@phdthesis{Bissinger2003,
  author    = {Bissinger, Vera},
  title     = {Factors determining growth and vertical distribution of planktonic algae in extremely acidic mining lakes (pH 2.7)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000695},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Vertikalverteilung von Planktonalgen in extrem sauren Tagebaurestseen (TBS; pH 2-3) beeinflussen. Im exemplarisch untersuchten TBS 111 (pH 2.7; Lausitzer Revier) dominiert die Goldalge Ochromonas sp. in oberen und die Gr{\"u}nalge Chlamydomonas sp. in tieferen Wasserschichten, wobei letztere ein ausgepr{\"a}gtes Tiefenchlorophyll-Maximum (DCM) ausbildet. Es wurde ein deutlicher Einfluss von Limitation durch anorganischen Kohlenstoff (IC) auf das phototrophe Wachstum von Chlamydomonas sp. in oberen Wasserschichten nachgewiesen, die mit zunehmender Tiefe von Lichtlimitation abgel{\"o}st wird. Im Vergleich mit Arbeiten aus neutralen Seen zeigte Chlamydomonas sp. erniedrigte maximale Wachstumsraten, einen gesteigerten Kompensationspunkt und erh{\"o}hte Dunkelrespirationsraten, was auf gesteigerte metabolische Kosten unter den extremen physikalisch-chemischen Bedingungen hinweist. Die Photosyntheseleistungen von Chlamydomonas sp. waren in Starklicht-adaptierten Zellen durch IC-Limitation deutlich verringert. Außerdem ergaben die ermittelten minimalen Zellquoten f{\"u}r Phosphor (P) einen erh{\"o}hten P-Bedarf unter IC-Limitation. Anschließend konnte gezeigt werden, dass Chlamydomonas sp. ein mixotropher Organismus ist, der seine Wachstumsraten {\"u}ber die osmotrophe Aufnahme gel{\"o}sten organischen Kohlenstoffs (DOC) erh{\"o}hen kann. Dadurch ist dieser Organismus f{\"a}hig, in tieferen, Licht-limitierten Wasserschichten zu {\"u}berleben, die einen h{\"o}heren DOC-Gehalt aufweisen. Da die Vertikalverteilung der Algen im TBS 111 jedoch weder durch IC-Limitation, P-Verf{\"u}gbarkeit noch die in situ DOC-Konzentrationen abschließend erkl{\"a}rt werden konnte (bottom-up Kontrolle), wurde eine neue Theorie zur Entstehung der Vertikalverteilung gepr{\"u}ft. Grazing der phagotrophen und phototrophen Alge Ochromonas sp. auf der phototrophen Alge Chlamydomonas sp. erwies sich als herausragender Faktor, der {\"u}ber top-down Kontrolle die Abundanz der Beute in h{\"o}heren Wasserschichten beeinflussen kann. Gemeinsam mit der Tatsache, dass Chlamydomonas sp. DOC zur Wachstumssteigerung verwendet, f{\"u}hrt dies zu einer Akkumulation von Chlamydomonas sp. in der Tiefe, ausgepr{\"a}gt als DCM. Daher erscheint grazing als der Hauptfaktor, der die beobachtete Vertikalschichtung der Algen im TBS 111 hervorruft. Die erzielten Ergebnisse liefern grundlegende Informationen, um die Auswirkungen von Strategien zur Neutralisierung der TBS auf das Nahrungsnetz absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Boelling2006,
  author    = {B{\"o}lling, Christian},
  title     = {Comprehensive metabolite analysis in Chlamydomonas reinhardtii : method development and application to the study of environmental and genetic perturbations},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-11329},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {This study introduces a method for multiparallel analysis of small organic compounds in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii, one of the premier model organisms in cell biology. The comprehensive study of the changes of metabolite composition, or metabolomics, in response to environmental, genetic or developmental signals is an important complement of other functional genomic techniques in the effort to develop an understanding of how genes, proteins and metabolites are all integrated into a seamless and dynamic network to sustain cellular functions. The sample preparation protocol was optimized to quickly inactivate enzymatic activity, achieve maximum extraction capacity and process large sample quantities. As a result of the rapid sampling, extraction and analysis by gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry (GC-TOF) more than 800 analytes from a single sample can be measured, of which over a 100 could be positively identified. As part of the analysis of GC-TOF raw data, aliquot ratio analysis to systematically remove artifact signals and tools for the use of principal component analysis (PCA) on metabolomic datasets are proposed. Cells