Inherited semisterility for control of harmful insects. I. Productions of semisterility due to translocation in the mosquito,Culex pipiens L., by X-rays

Zusammenfassung In Anbetracht der theoretischen und in einem Freilandexperiment bereits erwiesenen Möglichkeit der Bekämpfung von Schadinsekten durch Freilassung semisteriler Tiere wurde die Produktion von Translokationen und damit verbundener Semisterilität bei der StechmückeCulex pipiens untersucht. Die Totalrate der erzeugten Translokationen liegt bei Stechmücken im Vergleich zuDrosophila auffallend hoch. Es besteht offenbar eine Korrelation zwischen der Gesamtlänge der Chromosomen und der Translokationsrate.     

Inherited semisterility for control of harmful insects. V. Translocations inCulex tritaenio-rhynchus

Zusammenfassung Mit unterschiedlichen Dosen von Röntgenstrahlen wurden bei der StechmückeCulex tritaeniorhynchus chromosomale Aberrationen (vorwiegend reziproke Translokationen) produziert, die von der zweiten Tochtergeneration an einen konstanten Grad von Semisterilität zeigen. Die Mehrzahl der isolierten Linien zeigte im Durchschnitt eine Letalität von etwa 50%. Die Variationsbreite innerhalb einer Linie betrug ±10–15%. Durch cytologische Untersuchungen von Prophasechromosomen wurden die geschlechtsbestimmenden Faktoren M und m auf einem der beiden langen Chromosomen lokalisiert.     

The biosynthesis of penicillin

Zusammenfassung Auf der Grundlage einschlägiger Veröffentlichungen wird ein Mechanismus für die Biosynthese des Benzylpenicillins angegeben, welcher dessen unmittelbare Vorstufen und ihren Aufbau sowie die zur Bildung des Benzylpenicillins führende Reaktionsfolge festlegt. Danach erscheinen als unmittelbare Vorstufenl-Cystein, Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure, Ammoniak oder die Aminogruppe von Aminosäuren und Phenylessigsäure. Die Vereinigung dieser Vorstufen zu Benzylpenicillin vollzieht sich unter Bildung dreier Peptidbindungen und eines mit Dehydrierung verknüpften Ringschlusses. Für den Aufbau desl-Cysteins wird ein Reaktionsschema vorgeschlagen, welches der bei der Biosynthese beobachteten Aufnahme von Ameisensäure, Glycin, Serin, Methionin und Schwefelsäure in das Penicillinmolekül Rechnung trägt. Die Entstehung von Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure wird auf eine Azyloinkondensation von Brenztraubensäure mit Azetaldehyd und nachträgliche Umlagerung des Reaktionsproduktes zurückgeführt. Die Tatsache, dass die festgestellten Vorstufen allgemein verbreitete Stoffwechselprodukte sind, gibt eine wahrscheinliche Erklärung für die Bildung von Penicillin durch verschiedene Spezies vonPenicillium, Aspergillus und anderen Pilzen. Die noch nicht völlig geklärten biochemischen Unterschiede zwischen Stämmen mit hoher und niedriger Penicillinproduktion lassen sich vielleicht darauf zurückführen, dass bei ersteren grössere Mengen der unmittelbaren Penicillinvorstufen oder ihrer Vorläufer zur Verfügung stehen, welche bei letzteren zur Förderung des Wachstums und der Fortpflanzung der Pilze dienen.     

The jurassic ammonite-faunas of East Greenland

Zusammenfassung Die Juraformation von Ostgrönland ist reichlich fossilführend. Unter den marinen Tieren sind Ammoniten vorherrschend, und es liess sich eine breite und detaillierte Faunen- und Schichtgliederung durchführen. Die Bedeutung der Gliederung wird im Hinblick auf stratigraphische Zonenbildung und allgemeine Korrelation kurz besprochen. Die Gliederung der Schichtfolgen ist zur Aufklärung der Biologie und Evolution der Ammoniten brauchbar. Von besonderem Interesse erweisen sich die Ammoniten des mittleren und oberen Jura von Grönland, da sie ein klares Beispiel geben für die Tendenz einzelner Familien, sich in ihrer Ausbreitung auf begrenzte Faunengebiete zu beschränken. Die Grenzen solcher Provinzen blieben nicht dieselben und Unterbrechungen in den zu beobachtenden Faunen an bestimmten Stellen sind oft auf Auswanderungen der Faunen zurückzuführen. Unterbrechungen dieser Art dürfen keinesfalls übersehen werden, wenn eine phylogenetische Klassifizierung versucht wird. So haben die ermittelten Schichtfolgen von Grönland einige phylogenetische Ungewissheiten aufklären können.     

