Dr. Natália Lussari Vrech

Projekt

Der größte Teil des Bioms der Erde liegt mehr als 1000 m unter dem Meeresspiegel, wo Organismen einem Druck von mehreren tausend Atmosphären standhalten müssen. Einige Theorien führen den Ursprung des Lebens sogar auf schwarze Raucher in der Tiefsee zurück, wo frühe Lebensformen vor der schädlichen Strahlung der jungen Sonne geschützt waren. Es ist jedoch bekannt, dass Proteine, die Grundbausteine von Organismen, dazu neigen, sich bei solch hohen Drücken zu entfalten und ihre Funktion zu verlieren. Daher stellt sich die Frage, wie Tiefseeorganismen dem Druck auf molekularer Ebene widerstehen. Der scheinbare Widerspruch zwischen dem Vorhandensein von Leben in der Tiefe des Meeres einerseits und der Instabilität von Proteinen bei hohem Druck andererseits stellt unser Verständnis der in Biochemielehrbüchern beschriebenen grundlegenden Gesetze des Lebens in Frage. In diesem Projekt werden Simulationsmethoden eingesetzt, um die strukturellen, energetischen und elektronischen Eigenschaften von biologisch relevanten (Makro-)Molekülen unter hohem Druck zu simulieren. Die durch diese Simulationen gewonnenen grundlegenden Erkenntnisse werden es uns ermöglichen, die Durchführbarkeit chemischer Reaktionen in der Tiefsee zu prüfen und vor allem zu untersuchen, inwiefern sie sich von den entsprechenden Reaktionen über dem Meeresspiegel unterscheiden.

Wir bedanken uns bei der Boehringer Ingelheim Stiftung für die Finanzierung dieses Projekts.