subjected to nitrogen (N), phosphorus (P), sulfur (S) or iron (Fe) depleted growth conditions develop highly distinctive metabolite profiles with metabolites implicated in many different processes being affected in their concentration during adaptation to nutrient deprivation. Metabolite profiling allowed characterization of both specific and general responses to nutrient deprivation at the metabolite level. Modulation of the substrates for N-assimilation and the oxidative pentose phosphate pathway indicated a priority for maintaining the capability for immediate activation of N assimilation even under conditions of decreased metabolic activity and arrested growth, while the rise in 4-hydroxyproline in S deprived cells could be related to enhanced degradation of proteins of the cell wall. The adaptation to sulfur deficiency was analyzed with greater temporal resolution and responses of wild-type cells were compared with mutant cells deficient in SAC1, an important regulator of the sulfur deficiency response. Whereas concurrent metabolite depletion and accumulation occurs during adaptation to S deprivation in wild-type cells, the sac1 mutant strain is characterized by a massive incapability to sustain many processes that normally lead to transient or permanent accumulation of the levels of certain metabolites or recovery of metabolite levels after initial down-regulation. For most of the steps in arginine biosynthesis in Chlamydomonas mutants have been isolated that are deficient in the respective enzyme activities. Three strains deficient in the activities of N-acetylglutamate-5-phosphate reductase (arg1), N2 acetylornithine-aminotransferase (arg9), and argininosuccinate lyase (arg2), respectively, were analyzed with regard to activation of endogenous arginine biosynthesis after withdrawal of externally supplied arginine. Enzymatic blocks in the arginine biosynthetic pathway could be characterized by precursor accumulation, like the amassment of argininosuccinate in arg2 cells, and depletion of intermediates occurring downstream of the enzymatic block, e.g. N2-acetylornithine, ornithine, and argininosuccinate depletion in arg9 cells. The unexpected finding of substantial levels of the arginine pathway intermediates N-acetylornithine, citrulline, and argininosuccinate downstream the enzymatic block in arg1 cells provided an explanation for the residual growth capacity of these cells in the absence of external arginine sources. The presence of these compounds, together with the unusual accumulation of N-Acetylglutamate, the first intermediate that commits the glutamate backbone to ornithine and arginine biosynthesis, in arg1 cells suggests that alternative pathways, possibly involving the activity of ornithine aminotransferase, may be active when the default reaction sequence to produce ornithine via acetylation of glutamate is disabled.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Fleischmann2012,
  author    = {Fleischmann, Tobias},
  title     = {Deletion plastid{\"a}rer ribosomaler Proteine in Nicotiana tabacum im Kontext reduktiver Genomevolutionund Entwicklung einer Hochdurchsatzplattform zur Analysevon miRNAs in Chlamydomonas reinhardtii},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-60393},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Im Rahmen des ersten Teils der vorliegenden Doktorarbeit konnten zwei nicht-essentielle (rps15, rpl36) und f{\"u}nf essentielle (rps3, rps16, rpl22, rpl23, rpl32) im Plastom von Nicotiana tabacum kodierte Proteine des plastid{\"a}ren Ribosoms bez{\"u}glich ihrer Essentialit{\"a}t charakterisiert werden. Diese Gene wurden durch gezielte Knockout-Experimente inaktiviert und die resultierenden Effekte untersucht. Die Ergebnisse lassen einen R{\"u}ckschluss auf die Lokalisation der Gene der insgesamt sieben untersuchten ribosomalen Proteine zu, die im Plastom mehrerer parasitischer, Plastiden-besitzender Spezies nicht mehr nachweisbar sind. Im Fall von rps15 k{\"o}nnte tats{\"a}chlich ein Verlust des Genes stattgefunden haben, im Fall der restlichen Gene ist eher mit einem Transfer in den Nukleus zu rechnen (rpl36 ausgenommen). Dies w{\"u}rde bedeuten, dass die Geschwindigkeit der erfolgreichen Etablierung eines Gentransfers in vielen parasitischen Spezies gegen{\"u}ber gr{\"u}nen Pflanzen stark erh{\"o}ht ist. Alle in E. coli