Volume 12, Issue 8-9

In Extrakten aus Zellen, die mit 32 P-markiertem Virus der Klassischen Geflügelpest infiziert wurden, lassen sich Radioaktivitäts-Träger nachweisen, die langsamer als die Virus-Elementarteilchen sedimentieren. Ein Teil davon wird durch spezifisches Antiserum gegen „gebundenes Antigen“ präzipitiert, der Rest besteht aus Phosphorlipoiden, in kalter Trichloressigsäure löslichen Substanzen und aus Nucleinsäure. Die letztere wird zu einem großen Teil durch Ribonuclease hydrolysiert. Es wird aus diesen Befunden geschlossen, daß in der infizierten Zelle aus dem Virus in Freiheit gesetztes „gebundenes Antigen“ vorliegt; außerdem ist hier aber auch noch freie Ribonucleinsäure vorhanden, die entweder aus dem „gebundenen Antigen“ durch Abspaltung der Proteinkomponente hervorgegangen ist, oder eine zweite davon unabhängige Virus-Ribonucleinsäure darstellt.

Aus dem Kulturmedium auxotropher Mutanten von S. typhimurium und E. coli, deren genetischer Block innerhalb der Tryptophan-Synthese zwischen Anthranilsäure und Indol liegt, wurde ein im UV-Licht blau fluoreszierendes Indol-Derivat isoliert und als Indol-3-glycerin identifiziert. Bei einer Mutante von S. typhimurium, welche in Gegenwart von radioaktivem anorganischem Phosphat gezüchtet worden war, ließ sich nach Lyse der Bakterien ein im UV-Licht ebenfalls blau fluoreszierendes, stark radioaktives Indol-Derivat nachweisen. Die Kombination dieser Befunde mit Ergebnissen von YANOFSKY führt zu dem Schluß, daß bei der biochemischen Tryptophan-Synthese von E. coli und S. typhimurium das Zwischenprodukt Indol-3-glycerin-phosphorsäureester auftritt, welches entphosphoryliert als Indol-3-glycerin im Medium erscheint. Als Modellsubstanzen synthetisierte Anthranilide von Glykolaldehyd, D-Ribose und D-Glucose erwiesen sich im Wachstumstest an S. typhimurium-Mutanten als unwirksam.

Größere als zur Erlangung maximaler Populationsdichte notwendige Tryptophan-Mengen wirken bei Tryptophan-Mangelmutanten hemmend auf die Akkumulation von Metaboliten. Da D- und L-Tryptophan gleich stark hemmend wirken, D-Tryptophan aber nicht verwertet werden kann, werden Tryptophan-Mangelmutanten zur Erlangung optimaler Mengen des Akkumulations-Produktes zweckmäßigerweise nur mit L-Tryptophan gezüchtet. Maximale Akkumulation entsteht bei einem Tryptophan-Gehalt von 0,5 bis 1 γ pro ml Nährmedium. Elf verschiedene Mutanten von Salmonella typhimurium und Escherichia coli werden quantitativ hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Akkumulation von Indol verglichen.

In Reinkulturen einer haemin-heterotrophen Variante des Staphylokokkenstammes Micrococcus pyogenes var. aureus S. G. 511 treten unter bestimmten Bedingungen haemin-autotrophe Keime auf, welche die haemin-heterotrophen völlig verdrängen. Paralleluntersuchungen mit verschiedenen Nährmedien wie Bouillon, Blut-, Haemolysat- und Protohaemin-Bouillon ergaben, daß die haemin-autotrophen Keime nur in der haeminfreien Bouillon in Erscheinung treten. Überwachungsversuche bei gleichzeitiger Einsaat von haemin-autotrophen und haemin-heterotrophen Bakterien ergaben, daß in protohaemin-freien flüssigen Substraten die haemin-autotrophen, in protohaemin-haltigen flüssigen Substraten hingegen die haemin-heterotrophen Bakterien die Oberhand behalten.

Wie mit Uridin uniform 14 C markiert gefunden wurde, wandelt B. coli 113—3, sowohl mit Vitamin B 12 als auch mit Methionin als Wuchsstoff, die Base in Thymin und Cytosin um. dagegen nicht die Ribose in Desoxyribose.

Mit Vitamin B 12 als Wuchsstoff synthetisiert Lb. leichmannii die drei- bis vierfache Menge Desoxyribonucleinsäure. Der Ribonucleinsäure-Gehalt ist in den mit Desoxyribosiden oder Vitamin B 12 gewachsenen Zellen der gleiche.

