@phdthesis{JadhavSudam2019,
  author    = {Jadhav Sudam, Sagar},
  title     = {Metabolic regulation and key genes of tomato secondary metabolism},
  doi       = {10.25932/publishup-42447},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-424478},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {x, 149},
  year      = {2019},
  abstract  = {Domestication syndrome has resulted in the large loss of genetic variation of crop plants. Because of such genetic loss, productivity of various beneficial secondary (specialized) metabolites that protect against abiotic/biotic stresses, has been narrowed in many domesticated crops. Many key regulators or structural genes of secondary metabolic pathways in the domesticated as well as wild tomatoes are still largely unknown. In recent studies, metabolic quantitative trait loci (mQTL) analysis using the population of introgression lines (ILs), each containing a single introgression from Solanum pennellii (wild tomato) in the genetic background of domesticated tomato (M82, Solanum lycopersicum), has been used for investigation of metabolic regulation and key genes involved in both primary and secondary metabolism. In this thesis, three research projects, i) understanding of metabolic linkage between branched chain amino acids (BCAAs) and secondary metabolism using antisense lines of BCAAs metabolic genes, ii) investigation of novel key genes involved in tomato secondary metabolism and fruit ripening, iii) mapping of drought stress responsive mQTLs in tomato, are presented and discussed. In the first part, metabolic linkage between leucine and secondary metabolism is investigated by analyzing antisense lines of four key genes (ketol-acid reductoisomerase, KARI; dihydroxy-acid dehydratase, DHAD; isopropylmalate dehydratase, IPMD and branched chain aminotransferases1, BCAT1) found previously in mQTL of leucine contents. Obtained results indicate that KARI might be a rate limiting enzyme for iC5 acyl-sucrose synthesis in young leaf but not in red ripe fruits. By integrating obtained results with previous reports, inductive metabolic linkage between BCAAs and other secondary metabolic pathways at DHAD transcriptional levels in fruit is proposed. In the second part, candidate genes that are involved in secondary metabolism and fruit ripening in tomato were found by the approach of expression quantitative trait loci (eQTL) analysis. To predict functions of those candidate genes, functional validation by virus induced gene silencing and transient overexpression were performed. Results obtained by analyzing T0 overexpression and artificial miRNA lines for some of those candidates confirm their predicted functions, for example involved in fruit ripening (WD40, Solyc04g005020) and iC5 acyl-sucrose synthesis (P450, Solyc03g111940). In the third part, mapping of drought stress responsive mQTLs was performed using 57 S. pennellii ILs population. Evaluation of genetic architecture of mQTL analysis resulted in identifying drought responsive ILs (11-2, 8-3-1, 10-1-1 and 3-1). Location of well characterized regulators in these ILs helped to filter potential new key genes involved in drought stress tolerance. Obtained results suggests us our approaches could be viable for narrowing down potential candidates involved in creating interspecific variation in secondary metabolite content and at the level of fruit ripening.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Numberger2019,
  author    = {Numberger, Daniela},
  title     = {Urban wastewater and lakes as habitats for bacteria and potential vectors for pathogens},