nicht-essentiellen Proteine mit Homologen in Plastiden (rps15, rpl33, rpl36) sind auch dort, trotz ~1,5 Milliarden Jahren getrennter Evolution, nicht essentiell. Dieses Ergebnis best{\"a}tigt den schon fr{\"u}her festgestellten hohen Konservierungsgrad der bakteriellen und plastid{\"a}ren Translationsmaschinerien. Die Ph{\"a}notypen der KO-Pflanzen der nicht-essentiellen Gene (rps15, rpl36) weisen auf eine interessante Rolle von S15 w{\"a}hrend der Ribosomenassemblierung hin und im Fall von L36 auf eine wichtige funktionelle Rolle im Plastiden-Ribosomen sowie auf eine Involvierung der Plastidentranslation in der Generierung eines retrograden Signals, welches die Blattform zu beeinflussen im Stande ist. Des Weiteren konnte eine Verbindung der Translationsaktivit{\"a}t mit der Ausbildung von Seitentrieben hergestellt werden, die vermutlich auf ver{\"a}nderte Auxinsynthese im Chloroplast zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Aus dem Folgeprojekt, bei dem Doppel-KO-Pflanzen nicht-essentieller ribosomaler Proteine erzeugt wurden, l{\"a}sst sich auf eine relativ große Plastizit{\"a}t der Architektur von Plastidenribosomen schließen. Im zweiten Teil der Arbeit konnte erfolgreich ein Hochdurchsatz-Screeningsystem zur semiquantitativen Analyse von 192 verschiedenen miRNAs aus Chlamydomonas reinhardtii etabliert werden. Es gelang durch die Untersuchung von 23 verschiedenen Wachstums- und Stressbedingungen sowie Entwicklungsstadien mehrere miRNAs zu identifizieren, die eine differenzielle Expression zeigen sowie unter allen untersuchten Bedingungen konstant bleibende miRNAs nachzuweisen. Dadurch konnten mehrere vielversprechende Kandidaten-miRNAs ausgemacht werden, die nun eingehender untersucht werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Winck2011,
  author    = {Winck, Flavia Vischi},
  title     = {Nuclear proteomics and transcription factor profiling in Chlamydomonas reinhardtii},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-53909},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {The transcriptional regulation of the cellular mechanisms involves many different components and different levels of control which together contribute to fine tune the response of cells to different environmental stimuli. In some responses, diverse signaling pathways can be controlled simultaneously. One of the most important cellular processes that seem to possess multiple levels of regulation is photosynthesis. A model organism for studying photosynthesis-related processes is the unicellular green algae Chlamydomonas reinhardtii, due to advantages related to culturing, genetic manipulation and availability of genome sequence. In the present study, we were interested in understanding the regulatory mechanisms underlying photosynthesis-related processes. To achieve this goal different molecular approaches were followed. In order to indentify protein transcriptional regulators we optimized a method for isolation of nuclei and performed nuclear proteome analysis using shotgun proteomics. This analysis permitted us to improve the genome annotation previously published and to discover conserved and enriched protein motifs among the nuclear proteins. In another approach, a quantitative RT-PCR platform was established for the analysis of gene expression of predicted transcription factor (TF) and other transcriptional regulator (TR) coding genes by transcript profiling. The gene expression profiles for more than one hundred genes were monitored in time series experiments under conditions of changes in light intensity (200 µE m-2 s-1 to 700 µE m-2 s-1), and changes in concentration of carbon dioxide (5\% CO2 to 0.04\% CO2). The results indicate that many TF and TR genes are regulated in both environmental conditions and groups of co-regulated genes were found. Our findings also suggest that some genes can be common intermediates of light and carbon responsive regulatory pathways. These approaches together gave us new insights about the regulation of photosynthesis and revealed new candidate regulatory genes, helping to decipher the gene regulatory networks in Chlamydomonas. Further experimental studies are necessary to clarify the function of the candidate regulatory genes and to elucidate how cells coordinately regulate the assimilation of carbon and light responses.},
  language  = {en}
}