Ecdysteroids regulate the release and action of eclosion hormone in the tobacco hornworm, Manduca sexta (L.)

The relationship between the ecdysteroid titre and eclosion hormone was explored for the pupal and adult ecdyses of Manduca sexta. Ecdysteroid treatment late during either moult caused a dosedependant delay in the time of ecdysis. Sensitivity to exogenous steroid treatment dropped off as the respective moults neared completion and in both cases coincided with the time of the low point in the endogenous ecdysteroid titre. It was concluded that an ecdysteroid decline is a normal prerequisite for the ecdyses of both stages. The steroid drop is important for two aspects of the eclosion hormone system: it causes target tissues to become sensitive to the peptide and it is a prerequisite for the subsequent release of eclosion hormone itself. Thus, the dual action of the declining ecdysteroid titre insures that when eclosion hormone is released, the tissues will be competent to respond to it.     

Influence of Temperature of Incubation and Type of Growth Medium on Pigmentation in Serratia marcescens

Maximal amounts of prodigiosin were synthesized in either minimal or complete medium after incubation of cultures at 27 C for 7 days. Biosynthesis of prodigiosin began earlier and the range of temperature for formation was greater in complete medium. No prodigiosin was formed in either medium when cultures were incubated at 38 C; however, after a shift to 27 C, pigmentation ensued, provided the period of incubation at 38 C was not longer than 36 hr for minimal medium or 48 hr for complete medium. Washed, nonpigmented cells grown in either medium at 38 C for 72 hr could synthesize prodigiosin when suspended in saline at 27 C when casein hydrolysate was added. These suspensions produced less prodigiosin at a slower rate than did cultures growing in casein hydrolysate at 27 C without prior incubation at 38 C. Optimal concentration of casein hydrolysate for pigment formation by suspensions was 0.4%; optimal temperature was 27 C. Anaerobic incubation, shift back to 38 C, killing cells by heating, or chloramphenicol (25 mug/ml) inhibited pigmentation. Suspensions of washed cells forming pigment reached pH 8.0 to 8.3 rapidly and maintained this pH throughout incubation for 7 days. Measurements of viable count and of protein, plus other data, indicated that cellular multiplication did not occur in suspensions of washed cells during pigment formation. By this procedure utilizing a shift down in temperature, biosynthesis of prodigiosin by washed cells could be separated from multiplication of bacteria.     

Der cytochemische Nachweis von Prolin-Dehydrogenasen,Acetaldehyd-Dehydrogenasen und Dihydroliponsäure-Dehydrogenase in den Zellen vonSaccharomyces cerevisiae

Summary Using the tetrazolium salt Nitro-BT, the following dehydrogenases can be demonstrated cytochemically in the cells ofSaccharomyces cerevisiae: (1)Proline dehydrogenase activity: it cannot be decided whether the formazan production is a result of L-proline: NAD(P)-2-oxidoreductase (E.C. 1.5.1.1) or of L-proline:NAD(P)-5-oxidoreductase(E.C. 1.5.1.2); (2)Aldehyde dehydrogenase activity: using the coenzymes NAD and NADP and the activators KCl and MgCl₂, different reaction pictures are obtained which led to the conclusion that aldehyde: NADP oxidoreductase (E.C. 1.2.1.4) and aldehyde: NAD(P) oxidoreductase (E.C. 1.2.1 5) can be demonstrated seperately; (3)Dihydrolipoic dehydrogenase (E.C. 1.6.4.3): an exactly controlled pH level (pH 6.0) of the complete incubation medium is an essential prerequisite for the specificity of the reaction. The formation of filamentous formazan deposits can be interpreted as the expression of the mitochondrial localization of the enzyme.Zusammenfassung In den Zellen vonSaccharomyces cerevisiae lassen sich mit Hilfe des Tetrazoliumsalzes Nitro-BT cytochemisch nachweisen: 1. eineProlin-Dehydrogenasen-Aktivität, wobei nicht entschieden werden kann, ob die Formazanbildung durch L-Prolin: NAD(P)-2-Oxydoreduktase(E.C. 1.5.1.1) oder durch L-Prolin: NAD(P)-5-Oxydoreduktase(E.C. 1.5.1.2) hervorgerufen wird; 2. eineAldehyd-Dehydrogenasen-Aktivität: durch Einsatz der Coenzyme NAD und NADP sowie der Aktivatoren KCl und MgCl₂ erhält man unterschiedliche Reaktionsbilder, so daß die Annahme gerechtfertigt erscheint, daß hiermit Aldehyd: NADP-Oxydoreduktase(E.C. 1.2.1.4) und Aldehyd: NAD(P)-Oxydoreduktase (E.C. 1.2.1.5) getrennt nachweisbar sind; 3. dieDihydroliponsäure-Dehydrogenase (NAD-H₂:Lipoamid-Oxydoreduktase, E.C. 1.6.4.3): bei diesem Enzymnachweis ist eine exakte Einstellung des pH-Wertes des Mediums auf 6,0 die Voraussetzung für die Spezifität. Die Bildung länglicher Formazanablagerungen in den meisten Zellen deutet auf die mitochondriale Lokalisation des Enzyms hin.

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Frau Prof. Dr. B.Haccius danke ich für die großzügige Unterstützung bei der Durchführung dieser Untersuchungen. Die Brotfabrik Grahamhaus Studt KG., Bad Kreuznach, stellte einen Arbeitsplatz zur Verfügung, wofür ich auch an dieser Stelle danken möchte.     

Der cytochemische Nachweis von Cytochromoxydase und Peroxydasen bei Pilzen

Zusammenfassung Verschiedene Nachweisverfahren für Cytochromoxydase und Peroxydase wurden an den Pilzen Neurospora crassa, Oospora lactis und Saccharomyces cerevisiae getestet und die jeweils beste zur Zeit verfügbare Methode ermittelt.Zur cytochemischen Lokalisation der Cytochromoxydase (E.C. 1.9.3.1) ist das Amin-Amin-Verfahren von Burstone (1960) mit den Reaktionspartnern p-Aminodiphenylamin und Variaminblau B (p-Methoxy-p-aminodiphenylamin) zu empfehlen, wobei die optimale Inkubationszeit bei allen Pilzen 30 min beträgt. Die braunroten Reaktionsprodukte sind im Cytoplasma aller Pilze gleichmäßig verteilt. Eine Nachbehandlung der Präparate in Cobaltacetat-Lösung (Burstone, 1960) sowie die Zwischenschaltung einer Behandlung mit Lugolscher Lösung (Butcher u. Mitarb., 1964) verbesserten das Reaktionsbild nur unwesentlich. Eine in vitro und in vivo nachgewiesene geringe Fettlöslichkeit des Reaktionsproduktes erlaubt keine exakte Lokalisation der Enzymaktivität. Kontrolluntersuchungen bestätigen die Spezifität der Nachweisreaktion.Bei Einsatz von Aminen, Phenolen und der Zink-Leuko-Methode zum Nachweis der Peroxydase erwies sich lediglich 3-Amino-9-äthylcarbazol (Graham u. Mitarb., 1965) als brauchbar. Nach der optimalen Inkubationszeit von 60 min enthalten alle Zellen distinkte, kleine, runde Granula, die im Cytoplasma gleichmäßig verteilt sind. Auch hier erschwert eine gewisse Fettlöslichkeit des Reaktionsproduktes eine exakte intrazelluläre Enzymlokalisation. Da N. crassa und S. cerevisiae gleichzeitig eine Peroxydase (E.C. 1.11.1.7) und eine Cytochrom c-Peroxydase (E.C. 1.11.1.5) besitzen, kann nicht gesagt werden, ob nur eines der beiden Enzyme oder ob beide gleichzeitig mit vorliegender Methode nachgewiesen werden.

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Summary Different methods for the detection of cytochrome oxidase and peroxidase were tested in the fungi Neurospora crassa, Oospora lactis and Saccharomyces cerevisiae in order to find out the best technique.The two-amine-method of Burstone (1960) (p-aminodiphenylamine + p-methoxy-p-aminodiphenylamine) is recommended for the localization of cytochrome oxidase (E.C. 1.9.3.1) whereby the optimal incubation period in all fungi is 30 minutes. The reaction products are always round-shaped and equally distributed in the cytoplasm. A postincubation of the preparations in a cobalt acetate solution (Burstone, 1960) or a treatment in Lugol's iodine (Butcher et al., 1964) give no remarkably better results. A low solubility of the reaction product in lipid substances, as detected in vitro and in vivo, however does not allow any exact intracellular localization of the enzyme activity.Testing amines, phenols and the zinc-leuco method for the detection of peroxidase, only the method of Graham et al. (1965) proves to be useful. After an optimal incubation period of 60 minutes all cells show distinct, small, round-shaped deposits that are equally distributed throughout the cytoplasm of all fungi. A certain lipid solubility of the reaction product makes an exact enzyme localization difficult. As N. crassa and S. cerevisiae simultaneously possess a normal peroxidase (E.C. 1.11.1.7) and a cytochrome c-peroxidase (E.C. 1.11.1.5) it cannot be decided whether the technique evaluates only one enzyme or both types of peroxidase.

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Frau Prof. Dr. B. Haccius danke ich für die Anregung zu diesen Untersuchungen sowie für die stete Unterstützung und Anteilnahme am Fortgang der Arbeit. Der Firma Grahamhaus Studt KG, Bad Kreuznach, bin ich für die großzügige Bereitstellung eines Arbeitsplatzes zu Dank verpflichtet.     

Application of non-radioactive methods of DNA detection in analysis of human genetic disorders

We have applied two non-radioactive methods for detection of unique sequences in human genome: 1 polymerase chain reaction, 2 hybridization with digoxigenin-deoxyuridine 5-triphosphate labeled probes. With the polymerase chain reaction technique we were able to amplify short segments of genes coding for coagulation factors VIII and IX. Electrophoretical analysis of products of polymerase chain reaction enabled us to detect deletions causing hemophilia A or B. To analyse deletions in dystrophin gene, the most frequent cause of Duchenne muscular dystrophy, we have amplified several different fragments of this gene simultaneously. We have studied restriction fragment length polymorphism closely linked to the cystic fibrosis locus with digoxigenin-deoxyuridine 5 -triphosphate labeled probe p3.11 with sensitivity comparable to methods involving the use of radioisotopes.