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"Barcodes-of-life": erste Genanalysen von Paros


Peter Finke
(@peter-finke)
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Wenig bemerkt von der Öffentlichkeit hat an verschiedenen Universitäten in mehreren Ländern ein sehr interessantes Forschungsprojekt begonnen, bei dem es darum geht, einfache und leicht zu reproduzierende Kennzeichnungen des Genoms von Tieren und Pflanzen zu entwickeln. Auf der Basis der Entdeckung kanadischer Biologen, dass ein bestimmter kleiner Ausschnitt aus dem gesamten Gencode einer Art genügt, um sie eindeutig zu identifizieren, ist ein sehr umfangreiches und aufwendiges weltweit organisiertes Projekt gestartet worden, das im Wettlauf mit dem globalen Aussterben vesuchen will, solche genetischen Strichcodes (wie auf den Waren im Supermarkt) für möglichst viele Arten und Formen festzulegen. Wer sich näher hierüber informieren will, möge die Internetseite http://www.barcodinglife.com/ ansehen.
Für uns Liebhaber der Prachtguramis ist interessant, dass die deutschen Universitäten Frankfurt und Konstanz an dem Projekt mitarbeiten und in Konstanz Fische hierfür analysiert werden. Besonders die Prachtguramis haben es den Forschern angetan. Wegen der schwierigen Artunterscheidungen bei Parosphromenus ist man sehr daran interessiert, in Alkohol konservierte Exemplare zu erhalten, deren DNA dann untersucht werden wird. Die Mitglieder der AG Prachtguramis in der IGL beteiligen sich an dem Projekt, das ich in Ruhmannsfelden auf der IGL-Tagung vorgestellt habe; erste Proben sind vor einiger Zeit eingereicht worden und werden in diesen Tagen untersucht. Die Situation ist spannend, da wir bislang überhaupt keine genetische Beschreibung unserer Fische kennen. Es wird abzuwarten sein, ob die üblichen Artunterscheidungen durch Beschreibung des äußerlichen Erscheinungsbildes bestätigt oder in Frage gestellt werden.
Ich werde hier über den Fortgang berichten. Wer sich für das Projekt näher interessiert oder frischtote Paros besitzt, die er schnell in Alkohol legen kann, kann sich bei mir melden.

Peter Finke, Bielefeld


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Peter Finke
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Es liegen erste Ergebnisse des Projekts vor. Allerdings sind sie so vorläufig und noch fehlerbehaftet, dass ich sie hier nicht im Detail vorstellen will; dies könnte nur Verwirrung auslösen. Gebraucht werden jetzt vor allem klar und eindeutig artbestimmte Paros, wobei Wildfänge oder deren direkte Nachkommen von besonderem Wert wären.
Die ersten Resultate zeigen jedenfalls, dass unsere Sorgen, in den Becken könnten unerkannt verschiedene Paroformen schwimmen und möglicherweise hybridisieren, sehr berechtigt war und ist. Es ist einerseits verständlich, andererseits aber auch geradezu abenteuerlich, wie oberflächlich bisweilen Artbestimmungen bei Importen oder dann im allgemeinen Handel vorgenommen werden. Natürlich ist dies in vielen Fällen bei Paros auch objektiv schwierig, aber dann müssen alle nicht klar zuzuordnenden Formen auch also solche, als (einstweilen) nicht bestimmbar oder als zweifelhaft bestimmt, gekennzeichnet werden. Die ersten Projektergebnisse zeigen jedenfalls ganz deutlich, dass es richtig ist, auf die sorgfältige Trennung verschiedener Arten und Formen, auch die Trennung von (angeblich) artgleichen Fischen aus unterschiedlichen Herkunftsgebieten, großen Wert zu legen, wenn wir nicht Gefahr laufen wollen, dass ein Riesendurcheinander entsteht.
Solange wir nicht wirklich wissen, ob zwei Paros verschiedenen Arten angehören oder vielleicht nur verschiedene Unterarten sind oder gar nur verschiedene Lokalformen oder Farbvarietäten ein und derselben Unterart, verbieten sich alle Nachlässigkeiten. Jedenfalls gibt es jetzt erste genbasierte Hinweise darauf, dass Hybridisation wahrscheinlich selbst unter dem einen oder anderen Handels- bzw. Artnamen vorkommt.

