@article{PlatteHerbertPaulietal.2013,
  author    = {Platte, Petra and Herbert, Cornelia and Pauli, Paul and Breslin, Paul A. S.},
  title     = {Oral Perceptions of Fat and Taste Stimuli Are Modulated by Affect and Mood Induction},
  series = {PLoS ONE},
  journal   = {PLoS ONE},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0065006},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-96421},
  year      = {2013},
  abstract  = {This study examined the impact of three clinical psychological variables (non-pathological levels of depression and anxiety, as well as experimentally manipulated mood) on fat and taste perception in healthy subjects. After a baseline orosensory evaluation, 'sad', 'happy' and 'neutral' video clips were presented to induce corresponding moods in eighty participants. Following mood manipulation, subjects rated five different oral stimuli, appearing sweet, umami, sour, bitter, fatty, which were delivered at five different concentrations each. Depression levels were assessed with Beck's Depression Inventory (BDI) and anxiety levels were assessed via the Spielberger's STAI-trait and state questionnaire. Overall, subjects were able to track the concentrations of the stimuli correctly, yet depression level affected taste ratings. First, depression scores were positively correlated with sucrose ratings. Second, subjects with depression scores above the sample median rated sucrose and quinine as more intense after mood induction (positive, negative and neutral). Third and most important, the group with enhanced depression scores did not rate low and high fat stimuli differently after positive or negative mood induction, whereas, during baseline or during the non-emotional neutral condition they rated the fat intensity as increasing with concentration. Consistent with others' prior observations we also found that sweet and bitter stimuli at baseline were rated as more intense by participants with higher anxiety scores and that after positive and negative mood induction, citric acid was rated as stronger tasting compared to baseline. The observation that subjects with mild subclinical depression rated low and high fat stimuli similarly when in positive or negative mood is novel and likely has potential implications for unhealthy eating patterns. This deficit may foster unconscious eating of fatty foods in sub-clinical mildly depressed populations.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Derrer2013,
  author    = {Derrer, Carmen},
  title     = {Biophysikalische Aufschl{\"u}sselung des Transportzyklus von ZmSUT1, einem H+/Saccharose Symporter aus Mais},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78949},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die Mesophyllzellen vollentwickelter Bl{\"a}tter stellen den Hauptort der Photosynthese h{\"o}herer Pflanzen dar. Diese autotrophen Zellen (source-Gewebe) produzieren einen {\"U}berschuss an Kohlenstoff-Assimilaten, die f{\"u}r die Versorgung anderer heterotropher Gewebe und Organe, wie z.B. Fr{\"u}chten oder Wurzeln (sink-Gewebe), genutzt werden. Das Langstrecken-Transportsystem h{\"o}herer Pflanzen, das Phloem, transportiert die Photoassimilate durch den gesamten Pflanzenk{\"o}rper. Der zwischen source- und sink-Geweben herrschende hydrostatische Druckunterschied wird von osmotisch aktiven Substanzen generiert und treibt den Massenstrom in diesem Gef{\"a}ßsystem an. Der nicht-reduzierende Zucker Saccharose stellt in den meisten h{\"o}heren Pflanzen die Haupttransportform der photosynthetisch hergestellten Kohlenstoffverbindungen im Phloem dar. Protonen-gekoppelte Saccharosetransporter reichern Saccharose im Phloemgewebe mit einer 1000-fach h{\"o}heren Konzentration (bis zu 1M), verglichen