Silica biomineralisation in diatoms: The model organism Thalassiosira pseudonana

ChemBioChem

Volumn 9, Issue 8, 2008, Pages 1187-1194

  Sumper, Manfred ^a   Brunner, Eike ^b  

^a UNIVERSITY OF REGENSBURG   (Germany)

^b DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

Biomineralisation; Diatoms; Polyamines; Polyanions; Silaffins; Silica

Indexed keywords

ALGAL PROTEIN; BIOMIMETIC MATERIAL; POLYAMINE DERIVATIVE; SILACIDIN; SILAFFIN; SILICIC ACID; SILICON DIOXIDE; UNCLASSIFIED DRUG; POLYAMINE;

BIOMINERALIZATION; CELL DIVISION; CELL WALL; DIATOM; NONHUMAN; PRIORITY JOURNAL; SHORT SURVEY; THALASSIOSIRA PSEUDONANA; BIOLOGICAL MODEL; CHEMISTRY; METABOLISM; REVIEW; ULTRASTRUCTURE;

BACILLARIOPHYTA; THALASSIOSIRA PSEUDONANA;

DIATOMS; MODELS, BIOLOGICAL; POLYAMINES; SILICIC ACID; SILICON DIOXIDE;

EID: 49249088143     PISSN: 14394227     EISSN: 14397633     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cbic.200700764     Document Type: Short Survey

References (91)

