Automatisiertes Gaschromatographie-Massenspektrometrie-System
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Gaschromatographie-Massenspektrometrie System wurde eingesetzt, um Breitband-Metabolom-Analysen in verschiedenen wissenschaftlichen Projekten innerhalb der Ludwig-Maximilians-Universität München sowie in Kooperation mit externen Partnern durchzuführen. Die wissenschaftlichen Arbeiten, in denen das Gerät in wesentlichen Teilen genutzt wurde, waren wie folgt. Das Gerät wurde verwendet, um die Bedeutung eines Transkriptionsfaktors zu untersuchen, der die Anpassung von Pflanzen an niedrige Sauerstoffkonzentrationen steuert. Mit Hilfe von Metabolitanalysen in Arabidopsis-Mutanten konnte gezeigt werden, dass die Regulation des Transkriptionsfaktors über proteolytischen Abbau von großer Bedeutung für den Pflanzenstoffwechsel sowohl unter aeroben als auch unter hypoxischen Bedingungen ist. In weiteren Arbeiten wurde das Gerät eingesetzt, um Metabolit-Änderungen in Wurzeln von Fragaria in Antwort auf Phosphat- und Eisenmangel zu untersuchen. Darüber hinaus wurde das Gerät genutzt, um chemische Signale in der organismischen Interaktion Pflanze-Ameise zu untersuchen. Im Nektargewebe von Squamelaria-Blüten wurden Metabolom-Analysen durchgeführt, um zu analysieren, welche Metabolite zu einer Art Belohnungssystem gehören, das die mutualistische Symbiose mit bestimmten Ameisenarten stabilisiert. Dabei zeigte sich ein neuer Mechanismus der Partnerwahl auf der Basis eines post-anthetischen Zucker-Belohnungssystems. Schließlich wurde das Gerät auch in Schwerkraft-Experimenten eingesetzt, die an Bord der internationalen Raumstation ISS durchgeführt wurden. Dabei sollte untersucht werden, über welche Mechanismen eine veränderte Schwerkraft die Funktion menschlicher Immunzellen beeinflusst. Die Metabolitanalysen zeigen, dass es bei langfristiger Mikrogravitation zu einem Verlust von Fucose an der Oberfläche der Zellen kommt, der zur funktionellen Beeinträchtigung beitragen könnte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Phosphorus and iron deficiencies induce a metabolic reprogramming and affect the exudation traits of the woody plant Fragaria xananassa. J Exp Bot 66: 6483-95, 2015
Valentinuzzi F, Pii Y, Vigani G, Lehmann M, Cesco S, Mimmo T
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Obligate plant farming by a specialized ant. Nature Plants 2, Article number: 16181
Chomicki, G., and S. S. Renner
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Oxygen Sensing via the Ethylene Response Transcription Factor RAP2.12 Affects Plant Metabolism and Performance under Both Normoxia and Hypoxia. Plant Physiol 172: 141-53, 2016
Paul MV, Iyer S, Amerhauser C, Lehmann M, van Dongen JT, Geigenberger P
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Partner choice through concealed floral sugar rewards evolved with the specialization of ant-plant mutualisms. New Phytol 211: 1358-70, 2016
Chomicki G, Staedler YM, Schonenberger J, Renner SS
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Cytoskeletal stability and metabolic alterations in primary human macrophages in long-term microgravity. PLOS ONE 12: e0175599, 2017
Tauber S, Lauber BA, Paulsen K, Layer LE, Lehmann M, Hauschild S, Shepherd NR, Polzer J, Segerer J, Thiel CS, Ullrich O
