@phdthesis{Dethloff2013,
  author    = {Dethloff, Frederik},
  title     = {In vivo 13C stable isotope tracing of single leaf development in the cold},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-70486},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Measuring the metabolite profile of plants can be a strong phenotyping tool, but the changes of metabolite pool sizes are often difficult to interpret, not least because metabolite pool sizes may stay constant while carbon flows are altered and vice versa. Hence, measuring the carbon allocation of metabolites enables a better understanding of the metabolic phenotype. The main challenge of such measurements is the in vivo integration of a stable or radioactive label into a plant without perturbation of the system. To follow the carbon flow of a precursor metabolite, a method is developed in this work that is based on metabolite profiling of primary metabolites measured with a mass spectrometer preceded by a gas chromatograph (Wagner et al. 2003; Erban et al. 2007; Dethloff et al. submitted). This method generates stable isotope profiling data, besides conventional metabolite profiling data. In order to allow the feeding of a 13C sucrose solution into the plant, a petiole and a hypocotyl feeding assay are developed. To enable the processing of large numbers of single leaf samples, their preparation and extraction are simplified and optimised. The metabolite profiles of primary metabolites are measured, and a simple relative calculation is done to gain information on carbon allocation from 13C sucrose. This method is tested examining single leaves of one rosette in different developmental stages, both metabolically and regarding carbon allocation from 13C sucrose. It is revealed that some metabolite pool sizes and 13C pools are tightly associated to relative leaf growth, i.e. to the developmental stage of the leaf. Fumaric acid turns out to be the most interesting candidate for further studies because pool size and 13C pool diverge considerably. In addition, the analyses are also performed on plants grown in the cold, and the initial results show a different metabolite pool size pattern across single leaves of one Arabidopsis rosette, compared to the plants grown under normal temperatures. Lastly, in situ expression of REIL genes in the cold is examined using promotor-GUS plants. Initial results suggest that single leaf metabolite profiles of reil2 differ from those of the WT.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Junker2004,
  author    = {Junker, Bj{\"o}rn H.},
  title     = {Sucrose breakdown in the potato tuber},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001673},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden verschiedene Ans{\"a}tze verfolgt, um das Verst{\"a}ndnis des Saccharose-zu-St{\"a}rke Stoffwechselweges in sich entwickelnden Kartoffelknollen zu untersuchen. Zun{\"a}chst wurde ein induzierbares Genexpressions-System aus dem Schimmelpilz Aspergillus nidulans f{\"u}r die Untersuchung des Metabolismus von Kartoffelknollen optimiert. Es wurde herausgefunden, dass dieses sogenannte alc system schneller auf Acetaldehyd reagiert als auf Ethanol, und dass Acetaldehyd weniger Seiteneffekte auf den Metabolismus hat. Die optimalen Induktionsbedingungen wurden dann benutzt um die Effekte einer zeitlich kontrollierten zytosolischen Expression einer Hefe-Invertase auf den Metabolismus der Kartoffelknolle zu untersuchen. Die beobachteten Unterschiede zwischen induzierter und konstitutiver Expression der Invertase f{\"u}hrten zu der Feststellung, dass die Glycolyse erst induziert wird nachdem ein ATP-Mangel durch erh{\"o}htes Saccharose-Cycling kreiert wurde. Weiterhin lassen die Ergebnisse darauf schließen, dass Maltose in der Kartoffelknolle eher ein Produkt der Kondensation zweier Glucose-Einheiten ist statt ein Produkt des St{\"a}rke-Abbaus zu sein. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Expression einer Hefe-Invertase in der Vakuole von Kartoffelknollen {\"a}hnliche Effekte auf deren Metabolismus hat wie die Expression des gleichen Enzymes im Apoplasten. Diese Beobachtung ist ein weiterer Beleg f{\"u}r die Pr{\"a}senz eines Mechanismus, bei dem Saccharose mittels Endozytose in die Vakuole aufgenommen wird anstatt {\"u}ber Transporter direkt ins Zytosol aufgenommen zu werden. Zum Schluß wird ein kinetisches Modell des Saccharose-Abbaus vorgestellt, das in der Lage ist diesen Teil des Stoffwechsels der Kartoffelknolle quantitativ zu simulieren. Weiterhin kann dieses Modell die metabolischen Effekte der Einf{\"u}hrung einer Hefe-Invertase in das Zytosol von Kartoffelknollen mit erstaunlicher Pr{\"a}zision vorhersagen. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass induzierbare Genexpression sowie Computermodelle von Stoffwechselwegen n{\"u}tzliche Hilfsmittel f{\"u}r eine Verbesserung des Verst{\"a}ndnisses des Pflanzenmetabolismus sind.},
  language  = {en}
}