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  • Author: F. E. Bauer x
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1. Die negative Überschußladung der Bullenspermien besitzt bei unseren Versuchsbedingungen eine eingipfelige Verteilungskurve. Dies spricht dagegen, daß die weiblichen und männlichen Spermien unterschiedliche Oberflächenladungen haben.

2. Ein Teil der negativen Überschußladung der Spermienmembran kann auf Neuraminsäuren zurückgeführt werden. Je Spermienzelle werden durch Neuraminidase-Fermentierung 6.2·10-8γ ±2,3·10-8γ Neuraminsäuren freigesetzt. Papier- und dünnschichtchromatographisch konnte dabei N-Acetylneuraminsäure wahrscheinlich gemacht werden.

3. Auf Grund der gleichartigen Wirkung des Sekrets der ableitenden Samenwege und Anhangsdrüsen des Bullen und von Trypsin auf Spermienzellen und auf normale und maligne Leberzellen wird das Vorkommen eines eiweißspaltenden Ferments im Sekret angenommen.

4. Die unterschiedlichen Mittelwerte der elektrophoretischen Beweglichkeit der Spermien bei verschiedenen Bullen und der Spermien des gleichen Tieres bei wiederholten Messungen der ersten Ejakulate sowie die verhältnismäßig breiten Streuungen der Zellpopulationen wird mit diesem im Sekret vermuteten Ferment in Zusammenhang gebracht.

5. Es wurde die elektrophoretische Beweglichkeit der Spermien zweier kurz hintereinander gewonnener Ejakulate verglichen: die elektrophoretische Beweglichkeit der Spermien aus dem zweiten Ejakulat ist gegenüber der der Spermien aus dem ersten Ejakulat um 8.0 ± 3.2% größer. Die elektrophoretische Beweglichkeit der Spermien aus dem Nebenhoden ist gegenüber der der Spermien aus dem ersten Ejakulat um 20,9±4,9% erhöht.

6. Der isoelektrische Punkt von Spermien aus einem ersten Ejakulat liegt bei pH 4.7 bis 4.8. aus dem darauffolgenden zweiten Ejakulat bei pH 4.3 und von Spermien aus dem Nebenhoden bei pH 3.9.

7. Es wird über eine Parallele zwischen der Abnahme der Befruchtungshäufigkeit und Abnahme der elektrophoretischen Beweglichkeit von konservierten Bullenspermien berichtet.

1. Hühnererythrozyten und Asciteshepatom-Zellen von Ratten erfahren durch Neuraminidase-Einwirkung bei 37° und 23° eine Verminderung, normale Rattenleberzellen dagegen in der Mehrzahl der Fälle eine Zunahme ihrer elektrophoretischen Beweglichkeit. Im Gegensatz dazu sind bei allen 3 Zellarten in den zellfreien Überständen nach Neuraminidasebehandlung freie Neuraminsäuren nachzuweisen.

2. Die gleichen Zellarten zeigen nach Neuraminadase-Behandlung bei 2° keine Veränderung ihrer elektrophoretischen Beweglichkeit; entsprechend dazu sind auch keine freien Neuramininsäuren in den Überständen nachweisbar.

3. Die Kinetik der Änderung der elektrophoretischen Beweglichkeit bei Neuraminidase-Behandlung ist abhängig vom Aufschwemmungsmedium. In einer 0,95-proz. NaCl-Lösung strebt sie bei menschlichen Erythrozyten nach Fermentation mit 0,1, 1,0, 10 I.E. Neuraminidase/0,6 ml bei 37° einem Endwert zu, bei Inkubation in einem Phosphatpuffer nach Soerensen kommt es dagegen je nach Fermentkonzentration zur Ausbildung von verschiedenen Plateaus. Die in den zellfreien Überständen nachgewiesenen freien Neuraminsäuren entsprechen diesen Änderungen der elektrophoretischen Beweglichkeit.

4. Neuraminidase unterliegt auch bei der Einwirkung auf Zellmembranen einer Produktenhemmung: wird sie mit N-Acetylneuraminsäure bei 37° inkubiert und der Mischung nachträglich zugefügt, ist die fermentative Aktivität der Neuraminidase deutlich vermindert.

5. Unter unseren Versuchsbedingungen läßt sich eine Adsorption von Neuraminidase an verschiedenen Zelloberflächen nachweisen. Diese führt jedoch an sich zu keiner Veränderung der elektrophoretischen Beweglichkeit der Zellen; kommt es unter geeigneten Bedingungen zu einer fermentativen Wirkung der Neuraminidase, so tritt eine solche Änderung ein. Diese ist jedoch die Resultante aus der Abspaltung der negativ geladenen Neuraminsäuren und den bei der Abspaltung zusätzlich auftretenden charakteristischen Sekundärveränderungen in der Textur der Zellmembranen.

6. Nach vorhergehender Hitzebehandlung erfahren Rattenleber-Zellen durch Neuraminidase in den ersten 15 Min. einen Abfall ihrer elektrophoretischen Beweglichkeit, während normale Leberzellen bei Neuraminidase-Inkubation keinen solchen Abfall aufweisen.

7. Normale Rattenleber-Zellen, proliferierende Leberzellen von Ratten, Morris-Rattenhepatom-Zellen, Rattenhepatom-Asciteszellen und Spermienzellen vom Rind zeigen nach Einwirkung von Hitze, Röntgenstrahlen, Säure, Lauge, Formol, Aceton, Äthanol und Perjodat für jede Zellart typische Veränderungen ihrer elektrophoretischen Beweglichkeit. Es erscheint demnach möglich, Zellarten mittels ihres „elektrophoretischen Spektrums“ zu charakterisieren.

8. Neuraminidase wird stark an Quarzglasflächen adsorbiert: 0,3 g eisenfreie Quarzpartikel adsorbieren bis 20,0 I.E. Ferment, wie eine nachträgliche Austestung mittels der elektrophoretischen Beweglichkeit von Zellen ergab. Die chemische Bestimmung der freien Neuraminsäuren im Überstand der Zellen zeigte die entsprechende Kinetik.

1. Aus den Membranen folgender Zellen konnten Neuraminsäuren mittels Neuraminidase abgespalten und mit der Thiobarbitursäure-Methode nachgewiesen werden: normale Rattenleberzellen, maligne Rattenleber-Asciteszellen, Ehrlich-Asciteszellen, Erythrozyten von Maus, Ratte, Kaninchen, Leukämiezellen von menschlichen Myelosen und Lymphadenosen, Zellen aus einem Rattenmyelom (GRAFFI), einem menschlichen Bronchialcarcinom, von HeLa-Zellen und dem Yoshida-Tumor.

2. Zwischen der Oberflächendichte von neuraminidase-empfindlichen Neuraminsäuren der Zellmembran normaler Rattenleberzellen und maligner Rattenleber-Asciteszellen ließ sich statistisch kein Unterschied nachweisen. Im Verein mit früher erhobenen zellelektrophoretischen Befunden ergibt sich, daß die beiden Zellarten verschiedene Neuraminsäure-Derivate in ihren Membranen besitzen dürften. Dieser Schluß wird durch papierchromatographische Untersuchungen gestützt.

3. Auch die Mikrosomenmembranen der beiden Zellarten enthalten Neuraminsäuren, die durch Neuraminidase abspaltbar sind. Bezogen auf das Trockengewicht ergeben sich keine quantitativen Unterschiede. Papierchromatographisch wurde in beiden Fällen N-Acetylneuraminsäure wahrscheinlich gemacht.

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