Biologie: Origami aus Kieselalgen

Grafik: Shireen Dooling

Mit Kieselalgen als Vorbild haben Wissenschaftler winzige Kunstwerke aus DNA geschaffen.

Kieselalgen sind faszinierende Einzeller: Sie produzieren Sauerstoff und bauen ihre eigenen Häuser - und zwar aus Siliziumdioxid, einem Hauptbestandteil von Glas. Das Ergebnis sind winzige, ästhetische Kunstwerke. Biochemiker der Arizona State University und der Jiaotong-Universität in Shanghai haben sich von den kleinen Architekten inspirieren lassen und nach einem ähnlichen Prinzip eine Reihe von Nanostrukturen designt. Sie bauten dafür aus künstlicher DNA ein dreidimensionales Gerüst, an dem Silikat anhaften konnte. Dafür nutzten sie eine Technik namens DNA-Origami: Erbmaterial besteht aus einzelnen Bauteilen, die mit den vier Buchstaben A, T, C und G abgekürzt werden. Zwei Buchstabenketten bilden eine Leiter, wobei immer ein A mit einem T und ein C mit einem G eine Leitersprosse bilden. So können nach genauen Berechnungen aus künstlich hergestellter DNA alle denkbaren Formen entstehen. Eine Schicht Silikat macht sie elastischer und haltbarer. Wie winzige Schmuckstücke sehen die Nanostrukturen aus, hier im Bild neben verschiedenen Kieselalgen. Betrachten kann man sie allerdings nur unter dem Elektronenmikroskop: Die kleinsten Formen sind gerade einmal zehn Nanometer groß, das sind zehn Millionstel Millimeter. Die größten Strukturen haben mit einem Tausendstel Millimeter in etwa den Durchmesser eines Bakteriums.