@misc{DurgudGuptaIvanovetal.2018,
  author    = {Durgud, Meriem and Gupta, Saurabh and Ivanov, Ivan and Omidbakhshfard, Mohammad Amin and Benina, Maria and Alseekh, Saleh and Staykov, Nikola and Hauenstein, Mareike and Dijkwel, Paul P. and Hortensteiner, Stefan and Toneva, Valentina and Brotman, Yariv and Fernie, Alisdair R. and M{\"u}ller-R{\"o}ber, Bernd and Gechev, Tsanko S.},
  title     = {Molecular mechanisms preventing senescence in response to prolonged darkness in a desiccation-tolerant plant},
  series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  journal   = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe},
  number    = {778},
  doi       = {10.25932/publishup-43758},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-437588},
  pages     = {1319 -- 1338},
  year      = {2018},
  abstract  = {The desiccation-tolerant plant Haberlea rhodopensis can withstand months of darkness without any visible senescence. Here, we investigated the molecular mechanisms of this adaptation to prolonged (30 d) darkness and subsequent return to light. H. rhodopensis plants remained green and viable throughout the dark treatment. Transcriptomic analysis revealed that darkness regulated several transcription factor (TF) genes. Stress-and autophagy-related TFs such as ERF8, HSFA2b, RD26, TGA1, and WRKY33 were up-regulated, while chloroplast-and flowering-related TFs such as ATH1, COL2, COL4, RL1, and PTAC7 were repressed. PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR4, a negative regulator of photomorphogenesis and promoter of senescence, also was down-regulated. In response to darkness, most of the photosynthesis-and photorespiratory-related genes were strongly down-regulated, while genes related to autophagy were up-regulated. This occurred concomitant with the induction of SUCROSE NON-FERMENTING1-RELATED PROTEIN KINASES (SnRK1) signaling pathway genes, which regulate responses to stress-induced starvation and autophagy. Most of the genes associated with chlorophyll catabolism, which are induced by darkness in dark-senescing species, were either unregulated (PHEOPHORBIDE A OXYGENASE, PAO; RED CHLOROPHYLL CATABOLITE REDUCTASE, RCCR) or repressed (STAY GREEN-LIKE, PHEOPHYTINASE, and NON-YELLOW COLORING1). Metabolite profiling revealed increases in the levels of many amino acids in darkness, suggesting increased protein degradation. In darkness, levels of the chloroplastic lipids digalactosyldiacylglycerol, monogalactosyldiacylglycerol, phosphatidylglycerol, and sulfoquinovosyldiacylglycerol decreased, while those of storage triacylglycerols increased, suggesting degradation of chloroplast membrane lipids and their conversion to triacylglycerols for use as energy and carbon sources. Collectively, these data show a coordinated response to darkness, including repression of photosynthetic, photorespiratory, flowering, and chlorophyll catabolic genes, induction of autophagy and SnRK1 pathways, and metabolic reconfigurations that enable survival under prolonged darkness.},
  language  = {en}
}
@article{GoetzeKroenerBanerjeeetal.2014,
  author    = {Goetze, Jan P. and Kr{\"o}ner, Dominik and Banerjee, Shiladitya and Karasulu, Bora and Thiel, Walter},
  title     = {Carotenoids as a shortcut for chlorophyll Soret-to-Q band energy flow},
  series = {ChemPhysChem : a European journal of chemical physics and physical chemistry},
  volume    = {15},
  journal   = {ChemPhysChem : a European journal of chemical physics and physical chemistry},
  number    = {15},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {1439-4235},
  doi       = {10.1002/cphc.201402233},
  pages     = {3391 -- 3400},
  year      = {2014},
  abstract  = {It is proposed that xanthophylls, and carotenoids in general, may assist in energy transfer from the chlorophyll Soret band to the Q band. Ground-state (1A(g)) and excited-state (1B(u)) optimizations of violaxanthin (Vx) and zeaxanthin (Zx) are performed in an environment mimicking the light-harvesting complex II (LHCII), including the closest chlorophyll b molecule (Chl). Time-dependent density functional theory (TD-DFT, CAM-B3LYP functional) is used in combination with a semi-empirical description to obtain the excited-state geometries, supported by additional DFT/multireference configuration interaction calculations, with and without point charges representing LHCII. In the ground state, Vx and Zx show similar properties. At the 1B(u) minimum, the energy of the Zx 1Bu state is below the Chl Q band, in contrast to Vx. Both Vx and Zx may act as acceptors of Soret-state energy; transfer to the Q band seems to be favored for Vx. These findings suggest that carotenoids may generally mediate Soret-to-Q energy flow in LHCII.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kanwischer2007,
