Schlussbericht. Laufzeit: November 2004 März Berichtszeitraum: November 2004 März 2005

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1 Zuwendungsempfänger: Hochschule Bremen Fachbereich 7 Internationaler Studiengang für Technische und Angewandte Biologie Arbeitsgruppe Fischökologie, Prof. Dr. Heiko Brunken Neustadtswall 30, UB-Trakt Bremen Schlussbericht Forschungsauftrag 03HS010 Erstellung eines Fischkatalogs (auf Datenbankebene) mit allen analytisch verfügbaren Daten zur molekularbiologischen Fischdifferenzierung Laufzeit: November 2004 März 2005 Berichtszeitraum: November 2004 März 2005 Bearbeitung: Diplombiologin (FH) Lisa Billecke & Diplombiologin (FH) Kristina Dobat Zusammenarbeit mit: Impetus GmbH & Co. Bioscience KG Planomedia Fischkai 1 Vladimir Berditschevskiy & Kai Hagemeister Bremerhaven Bodenheimer Str Bremen März 2005

2 Inhaltsverzeichnis 1. Ziele und Aufgabenstellung des Projektes Planung und Ablauf des Projektes... 3 Arbeitspunkt 1: Zusammentragen aller für die Datenbank relevanten analytischen Daten... 4 Arbeitspunkt 2: Formatierung und Einscannen der analytischen Daten... 4 Arbeitspunkt 3: Auswahl eines geeigneten kommerziellen Datenbankprogrammes und Datenbank- Programmierung... 5 Arbeitspunkt 4: DNA-Sequenzen der Fa. Impetus Bioscience... 5 Arbeitspunkt 5: Einpflegen der analytischen Daten Anknüpfung an den wissenschaftlichen und technischen Stand Material und Methoden Ergebnisse Einträge Aufbau der Datenbank Anwendung der Datenbank... 8 Suchen und Anzeigen der molekularbiologischen Daten... 8 IEF-Datenblatt SSCP-Datenblatt RFLP-Datenblatt DNA-Sequenz Alignment-Datenblatt Methoden Eingabe neuer Daten Registrierung Eingabe einer neuen Art Eingabe/Bearbeitung von Gen/Primer Eingabe/Bearbeitung SSCP Voraussichtlicher Nutzen und Verwendbarkeit der Ergebnisse Zusammenfassung Gegenüberstellung der ursprünglich geplanten zu den tatsächlich erreichten Zielen, ggf. mit Hinweisen auf weiterführende Fragestellungen

3 Schlussbericht Forschungsauftrag 03HS010 Erstellung eines Fischkatalogs (auf Datenbankebene) mit allen analytisch verfügbaren Daten zur molekularbiologischen Fischdifferenzierung 1. Ziele und Aufgabenstellung des Projektes Laut Verordnung (EG) 104/2000 des Rates vom müssen Fischereierzeugnisse hinsichtlich - Handelsbezeichnung der Fisch-, Krebs- oder Weichtierart - Produktionsmethode (Meeres-, Binnenfischerei oder Aquakultur) - Fanggebiet (z.b. Nordostatlantik, Ostsee) zweifelsfrei gekennzeichnet werden. Vor diesem Hintergrund sollte ein Katalog zur Überprüfung der Etikettierung von Fischprodukten erstellt werden. Um eine Überprüfung der vorgeschriebenen Handelsbezeichnungen zu gewährleisten müssen sowohl geeignete Nachweisverfahren als auch Vergleichsdaten oder Standards zur Verfügung stehen. Bei der analytischen Bearbeitung wurde der Schwerpunkt auf gängige Arten mit hoher wirtschaftlicher Relevanz gelegt. Ziel des Projektes war es, alle bisher vorhandenen analytischen Daten für die - IEF Isoelektrische Fokussierung - SSCP DNA single strand conformational polymorphism - PCR-RFLP Polymerase Chain Reaction Restriction Fragment Length Polymorphism - DNA-Sequenz Sequenz eines für die Artbestimmung definierten Bereichs - Alignment in Form einer Datenbank verfügbar zu machen. 2

