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.
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.
Similar content being viewed by others
Literatur
Auber, J.: Mode d'accroissement des myofibrilles au cours de la nymphose de Calliphora erythrocephala. C.R. Acad. Sci. (Paris) 254, 4074–4075 (1962).
—: 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).
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).
Beinbrech, G.: Zur Differenzierung des Flugmuskels von Phormia regina, S. 695–706. Verh. Dtsch. Zool. Ges. Heidelberg 1967.
—: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Differenzierung von Insektenmuskeln während der Metamorphose. Z. Zellforsch. 90, 463–494 (1968).
- Zur Flugmuskel-Entwicklung von Phormia regina: Beziehungen zwischen dem sarkotubu-lären und dem Tracheal-System. Verh. Zool. Ges. Würzburg 1969 (in Druck).
Bischoff, R., Holtzer, H.: The effect of mitotic inhibitors on myogenesis in vitro. J. Cell Biol. 36, 111–127 (1967).
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).
Ephrussi, B., Beadle, G. W.: A technique of transplantation for Drosophila. Amer. Naturalist 70, 218–225 (1936).
Fishman, D. A.: An electron microscope study of myofibril formation in embryonic chick skeletal muscle. J. Cell Biol. 32, 557–575 (1967).
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).
Ishikawa, H., Bischoff, R., Holtzer, H.: Mitosis and intermediate-sized filaments in developing skeletal muscle. J. Cell Biol. 38, 538–555 (1968).
Maruyama, K.: The activity change of actomyosin-adenosinetriphosphatase during insect metamorphosis. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 14, 284–285 (1954).
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).
Palade, G.: A study of fixation for electron microscopy. J. exp. Med. 95, 285–297 (1952).
Pochon-Masson, J.: Structure et fonctions des infrastructures cellulaires dénommées „microtubules“. Ann. biol. (Paris), Sér. IV, 6, 361–390 (1967).
Smith, D.S.: The structure of intersegmental muscle fibers in an insect, Periplaneta americana L. J. Cell Biol. 29, 449–459 (1966).
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.
Stempak, J. G., Ward, R. T.: An improved staining method for electron microscopy. J. Cell Biol. 22, 697–701 (1964).
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).
Trayer, I. P., Perry, S. V.: The myosin of developing skeletal muscle. Biochem. Z. 345, 87–100 (1966).
Venable, J. H., Coggeshall, R.: A simplified lead citrate stain for use in electron microscopy. J. Cell Biol. 25, 2, 1, 407–408 (1965).
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).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Herrn Prof. Dr. H. Brettschneider bin ich für den in großzügiger Weise überlassenen Arbeitsplatz am Elektronenmikroskop zu Dank verpflichtet. Fräulein H. Bock danke ich für ausgezeichnete Hilfe.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Beinbrech, G. Zur Funktion der Mikrotubuli beim Wachstum der Myofibrillen von Insektenflugmuskeln. Z. Zellforsch. 109, 138–146 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00364936
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00364936