gruppen af Dr. Alisdair Fernie fokuserer på at identificere faktorer involveret i metabolisk regulering af primær metabolisme inden for både fotosyntetisk og heterotrofisk væv. Der lægges særlig vægt på den rolle, som tricarbonsyrecyklussen spiller, og dens deltagelse i forskellige biologiske processer.
Vi udnytter desuden bred genetisk mangfoldighed for at forstå genetikken ved ophobning af metabolitter og udvikler i øjeblikket meget følsomme analytiske værktøjer til at bestemme metaboliske strømme. Forskellige arter af tomat, majs og Arabidopsis thaliana er de primære model systemer, der anvendes.
Manipulation af de dominerende strømme af kulstofmetabolisme
Different tomato accession lines (Solanum spec.) and Arabidopsis thaliana are the most important model organism for the group. 
i kartoffel (Solanum tuberosum) har vi taget flere strategier for at justere kulstofstrømmen til stivelse. Interessant nok øges glycolyse i alle tilfælde, mens stivelsessyntesen falder i disse transgene planter. Vi er i øjeblikket også involveret i at analysere saccharose-stivelsesovergangen i tomaten (Solanum lycopersicum). Hvor vores interesser omfatter både saccharosetransport og dens anvendelse i vaskeorganer.Drevet af det uventede metaboliske skift mod respiration i planter, der udviser forbedret sucrolyse, indledte vi et projekt, der vedrørte bedre forståelse af TCA-cyklusens Bidrag til metabolisk regulering (også i tomat). Spændende, disse undersøgelser afslørede meget stramme forbindelser mellem mitokondrie og fotosyntetisk metabolisme, som vi undersøger yderligere.
analytisk og eksperimentel værktøjsudvikling
disse spændende resultater tvang os til at udvikle en bred vifte af analytiske værktøjer til bedre at studere indviklingen i cellulære biosyntetiske maskiner. Vi har perfektioneret ikke-vandige subcellulære fraktioneringsteknikker for at adskille kloroplaster og vakuoler fra cytosol. Vi driver et metabolitprofileringssystem ved hjælp af GC-MS, som gør det muligt for os at skelne mellem et stort antal metabolitter inden for hver af disse prøver (subcellulære fraktioner eller vævsprøver). Over 300 forbindelser kan profileres på denne måde > 100 af disse forbindelser med kendte kemiske strukturer. En yderligere eksperimentel udvikling, som vi udforsker, er brugen af kemisk inducerbare promotorer til at drive transgenekspression på en kontrolleret måde for at studere forstyrrelser af metabolisme på et tidsmæssigt grundlag. I de senere år har vi desuden etableret en RT-PCR-platform for tomattranskriptionsfaktorer og følsomme metoder til at følge metabolismen af stabilt isotopmærket substrat og en LC-MS-baseret platform til analyse af plantefenylpropanoider og målrettet hormonanalyse.
metabolisk profilering i Solanaceous arter
metabolisk profilering ved hjælp af gaskromatografi massespektrometri (GC-MS) teknologier repræsenterer både en hurtig og robust metode til multiparallel metabolitanalyse og et stort set uudnyttet potentiale inden for funktionel genomik. Vi er i øjeblikket i færd med at bruge denne teknik til at profilere den primære metabolisme af genetisk og miljømæssigt forskellige Solanaceous plantesystemer (både kartoffel og tomat). Anvendelse af denne teknik sammen med bioinformatiske værktøjer til datamining muliggør omfattende analyse af metaboliske fænotyper og identifikation af metaboliske fænokopier (dvs.to forskelligt manipulerede systemer, der ligner hinanden på basis af deres metaboliske komplement). Desuden letter det faktum, at denne metode giver information om mange metabolitter inden for et enkelt ekstrakt, anvendelsen af en omfattende korrelationsanalyse mellem de forskellige metabolitter og gør det således muligt at drage mange konklusioner vedrørende metaboliske interaktioner inden for disse systemer.
Different introgression lines of Solanum lycopersicum each harbouring definded and distinct substitutions from Solanum pennelli that cover the entire genome. 
Vi har gennemført et stort projekt i samarbejde med Prof. Dani (hebraisk Universitet i Jerusalem, Rehovot), hvor vi har profileret det metaboliske komplement af en serie på over 80 Solanum lycopersicum introgressionslinjer, der hver indeholder definerede og forskellige substitutioner fra Solanum pennelli, der dækker hele genomet. Profilering af disse linjer vil omfatte MS-analyse sammen med analyse af polymere forbindelser såsom stivelse, protein, og cellevægskomponenter. For nylig har vi udvidet disse på stof -, vævs-og artsniveau for at give en meget højere opløsning af den genetiske kontrol af metabolisme og hvordan veje og endda planteorganer konkurrerer om substrat under en række miljøforhold.
Co-expression network between polyphenol metabolism and light signalling related genes. Co-expression data obtained from a co-expression database generated by ~1,400 of Affymetrix ATH1 microarrays was used in the construction of a co-expression network. Each node represents polyphenol metabolism (blue) and light signaling related genes (yellow). Co-ekspressionsnetværk mellem polyphenolmetabolisme og lyssignalrelaterede gener. Co-ekspressionsdata opnået fra en co-ekspressionsdatabase genereret af ~1.400 af Affymetriks ATH1 microarrays blev brugt til konstruktion af et co-ekspressionsnetværk. Hver knude repræsenterer polyphenol metabolisme (blå) og lys signalering relaterede gener (gul).
også i tomatfrugt er vi begyndt at afsløre funktionelt netværk forbundet med transkriptionsfaktorer og har projekter, der kører på metabolisk teknik og metabolomics assisteret avl af phenolics (som er velkendte, det har sundhedsmæssige fordele for mennesker såvel som at hjælpe med stressresponser inden for planterne selv). I Arabidopsis følger vi en lignende tilgang med hensyn til phenoler – med særlig vægt på isolering, identifikation og funktionel karakterisering af nye phenylpropanoider.
andre gruppeaktiviteter
gruppen af Alisdair Fernie er også via støtte fra EU ‘ s Horisont 2020-samarbejdsprojekt PlantaSyst (SGA-CSA nr.664621 og nr. 739582 under FPA nr. 664620) i øjeblikket involveret i at hjælpe med oprettelsen af center for Plantesystembiologi og Bioteknologi i Plovdiv, Bulgarien.