  doi       = {10.25932/publishup-43709},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-437095},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 130},
  year      = {2019},
  abstract  = {Wasser ist lebensnotwendig und somit eine essentielle Ressource. Jedoch sind unsere S{\"u}ßwasser-Ressourcen begrenzt und ihre Erhaltung daher besonders wichtig. Verschmutzungen mit Chemikalien und Krankheitserregern, die mit einer wachsenden Bev{\"o}lkerung und Urbanisierung einhergehen, verschlechtern die Qualit{\"a}t unseres S{\"u}ßwassers. Außerdem kann Wasser als {\"U}bertragungsvektor f{\"u}r Krankheitserreger dienen und daher wasserb{\"u}rtige Krankheiten verursachen. Der Leibniz-Forschungsverbund INFECTIONS'21 untersuchte innerhalb der interdisziplin{\"a}ren Forschungsgruppe III - „Wasser", Gew{\"a}sser als zentralen Mittelpunkt f{\"u}r Krankheiterreger. Dabei konzentrierte man sich auf Clostridioides difficile sowie avi{\"a}re Influenza A-Viren, von denen angenommen wird, dass sie in die Gew{\"a}sser ausgeschieden werden. Ein weiteres Ziel bestand darin, die bakterielle Gemeinschaften eines Kl{\"a}rwerkes der deutschen Hauptstadt Berlin zu charakterisieren, um anschließend eine Bewertung des potentiellen Gesundheitsrisikos geben zu k{\"o}nnen. Bakterielle Gemeinschaften des Roh- und Klarwassers aus dem Kl{\"a}rwerk unterschieden sich signifikant voneinander. Der Anteil an Darm-/F{\"a}kalbakterien war relativ niedrig und potentielle Darmpathogene wurden gr{\"o}ßtenteils aus dem Rohwasser entfernt. Ein potentielles Gesundheitsrisiko konnte allerdings von potentiell pathogenen Legionellen wie L. lytica festgestellt werden, deren relative Abundanz im Klarwasser h{\"o}her war als im Rohwasser. Es wurden außerdem drei C. difficile-Isolate aus den Kl{\"a}rwerk-Rohwasser und einem st{\"a}dtischen Badesee in Berlin (Weisser See) gewonnen und sequenziert. Die beiden Isolate aus dem Kl{\"a}rwerk tragen keine Toxin-Gene, wohingegen das Isolat aus dem See Toxin-Gene besitzt. Alle drei Isolate sind sehr nah mit humanen St{\"a}mmen verwandt. Dies deutet auf ein potentielles, wenn auch sporadisches Gesundheitsrisiko hin. (Avi{\"a}re) Influenza A-Viren wurden in 38.8\% der untersuchten Sedimentproben mittels PCR detektiert, aber die Virusisolierung schlug fehl. Ein Experiment mit beimpften Wasser- und Sedimentproben zeigte, dass f{\"u}r die Isolierung aus Sedimentproben eine relativ hohe Viruskonzentration n{\"o}tig ist. In Wasserproben ist jedoch ein niedriger Titer an Influenza A-Viren ausreichend, um eine Infektion auszul{\"o}sen. Es konnte zudem auch festgestellt werden, dass sich „Madin-Darby Canine Kidney (MDCK)―-Zellkulturen im Gegensatz zu embryonierten H{\"u}hnereiern besser eignen, um Influenza A-Viren aus Sediment zu isolieren. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass diese Arbeit m{\"o}gliche Gesundheitsrisiken aufgedeckt hat, wie etwa durch Legionellen im untersuchten Berliner Kl{\"a}rwerk, deren relative Abundanz in gekl{\"a}rtem Abwasser h{\"o}her ist als im Rohwasser. Desweiteren wird indiziert, dass Abwasser und Gew{\"a}sser als Reservoir und Vektor f{\"u}r pathogene Organismen dienen k{\"o}nnen, selbst f{\"u}r nicht-typische Wasser-Pathogene wie C. difficile.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hornick2019,
  author    = {Hornick, Thomas},
  title     = {Impact of climate change effects on diversity and function of pelagic heterotrophic bacteria studied in large-scale mesocosm facilities},
  doi       = {10.25932/publishup-42893},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-428936},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {199},
