@phdthesis{Venevskaia2004,
  author    = {Venevskaia, Irina},
  title     = {Modeling of vegetation diversity and a national conservation planning: example of Russia},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001863},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die {\"u}bergreifende Zielsetzung meiner Studie ist eine Ausarbeitung quantitativer Methoden zur nationalen nationale Schutzplanung in {\"U}bereinstimmung mit dem internationalen Ansatz. Diese Zielsetzung erfordert eine L{\"o}sung der folgenden Probleme: 1) Wie l{\"a}sst sich Vegetationsvielfalt in grober Aufl{\"o}sung auf Basis abiotischen Faktoren einsch{\"a}tzen? 2) Wie ist der Ansatz 'globaler Hotspots' f{\"u}r die Eingrenzung nationaler Biodiversit{\"a}ts-Hotspots zu {\"u}bernehmen? 3) Wie erfolgt die Auswahl von quantitativen Schutzzielen unter Einbezug der Unterschiede nationaler Hotspots bei Umweltbedingungen und durch den Menschen Bedrohung? 4) Wie sieht der Entwurf eines großfl{\"a}chigen nationalen Naturschutzkonzepts aus, das die hierarchische Natur der Artenvielfalt reflektiert? Die Fallstudie f{\"u}r nationale Naturschutzplanung ist Russland. Die nachfolgenden theoretischen Schl{\"u}sse wurden gezogen: · Großr{\"a}umige Vegetationsdiversit{\"a}t ist weitgehend vorhersagbar durch klimabedingte latente W{\"a}rme f{\"u}r Verdunstung und topographische Landschaftsstruktur, beschrieben als H{\"o}hendifferenz. Das klimabasierte Modell reproduziert die beobachtete Artenanzahl von Gef{\"a}ßpflanzen f{\"u}r verschiedene Gebiete auf der Welt mit einem durchschnittlichen Fehler von 15\% · Nationale Biodiversit{\"a}ts-Hotspots k{\"o}nnen auf Grundlage biotischer oder abiotischer Daten kartographiert werden, indem als Korrektur f{\"u}r ein Land die quantitativen Kriterien f{\"u}r Planzenendemismus und Landnutzung des Ansatzes der 'globalen Hotspots' genutzt wird · Quantitative Naturschutzziele, die die Unterschiede zwischen nationalen Biodiversit{\"a}ts-Hotspots in Bezug auf Umweltbedingungen und der Bedrohung durch den Menschen miteinbeziehen, k{\"o}nnen mit nationalen Daten {\"u}ber Arten auf der Roten Liste gesetzt werden · Ein großr{\"a}umiger nationaler Naturschutzplan, der die hierarchische Natur der Artenvielfalt ber{\"u}cksichtigt, kann durch eine Kombination von abiotischer Methode im nationalen Bereich (Identifikation großr{\"a}umiger Hotspots) und biotischer Methode im regionalen Bereich (Datenanalyse der Arten auf der Roten Liste) entworfen werden},
  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}
}
@phdthesis{Scheich2004,
  author    = {Scheich, Christoph},
  title     = {High-throughput evaluation of protein folding conditions and expression constructs for structural genomics},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001552},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Das E. coli Expressionssystem ist das am h{\"a}ufigsten angewandte hinsichtlich der rekombinante Proteinexpression f{\"u}r strukturelle und funktionelle Analysen aufgrund der hohen erzielten Ausbeuten und der einfachen Handhabbarkeit. Allerdings ist insbesondere die Expression eukaryotischer Proteine in E. coli problematisch, z.B. wenn das Protein nicht korrekt gefaltet ist und in unl{\"o}slichen Inclusion Bodies anf{\"a}llt. In manchen F{\"a}llen ist die Analyse von Deletionskonstrukten oder einzelnen Proteindom{\"a}nen der Untersuchung des Voll{\"a}ngeproteins vorzuziehen. Dies umfasst die Herstellung eines Satzes von Expressionskonstrukten, welche charakterisiert werden m{\"u}ssen. In dieser Arbeit werden Methoden optimiert und evaluiert f{\"u}r die in vitro-Faltung von Inclusion Body-Proteinen sowie die Entwicklung einer Hochdurchsatz-Charakterisierung von Expressionskonstrukten. Die {\"U}berf{\"u}hrung von Inclusion Body-Proteinen in den nativen Zustand beinhaltet zwei Schritte: (a) Aufl{\"o}sen mit einen chaotropen Reagenz oder starkem ionischen Detergenz und (b) Faltung des Proteins durch Beseitigung des Chaotrops begleitet von dem Transfer in einen geeigneten Puffer. Die Ausbeute an nativ gefaltetem Protein ist oft stark eingeschr{\"a}nkt aufgrund von Aggregation und Fehlfaltung; sie kann allerdings durch die Zugabe bestimmter Additive zum Faltungspuffer erh{\"o}ht werden. Solche Additive m{\"u}ssen empirisch identifiziert werden. In dieser Arbeit wurde eine Testprozedur f{\"u}r Faltungsbedingungen entwickelt. Zur Reduzierung der m{\"o}glichen Kombinationen der getesteten Additive wurden sowohl empirische Beobachtungen aus der Literatur als auch bekannte Eigenschaften der Additive ber{\"u}cksichtigt. Zur Verminderung der eingesetzten Proteinmenge und des Arbeitsaufwandes wurde der Test automatisiert und miniaturisiert mittels eines Pipettierroboters. 