ZeBiCa2: Zellfreie Biomineralisation

Das Projekt ZeBiCa2  beschäftigt sich mit der Synthese von hochstrukturierten Kompositmaterialien in biologischen Systemen. Hierfür soll am Beispiel der Alge Emiliania huxleyi, die Biomineralisation von Calciumcarbonat (CaCO₃) erforscht werden. Diese Alge bildet Calciumcarbonatplättchen, sogenannte Coccolithen, mit interessanten Nanostrukturen aus.  Die Mechanismen, die den Aufbau dieser Struktur steuern, sollen verstanden und in einem zellfreien Verfahren nachgebildet werden, um gleiche oder ähnliche Strukturen in großer Menge herstellen zu können.

Am Institut für Systemdynamik soll hierzu das Stoffwechsel- und Signalübertragungsnetzwerk von  Emiliania huxleyi modelliert und analysiert werden. Anhand von stöchiometrischen Flussbilanz-Modellen sollen die Strategien von Emiliania huxleyi  zur Bereitstellung von Energie und Ausgangsstoffen zur Coccolithensynthese charakterisiert und Flaschenhälse identifiziert werden.

• D. Knies, P. Wittmüß, S. Appel, O. Sawodny, M. Ederer & R. Feuer, “Modeling and Simulation of Optimal Resource Management during the Diurnal Cycle in Emiliania huxleyi by Genome-Scale Reconstruction and an Extended Flux Balance Analysis Approach”, Metabolites, 5, pp. 659-676, 2015, doi:10.3390/metabo5040659