Am Beispiel der krystallin-flüssigen Azomethine wird der bestimmende Einfluß der Molekelenden auf die Lage des Klärpunktes nachgewiesen.

Assuming that multi-hits cooperate in a target during a limited definite hit-time τ only, for any hit-number n and for any time of influence t a modified multi-hit equation is obtained simple integration steps. For n=2, for instance, a well known equation is obtained. For n=3 the numerical calculation is given for some steps. If the time t of influence is changed but not the dose-rate a simple exponential dose-effect dependence (time-curve) results from the generalized multi-hit equation for τ ≪ t. Conversely, if the dose-rate is varied, but not the time of influence (dose-rate curve) , the effect increases exponentially with the n th power of the dose. The quantitative relations are demonstrated by characteristic dose-effect curves and the far reaching resemblance of mathematical consequences resulting from different model conceptions and concerning the reversibility of hits is indicated. The importance of the developed theoretical conceptions in explaining certain new results of radiobiology is shown.

If one uses as criterium of inactivation of microorganisms the inability to form macrocolonies and if the culture under investigation is a mixture of single cells and cell groups the problem arises to determine from the survival rate Ü of the mixture the rate ü 1 of single cells. The frequently used formula (h n is the relative frequency of the cell groups with n cells) may be replaced with sufficient accuracy by the formula for the correction of where . Thus the possibility is given to express a given distribution h n by a single characteristic number E . The validity of this approximation is discussed by numerical examples and in general.

In Organen röntgenbestrahlter Mäuse wird die Aktivität des Gelatine spaltenden Kathepsins (GE) und des Hämoglobin spaltenden Enzyms (HE) untersucht. GE ist ein SH-Ferment, das HE benötigt zur Wirksamkeit keine SH-Gruppe. Die Aktivität des GE steigt in den strahlenempfindlichen Organen wie Milz und Thymus an, nicht aber in Leber und Niere. Die Aktivität des HE bleibt in allen Organen unverändert. Die Aktivierung des GE ist annähernd proportional dem Logarithmus der Dosis, 24 Stdn. nach 750 r (LD 100/30 ) werden etwa 250—270% der ursprünglichen Aktivität gemessen. Auch nach 12 Stdn. besteht schon eine signifikante Steigerung der Aktivität. Die strahlenbedingte Aktivierung des GE ist unabhängig von autolytischen Prozessen, vom p H -Wert des Versuchsansatzes (p H 3,5—4,5) und von der Zugabe von SH-Gruppen. Eine Vorbehandlung der Tiere mit Cysteamin vermag in den ersten 24 Stdn. die Strahlenwirkung auf das GE nicht abzumildern oder zu verhindern. Die strahlenbiologische Bedeutung der Befunde wird diskutiert.

Zur weiteren Klärung der in früheren Versuchen nachgewiesenen strahlen-induzierten Glykolysehemmung in Yoshida-Ascites-Sarkomzellen wurden die stationären Konzentrationen an ADP, ATP und anorganischem Phosphat in den glucose-umsetzenden Tumorzellen nach einer Röntgenbestrahlung mit 25 kr bestimmt. Es ergab sich daraus ein deutliches Ansteigen der stationären ADP-Konzentration und ein Absinken des ATP und anorganischen Phosphats in den bestrahlten Zellen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Verschiebungen der Nucleotidkonzentration nicht Ursache, sondern Folge der Glykolysehemmung sind. Auch die Abnahme des anorganischen Phosphats ist nicht für die verminderte Glykolyseleistung verantwortlich zu machen. Vielmehr machen es die Befunde wahrscheinlich, daß die Strahlenwirkung auf der Stufe der Triosephosphat-Dehydrierung angreift, zumal nach Jodacetat-Vergiftung der Ascites-Tumorzellen gleichartige Veränderungen der Zwischenstoff-Konzentrationen zu beobachten waren.

Für die Bestimmung der Frequenz von Punktmutationen werden meist die Bezugssysteme (1) „Anzahl Mutationen je 100 vorhandener X 1 -Ähren-Nachkommenschaften“ oder (2) „Anzahl Mutationen je 100 vorhandener X 1 -Pflanzen-Nachkommenschaften“ benutzt. Werden mit Hilfe dieser Bezugssysteme die Mutations-Häufigkeiten von Versuchsgliedern unterschiedlicher Strahlensterilität miteinander verglichen, so führt dies zu beträchtlichen Verzerrungen. Mit zunehmender Sterilität wird aus Gründen des reinen Zufalls die Mutations-Frequenz in zunehmendem Maße unterschätzt, da die Wahrscheinlichkeit für das Herausspalten einer Mutante geringer wird. Das vorgeschlagene Bezugssystem (3) „Anzahl Mutanten je 100 X 2 -Pflanzen“ ist dagegen geeignet, unverfälschten Aufschluß zu geben. Das Ausmaß der Verzerrung durch die üblichen Bezugssysteme wird an einem Beispiel demonstriert.

