the labelled antibody molecules, and by measuring the silver grain densities of the cells under investigation and of the standard cells. The radioactivity per standard cell can be assessed by conventional procedures.The new method is applied to the quantification of membrane-bound immunoglobulin molecules of the IgG-type on single human lymphocytes. The determination of an immunologic saturation of the labelled antibody is essential for this purpose. On the lymphocytes of a normal person and of a patient with chronic lymphatic leukaemia quite different amounts of immunoglobulins have been evaluated.

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Assoziation mit EURATOM 031-64 I BIAD.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Spermatogenese

Zusammenfassung Die Struktur und Genese der oligopyrenen Spermien von Melania libertina Gould wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Die atypischen Spermatiden enthalten außer den bekannten Organellen des Cytoplasmas sehr viele elektronendichte Granula, die innerhalb der erweiterten Zisternen des endoplasmatischen Retikulums zum Vorschein kommen. Ihre Größe und Form schwanken beträchtlich; die rundlichen Granula haben Durchmesser von 20 bis 80 m. Die Granula verschmelzen zu großen, lichtmikroskopisch sichtbaren Körperchen, die RNA-Reaktion geben. Es wurde nachgewiesen, daß die Ribonucleoproteine in partikulärer Form durch die Kernporen in das Cytoplasma und weiter in die Zisternen des endoplasmatischen Retikulums übertreten. Damit ist die Annahme berechtigt, daß die in Zisternen auftretenden Körperchen keine Viren sind, sondern die aus dem Kern in die Zisternen übergetretenen RNP-Komplexe.Eine chemische Umwandlung der RNP in PAS-reaktionpositive Substanz wurde lichtmikroskopisch nachgewiesen.Im Karyoplasma des fertigen, oligopyrenen Spermatozoons ist eine fädige Struktur zu erkennen.Die Untersuchungen wurden durchgeführt mit Unterstützung durch The United States Public Health Service Grant-RG-8327.     

Markierung und Nachweis von Conidien bei Mikroorganismen nach der Indicator-Aktivierungsmethode

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zum Studium der Verbreitung von Mikroorganismensporen entwickelt. Zur Markierung wird statt eines radioaktiven Indicators ein stabiles Element verwendet, das später, nach der Durchführung der eigentlichen Versuche aktiviert wird. Die entstehende Radioaktivität ermöglicht den Nachweis der Sporen und anderer Vermehrungseinheiten. Als Versuchsobjekt wurde Aspergillus niger und als Indicator Mangan verwendet.Beim autoradiographischen Nachweis der Sporen treten verschiedene technische Schwierigkeiten auf, wie z. B. das Herauslösen des wasserlöslichen Mangans aus den Sporen durch die flüssige Photoemulsion. Welche Möglichkeiten zur Lösung dieser Probleme zur Verfügung stehen, ist ebenfalls beschrieben worden.Teilveröffentlichung einer Dissertation an der Fakultät für Gartenbau und Landeskultur der TH Hannover 1965.Erste Ergebnisse wurden in Kurzfassung auf der Gemeinsamen Tagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik e. V., der Österreichischen Gesellschaft für reine und angewandte Biophysik und der Schweizerischen Gesellschaft für Strahlenbiologie am 15. September 1964 in Wien vorgetragen.