@phdthesis{Fritz2006, author = {Fritz, Christina}, title = {Der Einfluß des prim{\"a}ren Stickstoffstoffwechsels auf den Aminos{\"a}ure- und Sekund{\"a}rstoffwechsel in Nicotiana tabacum L.}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13322}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {Es ist bekannt, dass {\"A}nderungen im Kohlenstoff- bzw. Stickstoffstaus der Pflanzen zu einer parallelen statt reziproken {\"A}nderung der kohlenstoff- und stickstoffhaltigen Prim{\"a}rmetabolite f{\"u}hren. Unter diesem Gesichtspunkt wurden in der vorliegenden Arbeit der Aminos{\"a}urestoffwechsel und der Sekund{\"a}rstoffwechsel unter reduzierten Stickstoffbedingungen untersucht. Zur Beeinflussung des Stickstoffstoffwechsels wurden nitratmangelern{\"a}hrte Tabakwildtyppflanzen und Genotypen mit unterschiedlich stark reduzierter Nitratreduktase-Aktivit{\"a}t verwendet. Dieses experimentelle System erlaubt zus{\"a}tzlich durch den Vergleich Nitrat defizienter Wildtyppflanzen mit Nitrat akkumulierenden NIA-Transformanten Prozesse zu identifizieren, die durch Nitrat gesteuert werden. Die Analysen der Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rmetabolite wurde in allen Genotypen diurnal durchgef{\"u}hrt, um auch tageszeitlich abh{\"a}ngige Prozesse zu identifizieren. Die Analyse der absoluten Gehalte aller individuellen Aminos{\"a}uren enth{\"u}llte bei den meisten erstaunlich stabile diurnale Muster mit einem Anstieg w{\"a}hrend des Tages und einem Abfall in der Nacht in Wildtyppflanzen gewachsen mit ausreichend Nitrat. Dieses Ergebnis legt die Schlussfolgerung nahe, dass die Biosynthese der Aminos{\"a}uren koordiniert abl{\"a}uft. In Pflanzen mit reduziertem Stickstoffstatus haben diese diurnalen Muster jedoch keinen Bestand. Die Kombination des erzeugten stickstoffbasierten Aminos{\"a}uredatensatz in Kombination mit einem bereits erzeugten Aminos{\"a}uredatensatz unter kohlenstofflimitierten Bedingungen von Matt et al. (2002) f{\"u}hrte durch Hauptkomponentenanalyse (PCA) und Korrelationsanalyse zu dem Ergebnis, dass die Hypothese nach einer koordinierten Aminos{\"a}urebiosynthese nicht allgemeine G{\"u}ltigkeit hat. Die PCA identifizierte Glutamin, Glutamat, Aspartat, Glycin, Pheny-lalanin und Threonin als Faktoren, die den Datens{\"a}tzen ihre charakteristische Eigenschaft und deren Varianz verleihen. Die Korrelationsanalyse zeigte, dass die sehr guten Korrelationen der individuellen Aminos{\"a}uren untereinander in reduzierten Stickstoff- und Kohlenstoffbedingungen sich verschlechtern. Das Verh{\"a}ltnis einer einzelnen Aminos{\"a}ure relativ zu den anderen f{\"u}hrte zur Identifizierung einiger Aminos{\"a}uren, die individuelle Antworten auf Stickstoff- und/oder Kohlenstoffstatus zeigen, und/oder speziell auf Nitrat, Licht und/oder den E-nergiestatus der Thylakoidmembran. Glutamat beispielsweise verh{\"a}lt sich in den meisten Situationen stabil, Phenylalanin dagegen zeigt in jeder physiologischen Situation eine individuelle Antwort. Die Ergebnisse dieser Arbeit f{\"u}hren zu einer Erweiterung der Hypothese einer koordinierten Synthese der Aminos{\"a}uren dahingehend, dass diese nicht generell f{\"u}r alle Aminos{\"a}uren angenommen werden kann. Es gibt einige Aminos{\"a}uren deren, Anteile sich situationsbedingt anpassen. Die Reduktion des Stickstoffstatus in nitratmangelern{\"a}hrten Tabakwildtyppflanzen f{\"u}hrte zu der, nach der „Carbon-Nutrient-Balance" Hypothese erwarteten Verlagerung der kohlenstoffreichen Phenylpropanoide und des stickstoffreichen Nikotins. Die Erh{\"o}hung der Phenylpropanoidgehalte war nicht in der Nitrat akkumulierenden NIA-Transformante zu beobachten und somit konnte Nitrat als regulatorisches Element identifiziert werden. Ein Einfluss der Vorl{\"a}ufermetabolite konnte ausgeschlossen