@phdthesis{Unterstab2005,
  author    = {Unterstab, Gunhild},
  title     = {Charakterisierung der viralen Genprodukte p10 und P des Borna Disease Virus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6905},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Das Borna Disease Virus (BDV, Bornavirus) besitzt ein einzelstr{\"a}ngiges RNA-Genom negativer Polarit{\"a}t und ist innerhalb der Ordnung Mononegavirales der Prototyp einer eigenen Virusfamilie, die der Bornaviridae. Eine außergew{\"o}hnliche Eigenschaft des Virus ist seine nukle{\"a}re Transkription und Replikation, eine weitere besteht in seiner F{\"a}higkeit, als neurotropes Virus sowohl in vivo als auch in vitro persistente Infektionen zu etablieren. Die zugrunde liegenden Mechanismen sowohl der Replikation als auch der Persistenz sind derzeit noch unzureichend verstanden, auch deshalb, weil das Virus noch relativ „jung" ist: Erste komplette Sequenzen des RNA-Genoms wurden 1994 publiziert und erst vor einigen Monaten gelang die Generierung rekombinanter Viren auf der Basis klonierter cDNA. Im Mittelpunkt dieser Arbeit standen das p10 Protein und das Phosphoprotein (P), die von der gemeinsamen Transkriptionseinheit II in {\"u}berlappenden Leserahmen kodiert werden. Als im Kern der Wirtszelle replizierendes Virus ist das Bornavirus auf zellul{\"a}re Importmechanismen angewiesen, um den Kernimport aller an der Replikation beteiligten viralen Proteine zu gew{\"a}hrleisten. Das p10 Protein ist ein negativer Regulator der viralen RNA-abh{\"a}ngigen RNA-Polymerase (L). In vitro Importexperimente zeigten, dass p10 {\"u}ber den klassischen Importin alpha/beta abh{\"a}ngigen Kernimportweg in den Nukleus transportiert wird. Dies war unerwartet, da p10 kein vorhersagbares klassisches Kernlokalisierungssignal (NLS) besitzt und weist darauf hin, dass der zellul{\"a}re Importapparat offensichtlich flexibler ist als allgemein angenommen. Die ersten 20 N-terminalen AS vermitteln sowohl Kernimport als auch die Bindung an den Importrezeptor Importin alpha. Durch Di-Alanin-Austauschmutagenese wurden die f{\"u}r diesen Transportprozess essentiellen AS identifiziert und die Bedeutung hydrophober und polarer AS-Reste demonstriert. Die F{\"a}higkeit des Bornavirus, persistente Infektionen zu etablieren, wirft die Frage auf, wie das Virus die zellul{\"a}ren antiviralen Abwehrmechanismen, insbesondere das Typ I Interferon (IFN)-System, unterwandert. Das virale P Protein wurde in dieser Arbeit als potenter Antagonist der IFN-Induktion charakterisiert. Es verhindert die Phosphorylierung des zentralen Transkriptionsfaktors IRF3 durch die zellul{\"a}re Kinase TBK1 und somit dessen Aktivierung. Der Befund, dass P mit TBK1 Komplexe bildet und zudem auch als Substrat f{\"u}r die zellul{\"a}re Kinase fungiert, erlaubt es, erstmalig einen Mechanismus zu postulieren, in dem ein virales Protein (BDV-P) als putatives TBK1-Pseudosubstrat die IRF3-Aktivierung kompetitiv hemmt.},
  subject      = {Interferon <beta->},
  language  = {de}
}
@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}
}
@phdthesis{Frenzel2015,
  author    = {Frenzel, Sabine},
  title     = {Die Rolle der Umamirezeptoruntereinheit Tas1r1 jenseits ihrer gustatorischen Bedeutung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-79502},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XV, 172},
