Mutant gene frequencies in cats of Southern England

Summary Three areas in Southern England have been sampled for frequency of nine mutant genes among the domestic cat population. The significance of the derived estimates are discussed and a brief comparison is made with the earlier estimate obtained by Searle. The frequencies seem comparable in the two surveys except for genes O and d. The estimates of these from the present study are significantly higher than those found earlier. Tentatively, it is proposed that human preference for orange cats may be responsible for the increase in O. No obvious reason exists for the higher frequency of d.

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Zusammenfassung In drei Gebieten Südenglands wurden Beobachtungen über die Häufigkeit von 9 Genmutanten bei Hauskatzen angestellt. Die Signifikanz der aus den getroffenen Feststellungen abgeleiteten Voraussagen wird besprochen und kurz mit durch Searle vorgenommenen Schätzungen verglichen. Die Häufigkeiten scheinen in beiden Fällen vergleichbar mit Ausnahme der Gene O (orange) und d (dilute). Die Vorhersagen für diese Gene sind nach der gegenwärtigen Untersuchung signifikant höher als die früher gefundenen. Es könnte die Möglichkeit bestehen, daß für die Steigerung der Häufigkeit des Gens O die menschliche Vorliebe für orangefarbene Katzen verantwortlich ist. Für die größere Häufigkeit des Gens d liegt kein offensichtlicher Grund vor.

     

Structural aberrations of the Y chromosome and the corresponding phenotype

Summary the literature dealing with structural aberrations of the Y chromosome and their phenotypic effects is reviewed. A new observation of a patient with Turner's syndrome and the karyotype 45,X/46,X,i(Yp) reported here allows some conclusions on the problem of the localization of sex-determining factors on the Y chromosome. The comparative analysis of all these cases leads to the assumption that the genes for the initiation of testicular development are located on the proximal part of the long arm of the Y chromosome, while the genes responsible for the maturation of the testis are localized on the short arm of the Y chromosome.

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Zusammenfassung Strukturelle Aberrationen des Y-Chromosoms und ihre phänotypischen Auswirkungen werden an Hand der einschlägigen Literatur zusammenfassend diskutiert. Eine eigene Beobachtung eines Turner-Syndroms mit dem Chromosomenbefund 45,X/46,X,i(Yp) erlaubt Aussagen über die Lokalisation von Genen auf dem Y-Chromosom. Auf Grund der Literatur und unseres Falles wird die Annahme gemacht, daß für die Testisanlage zuständige Gene auf dem proximalen Teil des langen Armes des Y-Chromosoms liegen und daß Gene auf dem kurzen Arm des Y-Chromosoms für die Ausreifung der Testes verantwortlich sind.

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Director: Prof. Dr. H.-G. Hillemanns     

über die Photolyse von C-S-Bindungen in Proteinen

Zusammenfassung Durch die Sulfatbestimmung in UV-bestrahlter und anschlie\end mit PerameisensÄure oxidierter Ribonuklease wird der Nachweis für die Spaltung von C-S-Bindungen erbracht. Diese Reaktion ist von besonderer Wichtigkeit für die Inaktivierung des Enzyms.

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On the photolysis of C-S-bonds in proteins

Summary By means of sulphate determination in ribonuclease irradiated with U. V. and subsequently oxidized with performic acid the cleavage of C-S-bonds is proved. This reaction is of high importance for the inaetivation of the enzyme.

     

Gene activation during early development of mammals

Summary The preimplantative stage of development has as yet not been studied extensively; most data were derived from the mouse and the rabbit. In this article, the results on macromolecular synthesis during this period of development are summarized. In the beginning, the embryonic genome is apparently genetically inactive; early development is governed by maternal storage products transmitted through the egg cytoplasm. Activation of embryonic genes occurs step-wise, with the protein synthesizing apparatus being produced first. Synthesis of individual proteins (enzymes) coded for by embryonic genes apparently in general does not start before the middle blastocyst stage, shortly before implantation. It is discussed whether cytoplasmic storage products take part in gene activation during this period.

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Zusammenfassung Die Entwicklungsphase vor der Implantation ist genetisch noch recht wenig untersucht; die meisten Daten stammen von Maus und Kaninchen. Die Befunde über die Synthese von Makromolekülen in diesem Entwicklungsabschnitt werden zusammengestellt. Es finden sich zahlreiche Hinweise dafür, daß das embryonale Genom zunächst genetisch inaktiv ist; die Frühentwicklung wird durch mütterlich übertragene Vorratsstoffe aus dem Eizytoplasma gesteuert. Die Aktivierung embryonaler Gene erfolgt stufenweise, wobei zunächst der Apparat für die Proteinsynthese aufgebaut wird. Die Synthese embryonal codierter individueller Proteine (Enzyme) dürfte im allgemeinen erst kurz vor der Implantation, im Stadium der mittleren Blastocyste, beginnen. Es wird diskutiert, ob den cytoplasmatischen Vorratsstoffen eine Bedeutung bei der Genaktivierung zukommt.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 46).     

