FOR 2816:  The Autotrophy-Heterotrophy Switch in Cyanobacteria: Coherent Decision-Making at Multiple Regulatory Layers

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397695561

Cyanobacteria are the only prokaryotes performing oxygenic photosynthesis. Theyhad and have tremendous influence on the biogeochemical cycles on Earth. Recently,cyanobacteria are increasingly investigated as cell factories for a sustainableeconomy. Despite their global, environmental and rising economic importance, ourknowledge on the regulation of their primary metabolism is fragmented.Cyanobacteria switch between photoautotrophic and heterotrophic modes ofmetabolism during day/night cycles or under specific environmental conditions withthe enzymatic capacity for both life-styles being present in one cell. It is notunderstood how this remarkable metabolic plasticity, which requires coherentdecisions at multiple layers in response to different external and internal signals, isachieved. Our research network aims at answering this major unsolved question. Wewill address the function and control of key enzymes, pathways and regulators of Cmetabolismand their interplay to unveil the (hidden) regulatory layers that organizethe central metabolic routes. Therefore, the consortium, composed of experts withcomplementary skills, will use the model strain Synechocystis sp. PCC 6803 for anintegrative application of advanced biochemical, transcriptomic, fluxomic, andproteomic methods.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Internationaler Bezug: Südafrika, USA

Projekte

• Die Kontrolle des cyanobakteriellen Tag-Nacht-Metabolismus durch die biologische Uhr (Antragstellerin Wilde, Annegret )
• Dynamische Organisation glykolytischer Routen und des Calvin-Benson-Bassham-Zyklus während des Autotrophie-Heterotrophie-Wechsels (Antragstellerin Gutekunst, Kirstin )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Forchhammer, Karl )
• Metabolische Regulation des Kohlenstoffexports vom CBB Zyklus bei variierendem CO2-Angebot (Antragsteller Hagemann, Martin )
• Neuartige Regulatoren und Interaktionen in den regulatorischen Netzwerken zur Kontrolle des Autotrophie-Heterotrophie Umschalt-Prozesses im cyanobakteriellen Kohlenstoffmetabolismus (Antragsteller Hess, Wolfgang R. )
• Posttranslationale Regulation des Autotrophie-Heterotrophie-Wechsels in Synechocystis (Antragsteller Macek, Boris )
• Regulation des Glycogenstoffwechsels im Zug der Autotrophie-Heterotrophie Umschaltung in Cyanobakterien (Antragsteller Forchhammer, Karl )
• SCyCode - Entschlüsselung der Umstellung des cyanobakteriellen Kohlenhydratstoffwechsels und dessen Regulierung durch enzymkinetische Analysen und mathematische Modellierung (Antragstellerin Siebers, Bettina )
• (SCyCode): Metabolom und metabolische Flux Analysen zur Erforschung von Übergängen zwischen heterotrophem und autotrophem Wachstum (Antragsteller Kopka, Joachim )

• Sprecher: Professor Dr. Karl Forchhammer