  year      = {2015},
  abstract  = {Aminos{\"a}uren sind lebensnotwendige Molek{\"u}le f{\"u}r alle Organismen. Ihre Erkennung im K{\"o}rper erm{\"o}glicht eine bedarfsgerechte Regulation ihrer Aufnahme und ihrer Verwertung. Welcher Chemosensor f{\"u}r diese Erkennung jedoch hauptverantwortlich ist, ist bisher unklar. In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle der Umamigeschmacksrezeptoruntereinheit Tas1r1 jenseits ihrer gustatorischen Bedeutung f{\"u}r die Aminos{\"a}uredetektion in der Mundh{\"o}hle untersucht. In der histologischen Tas1r1-Expressionsanalyse nichtgustatorischer Gewebe der Mauslinie Tas1r1-Cre/ROSA26-tdRFP wurde {\"u}ber die Detektion des Reporterproteins tdRFP die Expression des Tas1r1 in allen untersuchten Geweben (Speiser{\"o}hre, Magen, Darm, Bauchspeicheldr{\"u}se, Leber, Niere, Muskel- und Fettgewebe, Milz, Thymus, Lymphknoten, Lunge sowie Hoden) nachgewiesen. Mit Ausnahme von D{\"u}nndarm und Hoden gelang hierbei der Nachweis erstmals spezifisch auf zellul{\"a}rer Ebene. Caecum und Lymphknoten wurden zudem neu als Expressionsorte des Tas1r1 identifiziert. Trotz der beobachteten weiten Verbreitung des Tas1r1 im Organismus - unter anderem auch in Geweben, die f{\"u}r den Proteinstoffwechsel besonders relevant sind - waren im Zuge der durchgef{\"u}hrten Untersuchung potentieller extraoraler Funktionen des Rezeptors durch ph{\"a}notypische Charakterisierung der Mauslinie Tas1r1-BLiR nur schwache Auswirkungen auf Aminos{\"a}urestoffwechsel bzw. Stickstoffhaushalt im Falle eines Tas1r1-Knockouts detektierbar. W{\"a}hrend sich Ern{\"a}hrungsverhalten, Gesamtphysiologie, Gewebemorphologie sowie Futterverdaulichkeit unver{\"a}ndert zeigten, war die renale Stickstoffausscheidung bei Tas1r1-Knockout-M{\"a}usen auf eiweißarmer sowie auf eiweißreicher Di{\"a}t signifikant verringert. Eine {\"U}berdeckung der Auswirkungen des Tas1r1-Knockouts aufgrund kompensatorischer Effekte durch den Aminos{\"a}uresensor CaSR oder den Peptidsensor Gpr93 war nicht nachweisbar. Es bleibt offen, ob andere Mechanismen oder andere Chemosensoren an einer Kompensation beteiligt sind oder aber Tas1r1 in extraoralem Gewebe andere Funktionen als die der Aminos{\"a}uredetektion {\"u}bernimmt. Unterschiede im extraoralen Expressionsmuster der beiden Umamirezeptor-untereinheiten Tas1r1 und Tasr3 lassen Spekulationen {\"u}ber andere Partner, Liganden und Funktionen zu.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kluth2012,
  author    = {Kluth, Oliver},
  title     = {Einfluss von Glucolipotoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen diabetessuszeptibler und -resistenter Mausst{\"a}mme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61961},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von Glucose- und Lipidtoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen von Langerhans-Inseln in einem diabetesresistenten (B6.V-Lepob/ob, ob/ob) sowie diabetessuszeptiblen (New Zealand Obese, NZO) Mausmodell zu untersuchen. Es sollten molekulare Mechanismen identifiziert werden, die zum Untergang der β-Zellen in der NZO-Maus f{\"u}hren bzw. zum Schutz der β-Zellen der ob/ob-Maus