A systems theoretical approach to biological membranes

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Eindeutigkeit der Beschreibung erregbarer Membranen mit Hilfe von Ersatzschaltungen untersucht. Bei Voraussetzung der Existenz verschiedener Membrankanäle für den Ionentransport läßt sich unter Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften eine weitgehend eindeutige Ersatzschaltung für einen Kanal angeben. Als wesentliches Kriterium erweist sich dabei das Vorhandensein eines konstanten Gleichgewichts-potentials für jeden Kanal. Der lonentransport durch die Membran wird durch ein einfaches Elektrodiffusionsmodell beschrieben. Hierin ist der Potentialverlauf in der Membran durch physiko-chemische Eigenschaften der Membran und nicht durch die transportierten Ionen bestimmt. Die Leitfähigkeit eines bestimmten Kanals verändert eine Steuervariable, deren Wert sich mit Hilfe einer algebraischen Beziehung aus den Zustandsvariablen eines linearen Differentialgleichungssystems ergibt (dessen Koeffizienten vom Potential über der Zellmembran abhängen). Die Zusammenfassung mehrerer Kanäle (passives Transportsystem) und die Einführung von Stromgeneratoren für den aktiven Transport (deren Effektivität von der chemischen Zusammensetzung der an die Membran angrenzenden Lösungen abhängt) führt zu einer allgemeinen Ersatzschaltung für die erregbare Membran. Die so gewonnene Beschreibung ist hinreichend allgemeingültig, um als Grundlage für die Analyse von Problemen der Informationsverarbeitung im Nervensystem bzw. für die weitere Aufklärung der in der erregbaren Membran ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu dienen.

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Presented in part at the IV. Intern. Biophysics Congress, Moscow, August 1972.     

Zur Entwicklung des Subcommissuralorgans der Ratte Morphologische und histochemische Untersuchungen

Zusammenfassung Die Entwicklung des Subcommissuralorgans (SCO) der Ratte wurde morphologisch und histochemisch untersucht. Zwischen dem 15. und 16. Embryonaltag steigt mit Ausbildung der hochprismatischen Ependymzellen die Enzymaktivität des Energiestoff-wechsels (GAP-DH, LDH, SDH, CyO) deutlich an, wobei die anaerobe Glykolyse überwiegt. Die gleichzeitige Aktivitätszunahme der G6P-DH, NADPH₂-Reduktase, Thiaminpyrophos-phatase und sauren Phosphatase führt zu dem für das Ependym der adulten Ratte charakteristischen Enzymmuster. Dieser bis zum 18. Tag anhaltende Anstieg wird mit der beginnenden sekretorischen Tätigkeit in Beziehung gebracht. Der Glykogengehalt nimmt ebenfalls allmählich zu. Nach der Geburt fällt die Enzymaktivität des Energiestoffwechsels allmählich ab. Der Glykogengehalt und die Zahl apikaler Protrusionen nehmen anfänglich noch zu, dann aber ebenfalls langsam ab. Es wird auf einen Rückgang der sekretorischen Aktivität geschlossen.An dem nur spärlich ausgebildeten Hypendym treten erst in der 3. Lebenswoche ähnliche Änderungen der Enzymaktivitäten und des Sekretgehalts auf. Mit dieser verzögerten Entwicklung des Hypendyms schließt die Differenzierung des SCO in der 4. Lebenswoche ab.Die Anlage eines besonderen Ependymbereichs, der okzipital an das SCO anschließt, wird beschrieben. Vor der Geburt weist er dem SCO vergleichbare morphologische und histochemische Eigenschaften auf, fehlt jedoch bei der erwachsenen Ratte. Die mögliche Bedeutung dieser Kückbildung wird diskutiert.

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The development of the subcommissural organ of the rat morphological and histochemical investigations

Summary The development of the Subcommissural organ (SCO) of the rat has been investigated morphologically and histochemically. Between the 15th and 16th prenatal day elongated ependymal cells appear. The activities of enzymes of the energy metabolism (GAP-DH, LDH, SDH, CyO), particularly of the anaerobic glycolysis, increase. With the synchronous increase of activities of G6P-DH, NADPH₂-reductase, thiamine pyrophosphatase and acid phosphatase, an enzyme pattern appears which is characteristic for the ependyma of the adult rat. This increase which is observed to the 18th day may correspond to the onset of the secretory activity. The content of glycogen increases gradually. After birth the enzyme activities of the energy metabolism decrease gradually. After an initial increase, the glycogen content and the amount of apical protrusions decrease, too. The amount of secretory material increases till the 10th day, and remains unchanged thereafter. This may reflect a decrease in secretory function.The hypendyma is poorly developed. Similar changes in enzyme activities and secretory content appear in the 3rd postnatal week. In the 4th week the differentiation of the SCO is completed.The anlage of a specialized ependyma adjoning the SCO caudally is described. Prenatally it has some of the morphological and histochemical characteristics of the SCO. It has not been observed in the adult rat. The possible significance of this involution is discussed.

