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Gewässergüteanalyse

DNA-Barcoding zur Gewässergüteanalyse mit Kieselalgen

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Neue Richtlinien, wie Proben in Zukunft hinterlegt werden sollten

Daher entwickelte Zimmermann, dessen Dissertation von PD Dr. Birgit Gemeinholzer an der Justus-Liebig-Universität Gießen betreut und in Kooperation mit dem Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin und der Universität zu Köln durchgeführt wurde, gemeinsam mit Kollegen aus Europa neue Richtlinien, wie Proben in Zukunft hinterlegt werden sollen.

Neben den üblichen Angaben zum Fundort und zu den Umweltparametern, wie pH-Wert und Leitfähigkeit des Gewässers, sowie den Sequenzfolgen schlägt Zimmermann vor, weitere Daten anzugeben. Hierzu zählen die Kultivierungsbedingungen, DNA-Primersequenzen und Methoden, die für die Vermehrung der winzigen DNA-Mengen verwendet wurden, die Ergebnisse von Sanger-Sequenzierungen (den sog. Pherogrammen), die fotografische Dokumentation zur Bestimmung relevanter Mikrostrukturen, die eine Bestimmung mittels Mikroskopen ermöglichen, die Methoden, mit denen die Dauerpräparate angefertigt wurden, sowie die Anzahl der Replikate. Außerdem sollen taxonomisch validierte Belegexemplare gemeinsam mit DNA-Material in anerkannten naturhistorischen Sammlungen hinterlegt werden. Von diesen verbesserten Datenbanken werden alle an Kieselalgen forschenden Biologen profitieren. „Diese Richtlinie erfüllt damit in ausgezeichneter Weise die Vorgaben zur guten wissenschaftlichen Praxis und zur Nachvollziehbarkeit von Ergebnissen“, freut sich der Präsident der DBG Dietz.

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Standardisierung neuer Barcoding-Methoden

Derzeit widmet sich Zimmermann der Standardisierung neuer Barcoding-Methoden und findet es faszinierend, dass die aus der Umwelt, einem See oder Bach entnommenen Proben eine so große Fülle an Lebewesen enthält, die er mit bloßem Auge nicht erkennen kann. Dazu will er im Team mit anderen Taxonomen, Kieselalgenforschern und Bioinformatikern in Zukunft an Hochdurchsatz-Sequenzierplattformen arbeiten, „denn für eine Probe benötigt man regelmäßig bis zu 200.000 Sequenz-Abschnitte, um die Artenvielfalt vollständig erfassen zu können“, sagt Zimmermann. Die Weiterentwicklung der sog. Next-Generation-Sequencing-Verfahren und der bioinformatischen Werkzeuge wird seine Analysen deutlich erleichtern.

Titel der ausgezeichneten Dissertation: Jonas Zimmermann (2014) “Design and valuation of DNA-Barcoding high throughput methods for analyzing diatom diversity: a test case along a south-north gradient in Central Europe (Rivers Lusatian Neisse/Oder)”: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2015/11281/pdf/ZimmermannJonas-2015-01-13.pdf

* G. Hohlstein: Pressestelle Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem

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