beitragen. Zun{\"a}chst wurde durch ein geeignetes di{\"a}tetisches Regime in beiden Modellen durch kohlenhydratrestriktive Ern{\"a}hrung eine Adipositas(Lipidtoxizit{\"a}t) induziert und anschließend durch F{\"u}tterung einer kohlenhydrathaltigen Di{\"a}t ein Zustand von Glucolipotoxizit{\"a}t erzeugt. Dieses Vorgehen erlaubte es, in der NZO-Maus in einem kurzen Zeitfenster eine Hyperglyk{\"a}mie sowie einen β-Zelluntergang durch Apoptose auszul{\"o}sen. Im Vergleich dazu blieben ob/ob-M{\"a}use l{\"a}ngerfristig normoglyk{\"a}misch und wiesen keinen β-Zelluntergang auf. Die Ursache f{\"u}r den β-Zellverlust war die Inaktivierung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs, wie durch Abnahme von phospho-AKT, phospho-FoxO1 sowie des β-zellspezifischen Transkriptionsfaktors PDX1 gezeigt wurde. Mit Ausnahme des Effekts einer Dephosphorylierung von FoxO1, konnten ob/ob-M{\"a}use diesen Signalweg aufrechterhalten und dadurch einen Verlust von β-Zellen abwenden. Die glucolipotoxischen Effekte wurden in vitro an isolierten Inseln beider St{\"a}mme und der β-Zelllinie MIN6 best{\"a}tigt und zeigten, dass ausschließlich die Kombination hoher Glucose und Palmitatkonzentrationen (Glucolipotoxizit{\"a}t) negative Auswirkungen auf die NZO-Inseln und MIN6-Zellen hatte, w{\"a}hrend ob/ob-Inseln davor gesch{\"u}tzt blieben. Die Untersuchung isolierter Inseln ergab, dass beide St{\"a}mme unter glucolipotoxischen Bedingungen keine Steigerung der Insulinexpression aufweisen und sich bez{\"u}glich ihrer Glucose-stimulierten Insulinsekretion nicht unterscheiden. Mit Hilfe von Microarray- sowie immunhistologischen Untersuchungen wurde gezeigt, dass ausschließlich ob/ob-M{\"a}use nach Kohlenhydratf{\"u}tterung eine kompensatorische transiente Induktion der β-Zellproliferation aufwiesen, die in einer nahezu Verdreifachung der Inselmasse nach 32 Tagen m{\"u}ndete. Die hier erzielten Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass der β-Zelluntergang der NZO-Maus auf eine Beeintr{\"a}chtigung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs sowie auf die Unf{\"a}higkeit zur β- Zellproliferation zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Umgekehrt erm{\"o}glichen der Erhalt des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs und die Induktion der β-Zellproliferation in der ob/ob-Maus den Schutz vor einer Hyperglyk{\"a}mie und einem Diabetes.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schaefer2024,
  author    = {Sch{\"a}fer, Marj{\"a}nn Helena},
  title     = {Untersuchungen zur Evolution der 15-Lipoxygenase (ALOX15) bei S{\"a}ugetieren und funktionelle Charakterisierung von Knock-in-M{\"a}usen mit humanisierter Reaktionsspezifit{\"a}t der 15-Lipoxygenase-2 (Alox15b)},
  doi       = {10.25932/publishup-62034},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-620340},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XVII, 280},
  year      = {2024},