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Frau I. Köhl danken wir für ihre sorgfältige technische Hilfe, Frau H. Asam für die Durch-führung der Photoarbeiten.

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Die vorliegende Arbeit ist ein wesentlicher Teil der Inauguraldissertation, die von Thomas Linderer der Medizinischen Fakultät der Universität München vorgelegt wird.     

Über das Vorkommen eines spezifischen Enzyms der Glucuronsäurebildung im menschlichen Amnion

Zusammenfassung Die Amnien von reifen menschlichen Plazenten wurden auf das Vorkommen der Uridindiphosphatglucose-Dehydrogenase (UDPG-DH), eines Enzyms der Glucuronsäurebildung, untersucht. Dabei konnte sowohl in den Zellen des Amnionepithels als auch in den Fibroblasten des Amnionmesenchyms eine hohe Aktivität festgestellt werden. Die Bedeutung dieses Befundes im Amnion wird im Zusammenhang mit der Stellung der Glucuronsäure im intermediären Stoffwechsel besprochen.

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About the existence of a specific enzyme for the synthesis of glucuronic acid in the human amnion

Summary In order to trace uridine diphosphate glucose dehydrogenase, an enzyme for the synthesis of glucuronic acid, the amnions of mature human placentas were investigated. High activity could be found in the amniotic epithelium as well as in the fibroblasts of the amniotic mesenchyma. These findings are discussed in connection with the task of glucuronic acid in general biological pathways.

Wir danken Herrn Dr. med. vet. J. Schlüns (Institut für Veterinär-Anatomie der Freien Universität Berlin) für wertvolle Ratschläge, unserer technischen Assistentin Frau E. Hartleben für die Unterstützung bei der Bearbeitung des Materials.     

Simulation of quantitative characters by genes with biochemically definable action

Summary An experimental system has been developed which allows the application of the mathematical model given in Part I of this series. It consists of all possible genotypic combinations of four loci involved in the modification of the anthocyanin molecule structure by oxydation, glycosidation, and acylation in the annual cruciferous garden plantMatthiola incana. These genes are varied against a background which is nearly isogenic with respect to the concentration of flower pigments. The qualitative actions and interactions of the genes and the composition and isogenisation of the genetic background are described.As a simulated quantitative character the total concentration of anthocyanins per petal fresh weight is used and measured in a reading spectrophotometer.The genetic structure of the material is a prerequisite for the analysis by means of the earlier given model, and the knowledge of the qualitative actions and interactions of the involved genes may be useful in the interpretation of the estimations of the parameters and possibly facilitate an improvement of the model.

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Zusammenfassung Es wird ein experimentelles Material entwickelt, auf das das im Teil I dieser Reihe beschriebene mathematische Modell angewandt werden kann. Es besteht aus allen kombinatorisch realisierbaren genotypischen Variationen 4 verschiedener Loci, die in die Modifikation des Anthocyanmoleküls durch Oxydation, Glykosidierung und Acylierung bei der einjährigen CrucifereMatthiola incana R. Br. einbezogen sind.Diese Gene werden vor einem hinsichtlich der Intensität der Blütenfarbstoffe weitgehend isogenen Hintergrund variiert, ihre qualitativen Wirkungen und Wechselwirkungen werden ebenso wie die Zusammensetzung und Isogenisierung des genetischen Hintergrundes beschrieben. Als simuliertes quantitatives Merkmal dient die Gesamtkonzentration der Anthocyane/Petalenfrischgewicht, die im registrierenden Spektralphotometer gemessen wird.Die genetische Struktur dieses Materials ist Voraussetzung für die Anwendung des früher beschriebenen Modells, die Kenntnis der qualitativen Wirkungen und Wechselwirkungen der experimentell variierten Gene kann die Interpretation der Parameter-schätzungen und die Verbesserung des Modells erleichtern.

     

Suggestions for increasing knowledge of the circulation of the north sea waters to serve pollutant-drift studies

Summary 1. Exact knowledge of water circulation in the North Sea is required before we can put advice, concerning the effects of pollutants discharged into its waters, on a sounder basis.2. A number of steps, which certainly could be performed in praxis, and which would increase our present knowledge of the movements of the North Sea's water, are discussed.

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Vorschläge zur Erweiterung der Kenntnisse über die Wasserzirkulation der Nordsee als Stütze für die Durchführung von Verunreinigungsdrift-Studien

Kurzfassung Genaue Kenntnisse über die Wasserzirkulation in der Nordsee sind erforderlich, um den verantwortlichen Instanzen sinnvolle Vorschläge über Art und Ausmaß des Einbringens von Abwasserinhaltsstoffen unterbreiten zu können. Am Beispiel der Einleitung häuslicher Abwässer in küstennahe Nordseegebiete wird die Bedeutung der Wasserzirkulation erläutert. Eine Reihe praktischer Vorschläge für die Durchführung einfacher, aber dringend erwünschter einschlägiger Forschungsprojekte wird erörtert.