4 Die Aufgabenstellung des Projektes umfasste folgende Arbeitspunkte: 1. Zusammentragen aller für die Datenbank relevanten analytischen Daten 2. Formatierung und Einscannen der analytischen Daten 3. Auswahl eines geeigneten kommerziellen Datenbankprogrammes und Datenbank- Programmierung 4. DNA-Sequenzen von Impetus Bioscience 5. Einpflegen der analytischen Daten in die Datenbank 6. Darstellung der Daten in Form einer CD oder eines Internetlinks 7. Erstellung eines Konzepts für die weitere Wartung und Komplettierung der Fischliste 1.1 Planung und Ablauf des Projektes Laufzeit des Projektes war November 2004 bis März 2005 (Tab. 1). Bei der Bearbeitung wurde auf vorhandenes Personal der Hochschule Bremen bzw. der Firma Impetus Bioscience und des Unternehmens Planomedia zurückgegriffen. Die Aufgabe der Mitarbeiter der Hochschule Bremen bestand im Zusammentragen und Einpflegen der analytischen Daten in die Datenbank. Die Analyse von DNA-Sequenzen wurde von Mitarbeitern der Firma Impetus GmbH & Co. Bioscience KG durchgeführt. Die Auswahl und Programmierung einer geeigneten datenbankbasierten Software erfolgte durch die Fa. Planomedia. Tabelle 1: zeitlicher Ablauf der einzelnen Aufgaben (gemäß o.a. Auflistung) Arbeitspunkt November 04 Dezember 04 Januar 04 Februar 05 März 05 Kw

5 Arbeitspunkt 1: Zusammentragen aller für die Datenbank relevanten analytischen Daten Das Zusammentragen der Daten war ein fortlaufender Prozess, der erst kurz vor Projektende zum Abschluss gebracht wurde. Die Fa. Impetus Bioscience lieferte die für das Projekt relevanten DNA-Sequenzen und RFLP-Tabellen bis Ende Februar. Hinzu kamen dabei noch weitere Daten zu Mollusken und Crustaceen, die zusätzlich eingepflegt wurden. In einem Arbeitstreffen wurde sich darauf geeinigt, noch weitere Inhalte in die Datenbank aufzunehmen. Um die Datenbank insgesamt attraktiver zu gestalten wurde beschlossen, für jede Fischart ein Bild einzufügen. Ein Teil an Bildern wurde bereits vom Forschungsbereich Fischqualität der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL) zur Verfügung gestellt. Des Weiteren existiert zu jeder Fischart ein kurzer beschreibender Text, der unter dem jeweiligen Bild des Fisches in der Datenbank erscheint. Neben den DNA-Sequenzen der Fa. Impetus Bioscience wurden Alignments, also ein Vergleich mehrer DNA-Sequenzen in die Datenbank mit aufgenommen. Die Daten zur IEF und SSCP wurden vom Forschungsbereich Fischqualität der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL) bearbeitet und in geeignetem Format an die Hochschule weitergeleitet. Arbeitspunkt 2: Formatierung und Einscannen der analytischen Daten Größtenteils waren die gelieferten Daten bereits formatiert und eingescannt und konnten ohne weitere Bearbeitung in die Datenbank eingepflegt werden. Durch die Darstellung der Bilder in einem anderen Format (png) wurde die Qualität erhöht. Die Datenbank enthält zurzeit vier verschiedene Dateiformate (Tab. 2). Tabelle 2: Datentypen und Formate Datentyp IEF RFLP DNA SSCP Alignment Format Bild, png-datei Word-Dokument Word-Dokument Bild, png-datei Bild, HTML-Datei 4

6 Arbeitspunkt 3: Auswahl eines geeigneten kommerziellen Datenbankprogrammes und Datenbank-Programmierung Die Datenbankprogrammierung durch die Fa. Planomedia wurde fristgemäß bis Ende Januar abgeschlossen. Durch die direkte Arbeit mit der Datenbank ergaben sich aber immer wieder Rückfragen und neue Anregungen, die dann auch in die Datenbank aufgenommen wurden. Es wurde so versucht, den höchsten Komfort für den späteren Nutzer zu erreichen. Von der Fa. Planomedia wurde ein Pflichtenheft erstellt, in dem Hardware- und Softwarevoraussetzungen, Datenstruktur, Benutzerrollen und Funktionen der Software beschrieben sind. Arbeitspunkt 4: DNA-Sequenzen der Fa. Impetus Bioscience Die DNA-Sequenzen, die RFLP-Tabellen und die Alignments wurden von der Fa. Impetus Bioscience bis Ende Februar fristgemäß geliefert. Arbeitspunkt 5: Einpflegen der analytischen Daten Das Einpflegen der analytischen Daten war während des gesamten Projektzeitraums ein fortlaufender Prozess, der kurz vor Projektende abgeschlossen wurde. 5