werden, da sowohl nitratmangelern{\"a}hrter Wildtyp als auch die Nitrat akkumulierende NIA-Transformante {\"a}hnliche Gehalte dieser aufwiesen. Genexpressionsanalysen {\"u}ber Mikroarray-Hybridisierung und quantitative RT-PCR zeigten, dass Nitrat durch noch nicht gekl{\"a}rte Mechanismen Einfluss auf die Expression einiger Gene nimmt, die dem Phenylpropanoidstoffwechsels zugeordnet sind. Aus der Arbeit hervorgegangene Ver{\"o}ffentlichungen: Christina Fritz, Natalia Palacios-Rojas, Regina Feil und Mark Stitt (2006) Regulation of Secondary Metabolism by the Carbon-Nitrogen Status in Tobacco: Nitrate Inhibits Large Sectors of Phenylpropanoid Metabolism. Plant Journal 46, 533 - 548 Christina Fritz, Petra Matt, Cathrin M{\"u}ller, Regina Feil und Mark Stitt (2006) Impact of the Carbon-Nitrogen Status on the Amino Acid Profile in Tobacco Source Leaves. Plant, Cell and Environment 29 (11), 2009 - 2111}, language = {de} } @article{EckertNorellMiedemaetal.2017, author = {Eckert, Sebastian and Norell, Jesper and Miedema, Piter S. and Beye, Martin and Fondell, Mattis and Quevedo, Wilson and Kennedy, Brian and Hantschmann, Markus and Pietzsch, Annette and van Kuiken, Benjamin and Ross, Matthew and Minitti, Michael P. and Moeller, Stefan P. and Schlotter, William F. and Khalil, Munira and Odelius, Michael and F{\"o}hlisch, Alexander}, title = {Untersuchung unabh{\"a}ngiger N-H- und N-C-Bindungsverformungen auf ultrakurzen Zeitskalen mit resonanter inelastischer R{\"o}ntgenstreuung}, series = {Angewandte Chemie}, volume = {129}, journal = {Angewandte Chemie}, number = {22}, issn = {1521-3757}, doi = {10.1002/ange.201700239}, pages = {6184 -- 6188}, year = {2017}, abstract = {Die Femtosekundendynamik nach resonanten Photoanregungen mit optischen und R{\"o}ntgenpulsen erm{\"o}glicht eine selektive Verformung von chemischen N-H- und N-C-Bindungen in 2-Thiopyridon in w{\"a}ssriger L{\"o}sung. Die Untersuchung der orbitalspezifischen elektronischen Struktur und ihrer Dynamik auf ultrakurzen Zeitskalen mit resonanter inelastischer R{\"o}ntgenstreuung an der N1s-Resonanz am Synchrotron und dem Freie-Elektronen-Laser LCLS in Kombination mit quantenchemischen Multikonfigurationsberechnungen erbringen den direkten Nachweis dieser kontrollierten photoinduzierten Molek{\"u}lverformungen und ihrer ultrakurzen Zeitskala.}, language = {de} } @misc{EckertNorellMiedemaetal.2017, author = {Eckert, Sebastian and Norell, Jesper and Miedema, Piter S. and Beye, Martin and Fondell, Mattis and Quevedo, Wilson and Kennedy, Brian and Hantschmann, Markus and Pietzsch, Annette and van Kuiken, Benjamin E. and Ross, Matthew and Minitti, Michael P. and Moeller, Stefan P. and Schlotter, William F. and Khalil, Munira and Odelius, Michael and F{\"o}hlisch, Alexander}, title = {Untersuchung unabh{\"a}ngiger N-H- und N-C-Bindungsverformungen auf ultrakurzen Zeitskalen mit resonanter inelastischer R{\"o}ntgenstreuung}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {1121}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-43668}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-436688}, pages = {7}, year = {2017}, abstract = {Die Femtosekundendynamik nach resonanten Photoanregungen mit optischen und R{\"o}ntgenpulsen erm{\"o}glicht eine selektive Verformung von chemischen N-H- und N-C-Bindungen in 2-Thiopyridon in w{\"a}ssriger L{\"o}sung. Die Untersuchung der orbitalspezifischen elektronischen Struktur und ihrer Dynamik auf ultrakurzen Zeitskalen mit resonanter inelastischer R{\"o}ntgenstreuung an der N1s-Resonanz am Synchrotron und dem Freie-Elektronen-Laser LCLS in Kombination mit quantenchemischen Multikonfigurationsberechnungen erbringen den direkten Nachweis dieser kontrollierten photoinduzierten Molek{\"u}lverformungen und ihrer ultrakurzen Zeitskala.}, language = {de} }