Peter Finke, Bielefeld


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Peter Finke
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In der Zwischenzeit haben einige Parospezialisten weitere Fische zur Genanalyse eingesandt, so dass jetzt auch Prachtguramiarten im Konstanzer Labor vorhanden sind, die bei der ersten Auswertung noch nicht untersucht worden waren. Ich werde über die neuen Ergebnisse hier kurz berichten, sobald sie vorliegen.

Peter Finke, Bielefeld


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Peter Finke
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Dirk Steinke von der Uni Konstanz hat im Dezember 2005 den ersten Newsletter zu Genanalysen unserer Prachtguramis (und einiger anderer Labyrinthfische) fertiggestellt. Er wurde an alle Mitglieder der Parosphromenusgruppe versandt, soll hier aber in Auszügen allen Interessierten zugänglich gemacht werden:

Aufgrund des großen Interesses an unserer Arbeit an DNA Barcodes der Labyrinthfische haben wir uns entschlossen, diesen Newsletter von Zeit zu Zeit an die Mitglieder der IGL zu verteilen. Er soll in unregelmäßigen Abständen über den aktuellen Stand der Arbeiten informieren. Dabei stehen konkrete Ergebnisse und Antworten auf Fragen, die uns erreichen,
im Vordergrund.

Artenliste (Proben, die uns in der letzten Zeit erreicht haben)

Parosphromenus linkei 1 Tier teilweise sequenziert
Parosphromenus paludicola 1 Tier teilweise sequenziert
Parosphromenus quindecim 2 Tiere teilweise sequenziert
Parosphromenus sp.* 6 Tiere teilweise sequenziert
Betta splendens 3 Tiere DNA isoliert
Betta imbellis 3 Tiere DNA isoliert
Betta sp. 3 Tiere DNA isoliert
Malpulutta kretseri 2 Tiere DNA isoliert
Channa gachua Gewebe eines Tieres DNA isoliert
Channa striata Gewebe eines Tieres DNA isoliert
Channa aurantimaculata 1 Tier DNA isoliert
Parachanna obscura 2 Tiere (juvenil) DNA isoliert
Barbus sp. 2 Tiere DNA isoliert

* hierunter befinden sich Tiere, die unter den Handelsbezeichnungen P. sumatranus, P. anjunganensis, P. bintan-Typ, P. „blue line“ vertrieben wurden, deren Artzugehörigkeit aber unklar bzw. fragwürdig erscheint. Wir erhoffen uns von den genetischen Analysen genaueren Aufschluss.

Ergebnisse

Im Augenblick werden zwei DNA-Fragmente sequenziert. Dabei handelt es sich um die sogenannte 16S rDNA, die oft für Verwandtschaftsanalysen bei Fischen verwendet wird, und um COI, das als DNA Barcode fungieren soll. Beide DNA-Fragmente finden sich in den Mitochondrien (Energieerzeugende Bestandteile der Zelle), die nur mütterlich vererbt werden.
Um eventuellen Hybriden auf die Spur zu kommen, werden wir in einem zweiten Schritt auch Gene aus dem Zellkern sequenzieren.
Wir gehen davon aus, dass wir im Januar alle Sequenzen der oben aufgeführten Tiere fertig gestellt haben.

Hinweise

Im Februar 2006 erscheint die neue Ausgabe der Zeitschrift „Biologie in unserer Zeit“, in der wir einen Artikel zum Thema „DNA Barcoding“ verfasst haben. Wer sich für die Idee des DNA-Barcoding mehr interessiert, der kann unter den folgenden Links einen Einblick in die aktuellen Projekte bekommen.

http://www.fishbol.org (Die globale Initiative zur Erfassung aller Fischarten mittels DNA Barcoding)

http://www.lepbarcoding.org (Ein Projekt zur Erfassung von Schmetterlingsarten)

http://www.barcodinglife.com (Webpage des Barcoding of Life Centers in Guelph, Kanada)

http://barcoding.si.edu (Offizielle Webpage der Barcoding of Life Initative)

http://www.bolnet.ca (Die kanadischen Aktivitäten (zur Zeit die einzige Nation, die national organisiert ist)

Danksagungen

Unser besonderer Dank für Bereitstellung von Proben und zahlreiche Informationen gilt Philipp Dickmann, Peter Finke, Karen Koomans, Christian Kanele, Horst Linke, Norbert Neugebauer und Kai Witte.

Wir hoffen, Ihnen auf diesem Wege ein paar interessante Neuigkeiten vermittelt zu haben. Sobald sich bei uns wieder etwas Neues tut, werden wir einen neuen Newsletter auf die Reise schicken.

