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  • 1
    ISSN: 1432-0886
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Biology , Medicine
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Eine neue Methode für die Isolierung von Speicheldrüsen-Zellkernen und -Chromosomen ist beschrieben. 2. Der Einfluß der Ionenstärke auf den Kondensationszustand der chromosomalen Querscheiben wurde unter verschiedenen pH-Bedingungen untersucht. Eine Übersicht über die Reaktionen der Querscheiben auf Variation des pH und der Ionenstärke zeigt Abb. 4. 3. Im Isolationsmedium (modifizierte Ringer-Lösung) sind die Querscheiben kondensiert; erhöht man die Ionenkonzentration im Medium, so dekondensieren die Querscheiben. 4. Diese Reaktion der Querscheiben auf steigende Ionenkonzentration wird vom pH mitbestimmt. Der pH bestimmt: a) Die Höhe des Ionenkonzentrationsbereiches, in welchem die Querscheiben dekondensieren; dieser Bereich liegt um so höher, je tiefer der pH liegt (150–350 mM NaCl bei pH 7,3, 500–800 mM NaCl bei pH 4,3; s. Abb. 8). b) Das Ausmaß der strukturellen Veränderungen, die Ionen beim Dekondensieren von Querscheiben bewirken; im neutralen pH-Bereich werden die Querscheiben nur diffus („fading“; s. Abb. 5B), im schwach sauren pH-Bereich (Optimum 4,3) dehnen sich die Querscheiben so stark aus, daß puff-ähnliche Anschwellungen entstehen („swelling“; s. Abb. 6 B). 5. Die verschiedenen Ionenspecies sind grundsätzlich alle imstande, Querscheiben zu dekondensieren, dabei sind sie aber unterschiedlich wirksam; Mg++ ist wirksamer als Na+ und K+, ClO4 − wirksamer als Cl− (s. Tabelle 1). 6. Die bei pH 4,3 durch hohe Ionenkonzentrationen induzierten Anschwellungen werden durch einfaches Herabsetzen der Ionenkonzentration (auf 150 mM NaCl) und anschließendes Erhöhen des pH auf 7,5 nicht zurückgebildet. Erst nach Zugabe von Histon bilden sich die Anschwellungen zurück; dabei sind die verschiedenen Histonfraktionen unterschiedlich wirksam. 7. Die bei pH 4,3 durch steigende Ionenkonzentration bedingte Dekondensation der Querscheiben ist mit einer Erhöhung ihrer Matrizenaktivität korreliert; die induzierten Anschwellungen inkorporieren 3H-UTP in Gegenwart von ATP, CTP, GTP und exogener RNS-Polymerase (s. Abb. 12). 8. Die einzelnen Querscheiben unterscheiden sich voneinander in ihrer Empfindlichkeit gegenüber steigender Ionenkonzentration. Diese differentielle Empfindlichkeit manifestiert sich aber nur unter bestimmten ionalen Bedingungen, welche sind: 1. ein schwach saurer pH (Optimum 4,3) oder 2. im neutralen pH-Bereich die Gegenwart bivalenter Kationen. 9. Die Empfindlichkeit von bestimmten Querscheiben gegenüber steigender Ionenkonzentration ist verschieden je nach Ionenspecies (Na+, K+, Mg++ und Ca++). 10. Es wird versucht, die beschriebenen Reaktionen der Querscheiben auf Variation des pH und der Ionenstärke aus der physiko-chemischen Grundstruktur der Chromosomen zu verstehen.
    Notes: Abstract A new method of isolating nuclei and chromosomes of salivary gland cells is described. — The influence of ionic strength and pH of the medium on the state of decondensation of chromosomal bands is studied. In the isolation medium (a modified Ringer solution), all the bands are in a condensed state; as the ionic strength is increased the bands decondense. This reaction of the bands to increasing ionic strength is dependent on the pH which determines: 1) the range of ionic strengths which causes decondensation of the bands; i.e., the lower the pH, the higher the ionic strength is required for decondensation (at pH 7.3, 150–350 mM NaCl, at pH 4.3, 500–800 mM NaCl), and 2) the extent of structural changes caused by increasing ionic strength; that is, at neutral pH the bands become diffuse (“fading”) and at moderate acidic pH (optimum 4.3) the bands unravel to yield pufflike structures (“swelling”). — All ion species tested induce decondensation of bands, but each one is effective differently; specifically, Mg+ is more effective than Na+ and K+, and ClO4 − is more effective than Cl−. — “Swelling” as induced at pH 4.3 by high ionic strength cannot be reversed by a mere lowering of ionic strength (to 150 mM NaCl) and a subsequent raise of pH (to 7.5); it can be reversed only by an addition of histones. The various histone fractions act differently on the recondensation process. — “Swelling” is correlated with an increase in template activity as evidenced by an increased incorporation of 3H-UTP, measured in the presence of ATP, CTP, GTP and exogeneous RNA polymerase. — The individual bands differ in their sensitivity to an increasing ionic strength. This differential sensitivity expresses itself only if one of the following conditions is met: 1) a moderately acidic pH (optimum 4.3) or 2) the presence of divalent cations at neutral pH. — In a few bands the sensitivity to an increasing ionic strength is dependent on the ionic species (Na+, K+, Mg++ and Ca++). — It is attempted to explain the above reactions on the basis of the physico-chemical properties of chromosomes.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 2
    Electronic Resource
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    Springer
    Biogeochemistry 27 (1994), S. 1-21 
    ISSN: 1573-515X
    Keywords: calcium ; ecosystem ; forest ; oak
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Chemistry and Pharmacology , Geosciences
    Notes: Abstract This study of the biogeochemical cycle of Ca has been carried out in an oak-hornbeam forest ecosystem on a soil derived from the alteration of Famennian (upper Devonian) shales. The physical nature of the geologic substrate made it possible to use the watershed-ecosystem approach by monitoring the loss of Ca by streamflow. Input of hydrogen ions and Ca from rain were average as well as that of mineral nitrogen of which 50% was ammonium-N. Modelling the biogeochemical cycle of Ca in this ecosystem proved to be difficult owing to the heterogeneity of the geologic substrate. The cationic denudation occured mostly with bicarbonate ion as a carrier of the base cations towards the streamflow. Seasonal effects on streamwater cationic composition were in relation to maximal soil respiration occuring in the autumn. In addition to this effect, the electrolyte concentration of streamwater was determined by rain and by changes in concentration of the soil solution either by evapotranspiration or by freezing. In spite of widely fluctuating values of flow rate, the concentration of the streamflow remained constant within a factor of two or at the most three. The mechanism underlying this buffering action of the soil on the concentration of the solution flowing through it, was shown to be related to ion-exchange processes.
    Type of Medium: Electronic Resource
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    Publication Date: 1982-07-01
    Print ISSN: 0009-2541
    Electronic ISSN: 1872-6836
    Topics: Chemistry and Pharmacology , Geosciences
    Published by Elsevier
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