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Untersuchungen am Amphibienektoderm zur Frage der Induktionsfälligkeit von Nucleinsäuren

  • Ursula Kocher-Becker
  • Heinz Tiedemann
Article

Zusammenfassung

Ribonucleinsäuren wurden nach dem Phenolverfahren aus Hühner- undTriturus-Embryonen gewonnen und in der Gewebekultur am undeterminierten Ektoderm der Amphibiengastrula ausgetestet:

Im Vergleich zu den aus Hühnerembryonen gewonnenen Induktionsfaktoren mit Proteinnatur zeigten Ribonucleinsäuren aus Hühnerembryonen nur ein geringes Induktionsvermögen (wenige unspezifische Neuralstrukturen, Mesenchymzellen, Melanophoren). Der Anteil an differenziertem Gewebe ist aber höher als bei Aufzucht in Flickingerlösung (einer physiologischen Salzlösung, die als Grundmedium verwandt wurde). Er wird verringert, wenn der noch vorhandene Proteingehalt durch weitere Reinigung der RNS-Fraktion (Trägerelektrophorese oder Schütteln mit Chloroform-Octylalkohol) herabgesetzt wird. Zusatz von inaktiven Proteinen erhöht die Induktionswirkung nicht.

Ribonucleinsäuren aus Triturusembryonen, einschließlich m-RNS, zeigten ebenfalls nur eine sehr geringe Induktionswirkung.

Ein höheres Induktionsvermögen (aber immer noch gering gegenüber dem aktiver Proteine) zeigten RNS-Fraktionen aus Hühnerembryo-Zellkernen, die neben RNS viel DNS und auch noch Proteine enthielten. Neben Neuralstrukturen wurden Zellkomplexe aus hohen zylindrischen Zellen mit basal liegenden Kernen gebildet.

The inducing capability of nucleic acids tested on amphibian ectoderm

Summary

Ribonucleic acids were extracted from chick- andTriturus embryos by the phenol method and tested for their inducing ability:

Ribonucleic acids from chick embryos had only a weak inducing capacity compared with that exerted by inducing chick embryo protein fractions. In tissue cultures of undetermined amphibian ectoderm they induced unspecific neural structures, mesenchymal cells and melanophores only to a small extent. But the differentiated part of the tissue was still higher than in control series where the ectoderm was cultivated in Flickinger solution alone. If the protein content of the RNA fractions is reduced by zone-electrophoresis or shaking with chloroformoctanol, the inducing ability of the RNA further decreases. Inactive proteins added to the RNA-containing solutions did not promote their inducing ability.

Ribonucleic acids fromTriturus embryos including m-RNA had only a weak inducing capacity too.

RNA fractions from chick embryo nuclei, containing much DNA and some proteins in addition to their RNA, had a higher inducing capacity (but still much less than had active proteins). Neural structures and complexes of cylindrical cells with basally located nuclei were induced.

