Effect of external factors on phototaxis of Chlamydomonas reinhardtii

1. The effects of carbon dioxide, oxygen and pH on the inversion intensity of phototaxis of Chlamydomonas reinhardtii have been investigated. 2. With decreasing with CO2 tension the inversion intensity is decreased. 3. The gassing with CO2 can be substituted by hydrogencarbonate only to a small extent (20%). On the other hand, the effect of decreasing CO2 tension can be prevented also only in part by adjusting the pH to about 6.5-7.0. Thus the effect of CO2 on the inversion intensity of phototaxis is obviously a composite of a true CO2 effect and an effect of the concomitant pH change. 4. Oxygen has only a slight effect. In presence of oxygen (air) the phototactic reaction values are somewhat lower than in its absence. 5. Under certain conditions circadian rhythms seem to be initiated by changing oxygen as well as CO2 tensions. 6. Based on these results some contradictory results of older investigations are discussed.     

Zero order kinetics of cell wall turnover inStaphylococcus aureus

Cells exponentially grown from four strains ofS. aureus (SG 511, H, 52A5G, and248 PN-1) and uniformly labeled in their walls with³H-N-acetylglucosamine, were found to turn over their old walls at constant rates of up to 25% per generation. Wall turnover was not observed to follow first order kinetics, thus ruling out the implication that maintenance of normal wall thickness was achieved by a random distribution of new wall components in the old wall. Instead, wall turnover in all cases strictly followed zero order kinetics, indicating that newly synthesized wall material was placed layer by layer beneath the inner surface of the old cell wall. This finding correlates with evidence obtained from earlier electron microscopic investigations into the regeneration of the staphylococcal cell wall after chloramphenicol treatment. Based on the experimental data presented, a simplified model for wall turnover of the growing staphylococcal cell was proposed. The model also takes into account the finding, derived from additional experiments with strainSG 511, that the total cell wall turned over at a somewhat higher rate than the old portions of the wall. The rates of cell wall turnover found inS. aureus SG 511 are the highest reported to date for pathogenic bacteria. The medical implications of this finding were discussed.     

Mikromorphologie der Samenschalen und Taxonomie derCactaceae: Ein raster-elektronenmikroskopischer Überblick

Micromorphology and surface sculpture of seed-coats of about 900 species ofCactaceae out of 120 genera (sensuBackeberg 1976) were examined by light and scanning electron microscopy. A survey of the seed coat characteristics (forms of testa cells, wall sculpturings, cuticular fold patterns etc.) is given. A terminology for the taxonomic application of these microstructures is proposed and their taxonomic significance is discussed.

     

Beiträge zur Kenntnis südosteuropäischer und anatolischer Bart-Iris-Arten (Iridaceae)