  abstract  = {Arachidons{\"a}urelipoxygenasen (ALOX-Isoformen) sind Lipid-peroxidierenden Enzyme, die bei der Zelldifferenzierung und bei der Pathogenese verschiedener Erkrankungen bedeutsam sind. Im menschlichen Genom gibt es sechs funktionelle ALOX-Gene, die als Einzelkopiegene vorliegen. F{\"u}r jedes humane ALOX-Gen gibt es ein orthologes Mausgen. Obwohl sich die sechs humanen ALOX-Isoformen strukturell sehr {\"a}hnlich sind, unterscheiden sich ihre funktionellen Eigenschaften deutlich voneinander. In der vorliegenden Arbeit wurden vier unterschiedliche Fragestellungen zum Vorkommen, zur biologischen Rolle und zur Evolutionsabh{\"a}ngigkeit der enzymatischen Eigenschaften von S{\"a}ugetier-ALOX-Isoformen untersucht: 1) Spitzh{\"o}rnchen (Tupaiidae) sind evolution{\"a}r n{\"a}her mit dem Menschen verwandt als Nagetiere und wurden deshalb als Alternativmodelle f{\"u}r die Untersuchung menschlicher Erkrankungen vorgeschlagen. In dieser Arbeit wurde erstmals der Arachidons{\"a}urestoffwechsel von Spitzh{\"o}rnchen untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass im Genom von Tupaia belangeri vier unterschiedliche ALOX15-Gene vorkommen und die Enzyme sich hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften {\"a}hneln. Diese genomische Vielfalt, die weder beim Menschen noch bei M{\"a}usen vorhanden ist, erschwert die funktionellen Untersuchungen zur biologischen Rolle des ALOX15-Weges. Damit scheint Tupaia belangeri kein geeigneteres Tiermodel f{\"u}r die Untersuchung des ALOX15-Weges des Menschen zu sein. 2) Entsprechend der Evolutionshypothese k{\"o}nnen S{\"a}ugetier-ALOX15-Orthologe in Arachidons{\"a}ure-12-lipoxygenierende- und Arachidons{\"a}ure-15-lipoxygenierende Enzyme eingeteilt werden. Dabei exprimieren S{\"a}ugetierspezies, die einen h{\"o}heren Evolutionsgrad als Gibbons aufweisen, Arachidons{\"a}ure-15-lipoxygenierende ALOX15-Orthologe, w{\"a}hrend evolution{\"a}r weniger weit entwickelte S{\"a}ugetiere Arachidons{\"a}ure-12 lipoxygenierende Enzyme besitzen. In dieser Arbeit wurden elf neue ALOX15-Orthologe als rekombinante Proteine exprimiert und funktionell charakterisiert. Die erhaltenen Ergebnisse f{\"u}gen sich widerspruchsfrei in die Evolutionshypothese ein und verbreitern deren experimentelle Basis. Die experimentellen Daten best{\"a}tigen auch das Triadenkonzept. 3) Da humane und murine ALOX15B-Orthologe unterschiedliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, k{\"o}nnen Ergebnisse aus murinen Krankheitsmodellen zur biologischen Rolle der ALOX15B nicht direkt auf den Menschen {\"u}bertragen werden. Um die ALOX15B-Orthologen von Maus und Mensch funktionell einander anzugleichen, wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Knock-in M{\"a}use durch die In vivo Mutagenese mittels CRISPR/Cas9-Technik hergestellt. Diese exprimieren eine humanisierte Mutante (Doppelmutation von Tyrosin603Asparagins{\"a}ure+Histidin604Valin) der murinen Alox15b. Diese M{\"a}use waren lebens- und fortpflanzungsf{\"a}hig, zeigten aber geschlechtsspezifische Unterschiede zu ausgekreuzten Wildtyp-Kontrolltieren im Rahmen ihre Individualentwicklung. 4) In vorhergehenden Untersuchungen zur Rolle der ALOX15B in Rahmen der Entz{\"u}ndungsreaktion wurde eine antiinflammatorische Wirkung des Enzyms postuliert. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob eine Humanisierung der murinen Alox15b die Entz{\"u}ndungsreaktion in zwei verschiedenen murinen Entz{\"u}ndungsmodellen beeinflusst. Eine Humanisierung der murinen Alox15b f{\"u}hrte zu einer verst{\"a}rkten Ausbildung von Entz{\"u}ndungssymptomen im induzierten Dextran-Natrium-Sulfat-Kolitismodell. Im Gegensatz dazu bewirkte die Humanisierung der Alox15b eine Abschw{\"a}chung der Entz{\"u}ndungssymptome im Freund'schen Adjuvans Pfoten{\"o}demmodell. Diese Daten deuten darauf hin, dass sich die Rolle der ALOX15B in verschiedenen Entz{\"u}ndungsmodellen unterscheidet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Senger2007,