     

On the fixation of genes of large effects due to continued truncation selection in small populations of polygenic systems with linkage

Summary The proportion of fixed loci for desirable genes and the time required for fixation is studied in simulated diploid populations, which have initially aHardy-Weinberg structure. A symmetric ten-locus system of additive or dominant genes is simulated with linkages between adjacent loci varying as .005, .05, or .5. A constant degree of upper truncation selection within a population is considered over the generations. In different populations the intensity of truncation is varied asN/N,N/N+2,N/N+4, ..., whereN is the parental population size, specified as 2,4,8 or 16. The selection differential in initial generation, , thereby varies from zero to more than two standard deviations in some cases. The initial mean gene frequency,p, simulated in an initial population is .1 or .5.It is pointed out that when selective advantage of a gene is large and is changing with gene frequency, diffusion approximations assuming constant selective advantage, gives higher values for proportion of fixed genes in the case ofp equal to .1 and lower values forp equal to .5. With parental population size of 16 or less, a relation withN alone does not give the proportion of fixed genes. Higher order terms ofN appear to be involved in the relation. For the sameN , the proportion is much higher for lowN.The depressing effect of low recombinations between loci is of different magnitude for differentN andp for a givenN . The increase in the proportion of fixed genes due to increasingN is not as large when is low. High intensity of selection offsets considerably the effects of population size and linkage when gene effects are large. It appears that with increased inbreeding and selection intensity, almost all the genes of large effects and at intermediate frequencies can be rapidly fixed regardless of linkage.Linkage has been shown to cause faster fixation of genes in the absence of selection. With selection, linkage tends to delay fixation. But in the case of very low recombinations, there appears to be a level of population size and selection intensity, below which there is more rapid fixation because of linkage. Selection for dominant genes in the case of very close linkage, delays fixation for a number of generations and this delay results in reducing the depressing effect of linkage.

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Zusammenfassung Der Anteil fixierter Loci für erwünschte Gene und die für die Fixierung erforderliche Zeit werden in einer simulierten diploiden Population untersucht, wobei eine ursprünglicheHardy-Weinberg-Struktur angenommen wird. Es wird ein symmetrisches 10-Locus-System von additiven oder dominanten Genen mit Koppelung zwischen benachbarten Loci, die von 0,005 über 0,05 bis zu 0,5 variiert wird, simuliert. Hierbei wird ein konstantes Ausmaß von trunkierender (stutzender) Selektion für die Obergrenze der Verteilung in der Population betrachtet. In verschiedenen Populationen wird die Intensität der Verteilungsstutzung variiert in der folgenden FormN/N,N/N+2,N/N+4, ..., wobeiN die elterliche Populationsgröße ist, die mit 2,4,8 oder 16 spezifiziert wird. Das Selektionsdifferential der Ursprungsgeneration,i, variiert hierbei in einigen Fällen von 0 bis auf mehr als 2 Standardabweichungen. Die ursprüngliche mittlege Genfrequenz,p, die in einer Ausgangspopulation simuliert wird, ist 0,1 oder 0,5.Es wird gezeigt, daß, im Vergleich zu großem selektivem Vorteil eines Gens und frequenzabhängiger Änderung des Selektionskoeffizienten, Diffusionsnäherungen, die konstante selektive Vorteile voraussetzen, höhere Werte für den Anteil fixierter Gene im Fallp=0,1 und niedrigere Werte fürp=0,5 ergeben. Mit einer elterlichen Population der Größe 16 oder kleiner ergibt die BeziehungNi allein nicht den Anteil fixierter Gene, da Termini höherer Ordnung vonNi in die Bezichung einbezogen sind. Bei gleichemNi ist der Anteil bei kleinemN viel höher. Der reduzierende Effekt einer niederen Rekombinationsrate zwischen den Loci ist von unterschiedlicher Größenordnung bei verschiedenemN und bei einem gegebenenNi. Der Zuwachs im Anteil fixierter Gene infolge eines wachsendenN ist nicht so groß, wennp niedrig ist. Eine hohe Intensität der Selektion gleicht die Wirkungen der Populationsgröße und Koppelung erheblich aus, wenn die Genwirkungen groß sind. Es zeigt sich, daß praktisch alle Gene mit großer Wirkung und intermediärer Frequenz unabhängig von der Koppelung schnell fixiert werden können, wenn eine zunehmende Inzucht und Selektionsintensität vorliegt.Koppelung hat sich als eine Ursache für eine schnellere Fixierung von Genen in der Abwesenheit von Selektion erwiesen. Mit Selektion tendiert Kopplung dazu, die Fixierung zu verzögern. Es zeigt sich jedoch im Falle einer sehr niederen Rekombinationsrate, daß es für die Populationsgröße und Selektionsintensität einen Schwellenwert zu geben scheint, unterhalb dessen eine schnellere Fixierung als Folge der Koppelung auftritt. Eine Selektion auf dominante Gene verzögert im Fall der sehr engen Koppelung die Fixierung für eine Anzahl von Generationen und diese Verzögerung führt dazu, daß der verlangsamende Effekt der Koppelung reduziert wird.

