Is the Entner-Doudoroff pathway an overlooked glycolytic route in cyanobacteria and did cyanobacteria transfer its key enzyme via endosymbiotic gene transfer to plants?

• Applicant: Professorin Dr. Kirstin Gutekunst
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms ; Plant Physiology
• Term: from 2015 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 275052541

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

Entsprechend allgemeinem Lehrbuchwissen wurde über viele Jahre angenommen, dass Cyanobakterien und Pflanzen ausschließlich über zwei Wegen zum Abbau von Kohlenhydraten verfügen: den Emden-Meyerhof-Parnas (EMP) Weg (oft auch als Glykolyse bezeichnet) und den oxidativen Pentosephosphat (OPP) Weg. Wir konnten jedoch zeigen, dass in beiden Gruppen eine dritte glykolytische Route, der Entner-Doudoroff (ED) Weg existiert. Darüberhinaus konnten wir nachweisen, dass die Schlüsselenzyme des ED Weges über endosymbiontischen Gentransfer von Cyanobakterien an Pflanzen weitergeben wurden.

Publications

• (2016) The Entner-Doudoroff pathway is an overlooked glycolytic route in cyanobacteria and plants. Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (19): 5441-5446
  Chen, Xi; Schreiber, Karoline; Appel, Jens; Makowka, Alexander; Fähnrich, Berit; Roettger, Mayo; Hajirezaei, Mohammad R.; Sönnichsen, Frank D.; Schönheit, Peter; Martin, William F. & Gutekunst, Kirstin
  
• (2016): The Non-Coding RNA Ncr0700/PmgR1 is Required for Photomixotrophic Growth and the Regulation of Glycogen Accumulation in the Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Plant and Cell Physiology. 57(19):2091-2103
  de Porcellinis, Alice J.; Klähn, Stephan; Rosgaard, Lisa; Kirsch, Rebekka; Gutekunst, Kirstin; Georg, Jens; Hess, Wolfgang R. & Sakuragi, Yumiko
  
• (2018) A specific glycogen mobilization strategy enables awakening of dormant cyanobacteria from chlorosis. Plant Physiology. 117: 594-603
  Doello, Sofia; Klotz, Alexander; Makowka, Alexander; Gutekunst, Kirstin & Forchhammer, Karl