zum extrazellul{\"a}ren Raum, an. Aufgrund dieser einzigartigen F{\"a}higkeit {\"u}ben diese Carrier eine essentielle Rolle in der Phloembeladung aus und gew{\"a}hrleisten so die Versorgung der gesamten Pflanze mit Photoassimilaten. Saccharosetransporter k{\"o}nnen diese Energie-aufw{\"a}ndige Aufgabe nur durch eine enge Kopplung des zeitgleichen Transports von Saccharose und Protonen bewerkstelligen. Molekulare Einblicke in diesen physiologisch außerordentlich wichtigen Prozess der Zuckertranslokation sind jedoch bis heute immer noch sehr l{\"u}ckenhaft. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Saccharosetransporter ZmSUT1 aus Mais im heterologen Expressionssystem der Xenopus Oozyten exprimiert. ZmSUT1 generiert in Oozyten ungew{\"o}hnlich hohe Str{\"o}me im µA-Bereich, was diesen Zuckertransporter f{\"u}r pr{\"a}zise elektrophysiologische Messungen geradezu pr{\"a}destiniert. Erste elektrophysiologische Messungen zur Substratspezifit{\"a}t zeigten, dass der synthetische S{\"u}ßstoff Sucralose kein Substrat f{\"u}r ZmSUT1 darstellt. Dar{\"u}ber hinaus gelang es, Sucralose als kompetitiven Inhibitor der Saccharose-induzierten Transportstr{\"o}me von ZmSUT1 zu identifizieren. Die Verwendung dieses Saccharose-Derivats erm{\"o}glichte es, den Transportmechanismus in einzelne Schritte zu zerlegen und diese zu quantifizieren. Durch hochaufl{\"o}sende elektrophysiologische Messungen konnten transiente Str{\"o}me in der Abwesenheit jeglichen Substrats detektiert werden, die jedoch in der Anwesenheit s{\"a}ttigender Saccharosekonzentrationen erloschen. Diese sogenannten presteady-state Str{\"o}me (Ipre) zeichneten sich durch eine schnelle und eine langsame Komponente in der Relaxationskinetik der Str{\"o}me aus. Ipre konnten mit dem Binden der Protonen an den Transporter innerhalb des elektrischen Feldes der Membran in Verbindung gebracht werden. Somit f{\"u}hrte die Analyse der presteady-state Str{\"o}me zur Aufkl{\"a}rung des ersten Schritts - dem Binden der Protonen - im Transportzyklus von ZmSUT1. Interessanterweise reduzierte der kompetitive Inhibitor Sucralose die langsame Komponente der presteady-state Str{\"o}me in Abh{\"a}ngigkeit von der Sucralosekonzentration, w{\"a}hrend die schnelle Komponente von Ipre unbeeinflusst blieb. Um dieses Verhalten erkl{\"a}ren zu k{\"o}nnen und einen weiteren Schritt im Transportzyklus von ZmSUT1 zu studieren, wurde die Methode der Spannungsklemmen-Fluorometrie zur Untersuchung der Konformations{\"a}nderung von ZmSUT1 etabliert. Tats{\"a}chlich gelang es, zum ersten Mal die intramolekulare Bewegung eines pflanzlichen Transportproteins zu visualisieren. Detaillierte Analysen zeigten, dass die Konformations{\"a}nderungen von ZmSUT1, unabh{\"a}ngig von Saccharose, mit einer schwachen pH-Abh{\"a}ngigkeit auftraten. Interessanterweise wurde die Beweglichkeit des Transporters durch die Applikation des kompetitiven Inhibitors Sucralose deutlich reduziert. Dieser Effekt deutet, zusammen mit dem Sucralose-induzierten Verschwinden der langsamen Komponente der Ipre darauf hin, dass Sucralose den Transporter in seiner ausw{\"a}rts-gerichteten Konformation arretiert. Somit repr{\"a}sentiert die Zug{\"a}nglichkeit der extrazellul{\"a}ren Protonenbindestelle und folglich die Konformations{\"a}nderung den Geschwindigkeits-bestimmenden Schritt im Reaktionszyklus von ZmSUT1. Zusammenfassend gelang es in dieser Arbeit, das Binden der Protonen und den Zusammenhang mit der Bewegung des Proteins, von einer ausw{\"a}rts-gerichteten in eine einw{\"a}rts-gerichtete Konformation, aufzukl{\"a}ren. Mit der Hilfe der Erkenntnisse aus dieser Arbeit konnte ein mechanistisches Modell f{\"u}r den Transportzyklus von ZmSUT1 entwickelt werden, anhand dessen alle Ergebnisse schl{\"u}ssig erkl{\"a}rt und diskutiert werden konnten.},
