Zeitschrift für Krebsforschung

, Volume 65, Issue 4, pp 351–377 | Cite as

Die Größe des Nucleolus und die Nucleolus-Karyoplasma-Relation als Ausdruck synthetischer Aktivitäten

Autoradiographische Untersuchungen an Leberzellen normaler und thioacetamid-behandelter Ratten
  • E. Stöcker
  • H. -W. Altmann
Article

Zusammenfassung

Autoradiographische Untersuchungen mit H3-l-Phenylalanin und H3-Cytidin an normalen und an den nach Gaben von Thioacetamid beträchtlich vergrößerten Kernen und Nucleolen der Rattenleber haben ergeben:
  1. 1.

    Die Inkorporation beider Vorläufer und somit die Syntheserate von Eiweiß und fixierbarer, makromolekularer Ribonucleinsäure ist der Fläche bzw. dem Volumen des Kernkörperchens proportional.

     
  2. 2.

    Der Quotient Nucleolus/Karyoplasma bezogen auf die mittlere, relative Eiweiß- bzw. Ribonucleinsäure-Gesamtaktivität pro Volumeneinheit (ν3) bleibt gleich. Damit kann diese Relation als Ausdruck der synthetischen Aktivitäten beider Kernbestandteile gelten.

     

Summary

Autoradiographic studies using H3-l-phenylalanine and H3-cytidine were carried out on the livers of normal rats and on those in which the nuclei and nucleoli enlarged markedly following thioacetamide. The results were:
  1. 1.

    The incorporation of both precursors, and thereby the rate of synthesis of protein and fixable macromolecular RNA, was proportional to the surface (or volume) of the nucleolus.

     
  2. 2.

    As regards the average, relative, total activity of protein or RNA prounit volume (ν3), the nucleolus/karyoplasm ratio remained the same. This relation could serve as an expression of the synthetic activity of both nuclear components.

     