In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse von Karyotypanalysen an Bart-Iris-Arten (Subgenus Iris) aus der Türkei und aus Jugoslawien mitgeteilt. Die untersuchten Pflanzen gehören zwei Series der Sect. Pogiris Tausch/ Subsect. Pogoniris (Spach) Benth. an. Zur Ser. Pumilae Lawr. zählen Lattica Boiss. & Heldr. (2n = 16) sowie I. mellita Janka, I. glockiana Schwarz und I. reichenbachii Heuffel (jede mit 2n = 24), während I. illyrica Tommas. (2n = 24) und Iris spec. (2n = 46, 48) die Ser. Elatae vertreten. I. glockiana wird dem Vorschlag von O. Schwarz (1934) folgend auf Grund morphologischer und karyologischer Eigentümlichkeiten wieder als eigene, jedoch näher mit I. mellita verwandte Art behandelt. Die nach einer modifizierten C-banding-Technik gefärbten Kerne enthalten 3,5 bis 4,3% Heterochromatin, das entweder in Form von NO-Bandenkomplexen ausschließlich auf die SAT-Chromosomen beschränkt ist (I. attica, I. reichenbachii, I. illyrica, Iris spec.) oder aber auch in parazentrischen bzw. telomerischen Banden sowohl von SAT- als auch von Nicht-SAT-Chromosomen in Erscheinung tritt (I. mellita, I. glockiana). Die zuletzt erwähnten Banden zeichnen sich häufig durch schwächere Färbung aus; in den meisten Fällen verschwindet die Farbe innerhalb von Wochen vollständig aus den Präparaten. Mögliche Gründe werden diskutiert. Gestützt auf die Bänderungsmethode ließen sich die bereits früher in konventionell gefärbten Präparaten gefundenen (ungeraden) SAT-Zahlen bestätigen; überdies konnte der Verdacht auf “verborgene” Satelliten an Chromosomen mit anderen sekundären Konstriktionen ausgeräumt werden. Im Gegensatz zu Feulgen-gefärbten Kernen tendieren die Chromosomen nach Giemsa-Behandlung im allgemeinen zu stärkerer Quellung, welche in den meisten Sippen (ausgenommen I. reichenbachii!) eine Längenzunahme des gesamten Chromosomensatzes zur Folge hat; ferner werden die Unterschiede zwischen den extremen Chromosomenlängen eines Komplements herabgesetzt und die Ausbildung stärker symmetrischer Karyotypen begünstigt. Diese Befunde wurden an Hand umfangreicher statistischer Erhebungen belegt. Für mannigfache Hilfe während eines Türkei-Aufenthalts des einen von uns (W.S.) wie auch für die Beschaffung von Lebendmaterial seltener Iris-Sippen danken wir insbesondere Frau Prof. Dr. A. Baytop und Herrn Prof. Dr. T. Baytop , Istanbul, sowie Herrn Dr. H. J. Leep , Wuppertal. Die Kultur des Materials hat uns Herr Prof. Dr. H. Merxmüller im Botanischen Garten München-Nymphenburg ermöglicht, wofür wir ihm bestens danken. Unser Dank gilt ferner Herrn Pfrof. Dr. G. Röbbelen und Herrn Dr. T. Attla , Göttingen, für wertvolle methodische Anregungen. Vor allem möchten wir Herrn Dr. H. Formanek , München, dafür danken, daß er uns in schwierigen Fragen der Makromolekular-Chemie stets bereitwilligst beraten hat. Die Arbeit wurde von Seiten der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert, wofür wir der Deutschen Forschungsgemeinschaft unseren besonderen Dank aussprechen.     

Investigation of solvent accessibility of the fluorotyrosyl residues of M13 coat protein in deoxycholate micelles and phospholipid vesicles.

We have utilized a nonperturbing nuclear magnetic resonance technique, specifically measuring sensitivity of the chemical shift of fluorotyrosyl residues to change in solvent from H2O to D2O, to demonstrate that the tyrosyl residues of fluorotyrosyl M13 coat protein in phospholipid vesicles are not accessible to solvent i.e., are buried in the hydrophobic portion of the bilayer. The two fluorotyrosyl residues of the protein did show partial exposure to solvent (42% and 65% with respect to aqueous m-fluorotyrosine) when the protein was incorporated into deoxycholate micelles, pointing to differences in conformation of micellar protein with respect to vesicle-associated protein. M13 coat protein in phospholipid vesicles was not sensitive to lactoperoxidase-catalyzed iodination, supporting the NMR results. Coat protein in deoxycholate micelles showed release of fluorotyrosyl residues upon Pronase digestion, but only after an observed change in environment. The observed changes suggest that proteolytic digestion studies of membrane proteins should be interpreted with the possibility of artifacts related to conformational changes in mind. M13 coat protein in phospholipid vesicles did not demonstrate release of fluorotyrosine by Pronase, again pointing to differences between protein in micelles and in vesicles and corroborating the NMR result.     

Cloned genomic segments of Zea mays homologous to zein mRNAs

A maize genome library was constructed using maize W22 DNA from leaf tissue nuclei and bacteriophage λCh4 as the vector. cDNA clones of zein mRNA were used to identify homologous genomic sequences in the Ch4 maize library. Each of the genomic clones identified has homology to a family of mRNAs in the zein mRNA population. This paper reports on the construction of the library, the isolation of the genomic clones and their partial characterization.     

Deoxyribonucleic acid-binding studies on the hut repressor and mutant forms of the hut repressor of Salmonella typhimurium.

In Salmonella typhimurium the genes coding for the enzymes of histidine utilization (hut) are clustered in two adjacent operons, hutMIGC and hut(P,R,Q)UH. A single repressor, the product of the C gene, regulates both operons by binding at two operator sites, one near M and one in (P,R,Q). The deoxyribonucleic acid (DNA)-binding activity of the repressor was measured using DNA's containing separate operators. The repressor had greater activity when assayed using DNA containing the operator of the (P,R,Q)UH operon than when assayed using DNA containing the operator of the MIGC operon. The binding to either operator was absent in the presence of the inducer, urocanate. The DNA-binding activities were also determined for two super-repressors. The super-repressors had altered DNA-binding properties, although the self-regulated nature of the repressors complicated the analysis of the results. A purfication procedure for the wild-type repressor is presented. The purified repressor was somewhat unstable, and additional experiments using it were not performed.     