Vitamin D,example and challenge

Zusammenfassung Vitamin D ist eine in verschiedener Hinsicht interessante Verbindung, deren Untersuchung zu neuen Erkenntnissen auf dem Gebiete der Stereochemie, der Photochemie und der Reaktionsspezifität beigetragen hat. Insbesondere die damals intrigierende Entstehungsweise unter dem Einfluss von Ultraviolettstrahlung (antirachitische Wirkung des Sonnenlichtes) hat frühzeitig die Aufmerksamkeit von Chemikern und Physikern erregt. Es sind dann die sehr spezifisch verlaufenden thermischen und photochemischen Isomerisierungen gewesen, die zum Verständnis des Reaktionsmechanismus und zu den dem Reaktionsverlauf zu grunde liegenden Gesetzmässigkeiten geführt haben. Auch bieten die Moleküle der unterschiedlichen Vitamin-D-Isomeren mit deren Chiralitätszentren und dem polyzyklischen Aufbau nach wie vor ein fruchtbares Gebiet zur Prüfung der Reichweite der modernen Konformationsanalyse und von chiroptischen Betrachtungen.Es wird eine Übersicht über die verschiedenen experimentellen Ergebnisse und die daraus entwickelten theoretischen Spekulationen gegeben. Als Grundlage wird immer wieder die genaue Kenntnis der molekularen Geometrie und der Bindungsverhältnisse angestrebt. Diese lässt sich heutzutage mittels Konformationsanalyse, Valence Force Field-Kalkulationen und insbesondere auch Röntgenanalyse in konsistenter Weise gewinnen. Bei der weiteren Diskussion der (photo)chemischen Prozesse zeigen sich 3 Faktoren zum Verständnis und zur Voraussicht des Ablaufs wichtig. Es ist die schon längst bekannte sterische Hinderung und zwei weitere, beim Studium der Reaktionen im Vitamin-D-Gebiet zuerst formulierte Faktoren: der Einfluss der Orbitalsymmetrie und (für Photoreaktionen) die Lage des Konformationsgleichgewichtes im Grundzustand. Insbesondere das letztgenannte Prinzip hat sich bei der Auffindung von bisher unbekannten Photoprodukten des Vitamins D als sehr wichtig erwiesen.Auch in der Zukunft werden die von der Natur sorgfältig selektionierten Moleküle von Vitamin D und dessen Isomeren ein anregendes Beispiel und Untersuchungsobjekt beim Studium der detaillierten Mechanismen von Photoisomerisierungen und bei der Konformationsanalyse von Molekülen in aktiviertem Zustand darbieten.

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14th Paul Karrer Lecture, presented 20 June 1973, in the Aula of the University of Zurich.     

Developments in the carotenoid field

Zusammenfassung Nach einleitender kurzer Würdigung der Höhepunkte derKarrer'schen Carotinoid-Forschung wird zunächst ein knapper Überblick über den gegenwärtigen Stand der Carotinoid-Forschung gegeben. Die jetzige Kenntnis von Biosynthese und Funktion der Carotinoid-Pigmente wird kurz und die organisch-chemischen Aspekte werden etwas ausführlicher erläutert, und zwar Strukturaufklärung einschliesslich neuer Trennmethoden, unentbehrliche spektroskopische Methoden und neue Reaktionen zur Herstellung von Derivaten sowie schliesslich die Totalsynthese.Anschliessend werden einige ausgewählte Beispiele der NachleseKarrer'scher Beiträge behandelt, nämlich Probleme, die vonKarrer aufgegriffen wurden oder auf andere Weise mitKarrer's Arbeit verbunden sind und später im Laboratorium der Autorin weiter verfolgt wurden. Beispiele von Carotinoiden aus photosynthetischen Bakterien, C₅₀-Carotinoiden, glycosidischen Carotinoiden und Nor-carotinoiden mit Ringverengung werden diskutiert.

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Based on a lecture delivered at the Paul Karrer Symposium on 18 April 1969 in Zürich. The original paper contained a more detailed review and evaluation of Karrer's direct contribution to carotenoid research.     

The action of sex hormones on endometrial secretion in spayed rats sensitized to oestradiol

Zusammenfassung Ligatur der distalen Enden der Uterushörner von adulten, kastrierten, mit Östradiol sensibilisierten Ratten hat eine Ansammlung der uterinen Flüssigkeit zur Folge. Die Wirkung von Östradiol, Testosteron und Progesteron auf die Eigenschaften dieser Flüssigkeit wurde untersucht. Während Östradiol in verschiedenen Dosen keinen signifikanten Effekt aufweist, zeigt Testosteron und besonders Progesteron eine ausgeprägte Wirkung. Sie reduzieren die Menge der Flüssigkeit, erniedrigen das pH und steigern die Viskosität. Diese Veränderungen könnten für die Hemmung der Fertilität durch diese Substanzen von Bedeutung sein.     

