Mehr als zwei Jahrhunderte lang wussten Wissenschaftler, dass Tintinniden, mikroskopisch kleine Planktonorganismen, winzige Schalen bauen. Aber niemand konnte herausfinden, woraus diese Schalen bestehen. Forscher der Universität Salzburg in Österreich haben das Rätsel nun geknackt. Die Schalen bestehen aus selbstorganisierenden Strukturproteinen, die ein bemerkenswert widerstandsfähiges Material bilden, das auch ultraviolettes Licht absorbiert.
Ein Material, wie es in einzelligem Leben noch nie gesehen wurde
Tintinniden sind einzellige Eukaryoten oder Protisten, die durch die Weltmeere treiben. Ihre Schalen, Loricae genannt, werden seit dem frühen 19. Jahrhundert untersucht. Bis jetzt blieb die Zusammensetzung unbekannt. Das österreichische Team entdeckte, dass die Loricae aus Proteinen bestehen, die sich spontan zu einer zähen, UV absorbierenden Struktur zusammenfügen. Dies ist das erste Mal, dass ein Biomaterial dieser Art bei einem eukaryotischen Einzeller beschrieben wurde. Der Fund etabliert Tintinniden als neues Modell für die Entwicklung fortschrittlicher Biomaterialien, ein Feld, das sich lange von Tieren wie Spinnen inspirieren ließ.
Warum lokale Forscher und die wissenschaftliche Gemeinschaft aufmerksam wurden
Die Entdeckung geschah in Salzburg, Österreich, wo die Forschungsgruppe Tintinnidenproben aus marinen Umgebungen analysierte. Das Team nutzte fortschrittliche Bildgebungs und biochemische Techniken, um die Proteine zu identifizieren und ihre selbstorganisierende Natur zu bestätigen. Für die lokale wissenschaftliche Gemeinschaft beendet der Durchbruch ein 200 Jahre altes Rätsel. Für die breitere Welt öffnet er eine Tür zu Biomaterialien, die ohne das Ernten von Tieren hergestellt werden könnten. Die Proteine werden von den Organismen selbst produziert, und der Assemblierungsprozess benötigt keine externe Energie oder komplexe Maschinerie.
Was das für die Zukunft der Materialwissenschaft bedeutet
Die Bedeutung des Fundes liegt in seiner Neuartigkeit. Spinnenseide und andere tierische Biomaterialien werden seit Jahrzehnten untersucht. Tintinnidenschalen bieten eine völlig andere biologische Quelle: einen Protisten, der sein Zuhause von Grund auf mit selbstorganisierenden Proteinen baut. Das Material ist sowohl stark als auch in der Lage, UV Strahlung zu blockieren, zwei Eigenschaften, die in allem von Beschichtungen bis zu medizinischen Geräten sehr begehrt sind. Da die Organismen einzellig sind und kultiviert werden können, könnten die Proteine möglicherweise im Labor hergestellt werden, ohne wilde Populationen zu ernten. Die von der Universität Salzburg veröffentlichte Forschung liefert die erste detaillierte Beschreibung dieses Biomaterials und positioniert Tintinniden als neues Modellsystem für die zukünftige Biomaterialentwicklung.
