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Diese Arbeit behandelt grundlegende Aspekte der Magnetochemie von FeS-Proteinen (magnetostrukturelle Dynamik von Ferredoxin) und der Entstehung des Lebens in der "Eisen-Schwefel-Welt" (präbiotische Peptidsynthese).
Durch ab initio Molekulardynamik und eine neue Spinprojektions-Methode wurde ein dynamisches Wechselspiel zwischen dem magnetischen Austausch und spezifischen Vibrationsmoden des [2Fe2S] Clusters entdeckt, wobei Wasserstoffbrücken zwischen dem
Cluster und dem Protein dieses modulieren. Damit wird das Verständnis der magnetostrukturellen Korrelationen über die Goodenough-Kanamori-Regeln hinaus erweitert.
Ein Peptidsynthese-Zyklus wurde mit ab initio Metadynamik in wässiger Losung bei Normalbedingungen, in heissem Wasser unter Druck und an der Grenzfläche zwischen heissem Wasser und Pyrit untersucht. Der Cyklus ist unter allen Bedingungen
produktiv, jedoch wird die Peptidsynthese durch extreme Bedingungen und die Katalyse durch die Pyritoberfläche gefördert.
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