Oxygen exchange in the erythrocyte

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über die mathematischen und experimentellen Aspekte des O₂-Austausches im Erythrozyten gegeben. Der Gesamtprozess kann als eine Sauerstoffdiffusion mit gekoppelter Hämoglobin-Sauerstoff-Reaktion beschrieben werden. Für die mathematische Analyse muss also die partielle Differentialgleichung der Diffusion durch ein Gleichungssystem erweitert werden, das dem chemischen Reaktionsablauf Rechnung trägt. Voraussetzung hierfür ist die Aufstellung eines Modells zur molekularen Interpretation der O₂-Bindungskurve. Die vereinfachten Differentialgleichungen für Diffusion und Reaktion lassen sich unter Beachtung der Rand- und Anfangsbedingungen nur näherungsweise integrieren.Es werden ferner die experimentellen Methoden beschrieben, die für die Verfolgung der schnellen O₂-Austauschvorgänge im Erythrozyten geeignet sind. An einigen Beispielen werden die mit diesen Methoden gewonnenen Untersuchungsergebnisse erläutert. Es zeigt sich, dass die mathematische Analyse und die experimentellen Untersuchungen zu übereinstimmenden Ergebnissen führen.     

The structure-antimicrobial relation for valinomycin depsipeptides

Zusammenfassung Auf Grund eines grossen Vergleichsmaterials wurden die Strukturelemente, die für die antimikrobielle Aktivität der Cyclodepsipeptide nötig sind, ermittelt. Insbesondere wurden Ringgrösse, Ersatz der Ester- oder N-Methylamid-Gruppe durch eine Amidgruppe, strukturelle und konfigurative Änderung der Aminosäure- und Hydroxysäurereste studiert.     

Experimentally produced ependymal inclusions in the brain ofXenopus laevis

Zusammenfassung Verletzungen des Endhirns beim erwachsenen Krallenfrosch (Xenopus laevis) führen zur Entstehung von Ventrikelteilen, die vollständig oder teilweise vom Ventrikelsystem des Gehirns isoliert sind. Das Ependym solcher Ventrikelteile zeigt stark Chromhämatoxylin-positive cytoplasmatische Einschlüsse (GPI), die im Perikaryon und in den Zellfortsätzen der Tanycyten lokalisiert sind. Charakter und Bedeutung der GPI werden diskutiert.     

In vitro lysis of erythrocytes and chromaffine granules by prenylamine

Zusammenfassung In der Oberflächenaktivität des Prenylamins, bedingt durch den lipophilen Diphenylpropylanteil des Moleküls, wird die Ursache dafür erblickt, dass hohe Konzentrationen zur Freisetzung von Brenzcatechinaminen aus chromaffinen Granula sowie von Hämoglobin aus Erythrocyten führen. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten schwere Membranschädigungen der mit Prenylamin inkubierten Granula. Prenylamin hemmte bzw. verhinderte die Hämolyse der in hypotonischer Salzlösung suspendierten Erythrozyten. Ein gemeinsamer Mechanismus, der sowohl die granulolytische und hämolytische als auch die protektive Wirkung auf Granula- und Erythrozytenmembran erklären könnte, wird diskutiert.     

Le molybdène en biologie

Zusammenfassung Durch seine Beteiligung an der Reduktion der Nitrate und an der Aufnahme von Stickstoff, spielt das Molybdän eine erhebliche Rolle im Cyclus dieses Elements. Aus diesem Grunde ist es nützlich, diejenigen Stoffwechselprozesse zu kennen, an denen das Molybdän entscheidend beteiligt ist. Es ist das Ziel dieser Übersicht, einen zusammenfassenden Einblick in den Stand unserer Kenntnisse auf dem Gebiet dieses Oligoelements zu geben; eine chronologische Betrachtung erlaubt uns, zuerst diejenigen biochemischen Vorgänge zu betrachten, für die seine Einwirkung als gesichert gilt.Die Gesamtheit der Arbeiten über die Nitratreduktion lassen darauf schliessen, dass das Molybdän spezifisch zur Funktion der Nitratreduktase gehört. Indem es integraler Bestandteil der aus Mikroorganismen und höheren Pflanzen extrahierten Nitratreduktase ist, kommt ihm eine Rolle im Elektronentransport, welcher von den Nitraten zu den Nitriten führt, zu. Es handelt sich hier um die erste Stufe der Reaktionen, die zur Ammoniakbildung führen.Man weiss schon lange, dass Molybdän zur Bindung des Luftstickstoffs benötigt wird. Unsere Kenntnisse über eine spezifische Beteiligung des Elements an diesem Vorgang verdankt man jedoch neueren Arbeiten, vor allem jenen, welche die Bindung von Stickstoff in zellfreien Extrakten zum Gegenstand haben. Diese Ergebnisse werden im Lichte der neuern Theorien über den Mechanismus der Stickstoffbindung besprochen.Abschliessend werden einige andere Reaktionen des pflanzlichen und tierischen Stoffwechsels betrachtet, an denen das Molybdän Anteil hat.     