20 Bedingungen zum schnellen Verd{\"u}nnen von denaturierten Proteinen werden hierbei getestet und zwei Bedingungen zur Faltung von Proteinen mit dem Detergenz/Cyclodextrin Protein-Faltungssystem von Rozema et al. (1996). 100 \&\#181;g Protein werden pro Bedingung eingesetzt. Zus{\"a}tzlich werden acht Bedingungen f{\"u}r die Faltung von His-Tag-Fusionsproteinen (ca. 200 \&\#181;g), welche an eine Metallchelat-Matrix immobilisiert sind, getestet. Die Testprozedur wurde erfolgreich angewendet zur Faltung eines humanen Proteins, der p22 Untereinheit von Dynactin, welche in E. coli in Inclusion Bodies exprimiert wird. So wie es sich bei vielen Proteinen darstellt, war auch f{\"u}r p22 Dynactin kein biologischer Nachweistest vorhanden, um den Erfolg des Faltungsexperimentes zu messen. Die L{\"o}slichkeit des Proteins kann nicht als eindeutiges Kriterium dienen, da neben nativ gefaltetem Protein, l{\"o}sliche fehlgefaltete Spezies und Mikroaggregate auftreten k{\"o}nnen. Diese Arbeit evaluiert Methoden zur Detektion kleiner Mengen nativen Proteins nach dem automatisierten Faltungstest. Bevor p22 Dynactin gefaltet wurde, wurden zwei Modellenzyme zur Evaluierung eingesetzt, bovine Carboanhydrase II (CAB) und Malat Dehydrogenase aus Schweineherz-Mitochondrien. Die wiedererlangte Aktivit{\"a}t nach der R{\"u}ckfaltung wurde korreliert mit verschiedenen biophysikalischen Methoden. Bindungsstudien mit 8-Anilino-1-Naphtalenesulfons{\"a}ure ergaben keine brauchbaren Informationen bei der R{\"u}ckfaltung von CAB aufgrund der zu geringen Sensitivit{\"a}t und da fehlgefaltete Proteine nicht eindeutig von nativem Protein unterschieden werden konnten. Tryptophan Fluoreszenzspektren der r{\"u}ckgefalteten CAB wurden zur Einsch{\"a}tzung des Erfolges der R{\"u}ckfaltung angewandt. Die Verschiebung des Intensit{\"a}tsmaximum zu einer niedrigeren Wellenl{\"a}nge im Vergleich zum denaturiert entfalteten Protein sowie die Fluoreszenzintensit{\"a}t korrelierten mit der wiedererlangten enzymatischen Aktivit{\"a}t. F{\"u}r beide Modellenzyme war analytische hydrophobe Interaktionschromatographie (HIC) brauchbar zur Identifizierung r{\"u}ckgefalteter Proben mit aktivem Enzym. Kompakt gefaltetes, aktives Enzym eluierte in einem distinkten Peak im abnehmenden Ammoniumsulfat-Gradienten. Das Detektionslimit f{\"u}r analytische HIC lag bei 5 \&\#181;g. Im Falle von CAB konnte gezeigt werden, dass Tryptophan-Fluoreszenz-Spektroskopie und analytische HIC in Kombination geeignet sind um Falsch-Positive oder Falsch-Negative, welche mit einem der Monitore erhalten wurden, auszuschließen. Diese beiden Methoden waren ebenfalls geeignet zur Identifizierung der Faltungsbedingungen von p22 Dynactin. Tryptophan-Fluoreszenz-Spektroskopie kann jedoch zu Falsch-Positiven f{\"u}hren, da in machen F{\"a}llen Spektren von l{\"o}slichen Mikroaggregaten kaum unterscheidbar sind von Spektren des nativ gefalteten Proteins. Dies zusammenfassend wurde eine schnelle und zuverl{\"a}ssige Testprozedur entwickelt, um Inclusion Body-Proteine einer strukturellen und funktionellen Analyse zug{\"a}nglich zu machen. In einem separaten Projekt wurden 88 verschiedene E. coli-Expressionskonstrukte f{\"u}r 17 humane Proteindom{\"a}nen, welche durch Sequenzanalyse identifiziert wurden, mit einer Hochdurchsatzreinigung und \–faltungsanalytik untersucht, um f{\"u}r die Strukturanalyse geeignete Kandidaten zu erhalten. Nach Expression in einem Milliliter im 96er Mikrotiterplattenformat und automatisierter Proteinreinigung wurden l{\"o}slich exprimierte