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.     

Hypothalamic and cerebral cortical inhibitors of a melanocyte-stimulating substance secreted by the pars distalis of the frog pituitary gland

Zusammenfassung Nachweis, dass die pars distalis der Hypophyse des LeopardfroschesRana pipiens eine Melanozyten stimulierende Substanz enthält, die in vitro abgesondert wird. Wässerige Extrakte aus Hypothalamus und Kortex des Frosches hemmen die Ausscheidung der die Melanozyten stimulierenden Substanz in vitro.     

Variation in trehalase activity in the fat body,intestine and haemolymph ofPhilosamia ricini (Eri-Silkworm) during development

Zusammenfassung Es wurden die Veränderungen des Trehalasegehaltes, der Trehalaseaktivität im Darmgewebe, Fettkörper und Hämolymphe des SeidenspinnersPhilosamia ricini während der Metamorphose und deren Rolle in der Regulation des Blutzuckerspiegels und der Glykogensynthese im Fettkörper untersucht.     

Isolation of a hypothalamic peptide with TRF (thyreotrophin releasing factor) activityin vitro

Zusammenfassung Die elektrophoretisch isolierte Fraktion des hypothalamischen Extraktes, die die adenohypophysären sauren Phosphatasenin vitro und die Sekretion des TSH aktiviert, wurde mittels Gel-Filtration an einer Sephadex G-25 Säule weiter gereinigt. Elektrochromatographische Analyse der gereinigten Fraktion zeigte, dass sie in nativem Zustand Ninhydrin-negativ ist und dass nach der sauren Hydrolyse folgende Aminosäuren aus ihr entstehen: Lysin, Serin, Glycin, Alanin, Asparagin, Glutamsäure, Valin, Isoleucin und Leucin. Dieselbe Fraktion erhöht die Sekretion des TSH aus Rattenhypophysein vitro. Die Fraktion enthält also wahrscheinlich den hypothalamischen Peptid, der die Sekretion des TSH aus der Hypophyse stimuliert (thyreotrophin releasing factor, TRF).     

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 incorporation of45Ca into the egg of the Medaka,Oryzias latipes

Zusammenfassung Zur Markierung des intrazellulären Ca im Fisch-Ei wurde⁴⁵CaCl₂-enthaltende Ringer-Lösung in die Abdominalhöhle vonOryzias latipes injiziert. 2–3 Tage nach der Injektion zeigt die Radioaktivität der abgelegten Eier ihr Maximum und nimmt dann allmählich ab. Aus Mikroautoradiogrammen der abgelegten Eier geht hervor, dass⁴⁵Ca im Chorion und innerhalb des Eies eingebaut wird.     

Influences of light on activity of the small mammals,Peromyscus spp.,Tamias striatus,andMustela rixosa

Zusammenfassung Die Aktivität des Backenhörnchens (Tamias striatus) und des Wiesels (Mustela rixosa) wurde im Laufrad bei künstlicher Dämmerung und abruptem Tag-Nacht-Wechsel untersucht. Sowohl die Geschwindigkeit als auch die gesamte Laufzeit war bei diesen Tieren genau wie bei nachtaktiven Mäusen (GattungPeromyscus) von der Beleuchtungsstärke abhängig. Die Bedeutung dieser Befunde für das zirkadische Gesetz und die Evolution von Tages- und Nachtaktivität wird diskutiert.     

Localization of ceruloplasmin biosynthesis in human and monkey liver cells and its copper regulation

Zusammenfassung Aus Affenserum (Macacus rhesus) ist das Zeruloplasmin in Form einer homogenen Eiweisssubstanz isoliert und in ihren physikalisch-chemischen Konstanten näher bestimmt worden. Der Vergleich der Eigenschaften des Zeruloplasmins des Menschen und des Affen ergibt eine Ähnlichkeit dieser beiden Substanzen. Bei der Untersuchung mittels spezifischer Präzipitation im Agar haben sich beim Antiserum des Kaninchens Beweisgründe für eine antigene Identität beider Zeruloplasmine ergeben. An Gewebeschnitten der Affenleber inkubiert bei aktiv oxydativer Phosphorylierung ergab sich die Bindung des Zeruloplasmins in vitro. Resynthetisierte Eiweißsubstanz bildet einen spezifischen Niederschlag mit dem Antiserum des Kaninchens, welches gegen das Zeruloplasmin des Menschen immunisiert ist. Mit Hilfe lumineszierender Antikörper ist die spezifische Lumineszenz des Zeruloplasmins nur in parenchimatösen Leberzellen gefunden worden. Die Biosynthese des Zeruloplasmins ist in der Leber lokalisiert. Aus In-vitro-Versuchen an Gewebeschnitten der Leber beim Affen und entsprechenden In-vivo-Versuchen ergibt sich, dass Kupfersalze in geringen Konzentrationen die Biosynthese verstärken, in grossen Konzentrationen hingegen die Biosynthese des Zeruloplasmins hemmen.     

