The protein patterns of intracytoplasmic membranes and reaction center particles isolated fromRhodopseudomonas capsulata

Intracytoplasmic membranes of wild type strain 37 b 4 and mutant strains A1a car^-bchl^-, A1a car^-bchl⁺ ofRhodopseudomonas capsulata were isolated. The membrane proteins were solubilized and separated by polyacrylamide gel electrophoresis (methods of Takayamaet al., 1964; Weber and Osborn, 1969). The band patterns were compared with each other. From the strain A1a car^-bchl⁺ reaction center particles were isolated by treatment of membrane with Triton X-100 followed by sucrose density gradient centrifugation. The reaction center particles were found to be enriched in reaction center bacteriochlorophyll. This pigment shows a reversible bleaching at 855 nm and a blue shift at 798 nm. The light harvesting bacteriochlorophyll portion of this fraction was 14–22% of the total bacteriochlorophyll content. The three main proteins of the reaction center particles amount to about 80% of the total protein of the particles. The molecular weights of the main proteins were estimated to be 32000, 27500 and 22500 daltons.     

Ultrastructural localization of cell wall teichoic acids in Streptococcus faecalis by means of concanavalin A

Some teichoic acids are known to be partially substituted by α-D-glucopyranosyl residues such as the teichoic acids of Streptococcus faecalis NCIB 8191. They will, therefore, bind specifically the phytohemagglutinin concanavalin A. Concanavalin A labelled with mercury or colloidal gold coated with concanavalin A has been used to mark isolated cell walls in order to localize the teichoic acids at the ultrastructural level. Besides these two direct marking techniques, the indirect concanavalin A-peroxidase technique (localization of peroxidase by the diaminobenzidine method followed by postosmication) has been applied to thin sections of premarked cells. All three methods gave almost identical results, namely, a dense and homogeneous distribution of the cell wall teichoic acids. In control experiments total inhibition was achieved in the presence of methyl-α-D-mannopyranoside. After trichloroacetic acid or alkali extraction of the teichoic acids from isolated walls no marking could be detected.     

Serum-induced inhibition of isotonic fluid absorption by the kidney proximal tubule I. Mechanism of inhibition

Isotonic reabsorption by the rat kidney proximal tubule was drastically inhibited after less than 2 min intraluminal perfusion with fresh sera from rat (both homologous and autologous), cat, rabbit and human, but not with sera from mouse and guinea pig. The inhibitory factor in serum in a heat (56° C for 30 min) and storage (4°C for 2–5 days) labile macromolecule (mol. wt 50 000) and requires Ca²⁺ for its effect. The cellular electrical potential difference of the proximal tubular cells was irreversively destroyed and intraluminally perfused trypan blue dye incorporated into the tubular cells after the intraluminal perfusion with serum for 2 min. These observations suggest that lysis of the proximal tubular cells is the mechanism for serum-induced inhibition of proximal tubular isotonic reabsorption.     

Aspekte der Siebröhren-Differenzierung bei Monocotylen

Zusammenfassung Ausgehend vom nachmeristematischen Zustand einer prospektiven Siebröhre machen Kern, Tonoplast, ER, Dictyosomen und Ribosomen wÄhrend der Zelldifferenzierung folgende Umwandlungen durch:DerKern erfÄhrt in seiner Matrix eine zunehmende Substanzverarmung, an deren Ende seine vollstÄndige Auflösung steht. In der Kernmembran sind lokale Erweiterungen des intrazisternalen Raumes charakteristisch für den Beginn der degenerativen VerÄnderungen. Stets bleibt die Kernhülle jedoch in lockerem Kontakt mit dem ER; vermutlich geht sie zum Abschlu\ der Kernauflösung in das Membransystem des ER ein.In AbhÄngigkeit von der Rückbildung des Zellsaftraums zerfÄllt derTonoplast zunÄchst in zisternenartige Abschnitte, um spÄter in der ausdifferenzierten Siebröhre ganz zu verschwinden. Wie an verschiedenen Beispielen abzulesen ist, werden diese VerÄnderungen offensichtlich auf dem Höhepunkt der protoplasmatischen Differenzierung eingeleitet.Das gleichmÄ\ig granulÄr-zisternaleEndomembransystem junger Siebelemente — hÄufig charakterisiert durch spiralig aufgereihte Ribosomen — wandelt sich mit zunehmender Hydratisierung des Protoplasten in tubulÄre bis vesikulÄre Elemente um und geht zum anderen über verschiedene Zwischenstufen in gitterartige Membranstrukturen ein.Die in der jungen Siebröhre zahlreichen, polar gebautenDictyosomen tragen mit der Produktion von Golgi-Vesikeln zum Wandaufbau bei. Im Laufe der Zelldifferenzierung werden in steigendem Ma\e auch coated vesicles abgegeben, deren Bedeutung noch unklar ist. In der ausdifferenzierten Siebröhre sind weder Dictyosomen noch die von ihnen abgegebenen Vesikel nachzuweisen. Dieses Schicksal teilen sie mit denRibosomen, die gleichfalls nur in jungen Siebelementen anzutreffen sind und dort zu Polysomen vereint, hÄufig in spiraliger oder helixförmiger Anordnung vorkommen.