  author    = {Senger, Toralf},
  title     = {Untersuchungen zur Metallhom{\"o}ostase in Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13234},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2007},
  abstract  = {Alle Organismen sind f{\"u}r ihr {\"U}berleben auf Metalle angewiesen. Hierbei gibt es f{\"u}r jedes Metall einen Konzentrationsbereich, der das Optimum zwischen Metallmangel, -bedarf und -toxizit{\"a}t darstellt. Es gilt mittlerweile als erwiesen, dass alle Organismen zur Aufrechterhaltung des Metallgleichgewichts ein komplexes Netzwerk von Proteinen und niedermolekularen Verbindungen entwickelt haben. Die molekularen Komponenten dieses Netzwerks sind nur zu einem Teil bekannt und charakterisiert: In den letzten Jahren wurden einige Proteinfamilien identifiziert, deren Mitglieder Metalle durch Lipidmembranen transportieren. Eine dieser Metalltransporterfamilien ist die Cation Diffusion Facilitator (CDF)-Familie: Alle charakterisierten Mitglieder exportieren Metalle aus dem Zytoplasma - entweder in zellul{\"a}re Kompartimente oder aus der Zelle heraus. Von den zw{\"o}lf Mitgliedern dieser Familie in Arabidopsis thaliana (A. thaliana) - Metall Toleranz Protein (MTP)-1 bis -12 - wurden bisher AtMTP1 und AtMTP3 charakterisiert. In dieser Arbeit wird die Charakterisierung von AtMTP2 beschrieben. Wie die homologen Proteine AtMTP1 und AtMTP3 f{\"u}hrt AtMTP2 zu Zn-Toleranz, wenn es heterolog in Zn-sensitiven Hefemutanten exprimiert wird. Mit AtMTP2 transformierte Hefemutanten zeigten dar{\"u}ber hinaus erh{\"o}hte Co-Toleranz. Expression von chim{\"a}ren AtMTP2/GFP Fusionsproteinen in Hefe, A.thaliana protoplasten und in stabil transformierten A.thalinana Planzenlinien deutet auf Lokalisation of AtMTP2 in Membranen des Endoplasmatischen Retikulums (ER) hin, wenn GFP an den C-Terminus von MTP2 fusioniert wird. Fusion of GFP an den N-Terminus von AtMTP2 f{\"u}hrte zu Lokalisation in der vakuol{\"a}ren Membran, was wahrscheinlichsten auf Fehllokalisierung durch Maskierung eines ER-Retentionsmotivs (XXRR) am N-Terminus von AtMTP2 zur{\"u}ckgeht. Dies legt nahe, dass AtMTP2 die erw{\"a}hnten Metalle in das Endomembransystem der Zelle transportieren kann. Eine gewebespezifische Lokalisierung wurde mit Pflanzen durchgef{\"u}hrt, die das β-Glucuronidase (GUS)-Reporterprotein bzw. chim{\"a}re Fusionsproteine aus EGFP und AtMTP2 unter Kontrolle des nativen pMTP2-Promotors exprimierten. Diese Experimente best{\"a}tigten zum einen, dass der pMTP2-Promotor nur unter Zn-Defizienz aktiv ist. GUS-Aktivit{\"a}t wurde unter diesen Bedingungen in zwei Zonen der Wurzelspitze beobachtet: in den isodiametrischen Zellen der meristematischen Zone und in der beginnenden Wurzelhaarzone. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass die EGFP-Fusionsproteine unter Kontrolle des nativen pMTP2-Promotors nur in epidermalen Zellen exprimiert werden. F{\"u}r eine homozygote Knockout- Linie, mtp2-S3, konnte bisher kein eindeutiger Ph{\"a}notyp identifiziert werden. Auf Grundlage der bisher durchgef{\"u}hrten Charakterisierung von AtMTP2 erscheinen zwei Modelle der Funktion von AtMTP2 in der Pflanze m{\"o}glich: AtMTP2 k{\"o}nnte essentiell f{\"u}r die Versorgung des ER mit Zn unter Zn-Mangelbedingungen sein. Hierf{\"u}r spricht, dass AtMTP2 in jungen, teilungsaktiven und damit Zn-ben{\"o}tigenden Wurzelzonen exprimiert wird. Die auf die Epidermis beschr{\"a}nkte Lokalisation k{\"o}nnte bei diesem Modell auf die M{\"o}glichkeit der zwischenzellul{\"a}ren Zn-Verteilung innerhalb des ER {\"u}ber Desmotubules hindeuten. Alternativ k{\"o}nnte AtMTP2 eine Funktion bei der Detoxifizierung von Zn unter Zn-Schock Bedingungen haben: Es ist bekannt, dass unter Zn- Mangelbedingungen die Expression der zellul{\"a}ren Zn-Aufnahmesysteme hochreguliert wird. Wenn nun die Zn-Verf{\"u}gbarkeit im Boden z. B durch eine pH-{\"A}nderung innerhalb kurzer Zeit stark ansteigt, besteht die Notwendigkeit der Entgiftung von Zn innerhalb der Zelle, bis der starke Einstrom von Zn ins Zytoplasma durch die Deaktivierung der Zn-Aufnahmesysteme und einer geringeren Expression in der Pflanze gedrosselt ist. Ein {\"a}hnlicher Mechanismus wurde in der B{\"a}ckerhefe S. cerevisae beschrieben, in der dar{\"u}ber hinaus ein Zn-Transporter verst{\"a}rkt exprimiert wird, der Zn durch Transport in die Vakuole entgiften kann. Es ist durchaus m{\"o}glich, dass in Arabidopsis AtMTP2 die Zn-Detoxifizierung unter diesen speziellen Bedingungen durch Zn-Transport in das ER oder die Vakuole vermittelt. Zur Identifikation weiterer Komponenten des Metallhom{\"o}ostasenetzwerks sind verschiedene Ans{\"a}tze denkbar. In dieser Arbeit wurde in Hefe ein heterologer Screen durchgef{\"u}hrt, um Interaktoren f{\"u}r vier Mitglieder der Arabidopsis-CDF-Familie zu identifizieren. Unter den 11 im Hefesystem best{\"a}tigten Kandidaten befindet sich mit AtSPL1 ein AtMTP1-Interaktionskandidat, der m{\"o}glicherweise eine Rolle bei der Cu-,Zn-Hom{\"o}ostase spielt. Als wahrscheinliche AtMTP3-Interaktionskandidaten wurde die c"-Untereinheit der vakuol{\"a}ren H+-ATPase AtVHA identifiziert sowie mit AtNPSN13 ein Protein, das vermutlich eine Rolle bei Fusionen von Vesikeln mit Zielmembranen spielt. Ein anderer Ansatz zur Identifikation neuer Metallhom{\"o}ostasegene ist die vergleichende Elementanalyse von nat{\"u}rlichen oder mutagenisierten Pflanzenpopulationen. Voraussetzung f{\"u}r diesen Ansatz ist die schnelle und genaue Analyse des Elementgehalts von Pflanzen. Eine etablierte Methode zur simultanen Bestimmung von bis zu 65 Elementen in einer Probe ist die Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES). Der limitierende Faktor f{\"u}r einen hohen Probendurchsatz ist die Notwendigkeit, Proben f{\"u}r die Analyse zu verfl{\"u}ssigen. Eine alternative Methode der Probenzuf{\"u}hrung zum Analyseger{\"a}t ist die elektrothermale Verdampfung (ETV) der Probe. Zur weitgehend automatisierten Analyse von Pflanzenmaterial mit minimiertem Arbeitsaufwand wurde eine Methode entwickelt, die auf der Kopplung der ETV mit der ICP OES basiert.},
  language  = {de}
}