Proteindom{\"a}nen direkt analysiert mittels 1D \&\#185;H-NMR Spektroskopie. Hierbei zeigte sich, dass insbesondere isolierte Methylgruppen-Signale unter 0.5 ppm sensitive und zuverl{\"a}ssige Sonden sind f{\"u}r gefaltetes Protein. Zus{\"a}tzlich zeigte sich, dass \– {\"a}hnlich zur Evaluierung des Faltungstests \– analytische HIC effizient eingesetzt werden kann zur Identifizierung von Konstrukten, welche kompakt gefaltetes Protein ergeben. Sechs Konstrukte, welche zwei Dom{\"a}nen repr{\"a}sentieren, konnten schnell als tauglich f{\"u}r die Strukturanalyse gefunden werden. Die Struktur einer dieser Dom{\"a}nen wurde k{\"u}rzlich von Mitarbeitern gel{\"o}st, die andere Struktur wurde im Laufe dieses Projektes von einer anderen Gruppe ver{\"o}ffentlicht.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Steinhauser2004,
  author    = {Steinhauser, Dirk},
  title     = {Inferring hypotheses from complex profile data - by means of CSB.DB, a comprehensive systems-biology database},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2467},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {The past decades are characterized by various efforts to provide complete sequence information of genomes regarding various organisms. The availability of full genome data triggered the development of multiplex high-throughput assays allowing simultaneous measurement of transcripts, proteins and metabolites. With genome information and profiling technologies now in hand a highly parallel experimental biology is offering opportunities to explore and discover novel principles governing biological systems. Understanding biological complexity through modelling cellular systems represents the driving force which today allows shifting from a component-centric focus to integrative and systems level investigations. The emerging field of systems biology integrates discovery and hypothesis-driven science to provide comprehensive knowledge via computational models of biological systems. Within the context of evolving systems biology, investigations were made in large-scale computational analyses on transcript co-response data through selected prokaryotic and plant model organisms. CSB.DB - a comprehensive systems-biology database - (http://csbdb.mpimp-golm.mpg.de/) was initiated to provide public and open access to the results of biostatistical analyses in conjunction with additional biological knowledge. The database tool CSB.DB enables potential users to infer hypothesis about functional interrelation of genes of interest and may serve as future basis for more sophisticated means of elucidating gene function. The co-response concept and the CSB.DB database tool were successfully applied to predict operons in Escherichia coli by using the chromosomal distance and transcriptional co-responses. Moreover, examples were shown which indicate that transcriptional co-response analysis allows identification of differential promoter activities under different experimental conditions. The co-response concept was successfully transferred to complex organisms with the focus on the eukaryotic plant model organism Arabidopsis thaliana. The investigations made enabled the discovery of novel genes regarding particular physiological processes and beyond, allowed annotation of gene functions which cannot be accessed by sequence homology. GMD - the Golm Metabolome Database - was initiated and implemented in CSB.DB to integrated metabolite information and metabolite profiles. This novel module will allow addressing complex biological questions towards transcriptional interrelation and extent the recent systems level quest towards phenotyping.},
  subject      = {Datenbank},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Daub2004,
  author    = {Daub, Carsten Oliver},