  author    = {Kanwischer, Marion},
  title     = {Phytol aus dem Chlorophyllabbau ist limitierend f{\"u}r die Tocopherol (Vitamin E)-Synthese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15957},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Phytol aus dem Chlorophyllabbau ist limitierend f{\"u}r die Tocopherol (Vitamin E)-Synthese Als Bestandteil von Chlorophyll ist Phytol das am h{\"a}ufigsten vorkommende Isoprenoid in der Biosph{\"a}re. Große Mengen an Chlorophyll werden j{\"a}hrlich degradiert und dabei wird Phytol freigesetzt, {\"u}ber dessen Verbleib jedoch wenig bekannt ist. Es sollte der Nachweis erbracht werden, dass im Zuge des Chlorophyllabbaus hydrolysiertes Phytol Eingang in die Synthese anderer Phytylderivate findet. W{\"a}hrend der Gehalt an Tocopherol, Chlorophyll und Fetts{\"a}urephytylester entwicklungs- bzw. seneszenzabh{\"a}ngig ist, bleibt der Gehalt an Phyllochinon etwa gleich. Auch in Samen ist der Gehalt von Tocopherol, Chlorophyll und Fetts{\"a}urephytylester entwicklungsabh{\"a}ngig. Es wurde gefolgert, dass nur die Synthesen von Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester w{\"a}hrend des Chlorophyllabbaus stimuliert werden. Daher sollten Mutanten analysiert werden, welche im Chlorophyllabbau inhibiert sind. Da Chlorophyllase den ersten Schritt des Chlorophyllabbaus katalysiert, wurden zwei unabh{\"a}ngige T-DNA-Insertionsmutanten f{\"u}r Chlorophyllase1 (CHL1) und eine T-DNA-Insertionsmutante f{\"u}r Chlorophyllase2 (CHL2) identifiziert und eine chl1-1chl2-Doppelmutante erzeugt. Die Analyse der Chlorophyllidanteile ergab eine im Vergleich zum Wildtyp starke Reduktion in den chl1-Mutanten, w{\"a}hrend der Chlorophyllidanteil von chl2 {\"a}hnlich hoch dem Wildtyp ist. Der Chlorophyllidanteil sich entwickelnder chl1-1chl2-Pflanzen nahm in der Seneszenz zu. Die Chlorophyllasemutanten zeigten kein ver{\"a}ndertes Seneszenzverhalten im Vergleich zu den Wildtypen. Ferner konnte in den chl1-Linien nur geringf{\"u}gig weniger Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester als in den Wildtypen nachgewiesen werden. Auch der Tocopherolgehalt der Samen war in den Chlorophyllasemutanten unver{\"a}ndert zu den Wildtypen. Aufgrund dessen wurde gefolgert, dass neben den Chorophyllasen CHL1 und CHL2 weitere Chlorophyllhydrolasen in Samen und Bl{\"a}ttern von Arabidopsis existieren. Daher wurde auf andere Mutanten zur{\"u}ckgegriffen, in denen der Chlorophyllabbau stark inhibiert ist und die Seneszenz nach Dunkelinkubation im Vergleich zum Wildtyp deutlich verz{\"o}gert ist. Eine deutliche Korrelation zwischen vermindertem Chlorophyllabbau und Gehalt an Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester konnte in den staygreen-Mutanten pao1 und zwei unabh{\"a}ngigen SGR (staygreen)-RNAi-Linien nachgewiesen werden. Damit konnte eindeutig gezeigt werden, dass die Synthese von Tocopherol und der Fetts{\"a}urephytylester durch die Chlorophyllhydrolyse induziert wird. Es wurde gefolgert, dass vor allem unter Seneszenz- bzw. Stressbedingungen dieser alternative Syntheseweg von Phytol eine Rolle spielt. Dennoch kommt der Phytylsynthese durch die de novo-Isoprenoidsynthese auch eine Bedeutung zu. Nach Behandlung von stickstoffmangelgestressten Wildtyppflanzen mit dem Inhibitor Fosmidomycin, welcher die plastid{\"a}re de novo-Isoprenoidsynthese hemmt, war der Tocopherolgehalt gegen{\"u}ber stickstoffmangelgestressten Kontrollpflanzen stark reduziert. Ferner konnte eine T-DNA-Insertionsmutante der Geranylgeranylreduktase (GGR) identifiziert werden. Diese Mutante kann nur auf N{\"a}hrmedium {\"u}berleben, hat nur wenige gr{\"u}ne Bl{\"a}tter und bildet keine Samen. Es konnte kein Phyllochinon, Chlorophyll und keine Fetts{\"a}urephytylester, jedoch geringe Mengen Tocopherol nachgewiesen werden. Der Resttocopherolgehalt wird auf die Nebenaktivit{\"a}t einer anderen Reduktase zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Weiterhin wurde nur das Geranylgeranylderivat des Chlorophylls identifiziert. Diese Ergebnisse erlauben den Schluss, dass die phytylgruppen{\"u}bertragenen Enzyme der Tocopherol-, Phyllochinon- und Fetts{\"a}urephytylestersynthese eine hohe Substratspezifit{\"a}t f{\"u}r die Phytylgruppe aufweisen. Nach F{\"u}tterung von Phytol konnte in ggr Tocopherol und Chlorophyll bestimmt werden. Aufgrund dessen kann gefolgert werden, dass Chlorophyllsynthetase aus Arabidopsis sowohl Geranylgeranyl-, als auch Phytylpyrophosphat als Substrat nutzen kann und damit ein breiteres Substratspektrum aufweist.},
  language  = {de}
}