Biomineralisation von Siliciumdioxid in Schwämmen: Untersuchungen am biogenen Produkt und zur Funktion des Silicateins

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Behrens (†)
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5405814

Ziel dieses Antrags ist die Untersuchung der Biomineralisation in Schwämmen, die Nadeln aus Siliciumdioxid liefert. Für dieses Biomineralisations-System liegen bereits erste wichtige Erkenntnisse aus dem Bereich der Biochemie vor, die in anderen Projekten des Schwerpunktprogramms weiter untersucht werden. Dieser Antrag beschäftigt sich mit zwei weiteren wesentlichen Aspekten der Biomineralisation von Silica-Nadeln. Der erste Projektteil besteht in einer grundlegenden festkörperchemischen Charakterisierung des Schwamm-Biosilicas mit einer Vielzahl materialanalytischer Methoden, die ein umfassendes Bild des Aufbaus der Schwammnadeln liefern sollen. Diese Studien beinhalten darüber hinaus selektive Löse- und Ätzversuche mit neu angewendeten Reagenzien, um so auch den internen Aufbau des biogenen Siliciumdioxids zu erkunden. Der zweite Projektteil besteht in einer eingehenden Untersuchung der Kinetik der Siliciumdioxid-Abscheidung in Gegenwart des aus den Schwammnadeln isolierten Proteins Silicatein. Während solche Untersuchungen bisher nur summarisch erfolgten (z.B. anhand der Menge des innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit gebildeten Siliciumdioxids), sollen die Prozesse hier in-situ mit Hilfe der Molybdat-Methode, der Silicium-29-Festkörper-NMR-Spektroskopie und anderen Methoden verfolgt werden. Gemeinsam mit den fortschreitenden Erkenntnissen aus der Biochemie, die stetig in dieses Projekt einfließen sollen, wird es gelingen, ein umfassendes Bild der Biomineralisation von Siliciumdioxid in Schwämmen zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1117: Prinzipien der Biomineralisation