Morphogenetic and cytogenetic effects of 7,12-dimethylbenz(a)anthracene onHaworthia callus in vitro

Zusammenfassung 7,12-Dimethylbenz(a)anthracen (DMBA) in verschiedenen Konzentrationen anstelle von Auxin, Kinetin und Kokosmilch im Nährmedium induziert die Bildung von Wurzeln und beblätterten Sprossen auf den Kalli vonHaworthia variegata. Dieses Ergebnis gleicht demjenigen im vollständigen Kontrollmedium ohne DMBA, mit dem Unterschied, dass unter dem Einfluss von DMBA weniger Sprosse und eine grössere Anzahl von Wurzeln gebildet werden. Cytologische Untersuchungen an Kallus- und Wurzelzellen aus dem DMBA-Medium zeigten eine normale Konstitution des Chromosomensatzes ohne chromosomale Aberrationen.

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This study was supported in part by a summer research grant from Lafayette College Faculty Research Funds.     

Spermiogenesis in hibernating golden hamsters

Zusammenfassung Während einer Periode von Dezember bis März wurden von Goldhamstern im Winterschlaf und gleichzeitig von Kontrolltieren, die bei Zimmertemperatur gehalten wurden, die linken Testes untersucht. Aus der Korrelation zwischen dem histologischen Bild und dem relativen Organgewicht ging hervor, dass der Winterschlaf keinen Einfluss auf die Proliferation der Zellen des Keimepithels hat, dass sie aber die Differenzierung dieser Zellen verzögert.     

The courting habits inAtherigona spp. (an-thomyidae,Dipt.) and the probable role of the so-called ‘clover leaf appendage’

Zusammenfassung In Zuchten vonAtherigona varia soccata Rond. wurde ein besonderes Balzverhalten, bei dem der sogenannte «Kleeblattanhang» eine funktionelle Rolle spielt, beobachtet. Das Männchen setzt sich mit dem Kopf an einem Flügel des Weibchens fest, die Spitze des Abdomens mit dem «Kleeblattanhang» wird hervorge-schoben und möglichst nahe an den Kopf des Weibchens herangebracht. Während des Vorgangs scheint das Männchen sein flüchtiges, auf das Weibchen wirkendes Pheromon abzugeben.     

Oxygen isotope paleotemperature measurements on lower jurassic belemnoidea from Bamberg (Bararia,Germany)

Zusammenfassung Belemniten aus dem Lias epsilon von Trimeusel bei Bamberg (Bayern) wurden mit Hilfe von Sauerstoffisotopen analysiert und die Palaeotemperatur bestimmt. Vergleiche mit Belemniten aus dem unteren Lias diverser europäischer Gebiete ergaben den Nachweis einer Periode mit warmen Meerwasser. Dies steht im Gegensatz zu Angaben anderer Autoren, die auf dem Fehlen von Kalkablagerungen und Korallenriffen basierten.     

Chemical approaches to intermediates of enzyme catalysis

Zusammenfassung Die Untersuchung von Enzymsubstratkomplexen auf katalyse-induzierte Änderungen der chemischen Reaktivität hat sich als ein aufschlussreicher experimenteller Zugang zum Mechanismus enzymatischer Reaktionen erwiesen. Ternäre Systeme bestehend aus Enzym, Substrat und einem geeigneten Reagens (Tetranitromethan=TNM) sind auf katalyse-abhängige Reaktionen geprüft worden, die nur im vollständigen System, jedoch nicht mit Reagens und Enzym allein oder Reagens und Substrat allein beobachtet werden. Untersuchungen mit Aldolasen und Aspartat-Aminotransferase haben ergeben, dass katalyseinduzierte Reaktivität sowohl auf dem Substrat-als auch auf dem Enzymteil eines Enzym-Substratkomplexes nachgewiesen werden kann.Im Reaktionsmechanismus von Muskelaldolase (eine Lysinaldolase) und von Hefealdolase (eine Metallaldolase) lässt sich mit TNM ein intermediäres Carbanion des Substrats nachweisen. Die TNM-carbanion-Reaktion lässt sich spektralphotometrisch verfolgen und ist benutzt worden, um carboxypeptidase-behandelte Muskelaldolase und den Effekt von Cofaktoren auf die Hefealdolase zu untersuchen.Katalyse-induzierte Reaktivitätsveränderungen einer Enzymseitenkette sind bei der Aspartat-Aminotransferase beobachtet worden. Ein essentieller Tyrosylrest, der in der Abwesenheit von Substrat nicht mit TNM reagiert, wird ungewöhnlich reaktiv im Laufe der Katalyse und ermöglicht dabei seine selektive Nitrierung.Die katalyse-synchrone oder synkatalytische Aktivierung dieses Aminosäurerests scheint ein integraler Bestandteil des katalytischen Mechanismus von Aspartat-Aminotransferase zu sein und wird vermutlich durch katalyse-induzierte Konformationsänderungen des Enzym-Coenzym-Substratkomplexes hervorgebracht. Mögliche funktioneile Zusammenhänge synkatalytischer Reaktivitätsänderungen funktioneller Gruppen mit der Konformationsflexibilität des Enzymproteins und dem Vorkommen metastabiler Zwischenprodukte in der Enzymkatalyse werden diskutiert.     