1. F. Round, R. Crawford, D. Mann, The Diatoms, Cambridge University, Cambridge, 1990.
2. D. G. Mann, S. J. M. Droop, Hydrobiologia 1996, 336, 19.
3. D. M. Nelson, P. Treguer, M. A. Brzezinski, A. Leynaert, B. Queguiner, Global Biogeochem. Cycles 1995, 9, 359.
4. R. W. Drum, H. S. Pankratz, J. Ultrastruct. Res. 1964, 10, 217.
5. G. Pohnert, Angew. Chem. 2002, 114, 3299
6. G. Pohnert, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 3167.
7. C. W. P. Foo, J. Huang, D. L. Kaplan, Trends Biotechnol. 2004, 22, 577.
8. M. Sumper, N. Kröger, J. Mater. Chem. 2004, 14, 2059.
9. M. Sumper, E. Brunner, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 17.
10. E. V. Armbrust, J. A. Berges, C. Bowler, B. R. Green, D. Martinez, N. H. Putnam, S. Zhou, A. E. Allen, K. E. Apt, M. Bechner, M. A. Brzezinski, B. K. Chaal, A. Chiovitti, A. K. Davis, M. S. Demarest, J. C. Detter, T. Glavina, D. Goodstein, M. Z. Hadi, U. Hellsten, M. Hildebrand, B. D. Jenkins, J. Jurka, V. V. Kapitonov, N. Kroger, W. W. Lau, T. W. Lane, F. W. Larimer, J. C. Lippmeier, S. Lucas, M. Medina, A. Montsant, M. Obornik, M. S. Parker, B. Palenik, G. J. Pazour, P. M. Richardson, T. A. Rynearson, M. A. Saito, D. C. Schwartz, K. Thamatrakoln, K. Valentin, A. Vardi, F. P. Wilkerson, D. S. Rokhsar, Science 2004, 306, 79.
11. T. M. Klein, M. Fromm, A. Weissinger, D. Tomes, S. Schaaf, M. Sletten, J. C. Sanford, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1988, 85, 4305.
12. K. E. Apt, P. G. Kroth-Pancic, A. R. Grossman, Mol. Gen. Genet. 1996, 252, 572.
13. N. Poulsen, P. M. Chesley, N. Kröger, J. Phycol. 2006, 42, 1059.
14. Y. Del Amo, M. A. Brzezinski, J. Phycol. 1999, 35, 1162.
15. M. Hildebrand in Biomineralization: From Biology to Biotechnology and Medical Applications (Ed.: E. Bäuerlein). Wiley, Weinheim, 2000, p. 170.
16. R. K. Iler, The Chemistry of Silica, Wiley, New York, 1979.
17. M. Hildebrand, B. E. Volcani, W. Gassmann, J. I. Schroeder, Nature 1997, 385, 688.
18. M. Hildebrand, K. Dahlin, B. E. Volcani, Mol. Gen. Genet. 1998, 260, 480.
19. K. Thamatrakoln, A. J. Alverson, M. Hildebrand, J. Phycol. 2006, 42, 822.
20. K. Thamatrakoln, M. Hildebrand, Eukaryotic Cell, 2007, 6, 271.
21. D. Werner, Arch. Mikrobiol. 1966, 55, 278.
22. S. W. Chisholm, F. Azam, R. W. Eppley, Limnol. Oceanogr. 1978, 23, 518.
23. V. Martin-Jézéquel, M. Hildebrand, M. A. Brzezinski, J. Phycol. 2000, 36, 821.
24. V. Martin-Jézéquel, P. Lopez, Prog. Mol. Subcell. Biol. 2003, 33, 99.
25. S. Hazelaar, H. J. van der Strate, W. W. C. Gieskes, E. G. Vrieling, J. Phycol. 2005, 41, 354.
26. F. Azam, B. B. Hemmingsen, B. E. Volcani, Arch. Microbiol. 1974, 97, 103.
27. M. Sumper, Angew. Chem. 2004, 116, 2301
28. M. Sumper, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 2251.
29. A.-M. M. Schmid, D. Schulz, Protoplasma 1979, 100, 267.
30. H. C. Schröder, F. Natalio, I. Shukoor, W. Tremel, U. Schlossmacher, X. Wang, W. E. Müller, J. Struct. Biol. 2007, 159, 325.
31. E. A. Williams, J. D. Cargioli, Annu. Rep. NMR Spectrosc. 1979, 9, 221.
32. H. Marsmann, NMR 1981, 17, 65.
33. G. Engelhardt, D. Michel, High-Resolution Solid-State NMR of Silicates and Zeolites, Wiley, Chichester, 1987.
34. R. Bertermann, N. Kröger, R. Tacke, Anal. Bioanal. Chem. 2003, 375, 630.
35. A. Gendron-Badou, T. Coradin, J. Maquet, F. Fröhlich, J. Livage, J. Non-Cryst. Solids 2003, 316, 331.
36. K. Lutz, C. Gröger, M. Sumper, E. Brunner, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 2812.
37. S. C. Christiansen, N. Hedin, J. D. Epping, M. T. Janicke, Y. del Amo, M. S. Demarest, M. A. Brzezinski, B. F. Chmelka, Solid State Nucl. Magn. Reson. 2006, 29, 170.
38. S. D. Kinrade, A.-M. E. Gillson, C. T. G. Knight, J. Chem Soc. Dalton Trans. 2002, 307.
39. C. Gröger, M. Sumper, E. Brunner, J. Struct. Biol. 2008, 161, 55.
40. W. M. Darley, B. E. Volcani, Methods Enzymol. 1971, 23, 85.
41. N. Kröger, R. Deutzmann, C. Bergsdorf, M. Sumper, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 14133.
42. A. M. Schmid, Nowa Hedw. 1976, 28, 309.
43. M. L. Chiappino, B. E. Volcani, Protoplasma 1977, 93.
44. E. J. Cox, J. Phycol. 1999, 35, 1297.