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Altmann, H. W.: Über der Funktionsformwechsel des Kernes im exokrinen Gewebe des Pankreas. Z. Krebsforsch. 58, 632–645 (1952).Google Scholar
  2. —, u. U. Osterland: Über cytoplasmatische Wirbelbildungen in den Leberzellen der Ratte bei chronischer Thioacetamidvergiftung. Beitr. path. Anat. 124, 1–18 (1961).Google Scholar
  3. Altmann, H.-W., E. Stöcker u. W. Thoenes: Über Chromatin und DNS-Synthese im Nekleolus. Elektronenmikroskopische, autoradiographische und lichtmikroskopische Untersuchungen an Leberzellen von Ratten. Z. Zellforsch. 59, 116–133 (1963).Google Scholar
  4. Ambrose, A. N., F. de Eds and L. Rather: Further studies on toxicity of thioacetamide in rats. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 74, 132–134 (1950).Google Scholar
  5. Beermann, W.: Der Nukleolus als lebenswichtiger Bestandteil des Zellkernes. Chromosoma (Berl.) 11, 263–296 (1960).Google Scholar
  6. Benninghoff, A.: Funktionelle Kernschwellung und Kernschrumpfung. Anat. Nachr. 1, 50–52 (1950).Google Scholar
  7. Brodehl, J.: Thioacetamid in der experimentellen Leberforschung. Klin. Wschr. 39, 956–962 (1961).Google Scholar
  8. Bucher, O.: Caryometric studies of tissue cultures. Int. Rev. Cytol. 3, 69–111 (1954).Google Scholar
  9. —: Karyometrische Untersuchungen an Gewebskulturen in vitro. XVII. Kern- und Kernkörperchengröße in verschieden rasch wachsenden Bindegewebskulturen. Z. Anat. 118, 531–542 (1955).Google Scholar
  10. —: Recherches caryométriques sur des cultures de tissus. XVI. Le comportment de la taille nucléaire et nucléolaire ainsi que du quotien nucléo-nucléolaire après administration de trypaflavine. Acta anat. (Basel) 25, 45–52 (1955).Google Scholar
  11. —: Untersuchungen an Gewebekulturen in vitro. Über die chemische Beeinflussung von Kern- und Kernkörperchengröße und deren Abhängigkeit von der Wachstumsintensität des Gewebes. Z. mikr.-anat. Forsch. 62, 91–105 (1956).Google Scholar
  12. —, u. R. Gattiker: Karyometrische Untersuchungen an Gewebskulturen. XI. Mitteilung. Über die Größenbeziehungen zwischen Kern und Kernkörperchen. Z. mikr.-anat. Forsch. 60, 467–502 (1954).Google Scholar
  13. ——: Karyometrische Untersuchungen an Gewebskulturen. XII. Mitteilung. Das quantitative Verhalten von Kern und Nukleolus bei verschiedener Intensität des Zellenwachstums infolge Änderung der Züchtungstemperatur. Z. Anat. 118, 150–164 (1954).Google Scholar
  14. ——: Karyometrische Untersuchungen an Gewebekulturen. XIV. Über das verschiedene Verhalten der Kern- und Nukleolengrößen in Innen- und Außenzone der Fibrocyten-Deckglaskultur. Acta anat. (Basel) 23, 312–326 (1955).Google Scholar
  15. Caneiro, J., and C. P. Leblond: Continuous protein synthesis in nuclei, shown by radioautography with H3 labelled amino acids. Science 129, 391–392 (1959).Google Scholar
  16. Caspersson, T. O.: Cell growth and cell function. In: A cytochemical study. New York: W. A. Norton Comp. Inc. 1950.Google Scholar
  17. Deimel, M., u. W. Maurer: Konzentration und Austauschrate des freien Methionins in Muskel und Leber der Ratte. Biochem. Z. 334, 462–472 (1961).Google Scholar
  18. Dubas, St.: Refractometry of the nucleolus of asterias eggs after treatment with ribonuclease. Acta anat. (Basel) 46, 156–162 (1961).Google Scholar
  19. Ehrenberg, L.: Influence of temperature on the nucleolus and its coacervate nature. Hereditas (Lund) 32, 407–418 (1946).Google Scholar
  20. Erb, W., u. W. Maurer: Autoradiographische Untersuchungen über den Eiweißstoffwechsel an Oocyten und Eizellen. Z. Naturforsch. 17b, 268–273 (1962).Google Scholar
  21. Feinendegen, L. E., V. P. Bond, W. W. Shreeve and R. B. Painter: RNA and DNA metabolism in human tissue culture cells, studied with tritiated cytidine. Exp. Cell Res. 19, 443–459 (1960).Google Scholar
  22. Feinendegen, L. V., V. P. Bond and R. B. Painter: Studies on the interrelationship of RNA synthesis, DNA synthesis and the precursor pool of human tissue culture cells studied with tritiated pyrimidine nucleosides. Exp. Cell. Res. 22, 381–405 (1961).Google Scholar
  23. Fernandes, A., et J. Serra: Euchromatine et hétérochromatine dans leurs rapports avec le noyau et le nucleole. Biol. Soc. Proteriana 19, Ser. II, 67 (1944).Google Scholar
  24. Fischer, H.: Größenänderung von Kern und Nukleolus im Blattgewebe. Planta (Berl.) 22, 767–793 (1934).Google Scholar