  year      = {2019},
  abstract  = {Seit der Industriellen Revolution steigt die Konzentration von Kohlenstoffdioxid (CO2) und anderen Treibhausgasen in der Erdatmosph{\"a}re stetig an, wodurch wesentliche Prozesse im Erdsystem beeinflusst werden. Dies wird mit dem Begriff „Klimawandel" umschrieben. Aquatische {\"O}kosysteme sind sehr stark davon betroffen, da sie als Integral vieler Prozesse in einer Landschaft fungieren. Ziel dieser Doktorarbeit war zu bestimmen, wie verschiedene Auswirkungen des Klimawandels die Gemeinschaftsstruktur und Aktivit{\"a}t von heterotrophen Bakterien in Gew{\"a}ssern ver{\"a}ndert, welche eine zentrale Rolle bei biogeochemischen Prozessen einnehmen. Diese Arbeit konzentriert sich auf zwei Aspekte des Klimawandels: (1) Ozeane nehmen einen Großteil des atmosph{\"a}rischen CO2 auf, welches im Meerwasser das chemische Gleichgewicht des Karbonatsystems verschiebt („Ozeanversauerung"). (2) Durch kontinuierlichen Anstieg der Erdoberfl{\"a}chentemperatur werden Ver{\"a}nderungen im Klimasystem der Erde vorhergesagt, welche u. a. die H{\"a}ufigkeit und Heftigkeit von episodischen Wetterereignissen (z.B. St{\"u}rme) verst{\"a}rken wird. Insbesondere Sommer-St{\"u}rme sind dabei in der Lage die sommerliche Temperaturschichtung der Wassers{\"a}ule in Seen zu zerst{\"o}ren. Beide Effekte des Klimawandels k{\"o}nnen weitreichende Auswirkungen auf Wasserchemie/-physik sowie die Verteilung von Organismen haben, was mittels Mesokosmen simuliert wurde. Dabei untersuchten wir den Einfluss der Ozeanversauerung auf heterotrophe bakterielle Prozesse in der Ostsee bei geringen Konzentrationen an gel{\"o}sten N{\"a}hrstoffen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Ozeanversauerungseffekte in Kombination mit N{\"a}hrstofflimitation indirekt das Wachstum von heterotrophen Bakterien durch ver{\"a}nderte trophische Interaktionen beeinflussen k{\"o}nnen und potentiell zu einer Erh{\"o}hung der Autotrophie des {\"O}kosystems f{\"u}hren. In einer weiteren Studie analysierten wir, wie Ozeanversauerung die Umsetzung und Qualit{\"a}t gel{\"o}sten organischen Materials (DOM) durch heterotrophe Bakterien beeinflussen kann. Die Ergebnisse weisen jedoch darauf hin, dass {\"A}nderungen in der DOM-Qualit{\"a}t durch heterotrophe bakterielle Prozesse mit zunehmender Ozeanversauerung unwahrscheinlich sind. Desweiteren wurde der Einfluss eines starken Sommer-Sturmes auf den stratifizierten, oligotroph-mesotrophen Stechlinsee simuliert. Mittels oberfl{\"a}chlicher Durchmischung in Mesokosmen wurde die bestehende Thermokline zerst{\"o}rt und die durchmischte Oberfl{\"a}chenwasserschicht vergr{\"o}ßert. Dies {\"a}nderte die physikalischen und chemischen Gradienten innerhalb der Wassers{\"a}ule. Effekte der Einmischung von Tiefenwasser {\"a}nderten in der Folge die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaftsstruktur und stimulierten das Wachstum filament{\"o}ser Cyanobakterien, die zu einer Cyanobakterien-Bl{\"u}te f{\"u}hrte und so maßgeblich die metabolischen Prozesse von heterotrophen Bakterien bestimmte. Unsere Studie gibt ein mechanistisches Verst{\"a}ndnis, wie Sommer-St{\"u}rme bakterielle Gemeinschaften und Prozesse f{\"u}r l{\"a}ngere Zeit w{\"a}hrend der sommerlichen Stratifizierung beeinflussen k{\"o}nnen. Die in dieser Arbeit pr{\"a}sentierten Ergebnisse zeigen Ver{\"a}nderungen bakterieller Gemeinschaften und Prozesse, welche mit dem einhergehenden Klimawandel erwartet werden k{\"o}nnen. Diese sollten bei Beurteilung klimarelevanter Fragen hinsichtlich eines zuk{\"u}nftigen Gew{\"a}sser-managements Ber{\"u}cksichtigung finden.},
  language  = {en}
}