Durch die mitgeteilten Untersuchungen sollte geprüft werden, aus welchen Gründen bei Acetabularia das Zellwachstum, nicht aber das Kern- und Nukleolenwachstum durch Trypaflavin (Tryp.) sistiert wird. 1. Fluoreszenz-mikroskopisch konnte gezeigt werden, daß in vivo weder im Zellkern noch im Nukleolus Tryp. gespeichert wird, sei es, daß Tryp. nicht in den Kern eindringt, sei es, daß keine feste Bindung an die RNS des Kernes erfolgt. Aus methodischen Gründen blieb unklar, ob eine in vivo-Speicherung in der cytoplasmatischen RNS erfolgt. Eine in vivo-Speicherung von Tryp. in den im Cytoplasma lokalisierten, energiereichen Polyphosphatgrana tritt nicht ein. 2. In trypaflavinbehandelten Systemen erfolgt Sistierung der Eiweißvermehrung, jedoch im Gegensatz zu unbehandelten, im Dunkeln gehaltenen Zellen kein oder nur geringer Abbau von Cytoplasma-Eiweißkörpern. 3. Trypaflavin-behandelte Zellen weisen eine starke Reduktion der oxydativen Prozesse auf, jedoch wird Energie produziert. Es wird diskutiert, welche Möglichkeiten zur Erklärung der unter 1 und 2 dargestellten Befunde sich aus energetischen Betrachtungen ergeben. 4. Der Interphasekern ist wahrscheinlich am Entstehen der cytostatischen Wirkung des Tryp. primär unbeteiligt.

Einige annuelle Pflanzenarten (Senecio vulgaris, Agrostemma githago, Galinsoga parviflora) wurden während der Keimung einer Reihe von verschiedenen Temperaturen ausgesetzt. Die gesamte weitere Entwicklung aller Pflanzen je einer Art vom Zeitpunkt von 24 Stdn. nach der Keimung an erfolgte anschließend unter einheitlichen konstanten Temperatur- und Lichtverhältnissen. Es zeigte sich, daß die Temperatur während der Keimung den Verlauf der gesamten weiteren Entwicklung beeinflussen kann. Unterschiede zwischen den bei verschiedenen Temperaturen gekeimten Pflanzen wurden für eine Reihe von Eigenschaften der Blätter, des Sprosses, der Blüten und der Wurzeln nachgewiesen. Bei Senecio vulgaris und Galinsoga parviflora scheinen bestimmte Temperaturen während der Keimung, die stark von den günstigsten Wärmegraden für das Wachstum abweichen, gegebenenfalls den Wuchs stimulieren zu können.

Im Gegensatz zu den bisherigen Befunden über die Eigenschaften der β-Indolylessigsäure (IES)-Oxydase aus Erbsen konnten Förderungen auch mit hohen Mangankonzentrationen (1,7·10 -3 bis 1,7·10 -1 ·m.) erzielt werden. Darüber hinaus erwies sich der Verlauf der Mangan-Wirkungskurven weitgehend von der Acidität der Reaktionsgemische abhängig. Am eindeutigsten zeigte sich dieser Effekt bei Verwendung undialysierter Enzymextrakte, bei denen die hemmende Wirkung der Manganionen bei PH 6,0 nach Herabsetzung des pH-Werts auf 3,5 in eine Förderung umschlägt. Für undialysierte (PH 4,0) und für dialysierte (pʜ5,0) Enzymextrakte ergaben sich andere pH-Optima als die bisher für dieses Enzym angegebenen (pʜ 6,0—7,0). Das pH-Optimum dialysierter Extrakte läßt sich durch Manganzusätze auf pʜ 3,5 verschieben. Durch Diäthyldithiocarbaminat konnten — wie bisher nur durch 8-Hydroxychinolin bei IES-Oxydasen aus Ananas — neben den schon bekannten Hemmungen durch Variation der Versuchsbedingungen auch Förderungen der Enzymaktivität induziert werden. Durch diese Ergebnisse entfallen die wichtigsten Argumente für die, vor allem von GORTNER und KENT angenommene, unterschiedliche Natur der IES-Oxydase verschiedener Familien höherer Pflanzen.

