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Zur circadianen Rhythmik des Hormonsystems von Drosophila

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Zeitschrift für Zellforschung und Mikroskopische Anatomie Aims and scope Submit manuscript

Summary

  1. 1.

    The larval brain of Drosophila melanogaster shows three groups of neurosecretory cells: one frontal pair, 6–8 cells on each side of the pars intercerebralis and two cells each backwards in the ventral region of the brain. One pair of neurosecretory cells seems to exist in the ventral ganglion.

  2. 2.

    The brain of adult flies shows at least five groups of neurosecretory cells, four of which can be traced back as far as to the larval stage. The number of cells in the pars intercerebralis ranges from 12–16 on each side. Various groups of neurosecretory cells can be found in the subesophageal and thoracic ganglion.

  3. 3.

    In larvae the nuclear volume in neurosecretory cells and the cells of corpus allatum, fat body and prothoracic glands shows bimodal circadian oscillations. Maxima of the nuclear size appear on the 6th day of development at 20° C always 3 hours before the beginning of the light or dark time (in an artificial 12∶12 hr day). It is possible that there are phase differences of 12 hours between the curves of the nuclei of the corpus allatum and the prothoracic glands.

  4. 4.

    In adults the nuclear volume of both the different groups of neurosecretory cells, the gland cells of the corpus cardiacum and the corpus allatum also shows bimodal oscillations, corpus allatum cells having maxima 6 hours, all the other cells 3 hours before the beginning of the 12 hr light or 12 hr dark period.

  5. 5.

    Absorption measurements with neurosecretory cells stained with paraldehyde-fuchsin suggest that neurosecretory material migrates from the region around the nucleus towards the axon, which takes place from about the middle to the end of the period of light or darkness. Neurosecretory granules appear in the corpus cardiacum mainly at the end of the light and dark time.

  6. 6.

    RNA staining of corpus allatum cells suggests possible changes in the distribution of RNA within 24 hours.

Zusammenfassung

  1. 1.

    Das larvale Gehirn von Drosophila melanogaster weist drei Gruppen von neurosekretorischen Zellen auf: ein frontales Paar, 6–8 Zellen auf jeder Seite der pars intercerebralis und je zwei Zellen in der hinteren ventralen Region des Gehirns. Ein neurosekretorisches Zellpaar scheint im Ventralganglion vorzukommen.

  2. 2.

    Das Gehirn von erwachsenen Fliegen weist mindestens fünf Gruppen von neurosekretorischen Zellen auf, von denen vier bis in den larvalen Zustand zurückverfolgt werden können. Die Zahl der Zellen in der pars intercerebralis beträgt 12–16 auf jeder Seite. Verschiedene Gruppen von neurosekretorischen Zellen sind im Unterschlundganglion und Thorakalganglion nachweisbar.

  3. 3.

    Bei den Larven zeigt das Kernvolumen in neurosekretorischen Zellen und Corpus allatum-, Fettkörper- und Prothoraxdrüsengewebe zweigipflige tagesperiodische Schwankungen. Maxima der Kerngröße liegen am 6. Tag der Entwicklung bei 20° C und einem 12∶12 Std Kunsttag jeweils 3 Std vor Licht- und Dunkelheitsbeginn; zwischen den Kurven der Corpus allatum- und Prothoraxdrüsenkerne bestehen möglicherweise Phasenunterschiede von 12 Std. Auch die Nukleolusgröße der Prothoraxdrüsen verändert sich zweigipflig.

  4. 4.

    Bei den Imagines zeigt das Kernvolumen von verschiedenen neurosekretorischen Zellgruppen und den Drüsenzellen des corpus cardiacum und corpus allatum ebenfalls zweigipflige Schwankungen, wobei die Maxima bei corpus allatum-Zellen 6 Std, bei den übrigen Zellen 3 Std vor Beginn der 12stündigen Hellb-zw. Dunkelzeit liegen.

  5. 5.

    Absorptionsmessungen an Paraldehyd-Fuchsin gefärbten neurosekretorischen Zellen lassen auf eine Wanderung des neurosekretorischen Materials vom kernnahen Bereich der Zelle zum Axon hin schließen, die etwa zwischen Mitte his Ende der Hellb-zw. Dunkelzeit erfolgt. Neurosekretorische Grana treten hauptsächlich am Ende der Hellb-zw. Dunkelzeit im corpus cardiacum auf.

  6. 6.

    RNS-Pärhungen von corpus allatum Zellen lassen auf mögliche Veränderungen der RNS-Verteilung innerhalb von 24 Std schließen.

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Authors and Affiliations

  1. 1. Zoologisches Institut der Universität Göttingen, Germany

    Ludger Rensing

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  1. Ludger Rensing
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Prof. C. S. Pittendrigh danke ich für die freundliche Unterstützung der Arbeit, soweit sie in seinem Labor in Princeton N. J. entstand. — Die Untersuchung wurde mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.

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Rensing, L. Zur circadianen Rhythmik des Hormonsystems von Drosophila . Z.Zellforsch 74, 539–558 (1966). https://doi.org/10.1007/BF00496843

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