Competitive inhibitory effects of some unnatural cytosine nucleosides on the in vitro development of the early chick embryo

• Published in: Biochimica et biophysica acta Vol. 10; no. 1; pp. 77 - 82
• Main Authors: Fox, Jack J., Goodman, Irving
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Netherlands Elsevier B.V 1953
• Subjects: Animals; Chick Embryo; Cytosine; Embryo, Mammalian; Embryo, Nonmammalian; In Vitro Techniques; Nucleosides; OldMedline; Pyrimidines - pharmacology; EMBRYO; PYRIMIDINES/effects
• ISSN: 0006-3002; 1878-2434
• DOI: 10.1016/0006-3002(53)90212-1

A study of the effects of a series of unnatural synthetic cytosine nucleosides on the developing chick embryo cultured in vitro according to the method of Spratt 17 showed that the compound glucopyranosylcytosine hydrochloride, when added to a simple medium containing only buffered Ringer solution and glucose, produced marked inhibition of morphogenesis and differentiation. Similar but less marked inhibition resulted from the i-d-glycopyranosylcytosine nucleosides of galactose, arabinose, and xylose, and from i-d-arabinopyranosyl-5-methylcytosine. The natural nucleoside, cytidine, when added to the medium containing the inhibitor, prevented this inhibition. The inhibitory effects observed were subject to seasonal variation. Optimum inhibition appeared during the Winter months and diminished in the Spring and Summer. This study indicates that cytidine may be utilized in the developing chick embryo and that unnatural nucleosides inhibit morphogenesis by a competitive metabolic mechanism. Une étude des effets d'une série de nucléosides synthétiques et non-naturels de la cytosine sur les embryons de poulet en dévelopment cultivés in vitro suivant la méthode de Spratt 17, a montré que, ajouté au milieu simple ne contenant que de la solution de Ringer tamponnée et du glucose, le chlorhydrate de glucopyranosylcytosine provoque une inhibition marquée de la morphogénèse et de la différentiation. Une inhibition semblable mais moins marquée est obtenue par les i-d-glycopyranosylcytosine nucléosides du galactose, de l'arabinose, et du xylose, ainsi que par la i-d-arabinopyranosyl-5-méthyl-cytosine. Le nucléoside naturel, la cytidine, ajouté au milieu contenant l'inhibiteur, empêche l'inhibition. Les effects d'inhibition observés sont sujet às des variations saisonnières. L'inhibition optimale apparaît pendant les mois d'hiver et diminue au prentemps et en été. Cette étude montre que la cytidine peut être utilisée par l'embryon de poulet au cours de son développement, tandis que les nucléosides non naturels inhibent la morphogénèse par un mécanisme métabolique de compétition. Eine Untersuchung über die Effekte einer Reihe synthetischer unnatürlicher Cytosin Nukleoside auf die Entwicklung in vitro kultivierter Hühnerembryonen (nach der Spratt methode 17) zeigte, dass Glucopyranosylcytosin-Chlorhydrat, dem einfachen nur Ringerlösung und Glucose enthaltenden Medium zugefügt, eine ausgesprochene Inhibition der Morphogenese und Differentiation bewirkt. Eine ähnliche aber weniger ausgeprägte Inhibition wird von den i-d-Glycopyranosylcytosin Nukleosiden der Galactose, Arabinose und Xylose bewirkt, wie auch von der i-d-Arabinopyranosyl-5-methylcytosin. Das natürliche Nukleosid, Cytidin, hebt, bei Zufügung zu dem den Inhibitor enthaltenden Medium, die Inhibition auf. Die beobachteten Inhibitionseffekte sind jahreszeitlichen Variationen unterworfen. Die optimale Inhibition erscheint während der Wintermonate und nimmt im Frühling und im Sommer ab. Diese Untersuchung zeigt, dass Cytidin durch das sich entwickelnde Hühnerembryo benützt wird, während dessen unnatürliche Nukleoside die Morphogenese durch ein competitives Stoffwechselmechanismus hemmen.