  subject      = {Mais},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wittek2013,
  author    = {Wittek, Anke},
  title     = {Vergleichende elektrophysiologische Untersuchungen zweier Saccharose/H +-Symporter, ZmSUT1 (Zea mays) und UmSrt1 (Ustilago maydis)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85279},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Bei der Betrachtung des Pathosystems Ustilago maydis/Zea mays kommen sich Proteine unterschiedlicher Organismen sehr nahe. Die derzeitige Hypothese zur lokalen Szenerie in der ausgebildeten Interaktionszone von Pflanze und Pilz spricht zwei SUC-Transportern dabei wichtige Rollen in der Pflanze/Pilz Interaktion zu. UmSrt1, der erste beschriebene pilzliche SUC-Transporter aus dem Maispathogen Ustilago maydis (Wahl et al., 2010) und ZmSUT1, der aus Zea mays stammende low affinity SUC-Transporter (Carpaneto et al., 2005) werden als Gegenspieler im Konkurrenzkampf um die extrazellul{\"a}re SUC beschrieben (Wahl et al., 2010). ZmSUT1 ist in der Plasmamembran der Geleitzellen lokalisiert und dort f{\"u}r die Beladung des Phloems mit SUC aus dem Apoplasten zust{\"a}ndig. UmSrt1, f{\"u}r den eine Lokalisation in der Plasmamembran in Hefen gezeigt werden konnte, sorgt als „high affinity" Transporter mit dem Import extrazellul{\"a}rer SUC f{\"u}r die Kohlenhydratversorgung der pilzlichen Entwicklung und Ern{\"a}hrung (Wahl et al., 2010). Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren vergleichende elektrophysiologische Charakterisierungen der SUC-Transporteigenschaften von ZmSUT1 und UmSrt1. Durch heterologe Expression der Proteine in Xenopus Oozyten und anschließende Messungen unter Verwendung der DEVC-Technik wurden die Eigenschaften des SUC-Transports beider SUC-Transporter im Hinblick auf ihre Konzentrations-, pH-, Spannungsabh{\"a}ngigkeit, sowie auf die Substratspezifit{\"a}t hin untersucht. Diese vergleichenden Studien zur Charakterisierung beider Transportproteine ergaben ihren physiologischen Aufgaben entsprechende Unterschiede. ZmSUT1 konnte ein Verhalten als „low affinity/high capacity" Transporter mit Affinit{\"a}ten gegen{\"u}ber SUC im millimolaren Bereich mit einer spannungsunabh{\"a}ngigen Transportaktivit{\"a}t best{\"a}tigt werden. Zudem konnte die Transportaktivit{\"a}t als stark H+-abh{\"a}ngig beschrieben werden (Carpaneto et al., 2005), deren Optimum nahe des physiologischen Bereichs des Apoplasten bestimmt werden konnte. Des Weiteren wurden Untersuchungen zur Substratspezifit{\"a}t angefertigt, die ZmSUT1 eindeutig eine Typ-II SUT Zugeh{\"o}rigkeit (Sivitz et al., 2005; Reinders et al., 2006; Sun et al., 2010) mit einem engen Substratspektrum belegen. F{\"u}r UmSrt1 dagegen wurde ein Transportverhalten als „high affinity/low capacity" Transporter mit h{\"o}heren Affinit{\"a}ten gegen{\"u}ber SUC im mikromolaren Bereich ermittelt (Wahl et al., 2010). Dar{\"u}ber hinaus beschreiben die Ergebnisse dieser Arbeit eine weitestgehend H+-unabh{\"a}ngige Transportaktivit{\"a}t in einem weiten pH-Wert Bereich. Im Profil der Substratspezifit{\"a}t zeigte sich neben SUC als prim{\"a}rem Substrat ein eher unspezifischer Transport weiterer Mono-, Di- und Trisaccharide. Die postulierte SUC-Spezifit{\"a}t von UmSrt1 (Wahl et al., 2010) konnte mit den vorliegenden Ergebnissen nicht best{\"a}tigt werden. Mit einem effektivem Import von SUC mittels UmSrt1 in den Pilz umgeht U. maydis die Hydrolyse von SUC im pflanzlichen Apoplasten und damit die Bildung extrazellul{\"a}rer Glukose, die ein Signal in der pflanzlichen Pathogenabwehr darstellt (Herbers et al., 1996b; Ehness et al., 1997; Kocal et al., 2008). Somit scheint es f{\"u}r Ustillago