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Resistenzadaptation bei gehemmeter Proteinbiosynthese. Versuche mit Actinomycin D an dem Fisch Rhodeus amarus

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Abstract

Rhodeus amarus acclimated to 10° or 20°C die at 31.7° or 36.4°C, respectively (cessation of operculum movements). After raising the adaptation temperature (AT) from 10° to 20°C, adaptation is complete after 8 days. The toxicity of actinomycin D, injected intraperitoneally, is AT-dependent (e.g. at 5°C, LD50–7 days=0.8 μg/g fish; at 25°C, LD50–7 days=0.35 μg/g fish). In the following experiments 0.5 μg actinomycin/g fish were used. After actinomycin-injection, RNA-values in white dorsal muscle decreased about 50% within 12 h and the values of control individuals were finally attained after 16 days. Following an AT-change from 10° to 20°C, DNA-values in the white dorsal muscle increased about 10%, RNA-values about 30%, within 12 h. However, in fish injected intraperitoneally with actinomycin, no increase in DNA or RNA was noticed. Actinomycin injection per se causes increased heat resistance. This process lasts 10 days. If AT is raised now from 10° to 20°C, the new resistance level is reached later. The control fish gain resistance at a rate of about 1 C°/day during the first days after the temperature change. Actinomycin-treated individuals, however, exhibit an increase of 0.25 C°/day. Inhibition of resistance adaptation due to proteinbiosynthesis-inhibitors supports the view that protein synthesis is of importance for adjustments in heat resistance of intact animals.

Zusammenfassung

  1. 1.

    Bitterlinge (Rhodeus amarus), die an 10° bzw. 20°C angepaßt sind, zeigen — an der ”Kiemendeckel-Stillstands-Temperatur” gemessen — ein Resistenzniveau von 31,7° bzw. 36,4°C. Wird die Adaptations-temperatur (AT) von 10° auf 20°C erhöht, so ist die Anpassung nach etwa 8 Tagen beendet.

  2. 2.

    Dosis-Letalitäts-Kurven, bei den ATs von 5° und 25°C aufgenommen, weisen daraufhin, daß die Giftigkeit des Actinomycins, welches intraperitoneal injiziert wurde, mit der AT ansteigt (z. B. LD 5°C50 =0,8μg/g Fisch; LD 25°C50 =0,35 μg/g Fisch; Beobachtungszeit jeweils 7 Tage). Bei allen folgenden Versuchen wurde mit einer Dosis von 0,5 μg/g Fisch gearbeitet.

  3. 3.

    Die DNA-Konzentration im Rückenmuskel wird durch Actinomycin nicht wesentlich verändert. Auch die AT hat keinen erkennbaren Einfluß. Dagegen findet man nach einer Actinomycin-Injektion die RNA im Rückenmuskel innerhalb von 12 Std um 50% erniedrigt. 16 Tage nach der Injektion beginnt die Normalisierung der Werte.

  4. 4.

    Bei einem AT-Wechsel von 10° nach 20°C zeigen die DNA-Werte nach 12 Std einen 10%igen anstieg und die RNA-Werte sogar einen 30%igen. Bei den mit Actinomycin gespritzten Tieren findet sich kein solcher Anstieg. Der Gehalt des Rückenmuskels an lôslichen Proteinen wird durch Actinomycin schwach (10%) erniedrigt.

  5. 5.

    Schon eine Actionmycin-Injektion allein führt zu einer Hitzeresistenzerhöhung. Nach 10 Tagen ist dieser Effekt abgeklungen. Wird nun die AT von 10° auf 20°C erhöht, so wird das neue Resistenzniveau verzögert erreicht. Die Kontrolltiere haben in den ersten Tagen nach dem Temperaturwechsel einen Resistenzgewinn von 1 C°/Tag, die “Actinomycin-Tiere” zeigen dagegen einen Wert von 1/4 C°/Tag.

  6. 6.

    Ein solcher Nachweis der Hemmung der Resistenzadaptation durch Proteinbiosynthese-Inhibitoren spricht dafür, daß den Proteinen für die Hitzeresistenz und-adaptation der intakten Tiere direkt oder indirekt eine besondere Bedeutung zukommt.

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  1. H. Künnemann

    Present address: (Lehrstuhl für vergleichende Physiologie und Tierpsychologie), Zoologisches Institut der Universität Kiel, Kiel, Germany (FRG)

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    Authors
    1. H. Künnemann
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    Communicated by O. Kinne, Hamburg

    Herrn Professor Dr. H. Precht zum 60. Geburtstag gewidmet

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    Künnemann, H. Resistenzadaptation bei gehemmeter Proteinbiosynthese. Versuche mit Actinomycin D an dem Fisch Rhodeus amarus . Marine Biology 18, 260–271 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00347788

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