Heft ~ 4 K u r z e Or ig ina lmi t t e i l ungen 403 1957 (Jg. 44)

Re inhe i t der ve r sch i edenen Zel l f rak t ionen: Die I so l ie rung er- folgte n a c h SC~tN~IDER U. Mitarb . 5) in 0,25 m Sucrose. Die K e r n f r a k t i o n (3mal t0 m i n 600g) wurde n a c h LANe u n d SI~BERT 6) f i l t r ier t u n d 2mal in 0 ,000t8 m CAC1+0,25 m Sucrose n a c h g e w a s c h e n , die t ibrigen Zel l -Bes tandte i le in 0,25 m Sucrose + 0,01 m Versen (Na-EDTA) wet ter aufge- t r e n n t : 5 i i tochondr ien bei 8500 g (3mal t0 min) u n d Mikro- s o m e n bet 18000 g (60 min) . Die Fe rmentak t iv i t~ i t en der be- s t r ah l t en Tiere w u r d e n jeweils au f die e n t s p r e c h e n d e n W e r t e yon Kont ro l l t i e ren bezogen. Aus 15 Versuchsse r ien rnit ins- g e s a m t 350 Tieren ergeben sich ftir die e inzelnen Zel l f rak t ionen die in Fig. l w iedergegebenen Dos i se f fek tkurven . Hierbei w u r d e n die e rha l t enen Einze lwer te in P rob i twer t e t r ans fo r - mier t , die Mi t t e lwer t sge rade g raph i sch e rmi t t e l t u n d ihr Ver- iauf wieder in n u m e r i s c h e n MaBs tab i iber t ragen.

E ine F e r m e n t a k t i v i e r u n g f inder sich vor a l lem im K e r n u n d in den Mi tochondr ien . Der Un t e r s ch i ed zu den Kont ro l l - wer ten i s t im ganzen Dosisbere ich y o n 200 his 1000 r s ta t i - s t i sch ges icher t (p < 0,0t) , der Un t e r s ch i ed zwisehen den bei- den K u r v e n l iegt i nne rha l b der Feh le rgrenze fiir p = 0,05. I n den Mik rosomen sowie i m t ibe r s t ehenden P l a s m a wird das K a t h e p s i n ers t n a c h le ta len S t r ah l endosen meBbar akt iv ier t , bet 900 r is t der Ans t i eg an f t 50% der Kon~crolle bet be iden F r a k t i o n e n m i t p < 0,05 gesiehert .

Aus den Versuchse rgebn i s sen wird deutl ich, dab du rch B e s t r a h l u n g ein E n z y m im K e r n u n d in den Mi tochondr ien schon deu t l i ch beeinf luBt werden kann , wi ihrend es in den Mik rosomen u n d i m P l a s m a nnve r i i nde r t bleibt . Es wird wet ter zu prt i fen sein, ob die differenzier te S t ruk tn r , die sich im K e r n u n d in den Mi tochondr ien f indet , ffir d iesen Un te r - schied in der S t r ah l enempf ind l i chke i t b e s t i m m e n d ist.

Biophysikalische A bteilung des Heiligenberg-Institutes, tteiligenberg (Baden), (Leitung : .Pro/..Dr. H. LANGXNDORFF)

U. KAGEN

Eingegangen am 3. Jun i 1957

1) HEvEsY, G.v., u. A. FORSSBERG: Proe. Internat . Congr. of Biochemistry 195S. New York: Academic Press 1956. - - ~) PAYNE, A.H., L.S. KELLY U. C. :E~'T~N~AN: Proe. Soe. Exp. Biol. a. Med. 81, 698 (1952). - - PAYNE, A . H . , L.S. KELLY U. H.B. JoNEs: Cancer Res. 12, 666 (1952). - - a) RAJEWS~<Y, B., G. GERBER, H.H. PARC~- WITZ n. ][71. PAUL'Z: Z. Naturforsch. l i b , 415 ( ~ 9 5 6 ) . - ~) HAGEN, U.: Eingereicht bet der Z. Naturforsch. - - ~)SCHNEIDER, W.C.: J. of Biol. Chem. 176, 259 (t948). - - HO~EBOra, G.H., W.C. SCHNEIDER U. M. J. STRIEBICH: J. of Biol. Chem. 196, f l ~ (1952). - - s) LA~%][71., u. G. SIESERT: Handbueh der physiol. Chem. Analyse, Bd. II, S. 537. Heidelberg 1955.