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On leave from West Pakistan Agricultural University, Lyallpur.

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Journal paper No. 5870, Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Ames, supported by National Institute of Health Grant No. GM 13827.     

Untersuchungen zur histochemischen Darstellung der Sorbitdehydrogenase

Zusammenfassung Eine histochemische Nachweismethode für das zu den Polyoldehydrogenasen gehörende Sorbit-dehydrierende Enzym wird beschrieben. Insbesondere wird die Abgrenzung gegenüber der NAD-abhängigen Xylitdehydrogenase untersucht, da beide Fermente hinsichtlich ihres Wirkungsbereiches homospezifisch sind. Na-Aedta, das keinen Einfluß auf den histochemischen Nachweis der NAD-Xylitdehydrogenase besitzt, führt zu einer Verzögerung der histochemischen Darstellung der Sorbitdehydrogenase. Außerdem wird die Einwirkung von Natriumborat auf beide Fermentreaktionen untersucht, da diese Substanz biochemisch eine Hemmung der Sorbitdehydrogenase verursacht. Die mögliche Unterscheidung beider Enzyme auf Grund ihres Verhaltens wird erwogen. Abschließend wird die intrazelluläre Verteilung der beiden Polyoldehydrogenasen verglichen.

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Summary A topochemical method is described for the determination of the NAD-linked sorbitol-dehydrating enzyme. Furthermore it is discussed the relation of the sorbitoldehydrogenase to the NAD-linked xylitoldehydrogenase, as both enzymes are homospecific polyoldehydrogenases. Na₂-Edta has no influence on the determination of (NAD)-xylitoldehydrogenase, whereas a marked delay of the sorbitoldehydrogenase reaction is observed. Sodium borate as a biochemical inhibitor of the sorbitoldehydrogenase is also effective in the histochemical reaction and gives the base of a possible distinction between both enzymes. The intracellular distribution of the polyoldehydrogenases is compared.

     

A potential method for age determination of the Chinese GrouseBonasa sewerzowi

Based on examination of 38 specimens of the Chinese Grouse, and age determination methodes described for the Hazel Grouse, we suggest a potential age determination technique for the northern subspecies of the Chinese Grouse (B. s. sewerzowi). Adults appear to have a distinct boundary on the tip of P1 and juveniles a diffuse boundary. Adults may dominate in the group with >6 dark bars on P9. This technique does not seem to be applicable to the southern subspecies (B. s. secunda). We encourage further testing of this potential method.

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Zusammenfassung Eine mögliche Altersbestimmungsmethode für das Chinahaselhuhn,Bonasa sewerzowi, nach Gefiedermarkmalen wird vorgestellt. Sie beruht auf der Untersuchung von 38 Balgpräparaten und einem bereits früher für das Haselhuhn,Bonasa bonasia, beschriebenen Verfahren. Sie gilt nur für die Nominatform, nicht für die UnterartB. s. secunda. Bei Altvögeln ist der helle Endsaum der ersten (innersten) Handschwinge klar abgesetzt, bei Jungvögeln dagegen unscharf begrenzt. In der 9. Handschwinge haben die meisten Altvögel weniger als 6, die meisten Jungvögel 6 oder mehr dunkle Binden. Die Merkmale sollten an weiterem Material überprüft werden.

     

Zum Mechanismus der Diploidisierung in der Wirbeltierevolution: Koexistenz von tetrasomen und disomen Genloci der Isocitrat-Dehydrogenasen bei der Regenbogenforelle (Salmo irideus)

Zusammenfassung Beim Hering und bei der Regenbogenforelle finden sich genetisch determinierte Polymorphismen für die Überstands-(S-) und die mitochondriale (M-)Form der NADP-abhängigen Isocitrat-Dehydrogenasen (IDH). Beide Enzymformen verhalten sich wie dimere Moleküle. Beim Hering ist für beide Formen auf jeweils einen Genlocus mit 2 Allelen zu schließen. Entsprechend der tetraploiden Herkunft sind bei der Regenbogenforelle individuelle Genloci gegenüber dem Hering verdoppelt. Für die M-Form der NADP-IDH existieren bei dieser Forelle 2 verschiedene Genloci; an einem der beiden loci wurden 2 Allele gefunden. Für die S-Form ist nur 1 Genlocus mit 4 Allelen nachweisbar. In einer Stichprobe von 135 Individuen fanden sich 9 verschiedene Phänotypen, darunter 3 mit einer 3-Allelen-Kombination. Dieser Befund ist interpretierbar unter der Annahme eines tetrasomen Erbganges für die S-IDH. Der Mechanismus der Diploidisierung phylogenetisch tetraploider Organismen wird im Hinblick auf die Säugerevolution diskutiert.