Conception nouvelle du galvanotropisme animal Expérience sur les Planaires

Zusammenfassung Die Galvanotaxis der Tiere ist fast immer kathodisch: Orientierung und Fortbewegung zur Kathode. SeitLoeb gehen die Erklärungen dahin, diese Reaktion nur mit Hilfe physiko-chemischer und physiologischer Begriffe zu erklären, jedoch ohne Erfolg. Ausgehend von einer Hypothese vonBohn über die Rolle der inneren Polarität der Organismen bei der Bestimmung ihrer polaren Bewegungen, zeigt der Verfasser, dass im Körper von Strudelwürmern zwei Typen von Anisotropie vorhanden sind bei Verwendung sehr schwacher galvanischer Ströme in Richtung der Längsachse der Tiere: Eine Anisotropie der elektrischen Stromleitung (grössere Leitfähigkeit bei homodromer — Kopf gegen Kathode — als bei antidromer Lage — Kopf gegen Anode); eine Erregungsanisotropie (grössere Erregung durch den elektrischen Strom bei homodromer als bei antidromer Lage). Die elektrische Anisotropie der Gewebe bestimmt die Erregungsanisotropie des Organismus. Die Richtung der Galvanotaxis wird bestimmt durch das Gesetz der maximalen Erregung: das Tier orientiert sich immer so, dass es durch den elektrischen Strom maximal erregt wird. Hieraus die kathodische oder homodrome Orientierung. Die gleichen Resultate ergaben sich auch mit Teilstücken des Strudelwurmes, ebenso mit dem isolierten Rüssel. Experimentell lässt sich die elektrische Anisotropie eines Strudelwurmes umkehren; es erfolgt darauf eine Umkehrung seiner Erregungsanisotropie und seiner Galvanotaxis, die anodisch wird.Die Anodenreaktionen von Echinodermen (zweiphasische Galvanotaxis) und der Wirbeltiere können wahrscheinlich durch das Optimum-Gesetz erklärt werden: Aufsuchen der minimalen Erregungsstellung (Scheminsky, Canella). Im Determinismus des Verhaltens spielen jedoch immer, ob die Galvanotaxis dem Gesetz der maximalen Erregung oder dem Gesetz des Optimums unterliegt, psychologische Faktoren eine Hauptrolle.     

Location of the sex pheromone in the American cockroach,Periplaneta americana (L.)

Zusammenfassung Das Vorkommen von Sexualpheromon wurde an dem Werbeverhalten von selektierten einzelnen Männchen getestet. Das Pheromon kommt in larvalen und adulten Insekten beiderlei Geschlechts vor, wird aber von geschlechtsreifen Weibchen in grösseren Mengen produziert. Es kommt hauptsächlich im Kopf vor und wird wahrscheinlich an Orten modifizierter Körperdecke abgesondert.     