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Aspects of sieve-tube differentiation in monocotyledons

Summary Subsequent to the postmeristematic state of a future sieve-tube its nucleus, tonoplast, endoplasmic reticulum, dictyosomes, and ribosomes undergo the following transformations:Thenucleus shows a gradually declining ground substance until at last it entirely disintegrates. Local enlargements of the intracisternal space of the nuclear membrane indicate the beginning of the degenerative phase. During all these alterations as well as in the meristematic state the nuclear envelope is in loose contact with the endoplasmic reticulum. We suppose that it finally becomes part of a complex ER system. Subject to the disorganization of the central cell-sap room thetonoplast initially removing from the parietal protoplast later on completely disappears. According to our results these transformations are obviously introduced at the climax of protoplasmatic differentiations.The uniform rough surfaced cisternal ER of young sieve elements—often characterized by spirally arranged ribosomes—changes during sieve-tube ontogeny to tubular or vesicular elements and partly fuses to lattice-like membrane structures passing several other stages of membrane condensation.Polardictyosomes that are numerous in young sieve-tubes produce coated vesicles besides smooth golgi-vesicles.Ribosomes are abundant in young elements, too, they are often found as polysomes of helical or spiral arrangement. Neither dictyosomes nor ribosomes have been seen in differentiated sieve-tubes.

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Teil einer Habilitationsschrift der Math.-Naturw. FakultÄt Bonn.     

Struktur und quantitatives Verhalten des perimitochondrialen granulären endoplasmatischen Retikulums der Mäuseleber

Zusammenfassung In normalen Leberzellen der Maus wurde das quantitative Verhalten des perimitochondrialen granulären endoplasmatischen Retikulums untersucht. 74% der Mitochondrien zeigen Beziehungen zum granulären endoplasmatischen Retikulum. Die einzelnen Mitochondrien werden zu 52%19,5 von den Membranen des granulären endoplasmatischen Retikulums bedeckt. Je Mikrometer Membranstrecke sind auf der mitochondriennahen Seite des granulären endoplasmatischen Retikulums 21 und auf der mitochondrienfernen Seite 20 Ribosomen zu finden, was der Zahl im übrigen granulären endoplasmatischen Retikulum entspricht. Die Befunde stellen die Grundlage für Untersuchungen des perimitochondrialen granulären endoplasmatischen Retikulums unter pathologischen Bedingungen dar.

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Structure and quantitative behaviour of the perimitochondrial granular endoplasmic reticulum in the liver cells of the mouse

Summary The perimitochondrial granular endoplasmic reticulum in normal mouse liver cells has been investigated quantitatively. 74% of the mitochondria are in association with the granular endoplasmic reticulum. The individual mitochondrion is covered by the membranes of the granulated E. R. in 52%19.5. The outer surface of the endoplasmic membrane, facing the mitochondrion, is occupied by 21 ribosomes per m; the corresponding surface of the membrane facing the free cytoplasm is occupied by 20 ribosomes per m. These data are in agreement with those of that fraction of the E. R., which is not in association with mitochondria. These findings represent a basis for investigations of the perimitochondrial endoplasmic reticulum under pathological conditions.

     

