skupina Dr. Alisdair Fernie se zaměřuje na identifikaci faktorů podílejících se na metabolických regulace primárního metabolismu v obou fotosyntetických a heterotrofní tkání. Zvláštní pozornost je věnována úloze cyklu kyseliny trikarboxylové a jeho účasti v různých biologických procesech.
Jsme dále kabelového široké genetické rozmanitosti, aby bylo možné pochopit genetika metabolitu akumulace a jsou v současné době vyvíjí vysoce citlivé analytické nástroje pro určení metabolických toků. Primární modelové systémy jsou různé druhy rajčat, kukuřice a Arabidopsis thaliana.
manipulace s dominantními toky metabolismu uhlíku
V bramboru (Solanum tuberosum), přijali jsme více strategií upravit tok uhlíku do škrobu. Je zajímavé, že ve všech případech se glykolýza zvyšuje, zatímco syntéza škrobu v těchto transgenních rostlinách klesá. V současné době se také zabýváme analýzou přechodu sacharózy a škrobu v rajčatech (Solanum lycopersicum). Mezi naše zájmy patří jak Transport sacharózy, tak její použití v dřezových orgánech.Poháněn nečekané metabolický posun směrem k dýchání v rostlinách vykazujících zvýšenou sucrolysis, jsme iniciovali projekt týká pochopení, lepší příspěvek KREBSOVA cyklu, enzymy metabolických nařízení (také v rajčatové). Zajímavé je, že tyto studie odhalily velmi těsné vazby mezi mitochondriálním a fotosyntetickým metabolismem, které dále zkoumáme.
Analytické a experimentální vývoj nástrojů
Tyto zajímavé výsledky nucen nás rozvíjet širokou škálu analytických nástrojů, aby lépe studovat složitosti buněčných biosyntetických stroje. Zdokonalili jsme nevodné subcelulární frakcionační techniky, abychom oddělili chloroplasty a vakuoly od cytosolu. Provozujeme systém profilování metabolitů pomocí GC-MS, který nám umožňuje rozlišovat mezi velkým počtem metabolitů v každém z těchto vzorků (subcelulární frakce nebo vzorky tkáně). Tímto způsobem lze profilovat více než 300 sloučenin > 100 těchto sloučenin, které mají známé chemické struktury. Další experimentální vývoj, který zkoumáme, je použití chemicky indukovatelných promotorů řídit expresi transgenu v kontrolovaným způsobem, aby se studium poruch metabolismu na časové bázi. V posledních letech jsme navíc založili RT-PCR platformu pro rajče transkripční faktory a citlivé metody pro následující metabolismus stabilní izotop značeného substrátu a LC-MS platforma pro analýzu rostlinných phenylpropanoids a cílená hormonální analýzy.
Metabolické profilování v čeledi lilkovitých druhů
Metabolické profilování pomocí plynové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (GC-MS) technologie představuje rychlý a robustní metodika pro multiparallel analýzu metabolitů a z velké části nevyužitý potenciál v oblasti funkční genomiky. V současné době používáme tuto techniku k profilování primárního metabolismu geneticky a ekologicky rozmanitých systémů rostlin Solanaceous (brambor i rajčat). Použití této techniky v tandemu s bioinformatická nástroje pro dolování dat umožňuje komplexní analýzu metabolické fenotypy a identifikace metabolických phenocopies (tj. dvě různě manipulovat systémů, které se podobají jeden druhému, a to na základě jejich metabolické doplňuje). Navíc, skutečnost, že tato metoda poskytuje informace o mnoha metabolitů v rámci jednoho extrakt usnadňuje aplikaci rozsáhlé srovnávací analýzy mezi různými metabolity, a tak umožňuje mnoho závěrů týkajících se metabolické interakce v rámci těchto systémů.
zavázali Jsme velký projekt ve spolupráci s Prof. Dani Zamir (Hebrew University of Jerusalem, Rehovot), ve kterém máme profilované metabolické doplněk z řady více než 80 Solanum lycopersicum introgression linky, každá z nich představuje definované a odlišené substituce z Solanum pennelli, které pokrývají celý genom. Profilování těchto linií bude zahrnovat MS analýzu spolu s analýzou polymerních sloučenin, jako je škrob, protein, a komponenty buněčné stěny. V poslední době jsme rozšířili na tyto sloučeniny, tkáně a na úrovni druhu, aby mnohem vyšší rozlišení genetické kontrolu metabolismu a jak cest, a dokonce i rostlinných orgánů soutěžit o substrát v rámci rozsahu podmínek prostředí.
Také v rajčatové ovoce, začali jsme odhalili funkční síť spojena s transkripční faktory a projekty běží na metabolické inženýrství a metabolomika asistované chov fenoly (které jsou dobře známé tím, že mají zdravotní přínos pro lidi, stejně jako pomoci ve stresových odpovědí v rámci samotné rostliny). V Arabidopsis jsme následující podobný přístup s ohledem na fenoly – věnovat zvláštní pozornost izolaci, identifikaci a funkční charakterizaci nových phenylpropanoids.
Další skupinové aktivity
Skupina Alisdair Fernie je také, prostřednictvím financování z EU, programu horizont 2020 TEAMING PROJEKTU PlantaSyst (SGA-ČSA Č. 664621 a Ne 739582 pod FPA Č. 664620) v současné době podílí v napomáhání vytvoření Centra Rostlinných Systémů Biologie a Biotechnologie v Plovdiv, Bulharsko.