Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit "Barcodes" den Spezies auf der Spur

25.04.2012
An Supermarktkassen tippt heute kaum noch jemand die Preise aufwändig von Hand ein. Mit Scannern, die den Barcode einlesen, geht es viel schneller. Ein ähnliches Verfahren wollen nun Biologen nutzen, um heimische Tier- und Pflanzenarten effizienter zu bestimmen.
German Barcode of Life (GBOL) heißt die Initiative, für die in Deutschland Wissenschaftler aus Zoologie und Botanik kooperieren. Botaniker der Universität Bonn haben die Federführung für die Pflanzenwelt. Die Gesamtkoordination des GBOL-Projektes liegt beim Zoologischen Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn.

„In den Erbgutsequenzen (DNA) der Lebewesen haben wir Abschnitte als »DNA-Barcodes« identifiziert, die sich bei den verschiedenen Arten unterscheiden, innerhalb einer Art aber nahezu identisch sind“, sagt Prof. Dr. Dietmar Quandt vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen an der Universität Bonn. „Anhand dieser »Marker« können wir dann die Spezies zweifelsfrei und vergleichsweise schnell bestimmen.“ Das Ergebnis dieses Analyseverfahrens ähnelt dem Barcode im Supermarkt, nur ist dieser nicht schwarz/weiß sondern vierfarbig - wobei jede der Farben einem der vier Buchstaben des genetischen Codes entspricht.

Nicht äußere Merkmale, sondern das Erbgut zählt

Klassischerweise werden in der Biologie Tier- und Pflanzenarten anhand äußerer Merkmale bestimmt. „Gerade bei sehr ähnlicher Arten einer Gattung – wie etwa den Sauergräsern – kann eine zweifelsfreie Bestimmung sehr langwierig sein“, berichtet Prof. Quandt, Sprecher des botanischen Projekts innerhalb der GBOL-Initiative. „Außerdem ist man hier auf kompetente Experten angewiesen, die es national leider immer weniger gibt.“ Die vollautomatische Sequenzierung der Erbgutabschnitte führt dagegen viel schneller zur Identifikation der Pflanzenart. „Wir brauchen außerdem keine blühenden und vollständigen Pflanzen“, sagt Stefanie Winter, Doktorandin bei Prof. Quandt. „Uns reicht ein winziges Fragment etwa eines Blattes, um die Art anhand der genetischen Marker zu bestimmen.“

Mehr als 5.000 Pflanzenarten sollen erfasst werden

Im GBOL-Projekt wollen die Wissenschaftler nun erst einmal eine Bibliothek anlegen, um Vergleichsmaterial für die Zuordnung der Arten zu haben. In einer konzertierten Initiative mit den Naturhistorischen Museen, Naturschutzverbänden und ausgewiesenen Experten werden gezielt Pflanzenproben in ganz Deutschland inventarisiert. „Hierfür erweisen sich die naturhistorischen Sammlungen als wahre Schatzkammern von unschätzbaren Wert, da sie uns einen Teil der wertvollen Belege zur Verfügung stellen“, sagt Prof. Quandt. Die Herausforderung ist groß: In Deutschland gibt es etwa 4.000 Blütenpflanzen- sowie 1.300 Moos- und Farnarten.

Das Projekt soll die Umweltüberwachung verbessern

Die Erfassung der Flora mittels „DNA-Barcodes“ soll die Beobachtung von Umwelteinflüssen erleichtern: Wie reagieren die einzelnen Arten auf die Klimaerwärmung? Werden bestimmte Spezies von aus anderen Ländern eingewanderte Lebewesen verdrängt? Welche Arten sind vom Aussterben bedroht? „Das Umweltmonitoring wird angesichts der vielfältigen Bedrohungen für die Lebewelt immer wichtiger“, sagt Prof. Quandt. „Die DNA-Barcodes können solche Untersuchungen wesentlich vereinfachen und beschleunigen.“

Botanisches Projekt wird mit 850.000 Euro gefördert

Das Bundesforschungsministerium (BMBF) fördert die Erfassung der DNA-Barcodes der Pflanzen in Deutschland mit rund 850.000 Euro. Teil dieses botanischen Forschungsnetzwerks sind zudem der Botanischen Garten Berlin (BGBM, Freie Universität Berlin), das Institut für Evolution und Biodiversität (Universität Münster), das Staatliche Museum für Naturkunde Stuttgart sowie das Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften (Universität Göttingen). Die Gesamtkoordination des GBOL-Projektes liegt beim Zoologischen Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn.

Kontakt:

Prof. Dr. Dietmar Quandt
Universität Bonn
Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen
Tel. 0228/733315
E-Mail: quandt@uni-bonn.de

Dr. Stephanie Pietsch
Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig
Museumsmeile Bonn
Adenauerallee 160
53113 Bonn
E-Mail: info@bol-germany.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.bolgermany.de/
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie