Vergleichende karyologische untersuchungen an antipoden

Zusammenfassung Es wurden je 3 Vertreter der Ranunculaceen, Papaveraceen und Kompositen in Hinblick auf ihren Antipodialapparat genau untersucht, wobei der Kernstruktur spezielles Augenmerk galt.Die Kerne in den Antipoden von Eranthis hiemalis, Helleborus niger, Corydalis cava, Corydalis nobilis, Dicentra spectabilis, Kleinia ficoides und Othonna crassifolia machen — nach Fertigstellung des haploiden Embroysackes — eine Periode des endomitotischen Wachstums durch. Die Antipoden von Anemone hepatica werden infolge von Restitutionskernbildung polyploid, bei Eupatorium glabratum bleiben die an Zahl vermehrten Kerne haploid. Durch — zum Teil nur stichprobenartige — Kernvolumenbestimmungen läßt sich für Eranthis 64-Ploidie, für Helleborus Oktoploidie, für Kleinia 64-Ploidie, für Othonna 16-Ploidie und für Anemone 32-Ploidie der Kerne in den Antipoden feststellen, wobei eine Antipodenzelle bei Eranthis stets zwei, bei den übrigen Arten nur einen endopolyploiden Kern enthält; bei Anemone ist die aus dem Volumen der Teilkerne errechnete Gesamtpolyploidie angegeben.Neben einer mit dem Bau endopolyploider Kerne aus anderen Geweben übereinstimmenden annähernd homogenen, chromatischen Struktur findet sich in der Mehrzahl der endopolyploiden Kerne von Eranthis und Helleborus noch eine weitere, die ebenfalls einen Ruhekernzustand verkörpert: die Chromosomen sind mehr minder spiralisiert und zu lockeren Bündeln vereinigt; diese können bei Eranthis deutliche Reliktspiralen bilden oder aber auch mehr gestreckt sein und lassen dann an einzelnen solchen Stellen einen Querscheibenbau nach dem Muster der Riesenchromosomen der Dipteren erkennen.Bei Corydalis cava finden sich — entsprechend der haploiden Chromosomenzahl — acht, meist lockere, heterochromatische Endochromozentren, von denen das Euchromatin in deutlich fädiger Form ausstrahlt, wobei stets 2 Fäden eine Lagebeziehung aufweisen. — Bei Corydalis nobilis sind im weitaus häufigsten Fall acht (n=8) abgegrenzte Bündel aus endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen vorhanden. Selten findet sich ein anderer Bautypus: von einem Zentrum aus sehr locker gebautem Heterochromatin strahlen merklich spiralisierte Tochterchromosomen radiär aus.Bei Dicentra sind in den endopolyploiden Kernen ausschließlich acht (n=8) deutlich abgegrenzte, riesenchromosomen-ähnliche Bündel aus Tochterchromosomen mit proximalem Heterochromatin aufzufinden.An Hand der Strukturanalyse an Kernen von verschiedenem Typus wird auf die Zusammenhänge zwischen Spiralisierung und Hervortreten des Heterochromatins verwiesen: je deutlicher die Chromosomen spiralisiert sind, desto weniger eng ist der Zusammenhalt der endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen. In Kernen mit deutlich spiralisierten Chromosomen tritt das Heterochromatin weniger hervor als in solchen mit undeutlich (wahrscheinlich eng) spiralisierten Chromosomen.Der für die Endomitose charakteristische Strukturwechsel konnte in einzelnen Kernen bei Eranthis, Helleborus und Corydalis cava aufgefunden werden.Regelmäßiges Auftreten von Restitutionskernbildung wird für die Antipoden von Anemone hepatica und A. pulsatilla festgestellt. Brückenbildungen, Spindelverschmelzungen und Vereinigung zwischen Telophasegruppen verschiedener Teilungsfiguren führen anfangs zu einer Reihe serial liegender, untereinander verbundener Teilkerne, sowie zur Bildung zweier größerer Teilkerne oder eines mittleren, größeren, der von kleineren flankiert ist; später kommen häufig unförmige, aus verschieden großen Teilstücken zusammengesetzte Kerne zustande. Volumenbestimmungen an den Teilkernen ergeben, daß das Volumen meist ein Vielfaches des haploiden Wertes beträgt, so daß man annehmen muß, daß die Aufteilung der Chromosomensätze einigermaßen regelmäßig erfolgt.Bei Kleinia ficoides (stichprobenartig wurde auch Kl. spinulosa und glaucophylla untersucht) und bei Othonna crassifolia treten im Laufe des endomitotischen Wachstums in den Ruhekernen keine bemerkenswerten Strukturen auf. Bei Kleinia ficoides wird meist die ursprüngliche Anzahl von drei hintereinanderliegenden Antipoden bis zu acht vermehrt. Es wurde eine spontane oktoploide Mitose aufgefunden.Für Kleinia ficoides wird als diploide Chromosomenzahl 2n 100 angegeben.Bei Eupatorium glabratum wird im haploiden Embryosack stets eine chalazale, einkernige und darüber eine zweikernige Antipodenzelle abgegrenzt. Endomitotische Polyploidisierung fehlt, doch wird die chalazale Antipode gewöhnlich zweikernig, die darüberliegende vier(selten acht)kernig.Zwischen Restitutionskernbildung und Endopolyploidie in den Kernen der Antipoden und der systematischen Gliederung der Ranunculaceen ergeben sich keine systematischen Beziehungen.     

Über die Teilungsfolge in den Fäden von zwei Grünalgen

Zusammenfassung In den Fäden der GrünalgenMicrospora amoena undSpirogyra crassa wechseln geschlossene Abschnitte von eigentlich ruhenden Zellen mit Abschnitten von präprophasischen, das sind Mitose-bereiten, mitotisch aktiven und posttelophasischen, also unmittelbar nach der Mitose stehenden Zellen ab. Nur ausnahmsweise schieben sich Zellen des einen Typus in Abschnitte von Zellen des anderen Typus ein.Dieses Verhalten wird hypothetisch mit dem Auftreten und der Weiterleitung teilungsinduzierender Hormone erkärt. Daß die Teilungsstadien einschließlich der vor- und nachmitotischen Stadien nicht entsprechend einem Gefälle streng geordnet aufeinanderfolgen, beruht wahrscheinlich auf der Verschiedenartigkeit der äußeren und inneren Faktoren, die auf die einzelnen Zellen einwirken. Genealogische Faktoren spielen offenbar eine untergeordnete Rolle.     

Glucose and amino acid metabolism in rat brain during sustained hypoglycemia

The metabolism of glucose in brains during sustained hypoglycemia was studied. [U-14C]Glucose (20 microCi) was injected into control rats, and into rats at 2.5 hr after a bolus injection of 2 units of insulin followed by a continuous infusion of 0.2 units/100 g rat/hr. This regimen of insulin injection was found to result in steady-state plasma glucose levels between 2.5 and 3.5 mumol per ml. In the brains of control rats carbon was transferred rapidly from glucose to glutamate, glutamine, gamma-aminobutyric acid and aspartate and this carbon was retained in the amino acids for at least 60 min. In the brains of hypoglycemic rats, the conversion of carbon from glucose to amino acids was increased in the first 15 min after injection. After 15 min, the specific activity of the amino acids decreased in insulin-treated rats but not in the controls. The concentrations of alanine, glutamate, and gamma-amino-butyric acid decreased, and the concentration of aspartate increased, in the brains of the hypoglycemic rats. The concentration of pyridoxal-5'-phosphate, a cofactor in many of the reactions whereby these amino acids are formed from tricarboxylic acid cycle intermediates, was less in the insulin-treated rats than in the controls. These data provide evidence that glutamate, glutamine, aspartate, and GABA can serve as energy sources in brain during insulin-induced hypoglycemia.     

ULTRASTRUCTURAL OBSERVATIONS OF VITELLOGENESIS IN THE SPIDER CRAB, LIBINIA EMARGINATA L

Ovaries from the spider crab, Libinia emarginata L. were studied to learn more of vitellogenesis in crustaceans. Oogonia and previtellogenic oocytes were found in the core of the ovaries. Vitellogenic oocytes are located more peripherally. Profiles of the endoplasmic reticulum are abundant in the vitellogenic oocytes. The granular and agranular reticulum as well as the Golgi complex are active in yolk synthesis. As vitellogenesis proceeds, yolk precursors are incorporated into the egg by micropinocytosis at the egg surface. Thus, in Libinia, yolk materials appear to be derived from both intra- and extraoocytic sources.     

Peptides isolated from human liver with specific inhibitory effects on reassociation/reactivation of in vitro dissociated lactic dehydrogenase (LDH-M4 and −H4) isozymes

Two different peptides have been purified from human liver, similar to those previously reported (Schoenenberger, G.A., and Wacker, W.E.C. (1966) Biochemistry 5, 1375–1379) to be present in human urine, which may serve as metabolic regulators of lactate dehydrogenase (EC 1.1 1.27) isoenzymes (LDH-M₄ = muscle type; LDH-H₄ = heart type). By trichloroacetic acid precipitation, ultrafiltration, Sephadex G-25 and Bio-Gel P-2 columns, affinity chromatography on immobilized LDH-isozymes and HPLC two peptides which differed with respect to molecular weight, retention on the affinity columns and amino acid composition were isolated. No effect was observed when native, tetrameric lactate dehydrogenase was incubated with these peptides. However, when lactate dehydrogenase was dissociated to monomers at low pH and allowed to reassociate by adjusting the pH to 7.5 complete inhibition of the reactivation occurred when the inhibitors were incubated together with respective reassociating monomeric isozymes. The two peptides showed no cross-specificity, i.e. each peptide exhibited inhibitory activity only on one of the two isozymes LDH-M₄ or LDH-H₄. From the amino acid analyses, gel-filtration and PAGE + SDS, molecular weight of 1800 for the M₄ and ≈2700 for the H₄ inhibitor were calculated. An apparent K_i of ≈3 × 10^?5 mM for the H₄ and ≈7 × 10^?5 mM for the H₄ inhibitor was estimated. The interaction of the inhibitors with the enzyme system showed strong cooperativity with Hill coefficients of 2.9 (LDH-M₄-specific) and 2.4 (LDH-H₄-specific). Mathematical modelling of the reassociation and reactivation of lactate dehydrogenase and its specific inhibition by the peptides led to the conclusion that the peptides reacts with monomers, dimers or a transition state during the tetramerisation process. k₁ for the dimerisation step of M₄ = 2.0 × 10⁵ M^?1 · s^?1 and of H₄ = 8.2 × 10⁴ M^?1 · s^?1; k₂ for the tetramerisation step of M₄ = 2.8 × 10⁵ M^?1 · s^?1 and of H₄ = 1.2 × 10⁵ · M^?1 · s^?1, were calculated, the second step still being the faster one.     

The genetics of melezitose fermentation in Saccharomyces

Summary A multiple series of alleles of the gene MZ exist inSaccharomyces. The members of this series are differentiated from one another by their adaptive response to maltose, turanose, sucrose, melezitose and alpha-methyl glucoside. The more capable members of the series can ferment all five sugars while various multiple alleles are characterized by loss of ability to act on alpha-methyl glucoside, melezitose or sucrose. MZ is linked to the gene MA which controls the production of a specific maltase and to the gene MG which controls the production of a specific alpha-methyl glucosidase. All members of the series of multiple alleles produce the same enzyme showing that the gene and the enzyme are not identical. The enzyme is produced in three different steps, the initial one being a specific reaction of gene with substrate and the final one being a non-specific elicitation of enzyme.This work has been supported by research grants from The National Cancer Institute of the National Institutes of Health, U.S. Public Health Service and Anheuser-Busch, Inc.