  25. Gerbaulet, K., J. Brückner u. W. Maurer: Autoradiographische Untersuchungen über den Einfluß einer Röntgen-Ganzkörperbestrahlung auf die Eiweißsyntheserate im Zellkern. Naturwissenschaften 48, 526–527 (1961).Google Scholar
  26. Heizer, P.: Desoxyribose nucleic acid (DNA) content and size of rat liver nuclei during thioacetamide intoxication and recovery. Chromosoma (Berl.) 7, 281–327 (1957).Google Scholar
  27. Kleinfeld, R.: Early changes in rat liver and kidney cells induced by thioacetamide. Cancer Res. 17, 954–962 (1957).Google Scholar
  28. —, and E. v. Haam: (a) The effect of thioacetamide on rat liver regeneration. I. Cytological studies. Cancer Res. 19, 769–778 (1959).Google Scholar
  29. —— (b) Effect of thioacetamide on rat liver regeneration II. Nuclear RNA in mitosis. J. biophys. biochem. Cytol. 6, 393–398 (1959).Google Scholar
  30. Koburg, E.: Autoradiographische Untersuchungen zum Eiweißstoffwechsel der Zellen des Knorpels und Knochens. Beitr. path. Anat. 124, 108–135 (1961).Google Scholar
  31. Laird, A. K.: Nuclear changes induced in rat liver cells by thioacetamide. Arch. Biochem. 46, 119–127 (1953).Google Scholar
  32. Maurer, E., u. W. Primbsch: Größe der β-Selbstabsorption bei der H3-Autoradiographie. (In Vorbereitung.)Google Scholar
  33. Maurer, W.: Grundlagen der Technik des Arbeitens mit radioaktiven Isotopen. In: Handbuch der Neurochirurgie, Hrgs. v. H. Olivecrona u. W. Tönnis, Bd. I/1, S. 547–658. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959.Google Scholar
  34. —: Über die Größe des Umsatzes von Organ- und Plasmaeiweiß. Coll. d. Ges. f. Physiol. Chemie, Mosbach 1959. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1959, S. 1–49.Google Scholar
  35. Muramatsu, M., and H. Busch: Effects of thioacetamide on metabolism of proteins of normal and regenerating liver. Cancer Res. 22, 1100–1104 (1962).Google Scholar
  36. Niklas, A., u. W. Oehlert: Autoradiographische Untersuchung der Größe des Eiweißstoffwechsels verschiedener Organe, Gewebe und Zellarten. Beitr. path. Anat. 116, 92–123 (1956).Google Scholar
  37. ——: Autoradiographische Untersuchungen der Größe des Eiweißstoffwechsels verschiedener Organe, Gewebe und Zellarten. Acta histochem. (Jena) 4, 166–170 (1957).Google Scholar
  38. Oehlert, W.: Autoradiographische Untersuchungen zur Ribonukleinsäure-Synthese in den verschiedenen Strukturen der Zelle. Beitr. path. Anat. 124, 311–350 (1961).Google Scholar
  39. —, u. B. Schultze: Die Kerngröße als Ausdruck der synthetischen Aktivität des Kernes. Beitr. path. Anat. 123, 101–113 (1960).Google Scholar
  40. Pelling, C.: Chromosomal synthesis of ribonucleic acid as shwon by incorporation of uridine labelled with tritium. Nature (Lond.) 184, 655–656 (1959).Google Scholar
  41. Prescott, D. M., and M. A. Bender: Synthesis of RNA and protein during mitosis in mammalian tissue culture cells. Exp. Cell Res. 26, 260–268 (1962).Google Scholar
  42. Rather, L. J.: Experimental alterations of nuclear and cytoplasmic components of the liver cell with thioacetamide. I. Early onset and reversibility of volume changes of the nucleolus, nucleus and cytoplasm. Bull. Johns Hopk. Hosp. 88, 38–58 (1951).Google Scholar
  43. Raven, Chr. P.: Oogenesis. The storage of developmental informations. Oxford-London-New York-Paris: Pergamon Press 1961.Google Scholar
  44. Rodkiewicz, B.: The nucleolus structure in some plant cells. Exp. Cell Res. 18, 407–410 (1959).Google Scholar
  45. Schneider, G., u. W. Maurer: Autoradiographische Untersuchung über den Einbau von H3-Cytidin in die Kerne einiger Zellarten der Maus und über den Einfluß des Fixationsmittels auf die H3-Aktivität. Acta histochem. (Jena) (im Druck).Google Scholar
  46. Schreiber, G.: Due meccanismi di variazione “quantica” del nucleolo. Pubbl. Staz. zool. Napoli 27, 283–294 (1955).Google Scholar
  47. —: Ricerche di citologia quantitativa. Z. mikr.-anat. Forsch. 66, 301–328 (1960).Google Scholar
  48. Schreiber, G. N. Melucci, J. Kaiserman Abramof and J. M. Pompeu Memoria: Researches on quantitative cytology XIII. Quantitative variations of the nucleolus in secretory cells. Simposio sobre secreçao cellular 100–120, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil 1955.Google Scholar
  49. Schultze, B., and W. Maurer: Comparative autoradiographic study of the RNA and protein metabolism within the various tissues and cells of the mouse with tritiated RNA precursors and labelled amino acids. In: Tritium in the physical and biological sciences, vol. II, pp. 229–236, Internat. Atomic Energy Agency, Vienna 1962.Google Scholar
