@phdthesis{Konrad2008,
  author    = {Konrad, Kai Robert},
  title     = {Untersuchung zu den fr{\"u}hen ABA-induzierten elektrischen Reaktionen in Schließzellen von Vicia faba},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27216},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Perzeption und fr{\"u}he Signaltransduktion des Phytohormons ABA in Schließzellprotoplasten von Vicia faba mittels der Patch-Clamp-Technik untersucht. Es wurde entdeckt, dass der ABA-Signaltransduktionskette zur Aktivierung von Plasmamembran-st{\"a}ndigen Anionenkan{\"a}len voraussichtlich eine Proteinkinase beinhaltet und durch eine cytosolische ABA-Perzeption ausgel{\"o}st wird. Die durch ABA-bewirkte Anionenkanal-Aktivierung verursacht in Schließzellen eine Plasmamembran-Depolarisation. Basierend auf der ABA-induzierten Schließzellen-Depolarisation wurde zudem eine Methode etabliert, um mit dem Spannungs-sensitiven Farbstoff DiBAC4(3) in Populationen von intakten Vicia faba-Schließzellprotoplasten Membranpotential-{\"A}nderungen zu quantifizieren.},
  subject      = {Schließzelle},
  language  = {de}
}
@article{JonesHuangHedrichetal.2022,
  author    = {Jones, Jeffrey J. and Huang, Shouguang and Hedrich, Rainer and Geilfus, Christoph-Martin and Roelfsema, M. Rob G.},
  title     = {The green light gap: a window of opportunity for optogenetic control of stomatal movement},
  series = {New Phytologist},
  volume    = {236},
  journal   = {New Phytologist},
  number    = {4},
  doi       = {10.1111/nph.18451},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-293724},
  pages     = {1237 -- 1244},
  year      = {2022},
  abstract  = {Green plants are equipped with photoreceptors that are capable of sensing radiation in the ultraviolet-to-blue and the red-to-far-red parts of the light spectrum. However, plant cells are not particularly sensitive to green light (GL), and light which lies within this part of the spectrum does not efficiently trigger the opening of stomatal pores. Here, we discuss the current knowledge of stomatal responses to light, which are either provoked via photosynthetically active radiation or by specific blue light (BL) signaling pathways. The limited impact of GL on stomatal movements provides a unique option to use this light quality to control optogenetic tools. Recently, several of these tools have been optimized for use in plant biological research, either to control gene expression, or to provoke ion fluxes. Initial studies with the BL-activated potassium channel BLINK1 showed that this tool can speed up stomatal movements. Moreover, the GL-sensitive anion channel GtACR1 can induce stomatal closure, even at conditions that provoke stomatal opening in wild-type plants. Given that crop plants in controlled-environment agriculture and horticulture are often cultivated with artificial light sources (i.e. a combination of blue and red light from light-emitting diodes), GL signals can be used as a remote-control signal that controls stomatal transpiration and water consumption.},
  language  = {en}
}
@article{DreyerGomezPorrasRianoPachonetal.2012,
  author    = {Dreyer, Ingo and Gomez-Porras, Judith Lucia and Ria{\~n}o-Pach{\´o}n, Diego Mauricio and Hedrich, Rainer and Geiger, Dietmar},
  title     = {Molecular Evolution of Slow and Quick Anion Channels (SLACs and QUACs/ALMTs)},
  series = {Frontiers in Plant Science},
  volume    = {3},
  journal   = {Frontiers in Plant Science},
  issn      = {1664-462X},
  doi       = {10.3389/fpls.2012.00263},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189345},
  pages     = {263},
  year      = {2012},
  abstract  = {Electrophysiological analyses conducted about 25 years ago detected two types of anion channels in the plasma membrane of guard cells. One type of channel responds slowly to changes in membrane voltage while the other responds quickly. Consequently, they were named SLAC, for SLow Anion Channel, and QUAC, for QUick Anion Channel. Recently, genes SLAC1 and QUAC1/ALMT12, underlying the two different anion current components, could be identified in the model plant Arabidopsis thaliana. Expression of the gene products in Xenopus oocytes confirmed the quick and slow current kinetics. In this study we provide an overview on our current knowledge on slow and quick anion channels in plants and analyze the molecular evolution of ALMT/QUAC-like and SLAC-like channels. We discovered fingerprints that allow screening databases for these channel types and were able to identify 192 (177 non-redundant) SLAC-like and 422 (402 non-redundant) ALMT/QUAC-like proteins in the fully sequenced genomes of 32 plant species. Phylogenetic analyses provided new insights into the molecular evolution of these channel types. We also combined sequence alignment and clustering with predictions of protein features, leading to the identification of known conserved phosphorylation sites in SLAC1-like channels along with potential sites that have not been yet experimentally confirmed. Using a similar strategy to analyze the hydropathicity of ALMT/QUAC-like channels, we propose a modified topology with additional transmembrane regions that integrates structure and function of these membrane proteins. Our results suggest that cross-referencing phylogenetic analyses with position-specific protein properties and functional data could be a very powerful tool for genome research approaches in general.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mumm2010,
