@phdthesis{KianiAlibagheri2017,
  author    = {Kiani Alibagheri, Bahareh},
  title     = {On structural properties of magnetosome chains},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398849},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {XIV, 117},
  year      = {2017},
  abstract  = {Magnetotaktische Bakterien besitzen eine intrazellul{\"a}re Struktur, die Magnetosomenkette genannt wird. Magnetosomenketten enthalten Nanopartikel von Eisenkristallen, die von einer Membran umschlossen und entlang eines Zytoskelettfilaments ausgerichtet sind. Dank der Magnetosomenkette ist es magnetotaktischen Bakterien m{\"o}glich sich in Magnetfeldern auszurichten und entlang magnetischer Feldlinien zu schwimmen. Die ausf{\"u}hrliche Untersuchung der strukturellen Eigenschaften der Magnetosomenkette in magnetotaktischen Bakterien sind von grundlegendem wissenschaftlichen Interesse, weil sie Einblicke in die Anordnung des Zytoskeletts von Bakterien erlauben. In dieser Studie haben wir ein neues theoretisches Modell entwickelt, dass sich dazu eignet, die strukturellen Eigenschaften der Magnetosomenketten in magnetotaktischen Bakterien zu erforschen. Zuerst wenden wir uns der Biegesteifigkeit von Magnetosomenketten zu, die von zwei Faktoren beeinflusst wird: Die magnetische Wechselwirkung der Magnetosomenpartikel und der Biegesteifigkeit des Zytoskelettfilaments auf welchem die Magnetosome verankert sind. Unsere Analyse zeigt, dass sich die lineare Konfiguration von Magnetosomenpartikeln ohne die Stabilisierung durch das Zytoskelett zu einer ring{\"o}rmigen Struktur biegen w{\"u}rde, die kein magnetisches Moment aufweist und daher nicht die Funktion eines Kompass in der zellul{\"a}ren Navigation einnehmen k{\"o}nnte. Wir schlussfolgern, dass das Zytoskelettfilament eine stabilisierende Wirkung auf die lineare Konfiguration hat und eine ringf{\"o}rmige Anordnung verhindert. Wir untersuchen weiter die Gleichgewichtskonfiguration der Magnetosomenpartikel in einer linearen Kette und in einer geschlossenen ringf{\"o}rmigen Struktur. Dabei beobachteten wir ebenfalls, dass f{\"u}r eine stabile lineare Anordnung eine Bindung an ein Zytoskelettfilament notwendig ist. In einem externen magnetischen Feld wird die Stabilit{\"a}t der Magnetosomenketten durch die Dipol-Dipol-Wechselwirkung, {\"u}ber die Steifheit und die Bindungsenergie der Proteinstruktur, die die Partikel des Magnetosomen mit dem Filament verbinden, erreicht. Durch Beobachtungen w{\"a}hrend und nach der Behandlung einer Magnetosomenkette mit einem externen magnetischen Feld, l{\"a}sst sich begr{\"u}nden, dass die Stabilisierung von Magnetosomenketten durch Zytoskelettfilamente {\"u}ber proteinhaltige Bindeglieder und die dynamischen Eigenschaften dieser Strukturen realisiert wird. Abschließend wenden wir unser Modell bei der Untersuchung von ferromagnetischen Resonanz-Spektren von Magnetosomenketten in einzelnen Zellen von magnetotaktischen Bakterien an. Wir erforschen den Effekt der magnetokristallinen Anistropie in ihrer dreifach-Symmetrie, die in ferromagnetischen Ressonanz Spektren beobachtet wurden und die Besonderheit von verschiedenen Spektren, die bei Mutanten dieser Bakterien auftreten.},
  language  = {en}
}