  title     = {Analysis of integrated transcriptomics and metabolomics data : a systems biology approach},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001251},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Moderne Hochdurchsatzmethoden erlauben die Messung einer Vielzahl von komplement{\"a}ren Daten und implizieren die Existenz von regulativen Netzwerken auf einem systembiologischen Niveau. Ein {\"u}blicher Ansatz zur Rekonstruktion solcher Netzwerke stellt die Clusteranalyse dar, die auf einem {\"A}hnlichkeitsmaß beruht. Wir verwenden das informationstheoretische Konzept der wechselseitigen Information, das urspr{\"u}nglich f{\"u}r diskrete Daten definiert ist, als {\"A}hnlichkeitsmaß und schlagen eine Erweiterung eines f{\"u}r gew{\"o}hnlich f{\"u}r die Anwendung auf kontinuierliche biologische Daten verwendeten Algorithmus vor. Wir vergleichen unseren Ansatz mit bereits existierenden Algorithmen. Wir entwickeln ein geschwindigkeitsoptimiertes Computerprogramm f{\"u}r die Anwendung der wechselseitigen Information auf große Datens{\"a}tze. Weiterhin konstruieren und implementieren wir einen web-basierten Dienst fuer die Analyse von integrierten Daten, die durch unterschiedliche Messmethoden gemessen wurden. Die Anwendung auf biologische Daten zeigt biologisch relevante Gruppierungen, und rekonstruierte Signalnetzwerke zeigen {\"U}bereinstimmungen mit physiologischen Erkenntnissen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lemke2004,
  author    = {Lemke, Britt},
  title     = {Identification of Epo-independent red cell progenitors : the E-cad+ progenitors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001432},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Erythrozyten z{\"a}hlen zu den am h{\"a}ufigsten vorkommenden terminal differenzierten Zelltypen des menschlichen K{\"o}rpers. Durchschnittlich werden t{\"a}glich ca. 2 x 1011 von ihnen im K{\"o}rper eines erwachsenen Menschen produziert. Die reifen Erythrozyten entstehen aus multipotenten h{\"a}matopoetischen Stammzellen, die {\"u}ber Stadien von erythroiden Vorl{\"a}uferzellen, erst den sogenannten burst forming units-erythroid (BFU-E) und sp{\"a}ter den colony forming units-erythroid (CFU-E), zu kernlosen h{\"a}moglobinisierten Zellen differenzieren. F{\"u}r die Untersuchung der molekularen Mechanismen der humanen Erythropoese ist die effektive in vitro Amplifizierung einer weitgehend homogenen Population der Vorl{\"a}uferzellen der einzelnen Entwicklungsstadien notwendig. Den Wachstumsfaktoren stem cell factor (SCF) und Erythropoietin (Epo) f{\"a}llt dabei eine entscheidende Rolle zu. Unter ihrem synergistischen Einfluß lassen sich Epo-abh{\"a}ngige Zellpopulationen, die sich aus BFU-E und CFU-E Typ Zellen zusammensetzen, ausreichend amplifizieren (Panzenb{\"o}ck et al., 1998). Freyssinier et al., 1999 beschrieb erstmals die Isolierung einer Epo-unabh{\"a}ngigen Population von Vorl{\"a}uferzellen (CD36+ Vorl{\"a}uferzellen), die ebenfalls erythroide Eigenschaften aufweisen. Ziel dieser Arbeit war die Isolierung und Charakterisierung von Epo-unabh{\"a}ngigen Vorl{\"a}uferzellen, die eine fr{\"u}he erythroide und m{\"o}glichst homogene Vorl{\"a}uferzellpopulation darstellen und m{\"o}glicherweise ein h{\"o}heres Proliferationspotential aufweisen. F{\"u}r die Identifizierung der Epo-unabh{\"a}ngigen Vorl{\"a}uferzellen, wurden CD34+ Zellen aus Nabelschnurblut aufgereinigt und unter serumfreien Kulturbedingungen und unter Zusatz der Wachstumsfaktoren SCF, Interleukin 3 (IL-3) und eines Fusionsproteins aus IL-6 und l{\"o}slichem IL-6 Rezeptor (hyper-IL-6) {\"u}ber einen Zeitraum von 8 Tagen kultiviert. Anschließend wurde eine Population von E-cadherin positiven (E-cad+) Zellen {\"u}ber immunomagnetische Selektion isoliert. Diese neu gewonnenen Epo-unabh{\"a}ngigen E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen wurden hinsichtlich ihres proliferativen Potentials und ihrer Differenzierungseigenschaften mit SCF/Epo-Vorl{\"a}uferzellen und CD36+ Vorl{\"a}uferzellen verglichen. Von allen drei Zelltypen wurden des weiteren detailierte molekulargenetische Analysen mittels DNA microarray Technologie durchgef{\"u}hrt und die resultierenden Genexpressionsmuster miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen eine fr{\"u}he, weitgehend homogene Epo-unabh{\"a}ngige Population vom BFU-E Typ darstellen und durch entsprechende {\"A}nderungen der Kulturbedingungen zu einer in vitro Differenzierung angeregt