New directions in the chemistry of natural products: The organic chemist as a pathfinder for biochemistry and medicine

Zusammenfassung Im Rückblick und Ausblick wird anhand einiger ausgewählter Arbeiten aus dem Laboratorium des Verfassers gezeigt, wie die Ziele und Methodologie der modernen Naturstoff-Forschung sich im Laufe der letzten 20 Jahre geändert haben. Noch immer kommen die unerwartetsten Anregungen für ungewöhnliche Strukturen aus der Natur, so zum Beispiel die neuen Tier-AlkaloideHistrionicotoxin und seine Begleiter, die an einem Spiro-cyclohexyl-piperidin-Skelett, Azetylen- und Allen-Seitenketten enthalten. Mehr noch als die Struktur interessiert beimBatrachotoxin die selektive Wirkung auf den passiven Transport von Natrium-Ionen durch Membranen elektrogener Gewebe, ein Effekt, der durchTetrodotoxin reversibel aufgehoben werden kann. Heute zählt man auch die Eiweiss-Stoffe zu den wichtigen Naturprodukten. Ihre Erforschung wurde durch die Einführung selektiver Spaltungsmethoden ermöglicht und erleichtert, was am Beispiel desImmunoglobulins und desKollagens gezeigt wird. Diese Spaltungsmethoden beruhen auf der Ausnutzung benachbarter Gruppen-Effekte, die weiterhin auch als Basis zum Ausbau von Enzym-Modellen dienen. Die Beschäftigung mit der Chemie der Überträgersubstanzen der Nervenfortleitung, wie Dopamin und Noradrenalin, führte zur Auffindung von6-Hydroxydopamin, das zum ersten Mal selektiv «chemische Sympathektomie» erlaubt. In der physiologischen Inaktivierung dieser Nervenhormone spielt dieBrenzkatechin O-Methyltransferase eine grosse Rolle im Stoffwechsel, der man durch Reindarstellung und Beschreibung des Enzyms näherzukommen versucht. Im Stoffwechsel von aromatischen Substraten bedeutet die ersteIsolierung eines Arenoxyds einen wichtigen Fortschritt. Ein derart labiles Stoffwechselprodukt spielt in der langfristigen Toxikologie aromatischer Arzneimittel und in der Ätiologie von Krebs durch cancerogene Kohlenwasserstoffe eine Rolle. Zum Studium von Oxydationsmechanismen mikrosomaler oder Modell-Hydroxylierungen wird als Kriterium mehr und mehr die sogenannteNIH-Verschiebung herangezogen.

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13. Paul Karrer Lecture, presented 30 June 1971, in the Aula of the University of Zurich. German title: Neue Ziele in der Naturstoffchemie: Der organische Chemiker als Wegbereiter der Biochemie und Medizin.     

The factor time in the growth of living substances

Zusammenfassung Zu dem wichtigsten Arbeitsgebiet der Kohlenstoffbiologischen Forschungsstation e.V., Essen, gehört die Massenzucht von Algen. Von ausschlaggebender Bedeutung ist dabei die in bestimmten Zeitabschnitten, zum Beispiel Tagen oder Wochen, zu erreichende Zunahme an organischer Trockensubstanz. In Verbindung mit diesen Arbeiten erschien es reizvoll, der Frage nachzugehen, wie es sich mit der Zunahme organischer Substanz je Zeiteinheit bei den verschiedenen Lebewesen — einerseits Tieren und Pflanzen, andererseits Vielzellern und Mikroorganismen — verhalte, insbesondere, welche minimale Zeitspanne in der Praxis nötig ist, um eine Verdopplung der zu Beginn der Beobachtungen vorhandenen organischen Substanz zu erhalten.Als Messzahlen werden Verdopplungsschritte (DS) = doubling step angewandt. Für kurze Zeitspannen wurden folgende « Spitzenleistungen » (aus der Literatur) ermittelt:Bienen-Maden von 0,1 auf 157,6 mg = 10,67 DS in 4 1/2-5 Tagen; Bacterium coli 1 DS in 16,4 min.;Zuckerrüben 3,4 DS in 1 Woche.In dem Aufsatz werden weitere, sich bei dem Thema aufdrängende Probleme behandelt, so die Zunahme von Populationen im begrenzten Lebensraum, zum Beispiel beiDrosphila, die Frage, ob etwa die gesamte lebende Substanz auf Erden gegenüber der anorganischen Materie eine zunehmende Tendenz zeige und weitere Zusammenhänge.     

A comparison of the effect of potassium ions on the metabolism of retina and brain cortex slicesin vitro

Zusammenfassung Der Einfluss einer erhöhten Kalium-Ionenkonzentration auf denin vitro-Metabolismus von Schweine-Retina und Gehirnrindenschnitten des Meerschweinchens wird verglichen. Die höhere Kalium-Ionenkonzentration im Medium bewirkt im ersten Falle eine Verminderung, im zweiten dagegen eine Steigerung von Sauerstoffaufnahme und anaerober Milchsäurebildung. Bei beiden Geweben wird durch die vermehrte Kalium-Ionenkonzentration die Bildung von Ammoniak gehemmt.     

