12.06.2018 - Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Otto-Hahn Medaille für Sanja Sviben

Auszeichnung für die Erforschung der Biomineralisation in Coccolithophoriden

Im Rahmen der 69. Jahreshauptversammlung der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), die am 13. und 14. Juni in Heidelberg stattfindet, erhält die Nachwuchswissenschaftlerin die Otto-Hahn-Medaille. Sie wird für Ihre herausragende Doktorarbeit über die zugrundeliegenden Mechanismen der Biomineralisation von Kalziumkarbonat in Coccolithophoriden ausgezeichnet.

Kalkalgen oder wissenschaftlich exakt Coccolithophoriden sind kalkbildende Meeresorganismen, die einen enormen Einfluss auf unser globales Klima haben. Das aus der Atmosphäre vom Meer aufgenommene CO2, wird im Wasser teilweise zu Karbonat umgewandelt. Dieses wiederum wird von den Coccolithophoriden mit Kalzium zu komplexen, hoch strukturierten Kalkplättchen geformt, die so genannten Coccolithen. Die Coccolithen bilden sich im Inneren der Zelle in einem speziellen Vesikel, einem von einer Membran umschlossenen Raum. Die fertigen Coccolithen werden dann aus der Zelle ausgeschleust und im Coccolithenpanzer integriert, der jede Algenzelle umgibt. Auf diese elegante Weise wird das CO2 in den Kalkplättchen gebunden und verschwindet irgendwann auf dem Meeresgrund.

Während ihrer Doktorarbeit untersuchte Sanja Sviben die am häufigsten vorkommende Coccolithophoride Emiliania huxleyi mit verschiedenen Analysetechniken: Kryoelektonenmikroskopie, Kryoröntgenspektroskopie, Spektromikroskopie, analytischer Elektronenmikroskopie und konfokaler Laserscanning-Mikroskopie. Sie konnte mit Hilfe dieser Methoden ein bislang unbekanntes Zellkompartiment identifizieren, welches hauptsächlich als Speicherort für Kalzium genutzt wird und daher eine entscheidende Rolle bei der Biomineralisation spielt.

Zudem führte die Nachwuchswissenschaftlerin erstmals eine 3D-Analyse dieser Kalkalgen während der unterschiedlichen Phasen der Biomineralisation durch. Dafür nutzte sie die derzeit modernste Methode, die Kryo-FIB-Elektronenmikroskopie. Aber auch die zelluläre Maschinerie, die bei der Bildung von Coccolithen eine wesentliche Rolle spielt, wurde unter die Lupe genommen. Sviben entwickelte im Zuge der Arbeit eine Methode zur Isolierung des Coccolithen-Vesikels der Kalkalge Emiliania huxleyi. Bei der proteomischen Analyse des isolierten Materials wurden Proteine entdeckt, von denen bislang nicht bekannt war, dass sie an der Coccolithen-Bildung beteiligt sind.

Sanja Sviben freut sich: “Mit meiner Doktorarbeit ist es mir gelungen, einen wichtigen Schritt zu machen, um die molekularen und mechanistischen Details der Biomineralisation in Coccolithophoriden aufzuklären. Die neuen Ansatzpunkte könnten dabei helfen, die Biologie dieser so ökologisch wertvollen Organismen aufzudecken.“ Da Coccolithophoriden einen großen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf haben, könnten die Erkenntnisse dabei helfen zu verstehen und vorauszusagen, wie diese Algen auf die Ozeanübersäuerung reagieren.

Sanja Sviben schrieb ihre Promotion am MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie unter der Leitung von Dr. André Scheffel. Die Arbeit entstand dabei in enger Kooperation mit der von Prof. Peter Fratzl geleiteten Abteilung Biomaterialien am MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung. An diesem forscht Sanja Sviben derzeit als Postdoc.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Coccolithen
  • Biomineralisation
  • Emiliania huxleyi
  • Kryo-Elektronenmikroskopie
  • proteomische Analysen
  • Coccolithophorida
Mehr über MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung
  • News

    Zucker im Profil

    Auf Zucker öffnet sich eine neue Perspektive. Ein Team um Wissenschaftler der Max-Planck-Institute für Festkörperforschung sowie für Kolloid- und Grenzflächenforschung haben mit einem Rastertunnelmikroskop erstmals abgebildet, wie einzelne Moleküle von Mehrfachzuckern gefaltet sind. Damit s ... mehr

    Corona: Impfung ohne Nadel?

    Das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam und der Technologietransfer-Fond KHAN-I entwickeln gemeinsam mit dem Lead Discovery Center in Dortmund ein Impfverfahren gegen SARS-CoV2. Die Forscher hoffen, in den kommenden Jahren über den gezielten Impfstofftransp ... mehr

    Bakterien machen Loopings

    Das magnetotaktische Bakterium Magnetococcus marinus schwimmt mit Hilfe von zwei Bündeln von Geißeln. Außerdem besitzen die Bakterienzellen eine Art intrazelluläre Kompassnadel und können daher mit einem Magnetfeld gesteuert werden. Sie werden deshalb als biologisches Modell für Mikrorobote ... mehr