Effect of nucleic acids and their structural materials on the mitosis of root tips

Abstract

1. Die Einwirkung von Desoxyribose- und Ribosenucleinsaure sowie deren Bausteine Adenin, Adenosin, Thymin und ihrer hypothetischen Vorstufen 1-Histidin, 1-Arginin, Harnstoff, Malonsaure und Milchsaure auf die Wurzelspitzenmitose vonVicia faba undImpatiens balsamina wurde untersucht. Die 3 erstgenannten Substanzen kamen in mehreren Konzentrationen zur Anwendung, die 3 letztgenannten auch in Kombination. 2. Ausgewertet wurden die Veranderungen der Teilungshaufigkeit und der Stadienverteilung sowie morphologische Anomalien. Zur Kontrolle der mit Essigsaure-Carminfarbung erhobenen Befunde wurde die Nuclealreaktion nach Feulgen durchgefuhrt. Die Ergebnisse wurden — soweit tunlich — statistisch gesichert. 3. Die Stoffe wirken auf die Dauer durchweg schadigend. Das Mas der Schadigung wachst mit der Konzentration. Wachstum und Teilungshaufigkeit werden gehemmt, der Anteil der Prophasen an den Mitosestadien ist durch Uberalterung hoher als normal. Es treten Anomalien auf wie Vergroberung der Ruhekernstruktur bis zur Pyknose, Verzogerung der Kerneroffnung in der Prophase, abnorme Verkurzung der Chromosomen, Verklebungen und Verklumpungen, Spindelstorungen, Anaphase- und Telophasebruckeri und Pseudoamitosen. 4. Spezifische Wirkung haben die Nucleinsauren in der Vergroserung des Nucleolus, die Ribosenucleinsaure auch in dessen verzogerter Auflosung in der fruhen Metaphase. Adenin verursacht C-Mitosen. 5. Alle Substanzen verursachen eine Erhohung der spontanen Mutationsrate, getestet an der Anzahl der Fragmentationen. Die Bruche verteilen sich ungleichmasig uber das Genom: Die SAT-Chromosomen sind weit haufiger betroffen. Bei ihnen weisen auserdem die Insertionsstelle und die sekundare Einschnurung eine bedeutend grosere Bruchbereitschaft auf. 6. Die fur die Fragestellung wichtige Rolle der Nucleinsauren im Zellstoffwechsel wird kurz behandelt. 7. Die Ergebnisse werden zuruckgefuhrt auf Storungen des normalen Gleichgewichtes der Stoffe, die auch naturlicherweise in der Zelle vorkommen. Mogliche Folgerungen aus den gewonnenen Ergebnissen auf die Mutationsauslosung uberhaupt, auf die spontane Mutabilitat sowie auf das Krebsproblem werden besprochen. 8. Beilaufig gemachte Beobachtungen werden kurz behandelt: Die Ursache der verschieden starken Paarungskrafte im Eu- und Heterochromatin, die unterschiedliche Empfindlichkeit vonVicia undImpatiens und Probleme der Nuclealreaktion.