maydis m{\"o}glich zu sein, eine von der Wirtspflanze Zea mays weitestgehend „unbemerkte" Aufnahme von Kohlenhydraten {\"u}ber einen breiten pH-Wert Bereich bewerkstelligen zu k{\"o}nnen. Die vielfach h{\"o}heren Affinit{\"a}ten gegen{\"u}ber SUC und H+ verschaffen UmSrt1 im Konkurrenzkampf um die extrazellul{\"a}re SUC einen klaren Vorteil gegen{\"u}ber ZmSUT1. Diese Daten deuten darauf hin, dass U. maydis auch unter Stressbedingungen der Pflanze und damit resultierenden Schwankungen der H+-Konzentrationen in der Lage ist, den SUC-Import f{\"u}r seine eigene Ern{\"a}hrung sicher zu stellen. Das Gebiet posttranslationaler Modifikationen von SUC-Transportern ist weitestgehend unerforscht. In planta Versuche deuteten darauf hin, dass Redox-aktive Substanzen den Zuckertransport beeinflussen. Im Oozytensystem wurde deshalb die Aktivit{\"a}t von ZmSUT1 in Anwesenheit der Redox-aktiven Substanzen GSH, GSSG, H2O2 und DTT getestet. Der geringf{\"u}gige Einfluss dieser Substanzen auf SUC-induzierte Str{\"o}me von ZmSUT1 deuten jedoch darauf hin, dass SUC-Transporter nicht ein direktes Ziel von Redox-Ver{\"a}nderungen darstellen. Um die Struktur des pflanzlichen SUC-Transporters ZmSUT1 n{\"a}her zu beleuchten und die an der Bindung von SUC involvierten Aminos{\"a}uren zu identifizieren, wurde auf der Basis der bereits bekannten Struktur von LacY aus E.coli, ebenfalls einem Vertreter der MFS, ein 3D-Modell f{\"u}r ZmSUT1 erstellt. Die AS, die in LacY an der Bindung des Substrats beteiligt sind, wurden bereits identifiziert (Vadyvaloo et al., 2006). Darauf aufbauend wurden im Rahmen einer Mutagenesestudie gezielt AS im Protein ZmSUT1 ausgew{\"a}hlt, die in verwandten SUC-Transportern konserviert und in homolgen Positionen zu den in LacY bereits identifizierten AS vorliegen. In diesen ausgew{\"a}hlten Positionen wurden mittels gerichteter Mutagenese acht Mutanten generiert. Die elektrophysiologische Charakterisierung dieser ZmSUT1-Mutanten identifizierte zwei Mutanten, die in der SUC-/H+-Translokation gest{\"o}rt waren sowie zwei WT-{\"a}hnliche. Es konnten vier Mutanten mit erniedrigten Affinit{\"a}ten gegen{\"u}ber SUC identifiziert werden, von denen zwei zus{\"a}tzlich Ver{\"a}nderungen in ihrer Substratspezifit{\"a}t aufweisen. Diese vier AS werden als m{\"o}gliche Kandidaten angesehen, an der Bindung und/oder Translokation von SUC beteiligt zu sein.},
  subject      = {Saccharose},
  language  = {de}
}
@article{LichtensteinSommerlandtSpaethe2015,
  author    = {Lichtenstein, Leonie and Sommerlandt, Frank M. J. and Spaethe, Johannes},
  title     = {Dumb and Lazy? A Comparison of Color Learning and Memory Retrieval in Drones and Workers of the Buff-Tailed Bumblebee, Bombus terrestris, by Means of PER Conditioning},
  series = {PLoS One},
  volume    = {10},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {7},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0134248},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125832},
  pages     = {e0134248},
  year      = {2015},
  abstract  = {More than 100 years ago, Karl von Frisch showed that honeybee workers learn and discriminate colors. Since then, many studies confirmed the color learning capabilities of females from various hymenopteran species. Yet, little is known about visual learning and memory in males despite the fact that in most bee species males must take care of their own needs and must find rewarding flowers to obtain food. Here we used the proboscis extension response (PER) paradigm to study the color learning capacities of workers and drones of the bumblebee, Bombus terrestris. Light stimuli were paired with sucrose reward delivered to the insects' antennae and inducing a reflexive extension of the proboscis. We