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The mechanism of diploidization in vertebrate evolution: Coexistence of tetrasomic and disonic gene loci for the isocitrate dehydrogenases in trout (Salmo irideus)

Summary In the herring (Clupea harengus) and trout (Salmo irideus), the supernatant (S-) and mitochondrial (M-)form of the NADP-dependent isocitrate dehydrogenases (IDH) exhibit genetically determined polymorphisms. Both enzyme forms behave as dimeric molecules. In the herring, for each form, it can be inferred that 1 gene locus with 2 alleles exists. According to the tetraploid origin of the trout, individual gene loci are duplicated as compared to those of the herring. For the M-form of the enzyme, 2 different gene loci exist in the trout; at 1 of these loci 2 alleles were found. For the S-form only a single gene locus can be demonstrated. In a random sample of 135 individuals, 9 different phenotypes were observed, among which 3 exhibited a 3-allele combination. This finding can be interpreted, assuming a tetrasomic inheritance of the S-form IDH. The diploidization mechanism of phylogenetically tetraploid organisms is discussed with respect to mammalian evolution.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Theorie des Lasers

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die halbklassische Dispersionstheorie für zwei Niveaus auf die Probleme des Lasers angewandt. Im ersten Teil der Arbeit wird die Dispersionstheorie für Spins mit dem Drehimpuls 1/2 formuliert und für einfache Probleme durchgeführt.Die Gleichungen für die Wahrschemlichkeitsainplituden werden für periodische Felder gelöst. Die Lebensdauer der beiden Niveaus wird dann in vollkommen symmetrischer Weise im Sinne der Lorentzschen Stoßdämpfung berücksichtigt. Dabei ergibt sich eine allgemeine Aussage über die Laserleistung, die mit der Erfahrung verglichen wird.Im zweiten Teil werden aus den Gleichungen für die Wahrscheinlichkeitsamplituden zwei nichtlineare Differentialgleichungen für das induzierte elektrische Moment und für die Differenz der Besetzungszahlen der beiden Niveaus abgeleitet. Im Falle periodischer Felder wird eine einfache angenäherte Lösung dieser Gleichungen für langsam veränderliche Feldamplitude gegeben, die als Besetzungs- und Energiebilanz des Lasers bekannt ist.Auf dér Basis der abgeleiteten Differentialgleichungen des Lasers werden dann zwei klassische und ein quantentheoretisches Modell des Lasers betrachtet.Mancherlei Anregung zur Abfassung dieser Arbeit verdankt der Verfasser den Vorträgen; die Herr Prof. Dr.Martienssen im Frankfurter Physikalischen Verein und Herr Dr.Gürs, München, im Frankfurter Physikalischen Kolloquium gehalten haben. Herrn Dipl.-Phys.Müller-Arnke danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und wertvolle Diskussionen.Erweiterte Passung einer Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zu seinem 65. Geburtstag gewidmeten Arbeit.     

Studium der schwachen B-Variante in einer Familie

Zusammenfassung Es wird eine Familie beschrieben, in der bei 17 von 31 untersuchten Mitgliedern eine schwache B-Variante vorkommt (B-Grouppe bei 13, AB-Gruppe bei 4 Personen). Die serologischen Eigenschaften des schwachen B-Antigens, ebenso der Prozentsatz der mit Anti-B nichtagglutinierten Erythrocyten, unterschieden sich von Fall zu Fall, so daß die Klassifizierung der B-Variante bei einzelnen Personen unterschiedlich war. Alle Träger des schwachen B-Antigens sind Nichtausscheider der B-Substanzen und Ausscheider von H(A). Bei 2 Familienmitgliedern mit der A- und AB-Blutgruppe wurde eine Abnormalität der phänotypischen Ausprägung des A-Antigens festgestellt; die A_HP-Antigene zeigen eine normale Expressivität. Diese Ergebnisse sprechen für die Unabhängigkeit der A- und A_HP-Gene. Die Rolle der modifizierenden Gene yy für das Auftreten von A- und B-Antigenen an Erythrocyten und im Speichel wird diskutiert.

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Study of the weak B variant in a family

Summary A family is described, in which a weak B variant occurred in 17 from 31 examined members (B group in 13 cases, AB group in 4 persons). Both the serological properties of the weak B antigen and the percent of the red cells non-agglutinated with anti-B differed as the case may be; the classification of the weak B antigen varied therefore in single persons. All the carriers of the weak B were non-secretors of B and secretors of H(A). By 2 members of the family of the A and AB group an abnormality concerning the phenotype expression of the A antigen was found, whereas the A_HP receptors had a normal antigenicity. This result proves an independence of the A and A_HP genes. The role of the suppression genes yy for the phenotypic expresion of the A and B antigens in the red cells and in the saliva is discussed.

