Interaktion zwischen Bakterien und Edelmetallen

Die Edelmetalle Gold und Silber sowie das Halbedelmetall Kupfer existieren in der Umgebung von Bakterien sowohl in verschiedenen ionischen Oxidationsstufen {Au(III), Au(I), Ag(I), Cu(II), Cu(I)} als auch als gediegene Metalle. Wir wollen verstehen, wie Bakterien mit diesen verschiedenen Metallspeziierungen umgehen und sie ineinander überführen. Dies wirft das Licht auf solch unterschiedliche Prozesse wie die supergene Bildung sekundärer Minerale oder die Abtötung pathogener Bakterien durch metallische Kupfer-Oberflächen. Das Schwermetall-resistente Bakterium Cupriavidus metallidurans scheint durch aktive biochemische Prozesse die supergene Bildung von Goldpartikeln zu bewirken, wobei zahlreiche Kupfer-spezifische Faktoren (Cop) an den Reaktionen beteiligt sein könnten. Wir wollen ergründen, welche Gold-umsetzenden Reaktionen einzelne Cop-Faktoren durchführen. Dabei dienen ionische Gold-Komplexe aber auch als vereinfachte Modelle für die Kupfer-Resistenz, da Gold keine Spurenelement-Funktion hat, vermutlich verstärkt im Periplasma und dort nur als Au(I) oder metallisches Gold Auo vorkommt. Auf der anderen Seite dienen Mutanten-Stämme von Escherichia coli als Werkzeuge, um die physiologische Funktion einzelner Cop-Faktoren zu beschreiben, wobei auch gleichzeitig Erkenntnisse über den Umgang von E. coli mit Cu(II), Cu(I) und metallischem Kupfer gewonnen werden.