The filling mechanism of the swimbladder

Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die Erzeugung der hohen Gasdrucke, welche in der Schwimmblase von Tiefseefischen beobachtet werden, durchVervielfachung bekannter Konzentrier-Einzeleffekte in der durch das rete mirabile gegebenen Haarnadelgegenstromvorrichtung möglich ist.Der Konzentrier-Einzeleffekt — eine kleine Erhöhung der Gaskonzentration in den afferenten relativ zu benachbarten efferenten Kapillarelementen — dürfte bei allen Gasen durch eine geringe Erhöhung der Elektrolytkonzentration (Aussalzwirkung) zustande kommen.Im Falle von Sauerstoff überlagern sich der Aussalzwirkung bei Zusatz von Milchsäure die durch pH-Verschiebung bedingten Bohr- und Rooteffekte, wobei die Substanzen dem Blut am Scheitel des rete durch die dort befindliche Drüse zugefügt werden.Auf Grund der vorliegenden Berechnungen, die sich auf die beim Aal gegebenen Verhältnisse stützen, würde eine relative Erhöhung des Salzgehaltes um 0,02M/I im Falle von Stickstoff einen Einzeleffekt erzeugen, aus welchem infolge der durch das rete bewirkten Vervielfachung ein Partialdruck von etwa 25 Atm N₂ aufgebaut werden könnte.Eine relative Erhöhung des Milchsäuregehaltes in den efferenten Kapillaren um 45 mg% (beim Aalin vivo experimentell bestätigt) müsste für Sauerstoff einen Einzeleffekt hervorbringen, der bis zu Enddrucken von 3000 Atm multipliziert werden kann. Die genaue Analyse lässt in diesem Fall erkennen, dass bei niedrigen Partialdrücken der Bohr- und Rooteffekt, und nach Erreichung hoher O₂-Drücke, der Aussalzeffekt den im Gegenstrom vervielfachten Einzeleffekt bildet.Es wird ein Modellversuch beschrieben, bei welchem die Anreicherung eines Gases durch Vervielfachung des Aussalzeffektes in einer Gegenstromvorrichtung tatsächlich durchgeführt wurde.Es wird weiter darauf hingewiesen, dass der Vorgang im Gesamteffekt einenaktiven Transport darstellt und es wird die Herkunft der für einen solchen Vorgang benötigten freien Energie durch eine thermodynamische Betrachtung aufgezeigt.Im übrigen wurde versucht, die allgemeinen Prinzipien der Gegenstrom-Multiplikation verständlich zu machen, und bestehende Theorien über die Gaskonzentrierung in der Schwimmblase wurden im Lichte dieser Erkenntnisse einer sachlichen Diskussion und Kritik unterworfen.     

Spectral efficiency as function of latency in the visual mechanism of insect (Tenebrio molitor L.)

Zusammenfassung Bei Untersuchungen der elektrophysiologischen Reaktion des Facettenauges beim MehlkäferTenebrio molitor wurde die Maximalreaktion zwischen 510 und 530 nm gefunden. Latenz und Amplitude dienten als Kriterien der facettären Spektraleffizienz.     

Effects of fumigants on the spiracles and the possible role of a neurohumor on the spiracular activity ofPeriplaneta americana (L.)

Zusammenfassung Es wurde die Wirkung von Nikotin und EDCT auf die spirakulare Aktivität vonPeriplaneta americana (L.) untersucht. Nikotin hat eine hemmende und EDCT eine aufregende Wirkung auf das Gehirn. Untersuchungen an intakten, dezerebrierten und dekapitierten Insekten haben gezeigt, dass das Gehirn als Zentrum der Atmungsinhibition wirkt. Versuche mit Gehirnextrakten bei dekapitierten Insekten beweisen die hemmende Rolle des Gehirns und zeigen, dass ein unbekanntes Neurohormon für die spirakulare Aktivität des Insektes von Bedeutung sein könnte.     

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.     

On the lay-out of the midgut rudiment inLoligo pealei (LeSueur)

Zusammenfassung Die Abschnürung von Teilen des ungefurchten Eicortex in der prospektiven Mittel- und Enddarmregion beiLoligo pealei führt zum Fehlen der entsprechenden Darmteile in späteren Stadien. Dies zeigt, dass die zusammenhängenden Anlagen des Mittel- und Enddarmkomplexes von Anfang an in Form eines lateral weit ausladenden Epithelstreifens vorliegen.     

The postnatal development of homoiothermy in the norwegian lemming (Lemmus lemmus)

Zusammenfassung Die Entwicklung der Homoiothermie des Feldlemmings (Lemmus lemmus L.), wurde durch die Messung der stabilisierten Körpertemperatur, des Sauerstoffverbrauchs und des Kältezitterns in verschiedenen Umgebungstemperaturen studiert. Diese Homoiothermie-Entwicklung ist beim Lemming schneller als bei Maus und Goldhamster.     

