Nano-Architektur und Mineralisation der amorphen Calciumcarbonat-Reservoire terrestrischer Isopoden

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Ziegler, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5315333

Terrestrische Isopoden resorbieren vor der Häutung aus der Kutikula Calcium, das als amorphes Calciumcarbonat in den ersten vier Sterniten abgelagert und nach der Häutung zu Mineralisation der neuen Kutikula verwendet wird. Diese Calciumcarbonatreservoire sind ganz oder teilweise aus Spährolithen mit einem Durchmesser bis zu einigen um aufgebaut. Sie besitzen eine organische Matric in Gestalt von Hohlkugeln mit einer Wandstärke von 50nm, die sich aus Proteinen und Chitin zusammensetzt. Unbekannt ist, wie sich die Komponenten der organischen Matrix zu kugelförmigen Gebilden zusammenlagern und welche Rolle Proteine und Chitin bei der Mineralisation der Matrix spielen. Unbekannt ist auch, welche Faktoren die Bildung von Calciumcarbonat Kristallen verhindern. Mit Hilfe biochemischer Methoden sollen Matrixproteine isoliert und charakterisiert werden. Eine Analyse der Nano-Architektur der Matrix und der Struktur der Matrix-Proteine soll mit Hilfe der hochauflösenden Kryo-Raster-Elektronenmikroskopie erfolgen. In einem weiteren experimentellen Ansatz ist geplant, Untersuchungen zur Mineralisation der organischen Matrix mit der Raster-Kraftmikroskopie durchzuführen. Dabei sollen auf den Sphärolithen Areale unterschiedlicher Härte analysiert und mit den elektronenmikroskopischen Daten verglichen werden.

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