Zur Funktion der Mikrotubuli beim Wachstum der Myofibrillen von Insektenflugmuskeln

  • Gernot Beinbrech
Article

Zusammenfassung

In der indirekten Flugmuskulatur von Phormia terrae-novae kann die Entwicklung der Myofibrillen deutlich in eine Anlage- und eine Wachstums-Phase unterteilt werden. Zu Beginn der Wachstumsphase wurde Puppen eine Lösung von Colchicin in die rechte Metathoraxhälfte injiziert. Als Folge dieser Behandlung lösten sich zunächst die Mikrotubuli in der Flugmuskulatur auf. In späteren Entwicklungsstadien bildeten sich atypische Verzweigungen der Myofibrillen, die zu einer partiellen Desorientierung der kontraktilen Strukturen führten. Ein Mechanismus, der solche Störungen des Orientierungmusters in der Normalentwicklung möglicherweise verhindert, wird diskutiert.

On the function of microtubules during the growth period of myofibrils in insect flight muscles

Summary

In the blowfly Phormia terrae-novae the development of myofibrils of indirect flight muscles can be divided into periods of predisposition (anlage) and of growth. At the beginning of the growth period microtubules are disrupted by injection of colchicine. This disruption is followed by the formation of atypical ramifications of myofibrils at Z-discs leading to numerous disoriented myofibrils in late developmental stages. A possible mechanism preventing these alterations during normal development is discussed.

Key-Words

Insect muscles Development Microtubuli Ultrastructure 

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Literatur

  1. Auber, J.: Mode d'accroissement des myofibrilles au cours de la nymphose de Calliphora erythrocephala. C.R. Acad. Sci. (Paris) 254, 4074–4075 (1962).Google Scholar
  2. —: Sur le mécanisme de la formation des filaments primaires au cours de l'accroissement des myofibrilles chez Calliphora erythrocephala (Mg.) (Insecte Diptère). C.R. Acad. Sci. (Paris) 260, 668–670 (1965).Google Scholar
  3. Auber-Thomay, M.: Modifications ultrastructurales au cours de la dégénérescence et de la croissance de fibres musculaires chez un insecte. J. Microscopie 6, 627–638 (1967).Google Scholar
  4. Beinbrech, G.: Zur Differenzierung des Flugmuskels von Phormia regina, S. 695–706. Verh. Dtsch. Zool. Ges. Heidelberg 1967.Google Scholar
  5. —: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Differenzierung von Insektenmuskeln während der Metamorphose. Z. Zellforsch. 90, 463–494 (1968).Google Scholar
  6. - Zur Flugmuskel-Entwicklung von Phormia regina: Beziehungen zwischen dem sarkotubu-lären und dem Tracheal-System. Verh. Zool. Ges. Würzburg 1969 (in Druck).Google Scholar
  7. Bischoff, R., Holtzer, H.: The effect of mitotic inhibitors on myogenesis in vitro. J. Cell Biol. 36, 111–127 (1967).Google Scholar
  8. Brosemer, R. W., Vogell, W., Bücher, Th.: Morphologische und enzymatische Muster bei der Entwicklung indirekter Flugmuskeln von Locusta migratoria. Biochem. Z. 338, 854–910 (1963).Google Scholar
  9. Ephrussi, B., Beadle, G. W.: A technique of transplantation for Drosophila. Amer. Naturalist 70, 218–225 (1936).Google Scholar
  10. Fishman, D. A.: An electron microscope study of myofibril formation in embryonic chick skeletal muscle. J. Cell Biol. 32, 557–575 (1967).Google Scholar
  11. Huxley, H. E.: Electron microscope studies on the structure of natural and synthetic protein filaments from striated muscle. J. molec. Biol. 7, 281–308 (1963).Google Scholar
  12. Ishikawa, H., Bischoff, R., Holtzer, H.: Mitosis and intermediate-sized filaments in developing skeletal muscle. J. Cell Biol. 38, 538–555 (1968).Google Scholar
  13. Maruyama, K.: The activity change of actomyosin-adenosinetriphosphatase during insect metamorphosis. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 14, 284–285 (1954).Google Scholar
  14. Obinata, T., Yamamoto, M., Maruyama, K.: Morphological and biochemical studies on myofibrillar formation in developing chick embryo. Sci. Papers Coll. gen. Educ. Univ. Tokyo 17, 95–120 (1967).Google Scholar
  15. Palade, G.: A study of fixation for electron microscopy. J. exp. Med. 95, 285–297 (1952).Google Scholar
  16. Pochon-Masson, J.: Structure et fonctions des infrastructures cellulaires dénommées „microtubules“. Ann. biol. (Paris), Sér. IV, 6, 361–390 (1967).Google Scholar
  17. Smith, D.S.: The structure of intersegmental muscle fibers in an insect, Periplaneta americana L. J. Cell Biol. 29, 449–459 (1966).Google Scholar
  18. Spiro, D., Hagopian, M.: On the assembly of myofibrils. In: Formation and fate of cell organelles (ed. K. B. Warren), p. 71–98. New York and London: Academic Press 1967.Google Scholar
  19. Stempak, J. G., Ward, R. T.: An improved staining method for electron microscopy. J. Cell Biol. 22, 697–701 (1964).Google Scholar
  20. Toselli, P. A., Pepe, F. A.: The fine structure of the ventral intersegmental abdominal muscles of the insect Rhodnius prolixus during the molting cycle. II. Muscle changes in preparation for molting. J. Cell Biol. 37, 462–481 (1968).Google Scholar
  21. Trayer, I. P., Perry, S. V.: The myosin of developing skeletal muscle. Biochem. Z. 345, 87–100 (1966).Google Scholar
  22. Venable, J. H., Coggeshall, R.: A simplified lead citrate stain for use in electron microscopy. J. Cell Biol. 25, 2, 1, 407–408 (1965).Google Scholar
  23. Warren, R. H.: The effect of colchicine on myogenesis in vivo in Rana pipiens and Rhodnius prolixm (Hemiptera). J. Cell Biol. 39, 544–555 (1968).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1970

Authors and Affiliations

  • Gernot Beinbrech
    • 1
  1. 1.Institut für ZellphysiologieRuhr-Universität BochumDeutschland

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