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, X., Schreiber, K., Appel, J., Makowka, A., Fähnrich, B., Roettger, M., Hajirezaei, M.R., Sönnichsen, F. D., Schönheit, P., Martin, W.F., Gutekunst, K.
  (See online at https://doi.org/10.1073/pnas.1521916113)
• (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, A.J., Klähn, S., Rosgaard, L., Kirsch, R., Gutekunst, K., Georg, J., Hess, W.R., Sakuragi, Y.
  (See online at https://doi.org/10.1093/pcp/pcw128)
• (2018) A specific glycogen mobilization strategy enables awakening of dormant cyanobacteria from chlorosis. Plant Physiology. 117: 594-603
  Doello, S., Klotz, A., Makowka, A., Gutekunst, K., Forchhammer, K.
  (See online at https://doi.org/10.1104/pp.18.00297)