werden k{\"o}nnen. Die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen sind hinsichtlich ihres proliferativen Potentials, ihrer Reaktion auf verschiedene Wachstumsfaktoren, der Expression spezifischer Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}le und ihrer Genexpressionsmuster mit SCF/Epo-Vorl{\"a}uferzellen und CD36+ Vorl{\"a}uferzellen vergleichbar. Aufgrund der Identifizierung unterschiedlich exprimierter Gene zwischen den Epo-unabh{\"a}ngigen E-cad+ und den Epo-abh{\"a}ngigen SCF/Epo Vorl{\"a}uferzellen konnten Kanditatengene wie Galectin-3, Cyclin D1, der Anti-M{\"u}llerian Hormonrezeptor, Prostata-Differenzierungsfaktor und insulin-like growth factor binding protein 4 identifiziert werden, die als potentielle Regulatoren der Erythropoese in Betracht kommen k{\"o}nnten. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass CD36+ Vorl{\"a}uferzellen, die aus der selben Zellpopulation wie die E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen immunomagnetisch selektioniert wurden, eine heterogene Population darstellen, die sowohl E-cadherin positive als auch negative Zellen enth{\"a}lt. Die Analyse der Genexpressionsmuster zeigte, dass in den CD36+ Vorl{\"a}uferzellen zwar auch die Expression erythroid-spezifischen Gene nachgewiesen werden kann, hier aber im Gegensatz zu den E-cad+ Vorl{\"a}uferzellen auch f{\"u}r Megakaryozyten spezifische Gene stark exprimiert sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen zu einem neuen Modell der in vivo Abl{\"a}ufe der Entwicklung roter Blutzellen bei und werden der weiteren Untersuchung der molekularen Mechanismen der Erythropoese dienen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Usadel2004,
  author    = {Usadel, Bj{\"o}rn},
  title     = {Untersuchungen zur Biosynthese der pflanzlichen Zellwand = [Identification and characterization of genes involved in plant cell wall synthesis]},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2947},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Even though the structure of the plant cell wall is by and large quite well characterized, its synthesis and regulation remains largely obscure. However, it is accepted that the building blocks of the polysaccharidic part of the plant cell wall are nucleotide sugars. Thus to gain more insight into the cell wall biosynthesis, in the first part of this thesis, plant genes possibly involved in the nucleotide sugar interconversion pathway were identified using a bioinformatics approach and characterized in plants, mainly in Arabidopsis. For the computational identification profile hidden markov models were extracted from the Pfam and TIGR databases. Mainly with these, plant genes were identified facilitating the "hmmer" program. Several gene families were identified and three were further characterized, the UDP-rhamnose synthase (RHM), UDP-glucuronic acid epimerase (GAE) and the myo-inositol oxygenase (MIOX) families. For the three-membered RHM family relative ubiquitous expression was shown using variuos methods. For one of these genes, RHM2, T-DNA lines could be obtained. Moreover, the transcription of the whole family was downregulated facilitating an RNAi approach. In both cases a alteration of cell wall typic polysaccharides and developmental changes could be shown. In the case of the rhm2 mutant these were restricted to the seed or the seed mucilage, whereas the RNAi plants showed profound changes in the whole plant. In the case of the six-membered GAE family, the gene expressed to the highest level (GAE6) was cloned, expressed heterologously and its function was characterized. Thus, it could be shown that GAE6 encodes for an enzyme responsible for the conversion of UDP-glucuronic acid to UDP-galacturonic acid. However, a change in transcript level of variuos GAE family members achieved by T-DNA insertions (gae2, gae5, gae6), overexpression (GAE6) or an RNAi approach, targeting the whole family, did not reveal any robust changes in the cell wall. Contrary to the other two families the MIOX gene family had to be identified using a BLAST based approach due to the lack of enough suitable