Ober die Bedeutung der Fixierungszeit bet tier zytologischen Unter- suehung von Sprol~spitzen naeh R~ntgenbestrahlung

N a c h der App l ika t ion yon ionis ie renden S t rah len auf d o r m a n t e S a m e n wird die F r e q u e n z der C h r o m o s o m e n m u t a - t i onen oft im ers ten mi t o t i s chen Zyklus n a c h der K e i m u n g festgestel l t . Bei Gers te erfolgt so die Ausz i ih lung der H~iufig- ke i t y o n F r a g m e n t - u n d Brfickenzel len racist in der A n a p h a s e yon Wurze l sp i t zen (WS)- oder SproBspi izen (SS)-Mitosen. Die S a m e n un te r sche iden sich jedoch b e k a n n t l i c h t ro tz k o n s t a n t e r A u B e n b e d i n g u n g e n (Tempera tu r , ~ r a s s e r m e n g e usw.) indivi- duell e twas in ihrer Ke imgeschwind igke i t . ]3ei e ther b e s t i m m - t e n Zeit n a c h der E i n k e i m u n g is t dahe r die L~inge der W S u n d SS zwischen den K 6 r n e r n unterschiedl ich . B e n u t z t m a n allein die L/inge der W S bzw. der SS oder die Zeit nach der E in- k e i m u n g als k o n s t a n t e Gr6Be, so is t desha lb p rob lemat i sch , welche SS oder W S zu f ixieren sind, ob m a n z. B. Fri th- oder Sp~tke imer w~ihlt.

E s wurde dahe r die F rage u n t e r s u c h t , ob bet F i x i e rungen B i t k o n s t a n t e r SS-L~Lnge f r t ihke imende G e r s t e n s a m e n andere F r e q u e n z e n yon C h r o m o s o m e n m u t a t i o n e n zeigen als sp&t- ke imende . Es w u r d e n n u r K 6 r n e r gleicher Gr613e (Siebsor- t i e rung 26 m m ) ve rwende t . Die IR6ntgendosis be t rug t0000 r n a c h v iers t t indiger Vorque l lung der S amen*) . N a c h der Be- s t r a h l u n g w u r d e n 750 K 6 r n e r in ether Pe t r i -Scha le yon 23 cm D u r c h m e s s e r B i t FIieBpapier bet Z i m m e r t e m p e r a t u r (2t 4- I~ e ingekeimt . Die F i x i e rung der SS in Alkohol -Eisess igmi- s c h u n g (3: 1) erfolgte zu drei ve r sch i edenen Zei ten n a c h Be- g inn der E i n k e i m u n g u n d bet k o n s t a n t e r SS-L~inge. Diese SS-L~nge e n t s p r a c h in j e d e m Fail e twa der LSmge der I<ary- opse: die SS w u r d e n Iixiert, u n m i t t e l b a r bevor oder gerade als sic die Deckspelze a m e n t g e g e n g e s e t z t e n E n d e der S~elle der E m b r y o l o k a l i s i e r u n g d u r e h b r a c h e n . N a c h 48 Std h a t t e der ers te Teil der SS diese Liinge erreicht , n e u n SS d a v o n w u r d e n f ixier t (Tabelle t). E in M a x i m u m an SS in der ge- w i insch ten L~nge war nach e twa 60 Std v o r h a n d e n . H ie rvon

Tabelle I. EinlluB der Fixierungszeit bei l~onstanter Sprol3spitzenlange an] die Frequenz yon Chromosomemnutationen. Ausz~hlung yon

keimenden Gerstensamen im ersten mitotisehen Z ,klus

A B [ C IA/B AIC I B/C

I. Fixierungszeit a) . . . 482 60 28749 AnzahI der SS �9 �9 �9 9 19 20 Untersuchte Zetlen . ~0 88 Geseh~digte Zellen % 67,82 7 7 , 0 6 6 3 , 0 5 - - - Zellenmit Fragment% 66,83 73,71 ] 57,83 i + Zellen mit Bracken % t2,87 26,54 129,32 ] + + + + - Briicken je Zelle . . 0,28: 0,518 0,679 x _x I x

II. Ze l l enmi tFragment % 98,54 95,65 / 91,72 ] -- Zellen mit Brfieken % 18,98 34,45 / 46,50 + + + + + i + + Bracken je Zelle - �9 I 0,416 0,672' 1,076 x I x I x

L Innerhalb aller untersuehten Zellen. II. Nut innerhalb der geseh~digten ZeIIen. ~) In Std naeh Quellungsbeginn.

+ Signifikanz bei P < O , O5, + + bei P < O , 0 t , + + + bei P < 0,O01. x Nieht auf Signifikanz geprfift.

w u r d e n 19 SS fixiert . N a c h 87 Std w u r d e n 20 SS von sp~it- k e i m e n d e n S a m e n i ix ier t (Tabelle t) .

