@article{UdDinRaufGhafooretal.2016,
  author    = {Ud-Din, Aziz and Rauf, Mamoona and Ghafoor, S. and Khattak, M. N. K. and Hameed, M. W. and Shah, H. and Jan, S. and Muhammad, K. and Rehman, A. and Inamullah,},
  title     = {Efficient use of artificial micro-RNA to downregulate the expression of genes at the post-transcriptional level in Arabidopsis thaliana},
  series = {Genetics and molecular research},
  volume    = {15},
  journal   = {Genetics and molecular research},
  publisher = {FUNPEC},
  address   = {Ribeirao Preto},
  issn      = {1676-5680},
  doi       = {10.4238/gmr.15027439},
  pages     = {11},
  year      = {2016},
  abstract  = {Micro-RNAs are cellular components regulating gene expression at the post-transcription level. In the present study, artificial micro-RNAs were used to decrease the transcript level of two genes, AtExpA8 (encoding an expansin) and AHL25 (encoding an AT-hook motif nuclear localized protein) in Arabidopsis thaliana. The backbone of the Arabidopsis endogenous MIR319a micro-RNA was used in a site-directed mutagenesis approach for the generation of artificial micro-RNAs targeting two genes. The recombinant cassettes were expressed under the control of the CaMV 35S promoter in individual A. thaliana plants. Transgenic lines of the third generation were tested by isolating total RNA and by subsequent cDNA synthesis using oligo-dT18 primers and mRNAs as templates. The expression of the two target genes was checked through quantitative realtime polymerase chain reaction to confirm reduced transcript levels for AtExpA8 and AHL25. Downregulation of AtExpA8 resulted in the formation of short hypocotyls compared with those of the wild-type control in response to low pH and high salt concentration. This technology could be used to prevent the expression of exogenous and invading genes posing a threat to the normal cellular physiology of the host plant.},
  language  = {en}
}
@article{CzesnickLenhard2016,
  author    = {Czesnick, Hj{\"o}rdis and Lenhard, Michael},
  title     = {Antagonistic control of flowering time by functionally specialized poly(A) polymerases in Arabidopsis thaliana},
  series = {The plant journal},
  volume    = {88},
  journal   = {The plant journal},
  publisher = {Wiley-Blackwell},
  address   = {Hoboken},
  issn      = {0960-7412},
  doi       = {10.1111/tpj.13280},
  pages     = {570 -- 583},
  year      = {2016},
  abstract  = {Polyadenylation is a critical 3-end processing step during maturation of pre-mRNAs, and the length of the poly(A) tail affects mRNA stability, nuclear export and translation efficiency. The Arabidopsis thaliana genome encodes three canonical nuclear poly(A) polymerase (PAPS) isoforms fulfilling specialized functions, as reflected by their different mutant phenotypes. While PAPS1 affects several processes, such as the immune response, organ growth and male gametophyte development, the roles of PAPS2 and PAPS4 are largely unknown. Here we demonstrate that PAPS2 and PAPS4 promote flowering in a partially redundant manner. The enzymes act antagonistically to PAPS1, which delays the transition to flowering. The opposite flowering-time phenotypes in paps1 and paps2 paps4 mutants are at least partly due to decreased or increased FLC activity, respectively. In contrast to paps2 paps4 mutants, plants with increased PAPS4 activity flower earlier than the wild-type, concomitant with reduced FLC expression. Double mutant analyses suggest that PAPS2 and PAPS4 act independently of the autonomous pathway