evaluated color learning (i.e. conditioned PER to color stimuli) in absolute and differential conditioning protocols and mid-term memory retention was measured two hours after conditioning. Different monochromatic light stimuli in combination with neutral density filters were used to ensure that the bumblebees could only use chromatic and not achromatic (e.g. brightness) information. Furthermore, we tested if bees were able to transfer the learned information from the PER conditioning to a novel discrimination task in a Y-maze. Both workers and drones were capable of learning and discriminating between monochromatic light stimuli and retrieved the learned stimulus after two hours. Drones performed as well as workers during conditioning and in the memory test, but failed in the transfer test in contrast to workers. Our data clearly show that bumblebees can learn to associate a color stimulus with a sugar reward in PER conditioning and that both workers and drones reach similar acquisition and mid-term retention performances. Additionally, we provide evidence that only workers transfer the learned information from a Pavlovian to an operant situation.},
  language  = {en}
}
@article{WeistePedrottiSelvanayagametal.2017,
  author    = {Weiste, Christoph and Pedrotti, Lorenzo and Selvanayagam, Jebasingh and Muralidhara, Prathibha and Fr{\"o}schel, Christian and Nov{\´a}k, Ondřej and Ljung, Karin and Hanson, Johannes and Dr{\"o}ge-Laser, Wolfgang},
  title     = {The Arabidopsis bZIP11 transcription factor links low-energy signalling to auxin-mediated control of primary root growth},
  series = {PLoS Genetics},
  volume    = {13},
  journal   = {PLoS Genetics},
  number    = {2},
  doi       = {10.1371/journal.pgen.1006607},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157742},
  pages     = {e1006607},
  year      = {2017},
  abstract  = {Plants have to tightly control their energy homeostasis to ensure survival and fitness under constantly changing environmental conditions. Thus, it is stringently required that energy-consuming stress-adaptation and growth-related processes are dynamically tuned according to the prevailing energy availability. The evolutionary conserved SUCROSE NON-FERMENTING1 RELATED KINASES1 (SnRK1) and the downstream group C/S\(_{1}\) basic leucine zipper (bZIP) transcription factors (TFs) are well-characterised central players in plants' low-energy management. Nevertheless, mechanistic insights into plant growth control under energy deprived conditions remains largely elusive. In this work, we disclose the novel function of the low-energy activated group S\(_{1}\) bZIP11-related TFs as regulators of auxin-mediated primary root growth. Whereas transgenic gain-of-function approaches of these bZIPs interfere with the activity of the root apical meristem and result in root growth repression, root growth of loss-of-function plants show a pronounced insensitivity to low-energy conditions. Based on ensuing molecular and biochemical analyses, we propose a mechanistic model, in which bZIP11-related TFs gain control over the root meristem by directly activating IAA3/SHY2 transcription. IAA3/SHY2 is a pivotal negative regulator of root growth, which has been demonstrated to efficiently repress transcription of major auxin transport facilitators of the PIN-FORMED (PIN) gene family, thereby restricting polar auxin transport to the root tip and in consequence auxin-driven primary root growth. Taken together, our results disclose the central low-energy activated SnRK1-C/S\(_{1}\)-bZIP signalling module as gateway to integrate information on the plant's energy status into root meristem control, thereby balancing plant growth and cellular energy resources.},
  language  = {en}
}