Enzymatic and biological studies of cholera (Vibrio cholerae) toxin

Zusammenfassung Untersuchung der Enterotoxine vonVibrio cholerae auf eine Reihe von Enzymaktivitäten und im Hinblick auf die Aufklärung des pathogenetischen Mechanismus.     

On the distribution in brain of monoamines and of enzymes responsible for their formation

Zusammenfassung Im menschlichen Gehirn kommen grosse Mengen von 3-Hydroxytyramin im Nucleus Caudatus und dem Putamen vor.Injektion von 3,4-Dihydroxyphenylalanin in Kaninchen bringt eine schnelle Akkumulation von 3-Hydroxytyramin in den Gehirnteilen, die reich an Katecholaminen sind, zustande. Die Fähigkeit das akkumulierte 3-Hydroxytyramin abzubauen scheint im ganzen Gehirn dieselbe zu sein.Hemmungsversuche und Aktivitätsuntersuchungen der Fermente in verschiedenen Gehirnteilenin vitro sprechen dafür, dass 5-Hydroxytryptophan und 3,4-Dihydroxyphenylalanin von einem und demselben Ferment decarboxyliert werden.     

A microradiographic study of ovarian dermoid teeth

Zusammenfassung Die Struktur von Zähnen aus ovarialen Dermoidzysten wurde mikroradiographisch mit Röntgenstrahlen untersucht, deren Wellenlängen dem eng begrenzten Absorptionsmaximum von Calcium entsprachen. Dabei zeigten sich im Dentin viele interglobuläre Räume, eine Erweiterung der hypokalzifizierten juxtapulpalen Zone und eine unregelmässige Oberfläche der Pulpa, die auf grossen, vaskulären Ausbuchtungen beruhte. Es wird angenommen, dass diese Erscheinungen auf einer durch die vaskuläre Abnormalität der Pulpa bedingten Störung der Mineralisation beruhen.     

Effects of calcium on the spontaneous contractions of the isolated ventricle of the snailHelix pomatia

Zusammenfassung Untersuchungen über den Einfluss von Veränderungen der Calciumkonzentration auf die spontaneHelix-Herzkammertätigkeit weisen darauf hin, dass Calcim hier keine Wirkung ausübt, die von seiner Wirkung auf Muskelgewebe im allgemeinnen grundverschieden ist. Hochkonzentrierte Calciumlösungen steigern die Kontraktionsspannung und bei höchsten Konzentrationen kann die Muskelerregbarkeit abnehmen, während schwachkonzentrierte Calciumlösungen die Muskelerregbarkeït erhöhen.     

Sensory canals of the head inWallagonia attu (day)

Zusammenfassung Das Studium der Sinneskanäle im Kopf desWallagonia attu (Day) bis zu 28 mm Länge ergab, dass der präoperkulare Kanal sich nicht bis an den temporalen Hauptkanal erstreckt, dass der mandibulare Kanal sich nicht mit dem präoperkularen Kanal vereinigt und der infraorbitale Kanal nicht vollständig ausgebildet ist und sich nicht mit dem supraorbitalen vereinigt.     

Some milestones in the study of hydrocarbon flames

Nach einigen einleitenden Bemerkungen zur Bedeutung von Fachzeitschriften für die Entwicklung der Wissenschaften und einem Hinweis auf die wichtigsten Abschnitte des Lebenslaufes von August Leopold Crelle (1780–1855) wird seine herausragende Rolle als Gründer und Herausgeber wissenschaftlicher Fachzeitschriften gewürdigt. Zunächst wird die dabei von Crelle besonders für das Journal für die reine und angewandte Mathematik geleistete Arbeit ausführlicher dargestellt, dem sich der Versuch einer Einschätzung der Bedeutung dieser Zeitschrift mit Hilfe quantitativer Kennziffern anschließt. Schließlich wird die Bedeutung des gleichfalls von Crelle begründeten Journals für die Baukunst untersucht und herausgearbeitet, daß durch das Baujournal den deutschen Ingenieuren wichtige Informationen und Erfahrungen aus dem technisch fortgeschrittenerem Ausland übermittelt wurden. Abschließend werden fünf unveröffentlichte Dokumente im Wortlaut wiedergegeben, die mit der vorstehenden Thematik im Zusammenhang stehen.     