Schwermetallakkumulation im Sphagnetum magellanici aus Hochmooren der Bundesrepublik Deutschland

• 1 . In 30 Hochmooren der Bundesrepublik Deutschland werden verschiedene Arten des Sphagnetum magellanici auf ihren Gehalt an Pb, Cd, Cu, Zn und Mn untersucht (Sphagnum magellanicum, Sphagnum rubellum, Polytrichum strictum, Vaccinium oxycoccus).
• 2 . Während die Sphagnen besonders viel Pb anreichern, zeigt Polytrichum strictum hohe Cu-Gehalte. In Vaccinium oxycoccus treten sehr hohe Mn-Konzentrationen auf.
• 3 . Von Vaccinium oxycoccus werden Blättchen, Sprosse und Wurzeln getrennt untersucht. Pb, Cd, Cu und Zn reichern sich besonders in den Wurzeln an, Mn dagegen in den Blättchen.
• 4 . Es werden darüber hinaus vertikale Torfprofile auf ihr Schwermetallverteilungsmuster untersucht. Während sich vor allem Pb und Cd, aber auch Cu und Zn in den unteren Moosabschnitten und in den anschließenden Torfschichten anreichern, ist die Mn-Konzentration an der Polsteroberfläche am höchsten.
• 5 . In der Schwermetallbelastung der Hochmoore treten deutliche regionale Unterschiede auf. Die höchste Pb-Belastung findet sich in den Hochmooren des Harzes, während die Pb-Belastung in NW-Deutschland, im südlichen Schwarzwald und im westlichen Alpenvorland am geringsten ist.
• 6 . Beim Schwermetallgehalt in Sphagnum magellanicum bestehen zwischen Pb einerseits und Cd, Cu und Zn andererseits signifikante Korrelationen. Eine Sonderstellung unter den gemessenen Mikronährstoffen nimmt Mn ein.
• 7 . Die Jahresnettoproduktion von Sphagnum magellanicum wird mit verschiedenen Methoden bestimmt. Sie beträgt im Mittel 3,0 g. dm^?2 a^?. Daraus lassen sich Immissionsraten für die einzelnen Schwermetalle berechnen, die für Cd und Zn rund die Hälfte der Emission dieser Metalle betragen.

Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert, der wir an dieser Stelle besonders danken.     

Dissociation of the glycoprotein IIb-IIIa complex in isolated human platelet membranes. Dependence of pH divalent cations

The platelet membrane glycoproteins IIb and IIIa normally exist as a complex which forms a predominant immunoprecipitate after crossed immunoelectrophoresis of Triton-X-100-solubilized platelets. Dissociation of the complex occurs by solubilization in the presence of EDTA or EGTA at pH 8.7 and is readily verified by crossed immunoelectrophoresis. Incubations of isolated membranes with EDTA or EGTA at various pH levels were performed. Removal of the chelators and solubilization showed no dissociation of the glycoprotein IIb-IIIa complex in membranes incubated at pH below 8.0. At pH above 8.0 a dissociation which increased with increasing pH was seen. Under these conditions, dissociation appears to take place already in the intact membranes. The tendency of the glycoprotein IIb-IIIa complex to become dissociated with EDTA or EGTA at increasing pH seems to be due to increased chelating capacity of the chelators concomitant with a decreased chelating capacity of glycoprotein IIb and IIIa. The divalent cations Ca2+ and Mg2+, but not Cu2+, Zn2+, Mn2+ or Sr2+, in molar concentrations below that of EGTA were able to prevent the dissociation of the glycoprotein IIb-IIIa complex by the chelator at pH 9.0, indicating that Ca2+ as well as Mg2+ can be used to keep the complex together. In some experiments it was possible to reverse the dissociation in the membranes after removal of EDTA. At pH 7.5 reassociation occurred within 15 min whether divalent cations were added or not. At pH 9.0. reassociation occurred within 2 h provided Ca2+ was present. The tendency of glycoprotein IIb and IIIa to form a complex thus appeared to be most pronounced over the physiological pH range and to be a rapid process in platelet membranes under such conditions.