Die Eiweissverteilung in den Strukturen des Zellkerns

Zusammenfassung Die makrochemischen Untersuchungen von Eiweiß in Kernmaterial, welche vonKossel u. a. m. ausgeführt worden sind, haben ergeben, daß im Ruhekern wahrscheinlich oft Histone vorkommen, sowie außerdem, daß während der Spermiogenese ein Umbau von höheren Eiweißsubstanzen in Histone oder Protamine herab stattfindet, welche in Salzbindung mit Thymonukleinsäure den bei weitem überwiegenden Hauptteil des Spermienkerns bilden.Es wurde eine Methode ausgearbeitet, welche es gestattet, durch Analyse der Absorptionskurven den Gehalt an Nukleotiden, Tyrosin und Tryptophan sowie die Lage des Absorptionsmaximums des Tyrosins zu bestimmen. Bei Messung einer Anzahl von Histonpräparaten wurde eine Verschiebung des letzteren nach der langwelligen Seite beobachtet, welche durch den Gehalt an basischen Aminosäuren verursacht werden dürfte.An einzelnen Teilen von Speicheldrüsenchromosomen vonDrosophila wurden Ultraviolettabsorptionsspektra aufgenommen. Dabei ergab sich folgendes: die nukleinsäurereichen Scheiben enthalten Eiweiß vom Histonabsorptionstyp sowie wahrscheinlich auch höhere Eiweißstoffe. Die Zwischenscheiben enthalten Eiweißsubstanzen mit dem Absorptionscharakter der höheren Eiweißkörper. Die heterochromatischen Regionen enthalten ebenso wie der Nukleolus große Mengen von Eiweiß vom Histonabsorptionstyp.Die Metaphasechromosomen (Omocestus, Chorthippus) enthalten im Vergleich zu dem Eiweißgehalt sehr große Mengen von Nukleinsäure. Das Eiweiß ist vom Histontyp, sowie möglicherweise von höherem Typ oder einer Zwischenform. Der Eizellkern enthält höhere Eiweißstoffe sowie große Mengen solcher vom Histontyp, die besonders an die Nukleolarsubstanz gebunden sind.Um die Resultate der oben angeführten Messungen zu erklären, muß angenommen werden, daß die Eiweißveränderungen im Zellkern während der Mitose folgende sind: Das Metaphasechromosom besteht aus Nukleinsäure und Eiweiß vom Histontyp (+ höheres Eiweiß ?) in gleichartigen Konzentrationen. Während der Telophase produzieren die gentragenden Chromosomenelemente als erstes Erzeugnis Eiweißstoffe,in den euchromatischen Teilen solche vom höheren Typ, in den heterochromatischen besonders vom Histontyp. Durch diese Produktion scheinen die Chromosomen anzuschwellen (das Produkt des Heterochromatins sammelt sich teilweise zum Nukleolus an), und da gleichzeitig oft die Nukleinsäure in den gentragenden Strukturen verschwindet, seheint der Kern immer homogener zu werden (im Speicheldrüsenkern ist die Tendenz zur Paarung so groß, daß die lineare Anordnung von nukleinsäurehaltigen gentragenden Scheiben, die mit nukleinsäurefreien Zwischenscheiben von telophasischen Eiweißsubstanzen abwechseln, beibehalten wird). In der Prophase werden diese Eiweißstoffe, welche zwischen den gentregenden Teilen des Chromomemas interkaliert sind, abgebaut, wodurch letztere einander wieder genähert werden. Die Nukleinsäure wird daraufhin angereichert, und schließlich bleibt ein eiweißarmes Metaphasechromosom übrig, welches sich gänzlich oder hauptsächlich aus Nukleinsäure und einfachem basischem Eiweiß zusammensetzt.Der Zellkernbesteht also aus dem Euchromatin und dem Heterochromatin, mit ihren telophasischen Produkten. Die Eiweiße des Euchromatins bilden die Hauptmasse des Kernes. Das Heterochromatin ist in die Produktion des Cytoplasmaeiweißes eingeschaltet.Die Arbeit wurde durch Unterstützung der Rockefeller Foundation und Stifteisen Thérèse och Johan Anderssons minne ermöglicht.