ביומינרליזציה היא תהליך של יצירת מינרלים אי-אורגניים במערכות חיות וביולוגיות. בתהליך זה, חלבונים ומולקולות ביולוגיות אחרות קובעים את הסוג, הגודל והצורה של המינרלים הנוצרים. דוגמה מעניינת למערכת חיה היוצרת מינרלים קיימת בחיידקים מַגנֵטוֹטַקטִיִים. חיידקים מגנטוטקטיים הם חיידקים מיוחדים החיים בסביבות מימיות, ומסוגלים לכוון את תנועתם בהתאם לשדה המגנטי של כדור הארץ. יכולת זו מושגת באמצעות יצירת ננו-חלקיקים מגנטיים המכילים יוני ברזל בתוך החיידק. חלקיקים אלו, ובהם מגנטיטים וגרגטיטים, מיוצרים בתוך אברון מיוחד בחיידק, המַגנֵטוֹזוֹם. זהו אברון מוקף ממברנה, שחלבונים שונים הנמצאים על פניו מבקרים את יצירת הננו-חלקיקים המגנטיים. חלבונים אלה, השולטים בגודל ובצורה של החלקיקים הנוצרים, הם ייחודיים ואופייניים לכל סוג של חיידק מגנטוטקטי. למרות המחקרים הרבים שנערכו על חלבונים אלו, עדיין לא ידוע כיצד הם נקשרים לפני השטח של הננו-חלקיקים וכיצד הם מבקרים את יצירתם. מחקר זה נועד לבדוק כיצד שניים מהחלבונים שעל פני המגנטוזום יוצרים קשר עם פני השטח של חלקיקי המגנטיט, ומהם האתרים בחלבון השולטים בגודל ובצורה של חלקיקים אלו. כדי לענות על שאלות אלו, חיברנו בין חלקים מחלבונים אלה לבין חלבונים לא-פעילים (אינרטיים) שאינם שייכים למערכות אלו. בדרך זו קיבלנו חלבוני כִימֶרָה (חלבונים המורכבים משני חלקים שמקורם בחלבונים שונים), המאפשרים ניסויים שבהם קושרים את החלבונים בתמיסה וחוקרים את מאפייניהם הביופיזיים. נוסף על כך, ערכנו בחלבונים אלו גם ניסויים מבניים, כדי לפענח את המבנה שלהם ברמה האטומית. בעקבות מחקר זה גילינו ששתי חומצות אמיניות באחד החלבונים (הנקרא MAMC) אחראיות על קישור החלבון לפני השטח של החלקיק המגנטי. כמו כן מצאנו כי האזור בחלבון שבו נמצאות חומצות אמיניות אלו מתקפל לצורת סליל, המאפשרת התאמה מדויקת לצורת החלקיק המגנטי. בסדרת ניסויים נוספת, חתכנו את שני החלבונים שעל פני המגנטוזום לקטעים קצרים, הנקראים פפטידים, וחיברנו פפטידים שונים לחלבון פֶרִיטִין. פריטין מתפקד כ"כלוב" מולקולרי, או ננו-כלוב, המאחסן יוני ברזל בכל המערכות החיות. בדרך זו הצלחנו לייצר סדרת כימרות, המשרתות שתי מטרות: האחת היא חקר תכונותיהם של הפפטידים, ומכאן – חקר תכונותיהם של חלבוני המגנטוזום; והאחרת היא יישום ביוטכנולוגי אפשרי. כימרה של הפריטין אוגר-הברזל עם פפטידים הקושרים ננו-חלקיקים מגנטיים יכולה לשמש כחומר ניגוד לתהודה מגנטית (MRI), המאפשר זיהוי גושי סרטן. כלומר, התקבלה מולקולה שעשויים להיות לה שימושים רפואיים. מחקר זה מילא תפקיד מכריע בהבנה ראשונית של התהליכים שבהם מערכות חיות, ובפרט חלבונים, שולטות בחלקיקים אי-אורגניים. החלבונים קושרים את החלקיקים האי-אורגניים באופן ספציפי בזמן ייצורם, וכך יכולים להשפיע במידה ניכרת על הסוג, הגודל והצורה של החלקיקים הנבנים.