Chemical modifiers of passive ion permeability of the erythrocyte membrane

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über die Probleme gegeben, die bei der Interpretation der Wirkung von Substanzen auftreten, welche die passive Ionenpermeabilität der Erythrozytenmembran beeinflussen. Dabei wird besonderes Gewicht auf Hemmstoffe der Anionenpermeabilität gelegt.1-Fluoro-2,4-Dinitrobenzol (DNBF) und 5-Methoxy-2-Nitrotropon (MNT) können mit Aminogruppen kovalente Bindungen eingehen. Beide Substanzen werden von der Erythrozytenmembran irreversibel gebunden. Sie hemmen die Permeabilität für Anionen und steigern sie für Kationen. Die Wirkung des MNT auf die Kationenpermeabilität wird allerdings nur sichtbar, wenn es zusammen mit einer nahezu hämolytischen Menge an Äthanol dem Inkubationsmedium zugesetzt wird. Die Beobachtungen stehen im Einklang mit der Hypothese, dass die Erythrozytenmembran ein Anionenaustauscher ist, in dem Aminogruppen als Träger der positiven Festladungen vorhanden sind.Schwieriger lässt sich die Hemmwirkung einer Reihe von Stoffen erklären, die nicht mit Aminogruppen reagieren können. Dinitrophenol und Benzoat hemmen den Sulfationenfluss nichtkompetitiv, ohne dabei eine Steigerung des Kaliumeffluxes herbeizuführen. Auch aliphatische Verbindungen, darunter primäre Alkohole und Amine, können die Anionenpermeabilität vermindern, wobei bereits ein deutlicher Hemmeffekt auftritt, bevor der Kaliumefflux vergrössert wird. Die einzige Gemeinsamkeit dieser chemisch sehr heterogenen Gruppe an Hemmstoffen ist der polar-apolare Charakter ihrer Moleküle, was zu einer Anreicherung dieser Stoffe an Grenzflächen zwischen Lipid und Wasser führen sollte.Die Beziehung zwischen Sulfatpermeabilität und Hemmstoffkonzentration lässt sich mit Hilfe einer einfachen, aus der Enzymkinetik bekannten Formel beschreiben. Zwischen dem gemessenen Sulfatfluss und der aufgrund der Festladungshypothese berechneten Sulfatkonzentration in der Membran besteht ein exponentieller Zusammenhang, der durch eine empirische Gleichung wiedergegeben werden kann. Mit Hilfe dieser Gleichung lässt sich der Anionenfluss auch in Gegenwart eines Hemmstoffes (Phenol) beschreiben, wobei sich nur eine der beiden empirischen Konstanten erheblich ändert.Die geschilderten Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass die Anionen bei der Penetration durch die Erythrozytenmembran mindestens zwei verschiedene, hintereinander geschaltete Permeabilitätsbarrieren überwinden müssen.     

Homograft response and lymphocyte level in thymectomized and/or bursectomized ducks

Zusammenfassung Der Einfluss der Exstirpation von Bursa fabr. und Thymus junger Enten wurde zur Erklärung der Bedeutung dieser Organe für die Entwicklung der immunologischen Reaktivität untersucht.     

Ionic mechanisms underlying the depolarization of L-glutamate on rat and human spinal neurones in tissue culture

Zusammenfassung Die Wirkung von Glutamat wurde auf das Membranpotential von Rückenmarkneuronen des Menschen und der Ratte in Gewebekultur untersucht. Entfernung der Natriumionen aus der extrazellulären Flüssigkeit führt zu einem Verschwinden der durch Glutamat erzeugten Depolarisation. Diese Befunde weisen darauf hin, dass Glutamat, welches eine vermutliche Überträgersubstanz im Rückenmarkist, die Permeabilität der Neuronenmembran für Natriumionen erhöht. Die Versuche zeigen ferner, dass die Gewebekultur ein ausgezeichnetes Modell ist zur Abklärung von ionalen Mechanismen, welche der Wirkung von Überträgersubstanzen im Zentralnervensystem zugrunde liegen.     