Morphologische Untersuchungen an der Glandula bulbourethralis der Katze

Zusammenfassung Das Parenchym der Glandula bulbourethralis der Katze besteht aus weitlumigen, gebuchteten intraglandulären Gängen, in welche kurze, englumige, zumeist unverzweigte Tubuli einmünden. Der Drüse fehlt eine äußere Organkapsel, so daß ihre peripheren Tubuli stellenweise direkt zwischen den Fasern des quergestreiften M. bulboglandularis liegen. Die Drüsentubuli und die Buchten der intraglandulären Gänge sind mit einem einschichtigen Zylinderepithel ausgekleidet, auf den Gangfalten ist das Epithel abschnittsweise mehrreihig, Die sezernierende Epitheloberfläche ist durch die Ausbildung von interzellulären Sekretkapillaren vergrößert. Breite Zwischenzellspalten (Durchmesser etwa 1,5), in welche schlanke interdigitierende Cytoplasmafortsätze hineinragen, erstrecken sich von der Basalmembran bis kurz unter das Tubulusbzw. Ganglumen. Die lumenseitigen Zellgrenzen tragen einige stummelförmige Mikrovilli und besitzen zerklüftete Außenkonturen, die durch glykogenreiche Cytoplasmaprojektionen bedingt sind. Alle Epithelzellen sind reich an Mitochondrien. Die supranuklearen Abschnitte der meisten Gang- und Tubuluszellen enthalten Sekretgranula, welche im Elektronenmikroskop unterschiedliche optische Dichten aufweisen können. Die Granula enthalten ein PAS-positives, neuraminsäurehaltiges epitheliales Muzin, das in einzelnen Sekretkörnchen auch eine histochemische Reaktion auf Sulfatgruppen gibt. Alle Epithelzellen reagieren sehr stark auf unspezifische Esterase und stark auf -D-Glucuronidase, -D-Glactosidase sowie die Enzyme des Citronensäurezyklus, der Glykolyse und der Atmungskette (NAD-ICDH, SDH, ALD, LDH, ADH, GDH, NADH-T-Red, Cyt-Ox).

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Morphological studies on the bulbourethral gland of the male cat

Summary The bulbourethral glands of sexually mature male cats are studied with the light and electron microscope. The parenchyma consists of spacious, sinus-like intraglandular ducts and short, narrow, mostly unbranched tubular endpieces. The gland has no complete connective tissue capsule, consequently some of the peripheral tubules are situated directly in between the fibers of the surrounding bulboglandularis muscle. The endpieces and the sinus of the intraglandular ducts are lined by a simple columnar epithelium, whereas the folds of the ducts are generally covered by a low pseudostratified epithelium. The secretory surface of the cells is increased by intercellular canaliculi which communicate with the gland lumen. These canaliculi are identified on the light microscopic level by their strong 5-nucleotidase activity. Furthermore widened intercellular spaces (approximately 1,5 in diameter) filled with slender, interdigitating cytoplasmic processes extend from the basal lamina to the apical junctional complexes. The luminal cell pole exhibits some short microvilli and forms irregularly shaped, glycogen containing protrusions. Within the cytoplasm of the gland cells numerous spherical mitochondria, some dense bodies, a typical Golgi apparatus, free ribosomes and a poorly developed endoplasmic reticulum are to be observed. Secretory granules which can be grouped into three types on the basis of their electron density occur in the supranuclear regions of most of the cells. According to histochemical tests all granules contain a periodate reactive sialomucin and some of them also sulfate groups. The glandular parenchyma is site of an exceptionally strong unspecific esterase activity and is rich in -D-glucuronidase, -D-glactosidase, aldolase, -glycerophosphate dehydrogenase, lactate dehydrogenase, alcohol dehydrogenase, NAD-dependent isocitrate dehydrogenase, succinate dehydrogenase and cytochrome oxydase.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Der cis-trans-Positionseffekt in Heterokaryen morphologischer Mutanten von Podospora anserina

Zusammenfassung Der cis-trans-Positionseffekt in Heterokaryen der nicht gekoppelten morphologischen Mutanten z und oct-1 von Podospora anserina wird durch quantitative Kernunterschiede vorgetäuscht.Im cis-Fall führt die Wuchsverminderung von Hyphen mit überwiegendem Gehalt an Doppelmutantenkernen nach Mikrosektorenbildung im Mycel zu einer Selektion der Hyphen mit überwiegendem Wildkerngehalt. Die Doppelmutantenkerne sind nach 6 cm Wuchsstrecke aus dem Mycel verschwunden. Dieses weist daher Wildphänotyp auf.Im trans-Fall wird eine Kernentmischung durch Anastomosenbildung kompensiert, da die entestehenden Kleinsektoren gleich schnell wachsen. Das Mycel bringt daher die oct-1- und z-Merkmale in einem intermediären Phänotyp zum Ausdruck.

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The cis-trans position effect in heterocaryons of morphological mutants of Podospora anserina

Summary The cis-trans position effect of the two non-linked morphological mutants z and oct-1 in heterocaryons of Podospora anserina is caused by quantitative differences of the two types of nuclei.In the cis configuration, there is a growth diminuition of hyphae containing predominantly nuclei of the double mutant type which leads to a selection of hyphae containing mainly the wildtype nuclei. This is due to the formation of microsectors. After 6 cm of mycelial growth the double mutant nuclei are no longer distinguishable; the mycelium adopts the wild phenotype.In the trans configuration, the microsectors of both types of mutant nuclei exhibit the same growth rate; the separation of nuclei is prevented as a result of the formation of hyphal anastomoses. The mycelium shows then an intermediate phenotype with both mutant characteristics.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.