Physiologie der Fortpflanzung und Sexualität

Zusammenfassung

In zunehmendem Maße gewinnen die intracellulären Regulationsmechanismen der Chromosomen-Segregation an Interesse. Immer noch sind jedoch die biochemischen Informationen über die Meiose, verglichen mit der Mitose, sehr lückenhaft. Besonders die Gruppe in Urbana (Stern) bemüht sich um tiefergehende Einsichten: Durch Anwendung spezifischer Inhibitoren während der Pollenmeiose kann gezeigt werden, daß zahlreiche zyklische Prozesse an bestimmte Stadien gebunden sind (Stern u. Hotta). Kurzzeitig, aber stadienkorreliert werden Enzyme, wie Thymidin-Kinase, aktiviert [Hotta u. Stern (1,2)]. Der Gehalt an Thiolgruppen ändert sich zyklisch: Maxima werden während der Diakinese und Metaphase II beobachtet, während sich der Disulphid-Gehalt während der Pollenmeiose nicht ändert (Albertini, Linskens u. Schrauwen, Rodrigues-Pereira u. Linskens). Die Mikrosporen sind ein klassisches Beispiel für die weit verbreitete Fähigkeit der Zellen, ihren physiologischen Charakter entlang der Zeitachse zu ändern. Diese Änderungen sind die Folge von spezifischen Gen-Wirkungen, vergleichbar der induzierten Enzymsynthese bei Mikroorganismen. Die Mse ist dabei ein offensichtlich gut gegen Störungen aus dem Milieu gepuffertes System (Therman u. Kupila). Die Abfolge der morphologischen Änderungen, die mit der Chromosomen-Kontraktion und -Bewegung während der Meiose verbunden sind, scheint von einer Reihe von Gen-Transkriptionen begleitet zu sein. Bestimmte Gene sind während der Meiose aktiv [Hotta u. Stern (3)], so daß eine Periodizität von Aktivitäten nachweisbar ist [Hotta u. Stern (4)]. In der ersten meiotischen Prophase werden Sprossungen des Nucleolus und die Bildung Feulgen-positiver Substanz an den SAT-Stellen beobachtet (Olah). Hingegen scheint extranucleares, Feulgen-positives Chromatin während der Meiose (Cooper-Effekt; vgl. Fortschr. Bot. 23,350) ein Artefakt zu sein (Remmel). Zur Frage der RNS-Synthese während der Meiose werden an tierischen Objekten neue Befunde berichtet: RNS-Synthese findet während der meiotischen Prophase in allen Autosomen statt; die Synthese-Rate nimmt während der Diakinese ab. Das X-Chromosom zeigt keine Syntheseaktivität (Henderson). Die frühere These von Taylor (vgl. Fortschr. Bot. 21, 332; 22, 360), wonach keine DNS-Synthese während der meiotischen Prophase stattfindet, wurde durch die Ergebnisse von Hotta und Stern (vgl. Fortschr. Bot. 24, 360), — wenn auch die Autoren damals nicht ausdrücklich darauf hingewiesen haben, — nicht bestätigt. Nunmehr konnte sowohl bei Lilium als auch bei Triturus eine geringe Einbaurate im Pachytän nachgewiesen werden (Prensky, Wimber u. Prensky). Durch Hemmstoff-Experimente an isolierten Antheren kann gezeigt werden, daß die DNS-Synthese nur in der Mikrosporen-Interphase stattfindet und daß im Pachytän-Diplotän-Stadium und bei der Tetradenbildung RNS synthetisiert wird. Offensichtlich kommen die Eiweiß- und RNS-Synthese im Meiose-Zyklus erst nach Abschluß der DNS-Synthese, wenn die Kondensation der Chromosomen bereits begonnen hat, in Gang [Hotta u. Stern (4)]. Detaillierte autoradiographische Analysen sollten diese wichtigen Befunde bestätigen.