candidate genes for building a hidden markov model. An initial bioinformatic characterization was performed which will lead to further insights into this pathway. In total it was possible to identify the two gene families which are involved in the synthesis of the two pectin backbone sugars galacturonic acid and rhamnose. Moreover with the identification of the MIOX genes a genefamily, important for the supply of nucleotide sugar precursors was identified. In a second part of this thesis publicly available microarray datasets were analyzed with respect to co-responsive behavior of transcripts on a global basis using nearly 10,000 genes. The data has been made available to the community in form of a database providing additional statistical and visualization tools (http://csbdb.mpimp-golm.mpg.de). Using the framework of the database to identify nucleotide sugar converting genes indicated that co-response might be used for identification of novel genes involved in cell wall synthesis based on already known genes.},
  subject      = {Zellwand},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Helaly2004,
  author    = {Helaly, Alaa El-din A.},
  title     = {Molecular studies on plants to enhance their stress tolerance},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2427},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Environmental stresses such as drought, high salt and low temperature affect plant growth and decrease crop productivity extremely. It is important to improve stress tolerance of the crop plant to increase crop yield under stress conditions. The Arabidopsis thaliana salt tolerance 1 gene (AtSTO1) was originally identified by Lippuner et al., (1996). In this study around 27 members of STO-like proteins were identified in Arabidopsis thaliana, rice and other plant species. The STO proteins have two consensus motifs (CCADEAAL and FCV(L)EDRA). The STO family members can be regarded as a distinct class of C2C2 proteins considering their low sequence similarity to other GATA like proteins and poor conservation in the C-terminus. AtSTO1 was found to be induced by salt, cold and drought in leaves and roots of 4-week-old Arabidopsis thaliana wild-type plants. The expression of AtSTO1 under salt and cold stress was more pronounced in roots than in leaves. The data provided here revealed that the AtSTO1 protein is localized in the nucleus. The observation that AtSTO1 localizes in the nucleus is consistent with its proposed function as a transcription factor. AtSTO1-dependent phenotypes were observed when plant were grown at 50 mM NaCl on agar plates. Leaves of AtSTO1 overexpression lines were bigger with dark green coloration, whereas stunted growth and yellowish leaves were observed in wild-type and RNAi plants. Also, the AtSTO1 overexpression plants when exposed to long-term cold stress had a red leaf coloration which was much stronger than in wild-type and RNAi lines. Growth of AtSTO1 overexpression lines in long term under salt and cold stress was always associated with long roots which was more pronounced than in wild-type and RNAi lines. Proline accumulation increased more strongly in leaves and roots of AtSTO1 overexpression lines than in tissues of wild-type and RNAi lines when treated with 200 mM NaCl, exposed to cold stress or when watering was prevented for one day or two weeks. Also, soluble sugar content increased to higher levels under salt, cold and drought stress in AtSTO1 overexpression lines when compared to wild-type and RNAi lines. The increase in soluble sugar content was detected in AtSTO1 overexpression lines after long-term (2 weeks) growth of plants under these stresses. Anthocyanins accumulated in leaves of AtSTO1 overexpression lines when exposed to long term salt stress (200 mM NaCl for 2 weeks) or to 4°C for 6 and 8 weeks. Also, anthocyanin content was increased in flowers of AtSTO1 overexpression plants kept at 4°C for 8 weeks. Taken together these data indicate that overexpression of AtSTO1 enhances abiotic stress toleranc via a more pronounced accumulation of compatible solutes under stress.},
  language  = {en}
}