Persistent ultrastructural changes in pancreatic acinar cells induced by 4-acetylaminofluorene

Male Leeds rats were fed a diet containing 0.05% of the non-carcinogen 4-acetylaminofluorene (4-AAF) for 8–10 months. They were then returned to a normal diet and their pancreatic tissues examined by electron microscopy at intervals between 2 and 12 months after the end of 4-AAF treatment. 4-AAF was found to induce a persistent alteration in the morphology of the granular endoplasmic reticulum, involving distortion and dilatation of the cisternae. In some respects this lesion resembles that which is induced by the carcinogenic isomer, 2-acetylaminofluorene (2-AAF).     

Zur Wirkung des Lichtes auf die circadiane Periodik des Stoffwechsels und der Aktivität beim Buchfinken (Fringilla coelebs L.)

Zusammenfassung Bei 8 Buchfinken (4, 4) wurden Sauerstoffverbrauch und Hüpfaktivitätsowohl unter Bedingungen eines künstlichen Licht-Dunkel-Wechsels (LD 1212 Std; ohne Dämmerung) als auch im Dauerlicht (LL) bei konstanter Umgebungstemperatur (18–20° C) kontinuierlich gemessen. Im 1. Teil des Versuchs wurde die Beleuchtungsstärke während der Dunkelzeit (D) zwischen 0,01 und 1,0 Lux bei gleichbleibender Beleuchtungsstärke während der Lichtzeit (10 Lux) geändert. Im 2. Teil des Versuchs wurden die Vögel im Dauerlicht von 1 und 10 Lux untersucht. Vier Vögel wurden zusätzlich bei 100 Lux gemessen.Das mittlere Niveau des Sauerstoffverbrauchs (pro Std) und die mittlere Aktivitätsmenge (pro Stunde) während einer Periode sind bei der Mehrzahl der untersuchten Vögel linear und positiv miteinander korreliert (Abb. 2 und 3; Tabelle 1).Änderungen des mittleren Aktivitätsumsatzes (Differenz von mittlerem Niveau des Gesamtumsatzes und des Ruheumsatzes) sind ebenfalls positiv mit Änderungen der Aktivitätsmenge korreliert. Diese Aussage beruht auf der Voraussetzung, daß sich die circadiane Periodik des Gesamtstoffwechsels aus mindestens zwei Periodizitäten zusammensetzt: der Periodik des Grundstoffwechsels (vegetative Periodik) und der Periodik von Ruhe und Aktivität (Aktivitätsperiodik).Bei Änderungen des Zeitgebers (Erniedrigung der Zeitgeberamplitude und gleichzeitige Erhöhung der mittleren Beleuchtungsstärke) werden folgende Parameter signifikant verändert: die positive Phasenwinkel-Differenz zwischen Stoffwechselperiodik und Zeitgeber wird vergrößert, die Dauer der Aktivität (Aktivitätsumsatz ₃ ) wird verlängert, die Schwingungsbreite der Stoffwechselperiodik wird erniedrigt (Abb. 4; Tabelle 2).Unter Dauerlicht-Bedingungen werden durch eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke von 1 auf 10 Lux folgende circadianen Parameter erhöht: die Frequenz, das mittlere Niveau der Stoffwechselperiodik (Gleichwert), der Ruheumsatz, das -Verhältnis (Verhältnis Aktivitätszeit/Ruhezeit) und die Aktivitätsmenge pro Zeiteinheit. Die Schwingungsbreite der Stoffwechselperiodik bleibt unverändert (Abb. 5). Außerdem besteht eine regelhafte Beziehung zwischen dem Formfaktor der Stoffwechselschwingung und der Beleuchtungsstärke, beziehungsweise der Spontanfrequenz. Erhöhung der Beleuchtungsstärke von 10 auf 100 Lux hat unterschiedliche Wirkungen auf die circadianen Parameter der 4 gemessenen Vögel.Die unter Dauerlicht-Bedingungen gewonnenen Ergebnisse folgen der modifizierten circadianen Regel, die eine positive Korrelation zwischen Frequenz und Gleichwert der autonomen circadianen Schwingung fordert (Abb. 7).Die unter Zeitgeber-Bedingungen (Licht-Dunkel-Wechsel) gewonnenen Ergebnisse werden auf der Grundlage einer vorwiegenden Beeinflussung des circadianen Schwingers durch die Amplitude der Zeitgeber-Periodik (Zeitgeberstärke) gedeutet. Änderungen der Beleuchtungsstärke während der Dunkelzeit (im Bereich der gebotenen Lichtintensitäten) haben keinen regelhaften Einfluß auf die Stoffwechselparameter der Periodik.