  50. — u. W. Maurer: Autoradiographische Untersuchungen zum Mechanismus der Eiweißneubildung in Ganglienzellen. Beitr. path. Anat. 120, 58–84 (1959).Google Scholar
  51. ———: Vergleichende autoradiographische Untersuchungen mit H3-, C14- und S35-markierten Aminosäuren zur Größe des Eiweißstoffwechsels einzelner Gewebe und Zellarten bei Maus, Ratte und Kaninchen. Beitr. path. Anat. 122, 406–431 (1960).Google Scholar
  52. Schultze, B., W. Oehlert u. W. Maurer: Über eine allgemeine Beziehung zwischen der Umsatzrate der Ribonukleinsäure und des Eiweißes im Organismus von Maus und Ratte. Biochim. biophys. Acta (Amst.) 49, 35–46 (1961).Google Scholar
  53. Sirlin, J. L., and J. Jacob: Function, development and evolution of the nucleolus. Nature (Lond.) 195, 114–117 (1962).Google Scholar
  54. —, and N. A. Schor: Macromolecular synthesis in isolated polytene nuclei. Exp. Cell Res. 27, 165–167 (1962).Google Scholar
  55. Soudek, D.: The correlation between the growth of the cell and nucleolar secretion in Basidiobolus ranarum Eidam. Exp. Cell Res. 20, 447–452 (1960).Google Scholar
  56. Stenram, U.: Autoradiographic studies with methionine-3H and cytidine-3H on protein deficiency in mice and rats with special reference to liver cells. Exp. Cell Res. 26, 485–492 (1962).Google Scholar
  57. Stöcker, E.: (a) Autoradiographische Untersuchungen zur Deutung der funktionellen Kernschwellung am exokrinen Pankreas. Z. Zellforsch. 57, 47–62 (1962).Google Scholar
  58. — (b) Autoradiographische Untersuchungen zur Ribonukleinsäure- und Eiweißsynthese im nuklearen Funktionsformwechsel der exokrinen Pankreaszelle. Z. Zellforsch. 57, 145–171 (1962).Google Scholar
  59. —: (c) Autoradiographische Untersuchungen zur funktionellen Kernschwellung. Verh. dtsch. Ges. Path. 46, 330–333 (1962).Google Scholar
  60. —: (a) Die Größe des Nukleolus als Maß seiner synthetischen Aktivität (Autoradiographische Untersuchungen mit H3-Cytidin und H3-Phenylalanin). Naturwissenschaften 50, 44–45 (1963).Google Scholar
  61. — (b) Zur Frage der funktionellen und pathologischen Kernschwellung (Autoradiographische Untersuchungen mit H3-Phenylalanin und H3-Cytidin an der Rattenleber nach Thioacetamid). Naturwissenschaften 50, 130–131 (1963).Google Scholar
  62. — (c) Autoradiographische Untersuchungen zur Aminosäure-Inkorporation im Nukleolus. Z. Zellforsch. 58, 790–797 (1963).Google Scholar
  63. W. Maurer u. H.-W. Altmann: (a) Autoradiographische Untersuchungen der Eiweiß- und RNS-Synthese mit H3-Leucin und H3-Cytidin zur Deutung der funktionellen Kernschwellung während des Funktionsformwechsels im exokrinen Pankreas. Klin. Wschr. 39, 926–927 (1961).Google Scholar
  64. ———: (b) Autoradiographische Untersuchungen mit H3-Cytidin über die RNS-Synthese im Nukleolus und Kern und die Migration der RNS zum Cytoplasma während des Funktionsformwechsels im exokrinen Pankreas. Naturwissenschaften 48, 582/83 (1961).Google Scholar
  65. Swift, H.: Nuclei acids and cell morphology in dipteran salivary glands. In: The molecular control of cellular activity (ed. J. M. Allen), pp. 73–125. New York-Toronto-London: McGraw-Hill Book Co. 1962.Google Scholar
  66. Thoenes, W., u. P. Bannasch: Elektronen- und lichtmikroskopische Untersuchungen am Cytoplasma der Leberzellen nach akuter und chronischer Thioacetamid-Vergiftung. Virchows Arch. path. Anat. 335, 556–583 (1962).Google Scholar
  67. Thomson, R. Y., F. C. Heagy, W. C. Hutchison and J. N. Davidson: The desoxyribonucleic acid content of the rat cell nucleus and its use in expressing the results of tissue analysis, with particular reference to the composition of liver tissue. Biochem. J. 53, 460–474 (1953).Google Scholar
  68. Vincent, W. S.: The isolation and chemical properties of the nucleoli of starfish oocytes. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 38, 139–145 (1952).Google Scholar
  69. —: Structure and chemistry of nucleoli. Int. Rev. Cytol. 4, 269–298 (1955).Google Scholar
  70. —, and L. H. Huxley: The dry matter content of starfish oocyte nucleoli. Biol. Bull. 107, 290 (1954).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1963

Authors and Affiliations

  • E. Stöcker
    • 1
  • H. -W. Altmann
    • 1
  1. 1.Pathologischen Institut der Universität WürzburgWürzburgDeutschland

Personalised recommendations