Disrupted fertility of the hidebeetleDermestes maculatus (Deg.) due to dietary overdosage of biotin

Zusammenfassung Verabreichung übermässiger Biotindosen (0,5 und 1,0% in synthetischer Diät) an Speckkäfer (Dermestes maculatus Deg.) erzeugt Sterilisation der Weibchen und nicht der Männchen, ohne die Kopulation und Lebensdauer der Insekten negativ zu beeinflussen. Die embryozide Wirkung des Biotinüberschusses kann durch starke Herabsetzung des Vitaminspiegels in der Diät aufgehoben werden. Bei anderen B-Vitaminen, Desthiobiotin und Pimelinsäure konnte ein derartiger Einfluss nicht festgestellt werden. Andererseits schadet Verfütterung obgenannter Biotinmengen der Larvenentwicklung in keiner Weise.     

The brain of the Southern Sei whale (Balaenoptera borealis Lesson)

Zusammenfassung Es werden die wichtigsten anatomischen Merkmale des Gehirns vonBalaenoptera borealis Lesson (Seiwal) hervorgehoben. Vergleichend-anatomische Zusammenhänge mit dem Gehirn vonEubalaena australis Desmoulins (Southern Right Whale) und quantitative Unterschiede zwischen dem Gehirn des Seiwals und dem des Menschen sind erwähnt.

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Supported by Grant 2630/63 of the Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung and the Stiftung zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung an der Universität Bern.     

Different action of atropine and some analogues on the end-plate potentials and induced acetylcholine potentials

Zusammenfassung Mittels intrazellulärer Mikroelektroden wurde der Einfluss von 7 Tropinestern auf Amplitude und Umkehrpunkt (E _r ) der Endplattenpotentiale am M. sartorius des Frosches untersucht. Alle Substanzen erniedrigen die Amplitude und verändern die Form der Endplattenpotentiale, während 3 von ihnen den Umkehrpunkt (E _r ) in der Richtung zum Na-Gleichgewicht verschieben.     

Histidine decarboxylase and DOPA decarboxylase in the stomach of the developing rat

Zusammenfassung Im Magen der fötalen Ratte erreicht die Dopadecarboxylase-Aktivität 19 Tage nach der Paarung Werte, die den Aktivitätswerten des erwachsenen Tieres entsprechen. Die Aktivität bleibt auch während der weiteren Entwicklung hoch. Die Histidindecarboxylase des fötalen Rattenmagens ist während der embryonalen Entwicklung hoch, aber die Aktivitätswerte fallen bei der Geburt zu nicht messbaren Werten ab. Ungefähr 8 Tage post partum steigt die Histidindecarboxylase des Magens wieder an und erreicht einen Monat nach der Geburt Werte, die den Aktivitätswerten des erwachsenen Tieres entsprechen. In der jungen Ratte wird die Magenhistidindecarboxylase weder durch Gastrininjektion noch durch Hungern beeinträchtigt. Vom 18. Tag nach der Geburt an kann die Enzymaktivität durch Hungern verringert und durch Gastrin wieder erhöht werden.     

Comparison of the mode of action of oxytocin and lysine-vasopressin on the isolated rat uterus

Zusammenfassung Ein der Rezeptorentheorie zugrunde liegender Vergleich der Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen Oxytocin und Lysine-vasopressin an der isolierten Rattengebärmutter hat gezeigt, dass während der Evolution die Oktapeptide der Neurohypophyse sowohl ihre Affinität für den Rezeptor als auch ihre maximale Aktivität bei Absättigung des Rezeptors, «intrinsic activity», verändert haben. Weiterhin wurde gefunden, dass Magnesium-Ionen in einer Konzentration von 0.5 mM nicht nur, wie bisher angenommen, die Affinität der Hormone, sondern auch ihre maximale Aktivität bei Absättigung des Rezeptors beeinflussen.     

Loss of the ability to oxidize hydrocarbons in protoplasts ofCandida lipolytica

Zusammenfassung Aus den Zellen der HefeCandida lipolytica wurden Protoplasten gewonnen, die die Oxydationsfähigkeit gegenüber Hexadekan verloren haben, während diejenige gegenüber Glukose erhalten geblieben ist. Der Verlust der Fähigkeit, den Kohlenwasserstoff zu oxydieren, wird entweder durch eine Veränderung der Oberfläche der zytoplasmatischen Membran und Destruktion des an sie gebundenen Oxydationsenzyms erklärt oder dadurch, dass die Protoplasten die Fähigkeit verloren haben, Kohlenwasserstoffe in die Zelle zu transportieren.