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On the effect of light upon the crcadian rhythms of metabolism and activity in the chaffinch (Fringilla coelebs L.)

Summary Oxygen consumption and hopping activity of 8 chaffinches (4 males, 4 females) were measured simultaneously (I) in an artificial 1212 hr light-dark-cycle (LD; without twilight) and (II) in continuous illumination, both at constant temperature (18–20°C). During the first part of the experiment illumination during darktime (D) was varied in both directions between 0.01 and 1.0 lux. Light intensity in L (lighttime) remained constant (10 lux). In the second part of the experiment the birds were exposed to a continuous illumination of 1 and 10 lux. Four birds were also measured at 100 lux.For the majority of the birds, the mean level of oxygen consumption per hour and the average amount of activity (contacts per hour) during one circadian period are positively and linearly correlated to each other (Fig. 2 and 3; Table 1).Changes in the level of the activity metabolism — i.e. the difference between mean level of total metabolism and resting metabolism — are also positively correlated to changes in the amount of activity. This statement is based on the assumption that there exist at least 2 rhythms as basic components of the circadian rhythm of total metabolism: the rhythm of basal metabolic rate (BMR) or vegetative rhythm and the rhythm of activity and rest (activity rhythm).By variation of the Zeitgeber — simultaneous decrease in amplitude and increase in mean level of light intensity — the following parameters are significantly changed: the phase-angle difference between the circadian rhythm of metabolism and the Zeitgeber is increased (positive phase-angle differences are changed in positive direction), the activity time is lengthened, and the amplitude of the rhythm (range of oscillation) is diminished (Fig. 4; Table 2).With an increase in light intensity from 1 to 10 lux (continuous illumination), the following parameters are increased: the frequency of the rhythm, the mean level of metabolism per period, the resting metabolic rate, the -ratio (i.e. ratio activity time/rest time), and the total amount of activity per unit time. The range of oscillation remains unchanged (Fig. 5). There is also a regular change of the form-factor characterizing the shape of the metabolic oscillation, which depends upon light intensity as well as upon frequency (Fig. 8). Increasing light intensity from 10 to 100 lux affected differently the circadian parameters of the four birds tested.The results obtained in continuous illumination follow the modified circadian rule which postulates the positive correlation between frequency and mean level of the autonomous circadian oscillation (Fig. 7).The results obtained under the influence of a Zeitgeber (light-dark-cycle) are interpreted on the basis of the primary influence of the Zeitgeber amplitude (strength of the Zeitgeber) upon the circadian oscillation. The given changes in light intensity during darktime have no significant effect on the metabolic parameters of the rhythm.

     

Die Littorina-Arten: Kein Modell für die Entstehung der Landschnecken

Zusammenfassung Die europäischen Littorina-Arten verfügen über keinerlei Osmoregulation.Kleine Individuen (Arten) haben kleine Kiemen, die Kiemen wachsen positiv allometrisch.Die Fortpflanzung zeigt keine parallel dem spezifischen Habitat zunehmende Neigung zur direkten Entwicklung.Die Littorina-Arten stellen kein Modell für die Entwicklung der Landschnecken dar, sie zeigen lediglich typische Charaktere von Tieren der Gezeitenzone.

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The Littorina species of the European coasts: No model for the evolution of terrestrial gastropods

Summary The Littorina-species of the European coasts are completely isoosmotic with their environment.Small specimens (species) have very small gills; with increasing size the gills grow rapidly. The gills of different species of identical size show no difference. The reproduction does not trend towards direct development parallel to the habitat of the species.Therefore the Littorina species are no model for the evolution of terrestrial gastropods, their characteristics are merely those of intertidal animals.