components FCA, FY and CstF64. The direct polyadenylation targets of the three PAPS isoforms that mediate their effects on flowering time do not include FLC sense mRNA and remain to be identified. Thus, our results uncover a role for canonical PAPS isoforms in flowering-time control, raising the possibility that modulating the balance of the isoform activities could be used to fine tune the transition to flowering. Significance Statement The length of the poly(A) tail affects mRNA stability, nuclear export and translation efficiency. Arabidopsis has three isoforms of nuclear poly(A) polymerase (PAPS): PAPS1 plays a major role in organ growth and plant defence. Here we show that PAPS2 and PAPS4 redundantly promote flowering and act antagonistically to PAPS1, which delays flowering. We suggest that modulating the activity of these isoforms fine-tunes the transition to flowering.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nietzsche2016,
  author    = {Nietzsche, Madlen},
  title     = {Identifizierung und Charakterisierung neuer Komponenten der SnRK1-Signaltransduktion in Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98678},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xi, 182},
  year      = {2016},
  abstract  = {F{\"u}r alle Organismen ist die Aufrechterhaltung ihres energetischen Gleichgewichts unter fluktuierenden Umweltbedingungen lebensnotwendig. In Eukaryoten steuern evolution{\"a}r konservierte Proteinkinasen, die in Pflanzen als SNF1-RELATED PROTEIN KINASE1 (SnRK1) bezeichnet werden, die Adaption an Stresssignale aus der Umwelt und an die Limitierung von N{\"a}hrstoffen und zellul{\"a}rer Energie. Die Aktivierung von SnRK1 bedingt eine umfangreiche transkriptionelle Umprogrammierung, die allgemein zu einer Repression energiekonsumierender Prozesse wie beispielsweise Zellteilung und Proteinbiosynthese und zu einer Induktion energieerzeugender, katabolischer Stoffwechselwege f{\"u}hrt. Wie unterschiedliche Signale zu einer generellen sowie teilweise gewebe- und stressspezifischen SnRK1-vermittelten Antwort f{\"u}hren ist bisher noch nicht ausreichend gekl{\"a}rt, auch weil bislang nur wenige Komponenten der SnRK1-Signaltransduktion identifiziert wurden. In dieser Arbeit konnte ein Protein-Protein-Interaktionsnetzwerk um die SnRK1αUntereinheiten aus Arabidopsis AKIN10/AKIN11 etabliert werden. Dadurch wurden zun{\"a}chst Mitglieder der pflanzenspezifischen DUF581-Proteinfamilie als Interaktionspartner der SnRK1α-Untereinheiten identifiziert. Diese Proteine sind {\"u}ber ihre konservierte DUF581Dom{\"a}ne, in der ein Zinkfinger-Motiv lokalisiert ist, f{\"a}hig mit AKIN10/AKIN11 zu interagieren. In planta Ko-Expressionsanalysen zeigten, dass die DUF581-Proteine eine Verschiebung der nucleo-cytoplasmatischen Lokalisierung von AKIN10 hin zu einer nahezu ausschließlichen zellkernspezifischen Lokalisierung beg{\"u}nstigen sowie die Ko-Lokalisierung von AKIN10 und DUF581-Proteinen im Nucleus. In Bimolekularen Fluoreszenzkomplementations-Analysen konnte die zellkernspezifische Interaktion von DUF581-Proteinen mit SnRK1α-Untereinheiten in planta best{\"a}tigt werden. Außerhalb der DUF581-Dom{\"a}ne weisen die Proteine einander keine große Sequenz{\"a}hnlichkeit auf. Aufgrund ihrer F{\"a}higkeit mit SnRK1 zu interagieren, dem Fehlen von SnRK1Phosphorylierungsmotiven sowie ihrer untereinander sehr variabler gewebs-, entwicklungs- und stimulusspezifischer Expression wurde f{\"u}r DUF581-Proteine eine Funktion als Adaptoren postuliert, die unter bestimmten physiologischen Bedingungen spezifische Substratproteine in den SnRK1-Komplex rekrutieren. Auf diese Weise k{\"o}nnten DUF581Proteine die Interaktion von SnRK1 mit deren Zielproteinen modifizieren und eine Feinjustierung der SnRK1-Signalweiterleitung erm{\"o}glichen. Durch weiterf{\"u}hrende Interaktionsstudien konnten DUF581-interagierende Proteine darunter Transkriptionsfaktoren, Proteinkinasen sowie regulatorische Proteine gefunden werden, die teilweise ebenfalls Wechselwirkungen mit SnRK1α-Untereinheiten aufzeigten. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eines dieser Proteine f{\"u}r das eine Beteiligung an der SnRK1Signalweiterleitung als Transkriptionsregulator vermutet wurde n{\"a}her charakterisiert. STKR1 (STOREKEEPER RELATED 1), ein spezifischer Interaktionspartner von DUF581-18, geh{\"o}rt zu einer pflanzenspezifischen Leucin-Zipper-Transkriptionsfaktorfamilie und interagiert in Hefe sowie in planta mit SnRK1. Die zellkernspezifische Interaktion von STKR1 und AKIN10 in Pflanzen unterst{\"u}tzt die Vermutung der kooperativen Regulation von Zielgenen. Weiterhin stabilisierte die Anwesenheit von AKIN10 die Proteingehalte von STKR1, das wahrscheinlich {\"u}ber das 26S Proteasom abgebaut wird. Da es sich bei STKR1 um ein Phosphoprotein mit SnRK1-Phosphorylierungsmotiv handelt, stellt es sehr wahrscheinlich ein SnRK1-Substrat dar. Allerdings konnte eine SnRK1-vermittelte Phosphorylierung von STKR1 in dieser Arbeit nicht gezeigt werden. Der Verlust von einer Phosphorylierungsstelle beeinflusste die Homo- und Heterodimerisierungsf{\"a}higkeit von STKR1 in Hefeinteraktionsstudien, wodurch eine erh{\"o}hte Spezifit{\"a}t der Zielgenregulation erm{\"o}glicht werden k{\"o}nnte. Außerdem wurden Arabidopsis-Pflanzen mit einer ver{\"a}nderten STKR1-Expression ph{\"a}notypisch, physiologisch und molekularbiologisch charakterisiert. W{\"a}hrend der Verlust der STKR1-Expression zu Pflanzen f{\"u}hrte, die sich kaum von Wildtyp-Pflanzen unterschieden, bedingte die konstitutive {\"U}berexpression von STKR1 ein stark vermindertes Pflanzenwachstum sowie Entwicklungsverz{\"o}gerungen hinsichtlich der Bl{\"u}hinduktion und Seneszenz {\"a}hnlich wie sie auch bei SnRK1α-{\"U}berexpression beschrieben wurden. Pflanzen dieser Linien waren nicht in der Lage Anthocyane zu akkumulieren und enthielten geringere Gehalte an Chlorophyll und Carotinoiden. Neben einem erh{\"o}hten n{\"a}chtlichen St{\"a}rkeumsatz waren die Pflanzen durch geringere Saccharosegehalte im Vergleich zum Wildtyp gekennzeichnet. Eine Transkriptomanalyse ergab, dass in den STKR1-{\"u}berexprimierenden Pflanzen unter Energiemangelbedingungen, hervorgerufen durch eine verl{\"a}ngerte Dunkelphase, eine gr{\"o}ßere Anzahl an Genen im Vergleich zum Wildtyp differentiell reguliert war als w{\"a}hrend der Lichtphase. Dies spricht f{\"u}r eine Beteiligung von STKR1 an Prozessen, die w{\"a}hrend der verl{\"a}ngerten Dunkelphase aktiv sind. Ein solcher ist beispielsweise die SnRK1-Signaltransduktion, die unter energetischem Stress aktiviert wird. Die STKR1{\"U}berexpression f{\"u}hrte zudem zu einer verst{\"a}rkten transkriptionellen Induktion von Abwehrassoziierten Genen sowie NAC- und WRKY-Transkriptionsfaktoren nach verl{\"a}ngerter Dunkelphase. Die Transkriptomdaten deuteten auf eine stimulusunabh{\"a}ngige Induktion von Abwehrprozessen hin und konnten eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die ph{\"a}notypischen und physiologischen Auff{\"a}lligkeiten der STKR1-{\"U}berexprimierer liefern.},
  language  = {de}
}