Die Chondriosomen des Lebermooses Aneura pinguis und der Monokotyledone Zea Mais besitzen eine doppelte Membran und im Inneren röhrchenartige (bzw. blasenartige) Strukturen. Diese stehen bei beiden Pflanzen, durch eine schmale Einstülpung der inneren Membran in den Chondriosomen-Raum hinein, mit der Chondriosomen-Membran in Verbindung. Es wird die Ansicht vertreten, daß dieser Einstülpung (dem Sinn des Wortes entsprechend) ein Vorgang zugrunde liegen muß und es sich nicht lediglich um eine örtliche Beziehung (im Sinne von SJÖSTRAND) handelt. Auf die Strukturhomologie von pflanzlichen und tierischen Chondriosomen wird nachdrücklich hingewiesen. Sie bestehen nicht nur in dem Vorhandensein einer das Chondriosom umgebenden äußeren und inneren Membran, sondern auch im Zustandekommen der inneren (Kulissen, Cristae) durch flächenhafte und (Röhrchen, Tubuli) durch räumliche, handschuhfinger-artige Einstülpungen der inneren Chondriosomen-Membran. Die Struktur-Homologie ist gesichert. Die Richtigkeit der Vorstellung von der Einstülpung der inneren das Chondriosom umgebenden Membran als Vorgang muß durch Untersuchung der Entwicklung junger Chondriosomen noch bewiesen werden.

Bei zwei höheren Pflanzen werden im Teilungsgewebe plasmatische Strukturteile gefunden von höheren, bei Tieren als granulöses und agranuläres Netzwerk bekannten, plasmatischen Struktureinheiten.

Elektronenoptische Aufnahmen von Längs- und Querschnitten durch die Ommatidien des Komplex-Auges von Drosophila lassen in den Rhabdomeren Feinstrukturen erkennen, die eine ganz bestimmte, regelmäßige Anordnung aufweisen.

Im Zusammenhang mit Untersuchungen über den Einfluß verschiedener chemischer Substanzen auf die isolierte Leberzelle der Maus wurde auch das Verhalten der Zellen unter der Einwirkung von Gleichstrom im Phasenkontrast-Mikroskop untersucht. Dabei wurden vier verschiedene Vorgänge beobachtet: 1. Eine Wanderung ganzer Zellen und isolierter Zellkerne zur Anode hin. 2. Eine Wanderung des Kerninhaltes gleichfalls auf die Seite der Anode. 3. Schrumpfungs- und Quellungsvorgänge, die nachweislich auf einer Änderung des pH-Wertes in dem die Zellen umgebenden Medium beruhen. 4. Veränderungen an der Kernmembran und an den sog. Potocytosisblasen, die nicht auf eine Änderung des p H -Wertes in dem die Zellen umgebenden Medium zurückzuführen sind. Die vorliegenden Beobachtungen wurden mit den Ergebnissen anderer Autoren verglichen und die Wirkungsweise des elektrischen Stromes in bezug auf die morphologischen Erscheinungen diskutiert.

Im Anschluß an Untersuchungen des braunen Fettgewebes von Hamster und Ratte (SCHIERER) werden die Versuche von ZIRM unter der Voraussetzung einer Speicherfunktion des Gewebes betrachtet. Es zeigt sich, daß die dargestellten Ergebnisse nicht zu der Annahme berechtigen, daß es sich beim braunen Fettgewebe (der „Winterschlafdrüse“) um ein Inkretorgan handelt. Vielmehr lassen sich die Befunde von ZIRM auch mit der Vorstellung der Funktion eines Speicherorgans hinreichend erklären.

Das Gewicht des braunen Fettkörpers des Igels, bezogen auf 100 g Körpergewicht, wurde im Jahresablauf untersucht; es konnte festgestellt werden, daß während des Winterschlafes der braune Fettkörper sein Gewicht praktisch konstant erhält, während nach dem Erwachen das Gewicht stark abnimmt, um sein Minimum im Mai—Juni zu erreichen. In der Warburgschen Apparatur wurde vergleichend der O 2 -Verbrauch des braunen Fettgewebes mit dem des weißen Fettes wie Homogenaten anderer Organe gemessen. Es konnte festgestellt werden, daß der braune Fettkörper einen nahezu 7-fach höheren O 2 -Verbrauch hat als das weiße Fettgewebe. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, daß dem braunen Fettgewebe eine aktive Organfunktion zukommen muß und seine Aufgabe als Speicher wohl eine Nebenfunktion darstellt. Schließlich wird über die blutzucker-senkende Wirkung von Extraktpräparaten, aus dem braunen Fettkörper winterschlafender Igel gewonnen, berichtet.