Einstweilen wünschen wir allen ein geruhsames Weihnachtsfest und ein schönes neues Jahr!

Dirk Steinke (Universität Konstanz)

Peter Finke, Bielefeld


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Peter Finke
(@peter-finke)
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Ich darf Ihnen den zweiten Newsletter von Dirk Steinke weitergeben, der diesmal allerdings in erster Linie erhbliche Veränderungen seiner eigenen Arbeitsumgebung mitteilt: Er arbeitet jetzt nach seiner Promotion am Welt-Zentrum des Bar-Coding-Projekts und findet dort sehr viel bessere Arbeitsbedingungen vor als es deutsche Universitäten bieten können (ich kann das gut nachvollziehen!).
Für uns wird es wahrscheinlich nicht schwieriger, denn er nennt uns unten in seinem Newsletter Frau Dipl.Biol. Nora Brede (universität Frankfurt) als neue Ansprechpartnerin. Frau Brede war auch mein erster Kontakt, als ich vor einem dreiviertel Jahr Kontakt zu den Genforschern suchte. Die Versendung der Fischproben kann und muss also in Zukunft über Frau Brede laufen; wir haben mit der Komplizierung, dass diese dann erst nach Kanada geschickt werden müssen, nichts zu tun. Ich denke, letztlich ist diese Veränderung für uns von großem Nutzen, denn wir können auf diese Weise direkt von den sehr guten Forschungsbedingungen profitieren, die in Ontario herrschen. Es ist immerhin gerade für Fische ("Fish-BOL") das Weltzentrum der Genforschung. (Näheres im nächsten Paro-Info für die Mitglieder der Paro-Gruppe).
Gruß Peter Finke, und nun O-Ton von Dr. Dirk Steinke:

Newsletter – Labyrinthfische
März 2006
Liebe Mitglieder der IGL!
Es haben sich ein paar Veränderungen ergeben, die unser DNA Barcoding Projekt betreffen und zunächst vielleicht problematisch erscheinen, aber im Endeffekt helfen werden, die Untersuchungen zu beschleunigen und zu Verbessern.
Nach meiner erfolgreichen Promotion habe ich mit Beginn des Monats eine Stelle in Guelph, Kanada am Biodiversity Institute of Ontario begonnen. Dort arbeite ich bei Prof. Paul Hebert, der allgemein hin als Vater des DNA Barcodings angesehen wird. Ich bin direkt involviert in die globale Initiative FISHBOL und kann mich nun ausschließlich Fragestellungen der Verwandtschaftsbeziehungen von Fischen und dem Sammeln von Spezies und deren Identifizierung widmen. Die Ausstattung vor Ort ist technisch auf sehr hohem Niveau und dies ermöglicht es mir die erforderlichen Daten schnell und zuverlässig zu erhalten. Es ändert sich nun aber der Versand der Fische insofern, als das Proben nun an folgende Adresse geschickt werden müßten:

Dipl. Biol. Nora Brede
Ökologie und Evolution
BioCampus - Westend
Siesmayerstr. 70
60323 Frankfurt am Main

In Frankfurt werden die Proben dann gesammelt und nach Kanada verschickt.

An dieser Stelle gilt mein herzlichster Dank nochmals allen, die bisher so bereitwillig Proben geschickt haben. Dies hat uns ein gutes Stück vorwärts gebracht und wird es weiterhin tun. Ich kann an dieser Stelle auch versichern, daß wir weiterhin gerade an der Aufklärung der Beziehungen innerhalb der Gattung Parosphromenus arbeiten werden.

Mit freundlichen Grüßen aus Ontario

Dr. rer. nat. Dirk Steinke

Peter Finke, Bielefeld


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geert
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It is over a year ago and i am wondering if the first results are there? I do not have send any species to them, but when after the first year no single result at paros sp. there, that will not make other persons active to send sp

Best regards, Geert


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Peter Finke
(@peter-finke)
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Ich hoffe wie alle anderen, dass wir bald neue Nachrichten über die Genanalysen bei den Paros erhalten. Offensichtlich sind die Schwierigkeiten bei dem sehr großen BOL-Projekt enorm und man muss auch Verständnis dafür haben, dass hieb- und stichfeste Aussagen erst dann getroffen werden können, wenn eine gewisse Mindestzahl an gut identifizierten Proben vorliegt.
Aber ich stimme zu, eine Zwischeninformation könnte jetzt doch hilfreich sein. Ich werde mich weiter darum bemühen.

Peter Finke, Bielefeld


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