  author    = {Mumm, Patrick},
  title     = {Elektrophysiologische Untersuchungen der Ionenfl{\"u}sse und ihrer Regulation in Stomakomplex-bildenden Zellen von Zea mays und Schließzellen von Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49267},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {1. Im Rahmen dieser Arbeit konnten neue Erkenntnisse hinsichtlich des angenomme-nen gerichteten Ionentransports zwischen Schließ- und Nebenzellen von Zea mays gewonnen werden: a. Mittels der Patch-Clamp-Technik wurden in beiden Zelltypen S-Typ-{\"a}hnliche Anionenkan{\"a}le identifiziert. In Nebenzellen konnten sie durch steigende zytosolische Ca2+-Konzentrationen gehemmt und durch ABA und zytosolische Alkalisierung stimuliert werden. Die S-Typ-Anionenkan{\"a}le der Schließzellen wurden hingegen durch eine Alkalisierung kaum beeinflusst und durch steigende zytosolische Ca2+-Konzentrationen stimuliert. b. Dar{\"u}ber hinaus konnte an intakten Mais-Pflanzen mit der Einstich-Elektroden-Technik gezeigt werden, dass Nebenzellen eine gegenl{\"a}ufige Polarisation des Membranpotentials w{\"a}hrend der Licht-/Dunkel-induzierten Stomabewegung aufweisen. Da das Membranpotential der Nebenzellen von Hordeum vulgare ein zu Mais {\"a}hnliches Verhalten w{\"a}hrend der Stomabewegung zeigte und gegenl{\"a}u-fig zur Membranpolarisation der benachbarten Schließzellen war, ist ein {\"a}hnli-ches Verhalten bei Zea mays Schließzellen naheliegend. c. Zudem wurde in intakten Nebenzellen von Zea mays eine zytosolische Alkali-sierung w{\"a}hrend der Licht-induzierten Stoma{\"o}ffnung beobachtet, die bei Stomaschluss wieder auf den Ursprungswert zur{\"u}ckkehrte. d. Mit Hilfe rekonstruktierter 3D-Modelle von intakten Mais-Stomakomplexen konnte ein Volumenverh{\"a}ltnis zwischen Schließ- und Nebenzellen von 1:6 bzw. 1:4 bei ge{\"o}ffneten und geschlossenen Stomata ermittelt werden. Unter Einbeziehung der Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe konnten die hier gewon-nenen Erkenntnisse schl{\"u}ssig in ein Modell zur Beschreibung des Shuttle-Ionentransports zwischen Neben- und Schließzellen w{\"a}hrend der Licht-induzierten Stomabewegung eingebunden werden. 2. Des Weiteren wurden die S-Typ-Anionenstromantworten von A. thaliana Schließ-zellen in Patch-Clamp-Experimenten n{\"a}her untersucht. Dabei waren die S-Typ-Anionenstr{\"o}me bei Ca2+- bzw. ABA-Stimulation in CPK23- und OST1-Verlustmutanten im Vergleich zum Wildtyp stark reduziert. Diese in vivo generierten Daten untermauern die in vitro Ergebnisse der Arbeitsgruppe von Prof. R. Hedrich (Universit{\"a}t W{\"u}rzburg), dass OST1 und CPK23 Interaktionspartner des S-Typ-Anionenkanals SLAC1 in A. thaliana sind. Das SLAC1-homologe Gen SLAH3 ko-diert f{\"u}r einen Nitrat-permeablen S-Typ-Anionenkanal in Schließzellen, der zudem durch externes Nitrat aktiviert wird. Da in slac1-3 Verlustmutanten S-Typ-{\"a}hnliche Anionenstr{\"o}me generiert werden konnten, wenn Nitrat das dominierende Anion dar-stellte oder den Chlorid-basierten L{\"o}sungen externes Nitrat zugegeben wurde, scheint SLAH3 unter bestimmten Bedingungen einen alternativen Weg f{\"u}r die Ent-lassung von Anionen aus der Schließzelle darzustellen. 3. Die elektrophysiologische Charakterisierung der R-Typ-Anionenkan{\"a}le in A. thaliana Schließzellen belegt, dass dieser Kanal {\"a}hnliche Grundcharakteristika aufweist, die schon in Vicia faba beschrieben wurden: eine starke Spannungsab¬h{\"a}ngigkeit, sowie schnelle Aktivierungs- und Deaktivierungskinetiken. Im Gegensatz zu Vicia faba wurde die Spannungsabh{\"a}ngigkeit dieses Kanaltyps in A. thaliana nicht durch externes Malat beeinflusst. Jedoch war unter externen Malatbedingungen die Stromantwort einer almt12-Verlustmutante im Vergleich zu Wildtyp-Schließzellen erheblich reduziert, w{\"a}hrend unter externen Sulfatbe¬dingungen keine Unterschiede zwischen Wildtyp und almt12-Verlustmutante auszu¬machen waren. ALMT12 scheint demnach f{\"u}r den Malat-aktivierten Teil des R-Typ-Anionenkanals verantwortlich zu sein.},
  subject      = {Schließzelle},
  language  = {de}
}