Tri Alisdair Fernien ryhmä keskittyy tunnistamaan tekijöitä, jotka osallistuvat primaarimetabolian metaboliseen säätelyyn sekä fotosynteettisissä että heterotrofisissa kudoksissa. Erityistä huomiota kiinnitetään trikarboksyylihapposyklin rooliin ja sen osallistumiseen erilaisiin biologisiin prosesseihin.
lisäksi hyödynnämme laajaa geneettistä monimuotoisuutta ymmärtääksemme metaboliittien kertymisen genetiikkaa ja kehitämme parhaillaan erittäin herkkiä analyysivälineitä metabolisten virtojen määrittämiseen. Eri lajeja tomaatti, maissi ja Arabidopsis thaliana ovat ensisijainen malli järjestelmiä käytetään.
hiilen metabolian dominoivien virtojen manipulointi
Different tomato accession lines (Solanum spec.) and Arabidopsis thaliana are the most important model organism for the group. 
perunassa (Solanum tuberosum) on otettu useita strategioita hiilivirran säätämiseksi tärkkelykseksi. Mielenkiintoista on, että kaikissa tapauksissa glykolyysi lisääntyy, kun taas tärkkelyksen synteesi vähenee näissä siirtogeenisissä kasveissa. Tutkimme parhaillaan myös tomaatin (Solanum lycopersicum) sakkaroosin ja tärkkelyksen siirtymää. Meidän intresseissämme ovat sekä sakkaroosin kuljetus että sen käyttö upotuselimissä.Ajama odottamaton metabolinen muutos kohti hengitystä kasveissa, joilla on parannettu sukrolyysi, aloitimme hankkeen, joka koskee ymmärrystä paremmin osuus TCA syklin entsyymien metabolisen sääntelyn (myös tomaatti). Kiinnostavasti nämä tutkimukset paljastivat hyvin tiiviit yhteydet mitokondrioiden ja fotosynteettisen aineenvaihdunnan välillä, jota tutkimme edelleen.
analyyttinen ja kokeellinen työkalukehitys
nämä kiehtovat tulokset pakottivat meidät kehittämään laajan valikoiman analyyttisiä työkaluja, joiden avulla voisimme paremmin tutkia solujen biosynteettisten koneiden koukeroita. Olemme kehittäneet ei-vesipitoisia solufraktiotekniikoita erottaaksemme kloroplastit ja vakuolit sytosolista. Käytämme metaboliittiprofilointijärjestelmää, jossa käytetään GC-MS: ää, jonka avulla voimme erottaa suuren määrän metaboliitteja kussakin näytteessä (solunjakeet tai kudosnäytteet). Yli 300 yhdistettä voidaan profiloida tällä tavalla > 100 näistä yhdisteistä, joilla on tunnettuja kemiallisia rakenteita. Toinen kokeellinen kehitys, jota tutkimme, on kemiallisesti indusoituvien promoottoreiden käyttö transgeenin ilmentymisen ohjaamiseen hallitusti, jotta aineenvaihdunnan häiriöitä voidaan tutkia ajallisesti. Viime vuosina olemme lisäksi perustaneet RT-PCR-Alustan tomaatin transkriptiotekijöille ja herkille menetelmille vakaan isotoopin merkityn substraatin aineenvaihdunnan seuraamiseksi ja LC-MS-pohjaisen alustan kasvien fenyylipropanoidien ja kohdennetun hormonianalyysin analysoimiseksi.
metabolinen profilointi Solanaceous species
metabolinen profilointi käyttäen kaasukromatografista massaspektrometriatekniikkaa (GC-MS) edustaa sekä nopeaa ja vankkaa menetelmää moniparallel-metaboliittianalyysiin että suurelta osin hyödyntämätöntä potentiaalia funktionaalisen genomiikan alalla. Tällä hetkellä käytämme tätä tekniikkaa profiloidaksemme geneettisesti ja ympäristön kannalta monimuotoisten Solanaceous-kasvijärjestelmien (sekä perunan että tomaatin) perusaineenvaihduntaa. Tämän tekniikan käyttö yhdessä bioinformaattisten tiedonlouhintatyökalujen kanssa mahdollistaa metabolisten fenotyyppien kattavan analyysin ja metabolisten fenokoppien tunnistamisen (eli kaksi eri tavalla manipuloitua järjestelmää, jotka muistuttavat toisiaan metabolisten komplementtiensa perusteella). Lisäksi se, että tällä menetelmällä saadaan tietoa monista metaboliiteista yhden uutteen sisällä, helpottaa laajan korrelaatioanalyysin soveltamista eri metaboliittien välillä ja mahdollistaa siten monien johtopäätösten tekemisen metabolisista interaktioista näiden järjestelmien sisällä.
Different introgression lines of Solanum lycopersicum each harbouring definded and distinct substitutions from Solanum pennelli that cover the entire genome. 
olemme yhteistyössä professori Dani Zamirin (Jerusalemin heprealainen yliopisto, Rehovot) kanssa toteuttaneet laajan projektin, jossa olemme profiloineet metabolisen komplementin yli 80 Solanum lycopersicum-introgressiolinjaan, joissa jokaisessa on Solanum pennellin määrittelemiä ja erillisiä substituutioita, jotka kattavat koko genomin. Näiden linjojen profilointiin sisältyy MS-analyysi polymeeristen yhdisteiden, kuten tärkkelyksen, proteiinin ja soluseinän komponenttien analysoinnin ohella. Viime aikoina olemme laajentaneet näitä yhdiste -, kudos-ja lajitasolla, jotta aineenvaihdunnan geneettinen säätely ja se, miten polut ja jopa kasvien elimet kilpailevat substraatista erilaisissa ympäristöolosuhteissa, on paljon tarkempaa.
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). Polyfenolimetabolian ja valomerkintään liittyvien geenien Yhteisekspressioverkko. Co-expression data saatu co-expression tietokanta luotu ~1,400 Affymetrix ATH1 mikroarrays käytettiin rakentamiseen co-expression verkon. Jokainen solmu edustaa polyfenoli aineenvaihduntaa (sininen) ja valo signalointi liittyvät geenit (keltainen).
myös tomaattihedelmissä on alettu purkaa transkriptiotekijöihin liittyvää toiminnallista verkostoa ja käynnissä on projekteja, jotka liittyvät metaboliatekniikkaan ja metabolomiikan avustamaan fenolien kasvatusta (jotka ovat tunnettuja siitä, että niillä on terveyshyötyjä ihmisille sekä auttaa stressireaktioissa kasvien sisällä). Arabidopsiksessa noudatamme samanlaista lähestymistapaa fenolien suhteen-kiinnittäen erityistä huomiota uusien fenyylipropanoidien eristämiseen, tunnistamiseen ja funktionaaliseen karakterisointiin.
muut ryhmätoiminnot
Alisdair Fernien ryhmä osallistuu myös EU Horizon2020-ryhmän PlantaSyst-hankkeen (SGA-CSA nro 664621 ja 739582 FPA: n nro 664620) rahoituksella Plovdiviin Bulgariaan perustettavan Kasvijärjestelmien biologian ja biotekniikan Keskuksen perustamiseen.