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Literatur

  1. Ambellan, E.: Effect of adenine mononucleotides on neural tube formation of frog embryo. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)41, 428–432 (1955).Google Scholar
  2. —: Comparative effects of mono-, di-, and triphosphorylated nucleosides on amphibian morphogenesis. J. Embryol. exp. Morph.6, 86–93 (1958).Google Scholar
  3. —, andG. Webster: Effects of nucleotides on neurulation in amphibian embryos. Develop. Biol.5, 452–467 (1962).Google Scholar
  4. Barth, L. G., andLucena Jaeger-Barth: Differentiation of cells of theRana pipiens gastrula in unconditioned medium. J. Embryol. exp. Morph.7, 210–222 (1959).Google Scholar
  5. —: Further investigations of the differentiation in vitro of presumptive epidermis cells of theRana pipiens gastrula. J. Morph.110, 347–367 (1962).Google Scholar
  6. Becker, U., H. Tiedemann u.H. Tiedemann: Versuche zur Determination von embryonalem Amphibiengewebe durch Induktionsstoffe in Lösung. Z. Naturforsch.14b, 608–609 (1959).Google Scholar
  7. Benitez, H., H. Murray, andE. Chargaff: Heteromorphic change of adult fibroblasts by ribonucleoproteins. J. biophys. biochem. Cytol.5, 25–34 (1959).Google Scholar
  8. Brachet, J.: La détection histochimique des acides pentosenucléiques (tissus animaux — développement embryonnaire des Amphibiens). Enzymologia10, 87–96 (1941).Google Scholar
  9. —: Pentosenucléoproteides et induction neurale. Bull. Acad. foy. Sci. Belg., Ser. V29, 707–718 (1943).Google Scholar
  10. —: Embryologie chimique. Paris: Masson & Cie. (1944).Google Scholar
  11. —: Biochemical cytology. New York: Academic Press 1957.Google Scholar
  12. —,T. Kuusi etS. Gothie: Une étude comparative du pouvoir inducteur en implantation et en microinjection des acides nucléoprotéiques. Arch. Biol. (Liège)63, 429–440 (1952).Google Scholar
  13. Engländer, H., u.A. G. Johnen: Experimentelle Beiträge zu einer Analyse der spezifischen Induktionsleistung heterogener Induktoren. J. Embryol. exp. Morph.5, 1–31 (1957).Google Scholar
  14. Finnegan, C. V., andW. P. Biggin: A study of the influence of isolated calf spleen RNA on amphibian histogenesis. J. Embryol. exp. Morph.15, 1–14 (1966).Google Scholar
  15. Fischer, I.: Grundriß der Gewebezüchtung. Jena: Fischer 1942.Google Scholar
  16. Flickinger, R. A.: A study of the metabolism of amphibian neural crest cells during their migration and pigmentation in vitro. J. exp. Zool.112, 165 (1949).Google Scholar
  17. Hayashi, Y.: The effect of ribonuclease on the inductive ability of liver pentose nucleoprotein. Develop. Biol.1, 247–268 (1959).Google Scholar
  18. Johnen, A. G.: Experimentelle Untersuchungen über die Bedeutung des Zeitfaktors beim Vorgang der neuralen Induktion. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.153, 1–13 (1961).Google Scholar
  19. —: Experimentelle Untersuchungen über die Bedeutung des Zeitfaktors beim Vorgang der neuralen Induktion II. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.155, 302–313 (1964).Google Scholar
  20. Kuusi, T.: Über die chemische Natur der Induktionsstoffe mit besonderer Berücksichtigung der Rolle der Proteine und der Nucleinsäuren. Ann. Soc. zool.-bot. fenn. „Vanamo“14,Nr. 4, 1–98 (1951).Google Scholar
  21. —: Sur les effects des acides nucléiques et des protéines dans l'induction hétérogène. Arch. Biol. (Liège)64, 189–226 (1953).Google Scholar
  22. Mangold, O.: Transplantationsversuche zur Frage der Spezifität der Keimblätter. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.100, 198–301 (1923).Google Scholar
  23. McKeehan, M. S.: The relative ribonucleic acid content of lens and retina during lens induction in the chick. Amer. J. Anat.99, 131–156 (1956).Google Scholar
  24. Nieuwkoop, P. D.: Pattern formation in artificially activated ectoderm (Rana pipiens andAtribystoma punctatum). Develop. Biol.7, 255–279 (1963).Google Scholar
  25. Niu, M. C.: Identification of the organizing substance. Anat. Rec.122, 420 (1955).Google Scholar
  26. —: New approaches to the problem of embryonic induction. In: Cellular mechanisms in differentiation and growth, p. 155–171. Princeton: University Press 1956.Google Scholar
  27. —: Thymus ribonucleic acid and embryonic differentiation. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)44, 1264–1274 (1958a).Google Scholar
  28. —: The role of ribonucleic acid in embryonic differentiation. Anat. Rec.131, 585 (1958b).Google Scholar
  29. — Current evidence concerning chemical inducers. In: Evolution of nervous control, p. 7–30. Copyright by the American Association for the Advancement of Science 1959.Google Scholar
  30. Penttinen, K., E. Saxén, L. Saxén, S. Toivonen, andT. Vainio: The importance of the growth medium on the morphological behavior, inductive action and immunology of cells. Ann. Med. exp. Fenn.36, 27–46 (1958).Google Scholar
  31. Saxén, L., andS. Toivonen: The embryonic inductive action of normal and regenerating rat liver. Embryologia3, 353–360 (1957).Google Scholar
  32. Sewag, M. G., D. B. Lackman, andJ. Smolens: The isolation of the components of streptococcal nucleoproteins in serologically active form. J. biol. Chem.124, 425–436 (1938).Google Scholar
  33. Stearns andKostellow: Enzyme induction in dissociated embryonic cells. In: The chemical basis of development, p. 448–457. Baltimore: The Johns Hopkins Press 1958.Google Scholar
  34. Tiedemann, H.: Inducers and inhibitors of embryonic differentiation: Their chemical nature and mechanism of action. In: Experimental biology and medicine, vol. 1, p. 8–21. Basel and New York: S. Karger 1967.Google Scholar
  35. —: Ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung deuterencephaler und mesodermaler Induktionsstoffe aus Hühnerembryonen. Z. Naturforsch.14b, 610–611 (1959).Google Scholar
  36. —, u.H. Tiedemann: Isolierung von Ribonuoleinsäure und Nucleotiden aus Embryonalextrakt und Leber und ihr Verhalten im Induktionsversuch. Hoppe-Seilers Z. physiol. Chem.306, 132–142 (1956).Google Scholar
  37. Tiedemann, H., U.Becker u. H.Tiedemann: Über die primären Schritte bei der embryonalen Induktion. Embryologia, Bd. 6. Mangold Festschrift 204–218 (1961).Google Scholar
  38. Vahs, W.: Experimentelle Untersuchungen am Triturukeim über die stofflichen Mittel abnormer Induktoren. Wilhelm Roux' Arch. Entwickl.-Mech. Org.149, 339–364 (1957).Google Scholar
  39. —: Zur Frage einer Bedeutung der Ribonucleinsäure im Induktionsprozess. Embryologia8, 308–318 (1965).Google Scholar
  40. Yamada, T.: A chemical approach to the problem of the organizer. In: Advances in morphogenesis, vol. 1, p. 1–53. New York and London: Academic Press 1961.Google Scholar
  41. —,K. Takata, andS. Osawa: A test of the inductive effect of pentose nucleic acid of the kidney on the isolated ectoderm. Embryologia2, 123–132 (1954).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1968

Authors and Affiliations

  • Ursula Kocher-Becker
    • 1
  • Heinz Tiedemann
    • 2
  1. 1.Heiligenberg-Institut für experimentelle Biologie (Abteilung Entwicklungsphysiologie)Deutschland
  2. 2.Institut für Physiologische Chemie der Freien Universität BerlinDeutschland

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