     

Mikropinozytose im Zentralnervensystem

Zusammenfassung An durch Perfusion mit Glutaraldehyd fixierten Rattengehirnen wurde das Erscheinungsbild der Mikropinozytose in Elementen der Meso- und Neuroglia sowie an den Perikarya und synaptischen Endformationen der Nervenzellen elektronenmikroskopisch dargestellt.Die bei der Mikropinozytose von der Zellmembran invaginierten Caveolen und Tubuli können einfache Verzweigungen zeigen. Ihre Oberfläche und die der mikropinozytotischen Bläschen zeigen an der gegen das Zytoplasma gerichteten Membranseite einen Stachelsaum. Diese Membrandifferenzierung dürfte mit der Resorption besonderer, zum Teil makromolekularer Substanzen zusammenhängen.Im Bereich großer Synapsen, z.B. in den Moosfasertelodendren der Glomerula cerebellaria oder in der Zona glomerulosa des Bulbus olfactorius sind mikropinozytotische Invaginationen und Bläschen sehr häufig. Möglicherweise übernehmen sie von den postsynaptischen Dendriten, die dünne Zytoplasmaprotrusionen in die Invaginationen hineinsenden, Stoffe. Es wird vermutet, daß es sich hierbei um inaktivierte Transmittersubstanz handelt, die auf diesem Wege dem präsynaptischen Abschnitt wieder zugeführt wird. Die zurückresorbierten Abbauprodukte der Transmittersubstanz werden in einem präsynaptischen Golgi-Komplex resynthetisiert und in synaptischen Bläschen angereichert. Dieses morphologische Bild ergänzt die biochemische Hypothese eines Acetylcholin-Kreislaufes im Bereich von Nervenendigungen.Entsprechende mikropinozytotische Erscheinungen wurden in caudalen Abdominalganglien von Leucophaea maderae beobachtet. Es wird angenommen, daß die Mikropinozytose ein allgemein verbreiteter Resorptionsmechanismus im Zentralnervensystem ist.Herrn Prof. Dr. F. Wassermann zum 80. Geburtstag gewidmet.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Visualizing mRNA expression in plant protoplasts: factors influencing efficient mRNA uptake and translation.

In this paper we demonstrate that RNA sequences present upstream and downstream of a reporter gene coding region play an important role in determining the amount of protein produced from an mRNA. A translational enhancer, omega, derived from tobacco mosaic virus, when present at the 5'-end of beta-glucuronidase mRNA increased the efficiency of translation 16-fold to 18-fold in electroporated tobacco or carrot protoplasts, and threefold to 11-fold in maize or rice protoplasts. The presence of omega did not alter the half-life of the mRNA in vivo. We also demonstrate for the first time that a minimum polyadenylated tail length of 25 adenylate residues is sufficient to substantially increase the expression and half-life of the reporter mRNA in plants. When in vitro-produced mRNAs were synthesized such that extra sequence was added to the 3'-end of the poly(A) tail, however, the final level of expression was decreased up to 80%. Omega, the translational enhancer, and a poly(A) tail function independently of each other; their combined effect on translation, when both are present in an mRNA, is the multiplication of their individual effects. Histochemical analysis for the presence of beta-glucuronidase in tobacco established that virtually all viable cells receive mRNA during electroporation. Video image analysis of tobacco protoplasts electroporated with luciferase mRNA demonstrated that there is a wide range in the level of expression of this marker. Carrier RNA, when present during electroporation, had only a modest effect on increasing mRNA uptake. Reporter mRNA expression in electroporated protoplasts was directly proportional to the input mRNA up to at least 30 micrograms/ml.     

Kinetic properties and contribution to cellulose saccharification of a cloned Pseudomonas beta-glucosidase

The plasmid pND71, which encodes beta-glucosidase (cellobiase) activity, cloned from the cellulolytic Pseudomonad, PS2-2, was mobilized by conjugation into 10 Pseudomonas strains. The highest specific activity was produced by 17498 (pND71) and the properties of the enzyme produced from this transconjugant were studied. The enzyme was shown to be cell associated, to have a temperature optimum of 37 degrees C, a pH optimum of 7.0 and Km values of 1.33 and 2.94 mM for pNPG and cellobiose respectively. It was competitively inhibited by glucose, with a Ki of 30 mM. Evidence was obtained which suggested that the enzyme was produced constitutively and that synthesis was not repressed by glucose. When culture preparations were used in combination with Trichoderma reesei QM9414 and C30 enzyme preparations to saccharify cellulose, 17498 (pND71) was more effective than preparations of PS2-2 in acting synergistically with T. reesei to solubilize more carbohydrate and produce more glucose.