Survey of the methods for the determination of charge distribution in electronically excited molecules

Zusammenfassung Zur Bestimmung der Ladungsverteilungen oder Dipolmomente in elektronisch angeregten Molekülzuständen können die folgenden Effekte herangezogen werden: 1. Einfluss von Substituenten auf die Lage der Absorptions-Maxima. 2. Einfluss von Lösungsmitteln auf die Wellenzahldifferenz der Absorptions- und Lumineszenzbanden. 3. Einfluss eines von aussen angelegten elektrischen Feldes auf die Absorptionsspektren. 4. Einfluss eines äusseren elektrischen Feldes auf den Polarisationsgrad der Fluoreszenz.Die verschiedenen Modellvorstellungen, welche für die Auswertung solcher Messungen herangezogen werden, sowie theoretische Näherungen zur Berechnung der Ladungsverteilung werden zusammengestellt. Im letzten Abschnitt werden theoretische und experimentelle Resultate für einige Moleküle verglichen und diskutiert.     

Calcium ion binding to blood cell surfaces

Zusammenfassung Neue Erkenntnisse über die quantitativen Zusammenhänge von fixierten, negativen Ladungen an Zellmembranen und ihren Interaktionen mit Kalzium-Ionen. Die elektrophoretische Analyse der Bindung von Ca-Ionen an menschliche polymorphkernige Leukozyten und rote Blutkörperchen deutet die Anwesenheit von mindestens 3 verschiedenen anionischen Ladungskonfigurationen in der peripheren Zone der Zellen an. Die zwischen den Ca-Ionen und den Oberflächen-Anionen existierenden elektrochemischen freien Bindungsenergien sind relativ schwach; daraus folgert, dass die Ca-Ionen nur schlechte Komponenten für eine direkte interzelluläre überbrückung darstellen.     

Monocyte participation in connective tissue repair

Zusammenfassung Monocyten des strömenden Blutes könnenin vitro die morphologischen und funktionellen (Hydroxyprolinbildung) Kriterien von Fibrocyten erwerben. Die quantitative Bedeutung dieses Phänomens für den reparativen Bindegewebsaufbau wurde mit folgender Versuchsanordnung geprüft: Vergleichbare Inokulate von Monocyten (enthalten in der Leucocytenhaut des zentrifugierten Blutes) und von Fibrocyten (aus subcutanem Bindegewebe) von Kaninchen verschiedenen Geschlechts, wurden in Millipore-Kammern eingeschlossen und für 14–21 Tage in das Abdomen eines Kaninchens implantiert. Die Auszählung des Sex-Chromatins in den fibrocytären Kernen am Ende der Züchtungsperiode ergibt, dass ca. 50% monocytären Ursprunges sind. Es wird gefolgert, dass dieses Phänomen bei der eigentlichen Wundheilung noch bedeutungsvoller sein dürfte, da der Zustrom teilungsfähiger Monocyten in einem Wundgebiet kontinuierlich vor sich geht und nicht auf ein initiales Inokulum beschränkt ist.     

The nature and synthetic capacity of fragile cells ofBacillus megatherium partly deprived of cell walls

Zusammenfassung Kurzfristige Einwirkung von Lysozym in Phosphatpufferlösung aufBazillus megatherium ergibt Zellen mit bis zur Hälfte reduzierter Zellwand. Solche «fragile Zellen» sind gegen osmotische Schocks empfindlich und lassen sich in Formen überführen, die ausser der cytoplasmatischen Membran nur Zellwandreste besitzen. « Fragile Zellen » (auch von ihnen hergeleitete sedimentäre Formen) behalten die Fähigkeit der Zellwandsynthese. Sie sind fähig, in Medien, die 10% Saccharose enthalten, in eingeschränktem Masse sich zu normalen Zellen zu regenerieren.     

Effect of selenium on food and water intake in the rat

Zusammenfassung Verabreichung von Selen verändert das Stoffwechselgleichgewicht bei 21-Tage alten Ratten, bei denen der Wasserverbrauch proportional zur Nahrungsaufnahme erfolgt, ebenso besonders die freiwillige Futter- und Wasseraufnahme. Diese Befunde sind bei der Untersuchung der Wirkung von Selen auf die Zahnkaries im Rattenversuch zu berücksichtigen.