     

Die Tritiumabspaltung aus festem,gamma-bestrahltem Uracil-5-T und Uracil-6-T

Zusammenfassung In Fortführung früherer Arbeiten, welche die Dosiseffektkurven für die strahleninduzierte Tritiumabspaltung aus Thymin-(methyl-T) und Thymin-6-T (Merwitz, 1971) sowie aus Adenin-2-T und Adenin-8-T (Merwitz, 1972) beschrieben, wurde die Tritiumabspaltung aus Uracil-5-T und Uracil-6-T untersucht. Der Vergleich der Dosiseffektkurven zeigt, daß die Strahlenresistenz in der Reihenfolge Thymin, Uracil, Adenin zunimmt. Die graphisch ermittelten Schwellenwertdosen für die Tritiumabspaltung liegen bei 10⁴ rad für Uracil-5-T und bei 2·10⁴ rad für Uracil-6-T. Die Korrelation zwischen der Wasserstoffabspaltung und der Bildung von Wasserstoff-Additionsradikalen wird diskutiert.

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The cleavage of tritium from solid, gamma-irradiated uracil-5-T and uracil-6-T

Summary In continuation to our previous studies specifying the dose-effect curves for the radiation-induced tritium cleavage from thymine-(methyl-T) and thymine-6-T (Merwitz, 1971) and from adenine-2-T and adenine-8-T (Merwitz, 1972), tritium cleavage from uracil-5-T and uracil-6-T has been investigated. The comparison of dose-effect curves shows that the radioresistance is increased in the order thymine, uracil, and adenine, respectively. The graphically determined threshold doses for the cleavage of tritium are in the range of 10⁴ rad for uracil-5-T and of 2·10⁴ rad for uracil-6-T. The correlation between cleavage of hydrogen and formation of hydrogen-addition radicals have been discussed.

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Der aus dem anfänglich linearen Teil der Dosiseffektkurve für gammabestrahltes Uracil ermittelteG-Wert ist 0,8 (Köhnlein u. Müller, 1964; Cook u. Wyard, 1966). Bei 1,3-Dideutero-uracil findet die H-Addition an der 5,6-Doppelbindung statt. Die Methylgruppe in Methyluraoilen iibt einen direktiyen Einfluß auf die Addition aus (Holmes et al., 1967). Der Hauptteil der Spindiohte des ungepaarten Elektrons in bestrahltem 5-Bromuracil muß an N₁ und C₅ lokalisiert sein (Hüttermann, 1969). Das ungepaarte Elektron in bestrahltem 5-Nitrouracil ist entweder an N₁ oder an N₅ lokalisiert (Benson u. Snipes, 1971). ESE-Messungen bei Raumtemperatur zeigen, daß die Komplexe Adenin-Thymin und Adenin-Uracil strahlenresistenter sind als die einzelnen Basen (Tatake u. Gopal-Ayengar, 1971). Bereohnungen der Elektronenstruktur der PyrimidinbasenThymin, Uracil und Cytosin zeigen, daß C₅ eine größere Elektronendiohte besitzt als C₆ (Pullman u. Pullman, 1959; Veillard u. Pullman, 1961; Nagata et al., 1965; Pullman, 1969).     

The design of a low-speed wind tunnel as an instrument for the study of olfactory orientation in the Colorado beetle (Leptinotarsa decemlineata)

Aerodynamic phenomena relevant to the olfactory orientation of walking adult Colorado beetles are discussed and a low-speed wind tunnel suitable for the study of olfactory orientation is described. It is concluded that in this wind tunnel the beetles respond to attractive plant volatiles by odourconditioned anemotaxis. The presence of potted potato plants in the air stream of the wind tunnel causes positive anemotactic responses of male and female Colorado beetles. The maximum positive anemotactic response of the male beetles is obtained after 6 hours of starvation. Fully grown potato plants are more attractive to male beetles than young plants.

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Zusammenfassung Aerodynamische Phänomene werden diskutiert, die für die geruchliche Orientierung der adulten Kartoffelkäfer von Bedeutung sind, nämlich der Übergang von wirbelfreier zu turbelenter Strömung im freien Strom; die Grenzschicht; der Übergang von wirbelfreier zu turbulenter Strömung in der Grenzschicht und die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht. Ein Windtunnel für niedrige Windgeschwindigkeit wird beschrieben, der sich für das Studium der geruchlichen Orientierung des Kartoffelkäfers als günstig erwies. Messungen der Windströmung in diesem Tunnel zeigten, daß der Prozentsatz von Turbulenz im Hauptstrom der Insektenprüfkammer niedrig ist und daß eine einheitliche Lockstoffkonzentration in dieser Kammer vorliegt. Es wird geschlossen, daß die Käfer auf pflanzliche Duftstoffe mit Geruch-induzierter Anemotaxis reagieren. Die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht über der Laufplatte in der Prüfkammer wurde ermittelt.Die Einführung von getopften Kartoffelpflanzen in den Luftstrom des Windtunnels löst positive anemotaktische Reaktionen bei Männchen und Weibchen des Kartoffelkäfers aus. Die stärkste positive anemotaktische Reaktion der Männchen wird nach sechs Stunden Hunger erzielt. Ausgewachsene Kartoffelpflanzen sind attraktiver für Männchen als junge.In der Diskussion wird vermutet, daß die Größe der Turbulenz und die Dicke der Grenzschicht unter Freilandbedingungen die geruchlich induzierte anemotaktische Reaktion der Insekten beeinträchtigt.