Stasis-induced changes in platelet adhesiveness

Zusammenfassung Stauung des Blutkreislaufs mit Hilfe einer Druckmanschette (100 mm Hg) am Oberarm verursachte eine Veränderung der Blutblättchenadhäsivität im distal davon gelegenen Bereich des Kreislaufs. Nach einer Stauung von 3 min nahmen die in bezug auf die Hämatokritzunahme korrigierten Adhäsivitätswerte zu. Nach einer Stauung von 6 min war eine Rückkehr der korrigierten Adhäsivitätswerte zur Ausgangslage oder auf noch niedrigere Werte feststellbar. Im Blut, welches hauptsächlich aus den grösseren Venen herstammte, und im Blut aus dem Kapillargebiet waren die Veränderungen der Adhäsivität gleichgerichtet, jedoch verschieden gross.

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This work was financially supported by the Sigrid Jusélius Foundation and the Finnish Medical Research Council.     

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.     

Induction of specific differentiation by samples of proteins and nucleoproteins in the isolated ectoderm ofTriturus-gastrulae

Zusammenfassung Ein Präparat von Ribonukleoproteiden der Meerschweinchenleber induziert im isolierten Ektoderm der jungen Gastrula vonTriturus pyrrhogaster archenzephale und deuterenzephale Strukturen. Die Induktionsfähigkeit des Präparates bleibt unverändert nach der Reinigung durch Ultrazentrifugierung oder nach der Entfernung von Ribonukleinsäure mit Ribonuklease. Anderseits kann die Behandlung des Präparates mit Pepsin und Trypsin die Induktionsfähigkeit progressiv und weitgehend inaktivieren. Mit Präparaten von Ribonukleoproteiden der Meerschweinchenniere werden spino-caudale oder deuterenzephale, aber keine archenzephalen Differenzierungen im Ektoderm ausgelöst. Die Induktion der rumpfmesodermalen Strukturen im Ektoderm durch das Meerschweinchenknochenmark ist mit dem bei pH 4,7 ausfällbaren Anteil der überstehenden Flüssigkeit nach der Ultrazentrifugierung des Extraktes verbunden, und nicht mit der Mikrosomenfraktion, wie das in der Leber und Niere der Fall ist. Die qualitative Veränderung der induktiven Fähigkeiten, die das Knochenmark während der progressiven Hitzebehandlung erfährt, wird analysiert und ihre theoretische Bedeutung kurz diskutiert.     

The venom of the Colombian arrow poison frogPhyllobates bicolor

Zusammenfassung Ein hochaktives Gift mit einer LD₅₀ von mindestens 2.7 ± 0.2 µg/kg Maus wurde aus der Haut des columbischen PfeilgiftfroschesPhyllobates bicolor isoliert. Nach 60 facher Anreicherung erwies sich das Produkt in der Dünnschichtchromatographie als einheitlich. Es ist löslich in organischen Lösungsmitteln wie Chloroform und Methylenchlorid und lässt sich aus solchen Lösungen mit wässriger Säure extrahieren. Aus dem Verteilungsverhalten der Aktivität bei verschiedenen pH-Werten wurden pK-Werte von 7.1 und 8.0 ermittelt, die auf die Anwesenheit eines basischen Strukturelementes hinweisen. Das UV-Spektrum zeigt Endabsorption mit Schultern bei 220, 230 und 260 mµ. Eine ausgeprägte Absorptionsbande im IR-Spektrum (CHCl₃) bei 1690 cm^–1 deutet auf eine Amidcarbonylgruppe hin. Das Gift bewirkt im Nerv-Muskelpräparat zunächst eine irreversible Blockierung der Nervenendplatten; später folgen myotrope Effekte (Kontraktur).In vivo wird neben der Atemlähmung eine starke, wahrscheinlich zentral ausgelöste Krampfwirkung neben anderen Effekten beobachter, die das Kokoigift deutlich vom Curare abhebt. Das Kokoigift ist das stärkste bis jetzt bekannte Gift animalischen Ursprungs.

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Associate in the Visiting Program of the U.S. Public Health Service. USA