N a c h der F i i rbung mi t E i s en -Karmin -Ess ig s i i u r e erfolgte in Quetschpr~ipara ten die B e o b a c h t u n g an mi t t l e r en An a - p h a s e n bis fr t ihen Te lophasen . Es wurde die F r eqnen z y o n Zellen B i t Brf icken u n d Zellen B i t F r a g m e n t fes tges te l l t (Tabelle 1). , ,Gesch~dig te Zel len" s ind solche, die F r a g m e n t e und /ode r Brf icken enth ie l ten . I n tier r ech ten tI~ilfte yon Tabel le t s ind die :Ergebnisse der s t a t i s t i s chen Pr i i fung y o n paa rwe i sen Vergle ichen der Versuchsgl ieder B i t HiKe des t -Tes ts angegeben . Es zeigt sich, dab die F r equenz der ,,ge- sch/ idigten Zellen" n n d der , ,Zellen mi t F r a g m e n t " du rch die F ix ie rungsze i t n i ch t wesent l ich beeinf luBt wird. Dagegen n i m m t die F r equenz yon Brt icken (besonders w e n n m a n n u r die Verh~iltnisse inne rha lb der gesch~idigten Zellen be t rach te t ) erhebl ieh u n d s ign i f ikan t zu, n ~ m l i c h yon 19% au f 47%. W ~ h r e n d die F r a g m e n t e we i t aus me i s t ens au f e inem Chromo- s o m e n b r u e h beruhen , gehen die ]3riicken im a l lgemeinen auf zwei solcher Bri iche zuriick, da sle s t a r k vorwiegend als Doppelbr t icken auf t re ten . Diese Brf icken s ind meis t die Folge e ther Fus ion zweier c e n t r o m e r t r a g e n d e r F r a g m e n t e . Die Er - gebnisse yon Tabel le I k 6 n n e n a m bes t en d a d u r c h erkl~trt werden, dab bet den Sp~itkeimern die R e k o m b i n a f i o n s z e i t u n d d a m i t die IRekombina t ionschance e rh6h t ist.

Die R e s u l t a t e demons t r i e r en die B e d e u t u n g der Fixie- rungsze i t yon SS, anch w e n n diese bet gleicher L~inge f ixier t werden. Sollen die F r e q u e n z e n yon C h r o m o s o m e n m u t a t i o n e n un te r seh ied l i ch behande l t e r Versuchsgl ieder verg l iehen wer- den, so gent igt es n icht , F ix ie rnngsze i t u n d L~nge der SS allein k o n s t a n t zu ha l ten . Es e rsche in t vore rs t a m bes ten , aul3erdem d a n n zu fixieren, w e n n ein M a x i m u m an SS oder W S die ge- wi inseh te (konstante) L~inge erre icht ha t .

Max-Planek-Institut /iir Ziichtungs/orschung (Erwin-Baur- Institut) , KSln- Vogelsang

HORST GAUL Eingegangen am 7. Juni 1957

*) Es ist in diesem Zusammenhang ohne entscheidende Be- deutung, dab die Dosis in fraktionierter Form (5 • 2000 r) gegeben wurde. Nach der jeweiligen Bestrahlungsfraktion erfolgte langsame Rficktroeknung der K6rner und vor der n~iehsten Bestrahlungs- fraktion erneute vierstfindige Quellung. Die n~iheren Versuchs- bedingungen werden an anderer Stelle pnbliziert.

[Jber das Schicksal der Citronens~iure beim Altern organiseh-organisierter Substanz

Als e inem in t e rmed ig r zen t ra l en S to f fwechse lp roduk t k o m m t der Citronens/iure, die auch bet vielen technologisch wichtigen Frozessen auf biochemischer Grundlage eine nicht unbedeutende iRollel), 2), a) spielt, in der gesamten organisier- ten W-elt eine praktisch ubiqui~/ire Verbreitung zu~). Diese Tatsache legt die Frage nach ihrem Schicksal beim Altern yon organischer Substanz his hin zur Mineralisierung nahe; im ]Rahmen unserer Untersuchungen fiber die Chemic und Physio- logic der Citronens/~ure h a t sich einiges exper imente l les Mate- rial ergeben, das viel leicht yon a l lgemeinerer B e d e n t u n g ist.

lgs wurde die Ci t ronensgureb i l anz z .B. be im noch grf inen B la t t a m B a u m bis zu r vo l lende ten Verg i lbung bzw. his z u m Laubfa l l an fgenommenS) . Die Ergebn i sse s ind in Fig. I dar - gestellt . D a r a u s geh t hervor , dab die S~iurebildung B i t der im H e r b s t a u f h 6 r e n d e n Ass imi l ie rung in zu e rwar t ende r

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