     

Replication and recombination in bacteriophage

Zusammenfassung Experimente zur Replikation und Rekombination von Bakteriophagen werden diskutiert unter dem Gesichtspunkt der Frage, ob die infizierende DNA eines Phagen in Fragmente zerlegt und bruchstückweise repliziert wird (partial replica) oder ob bei der Vermehrung stets vollständige Genomstrukturen erhalten bleiben.Ein molekulares Modell wird vorgeschlagen, das auf einigen Annahmen über die Replikationsweise von DNA beruht und das die meisten Befunde der Rekombinationsgenetik von Phagen dutet. Dieses wird für einige neuere Resultate speziell diskutiert.

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With 22 Figures in the Text     

Untersuchungen an Oozytenkernen von Amphibien und Teleosteern mit Pseudoisozyanin

Zusammenfassung Das fluoreszenzmikroskopische Nachweisverfahren für DNS-Nukleoproteide mit N,N-Diäthylpseudoisozyaninchlorid (PIC-Reaktion nach Sterba, 1963) wird auf seine Spezifität für DNS und auf den zugrundeliegenden Mechanismus untersucht.Es wird der Nachweis erbracht, daß nur solche Strukturen dargestellt sind, deren DNS-Gehalt durch Vergleichsfärbungen oder durch spezifische Extraktionen gesichert werden kann. Als wesentlich für das Zustandekommen der Reaktion werden die Phosphatgruppen der DNS erkannt. Eine mögliche Mitbeteiligung von SH-Gruppen und Disulfidbrücken am Zustandekommen der Reaktion wird diskutiert. Es wird der Nachweis erbracht, daß RNS bei der PIC-Reaktion aus den Schnitten extrahiert wird.Vergleiche mit anderen Nukleinsäurenachweisen zeigen, daß die PIC-Reaktion diesen überlegen ist.Im Oozytenkern von Triturus alpestris konnten extrachromosomale DNS enthaltende Strukturen (Mikronukleolen) nachgewiesen werden.Morphologie und Histochemie der Oozytenkerne einiger Amphibien und Fische werden vergleichend untersucht.

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Studies on oocyte nuclei of amphibians and teleosts by means of pseudoisocyanine

Summary The fluorescence-microscopical method for demonstration of DNA-proteids with N,N-diethyl-pseudoisocyanine chloride is investigated for specificity for DNA and for the chemism of it. It is stated that only such structures are demonstrated which contain DNA.The phosphoric acid groups in the DNA are responsible for the positive results with the pseudoisocyanine-reaction. The possibility is discussed that SH and SS-groups of the residual protein may be responsible for the positive reaction, too.It is suggested, that RNA is extracted by the manipulations during the pseudoisocyanine-method.In oocyte nuclei of Triturus alpestris we were able to demonstrate extrachromosomal DNA-containing structures (micronucleoli). Morphology and histochemistry of the oocyte nuclei of some Amphibiens and fishes are investigated comparatively.

     

Studies on the secretion of digestive enzymes in Locusta migratoria L.

At the beginning of the last nymphal instar or of adult life of Locusta there is a small production of invertase in the tissues of the midgut and caeca, which appears to be under hormonal control. This ceases after a few days if food is withheld. From then on the production of enzyme is probably dependent on the gut being continuously filled with food.

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Zusammenfassung Der Invertase-Gehalt der Gewebe des Mitteldarms und der Blinddärme von Locusta migratoria wurde in Beziehung zu Fraß- und Fastenperioden untersucht, so wie sie im natürlichen Verlauf der Entwicklung oder künstlich hervorgerufen eintreten. Sowohl im fünften Larvenstadium wie zu Beginn des Imaginalstadiums weisen die Heuschrecken einen zu vernachlässigenden Enzymgehalt auf. Innerhalb der ersten 24 Stunden tritt eine endogene Enzymsekretion ein, die nach 48 Stunden ein Maximum erreicht, aber keine weitere Verstärkung erfährt, wenn keine Nahrung gereicht wird. In diesem Faktor liegt demnach eine Begrenzungsmöglichkeit. Es bestehen einige Anzeichen, daß diese Phase der Enzymproduktion unter der Kontrolle eines Hormons steht, das in der Kopfregion ausgeschieden wird. Nahrungsaufnahme verursacht eine gesteigerte Rate der Enzymsynthese, die in der Imago dauernd bestehen bleibt, in der Larve aber mit Einsetzen des Fastens vor der Häutung beendet wird.Wenn Larven oder Erwachsene drei Tage lang kein Futter erhalten haben, genügt eine kurze, halbstündige Mahlzeit nicht, um die Enzymsekretion in Gang zu setzen. Doch führt die Wiederaufnahme normaler Fraßtätigkeit zu erneuter Enzymbildung, wobei Invertase viel rascher als Proteinase auftritt. In dieser Phase scheint beständige Anwesenheit von Nahrung im Darm die Voraussetzung für die Enzymproduktion zu sein.