45. S. A. Crawford, M. J. Higgins, P. Mulvaney, R. Wetherbee, J. Phycol. 2001, 37, 543.
46. M. Sumper, G. Lehmann, ChemBioChem 2006, 7, 1419.
47. M. Sumper, E. Brunner, G. Lehmann, FEBS Lett. 2005, 579, 3765.
48. M. Sumper, Science 2002, 295, 2430.
49. N. Kröger, R. Deutzmann, M. Sumper, Science 1999, 286, 1129.
50. N. Kröger, S. Lorenz, E. Brunner, M. Sumper, Science 2002, 298, 584.
51. N. Kröger, R. Deutzmann, M. Sumper, J. Biol. Chem. 2001, 276, 26 066.
52. N. Poulsen, M. Sumper, N. Kröger, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 12075.
53. N. Poulsen, N. Kröger, J. Biol. Chem. 2004, 279, 42993.
54. M. Sumper, R. Hett, G. Lehmann, S. Wenzl, Angew. Chem. 2007, 119, 8557
55. M. Sumper, R. Hett, G. Lehmann, S. Wenzl, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8405.
56. S. Wenzl, R. Hett, P. Richthammer, M. Sumper, Angew. Chem. 2008, 120, 1753
57. S. Wenzl, R. Hett, P. Richthammer, M. Sumper, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1729.
58. M. Sumper, S. Lorenz, E. Brunner, Angew. Chem. 2003, 115, 5350
59. M. Sumper, S. Lorenz, E. Brunner, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5192.
60. A. George, B. Sabsay, P. A. Simonian, A. Veis, J. Biol. Chem. 1993, 268, 12624.
61. J. S. Evans, T. Chiu, S. I. Chan, Biopolymers 1994, 34, 1359.
62. S. Weiner, I. Sagi, L. Addadi, Science 2005, 309, 1027.
63. A. Hecker, O. Testenière, F. Marin, G. Luquet, FEBS Lett. 2003, 535, 49.
64. H. Endo, Y. Takagi, N. Ozaki, T. Kogure, T. Watanabe, Biochem. J. 2004, 384, 159.
65. M. T. Dimuzio, A. Veis, Calcif. Tissue Res. 1978, 25, 169.
66. T. Dahl, A. Veis, Connect. Tissue Res. 2003, 44 Suppl 1, 206.
67. S. Gajjeraman, K. Narayanan, J. Hao, C. Qin, A. George, J. Biol. Chem. 2007, 282, 1193.
68. T. Mizutani, H. Nagase, N. Fujiwara, H. Ogoshi, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1998, 71, 2017.
69. S. V. Patwardhan, S. J. Clarson, Silicon Chem. 2002, 1, 207.
70. E. Brunner, K. Lutz, M. Sumper, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 854.
71. T. Coradin, J. Livage, Colloids Surf. B 2001, 21, 329.
72. B. J. McKenna, H. Birkedal, M. H. Bartl, T. J. Deming, G. D. Stucky, Angew. Chem. 2004, 116, 5770
73. B. J. McKenna, H. Birkedal, M. H. Bartl, T. J. Deming, G. D. Stucky, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5652.
74. E. A. Coffman, A. V. Melechko, D. P. Allison, M. L. Simpson, M. J. Doktycz, Langmuir 2004, 20, 8431.
75. M. R. Knecht, D. W. Wright, Langmuir 2004, 20, 4728.
76. R. H. Jin, J. J. Yuan, Chem. Commun. 2005, 1399.
77. D. Belton, S. V. Patwardhan, C. C. Perry, Chem. Commun. 2005, 3475.
78. D. B. Robinson, J. L. Rognlien, C. A. Bauer, B. A. Simmons, J. Mater. Chem. 2007, 17, 2113.
79. H. Menzel, S. Horstmann, P. Behrens, P. Bärnreuther, I. Krueger, M. Jahns, Chem. Commun. 2003, 2994.
80. T. Coradin, O. Durupthy, J. Livage, Langmuir 2002, 18, 2331.
81. M. Heidelberger, F. E. Kendall, J. Exp. Med. 1935, 61, 563.
82. E. Pouget, E. Dujardin, A. Cavalier, A. Moreac, C. Valéry, V. Marchi-Artzner, T. Weiss, A. Renault, M. Paternostre, F. Artzner, Nat. Mater. 2007, 6, 434.
83. G. L. Lin, Y. H. Tsai, H. P. Lin, C. Y. Tang, C. Y. Lin, Langmuir 2007, 23, 4115.
84. C. A. Bauer, D. B. Robinson, B. A. Simmons, Small 2007, 3, 58.
85. M. Xu, G. M. Gratson, E. B. Duoss, R. F. Shepherd, J. A. Lewis, Soft Matter 2006, 2, 205.
86. K. Shimizu, J. Cha, G. D. Stucky, D. E. Morse, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 6234.
87. J. N. Cha, K. Shimizu, Y. Zhou, S. C. Christiansen, B. F. Chmelka, G. D. Stucky, D. E. Morse, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 361.
88. W. E. G. Müller, M. Rothenberger, A. Boreiko, W. Tremel, A. Reiber, H. C. Schröder, Cell Tissue Res. 2005, 321, 285.
89. W. E. G. Müller, A. Boreiko, U. Schloßmacher, X. Wang, M. N. Tahir, W. Tremel, D. Brandt, J. A. Kaandorp, H. C. Schröder, Biomaterials 2007, 28, 4501.
90. S. Matsunaga, R. Sakai, M. Jimbo, H. Kamiya, ChemBioChem 2007, 8, 1729.
91. J. Descles, M. Vartanian, A. El Harrak, M. Quinet, N. Bremond, G. Sapriel, J. Bibette, P. J. Lopez, New Phytol. 2008, 177, 822.