7 1.2. Anknüpfung an den wissenschaftlichen und technischen Stand Die für die Artbestimmung erforderlichen analytischen Daten und DNA-Sequenzen liegen in der Datenbank FischDB in koordinierter und benutzbarer Form vor. Es ist nun möglich, komfortabel auf vorhandene Daten zurückzugreifen und neue Datensätze zu erstellen. Die FischDB ist eine sinnvolle Ergänzung und Erweiterung zu bereits im Internet verfügbaren Datenbanken, in denen oft nicht alle analytischen Daten zur molekularbiologischen Fischdifferenzierung enthalten sind. Mit der FischDB ist eine komfortable Überprüfung der Etikettierung von Fischprodukten auf Datenbankebene gewährleistet. Die FischDB enthält Links zu Fischbase (allgemeine Informationen zu einzelnen Fischarten) und zur Regulatory Fish Encyclopedia (RFE). In der RFE kann auf IEF Muster zurückgegriffen werden, die in der FischDB noch fehlen. Die DNA-Sequenzen wurden aus der Datenbank des NCBI (National Center for Biotechnology Information) erstellt. Auch die Daten zur RFLP basieren auf den NCBI Daten. 2. Material und Methoden Die Erstellung der Datenbank sowie die Auswahl einer geeigneten Software und die Programmierung wurde von der Fa. Planomedia durchgeführt. Die Datenbank basiert auf verschiedenen Open Source Komponenten. Zum einen ist dies der Application Server "Zope", der sich seinerseits auf die objektorientierte Datenbank ZODB stützt. Zum anderen das Content Management System "Plone" mit der Erweiterung "Archetypes". Das Projekt ist größtenteils in der Programmiersprache Python realisiert. Der Rechner, der vom Benutzer bedient wird, benötigt lediglich einen Web-Browser, um mit der Datenbank arbeiten zu können. Ansonsten braucht man dafür einen Server mit Zope oder höher (und vorzugsweise mit vorgeschaltetem Apache). 6

8 3. Ergebnisse 3.1 Einträge Das Ziel, alle vorhandenen analytischen Daten in die Datenbank einzupflegen, wurde im Projektzeitraum erreicht. Die Datenbank wurde so erstellt, dass sie für den Nutzer selbsterklärend und anwenderfreundlich ist. Insgesamt sind zurzeit Daten von 198 Fischen in der Datenbank enthalten. Darüber hinaus sind Daten von 19 Arten der Mollusken und 14 Arten der Crustaceen in die Datenbank eingepflegt worden. Nicht alle Arten enthalten den kompletten Datensatz (Tab. 3). Tabelle 3: Umfang der Einträge Datentyp Anzahl Fischarten DNA 197 Alignment 153 SSCP 15 RFLP 180 IEF 27 Die Datenbank ist zurzeit über den link erreichbar. Sie liegt auf dem Server der Fa. Planomedia. 3.2 Aufbau der Datenbank Die Datenbank ist so aufgebaut (Abb. 1), dass der Nutzer ohne Anweisung oder ein Handbuch mit dieser arbeiten kann. Ein einleitender und beschreibender Text auf der Startseite gibt Einblick in Sinn und Zweck der Datenbank. Ein Suchformular ermöglicht das Suchen nach bestimmten Arten. Über eine Auswahlliste gelangt der Nutzer anschließend auf das Datenblatt eines Fisches, welches wiederum über eine Navigationsleiste zu den verschiedenen molekularbiologischen Informationen führt. Von diesen Seiten aus gelangt man durch einen Link zu den jeweiligen Methodenbeschreibungen. Von der Startseite aus hat der Nutzer auch die Möglichkeit, sich einen Überblick über die in der Datenbank enthaltenen Gene, Primer und Methoden zu verschaffen. 7

9 Ordner mit in der FischDB enthaltenen Genen, Primern und Methoden Suchformular (Übersichtseite) Gene Primer Methode n Auswahlliste mit einem/ mehreren Fischarten Datenblatt eines Fisches (in der Übersicht) RFLP SSCP IEF DNA Alignment Methodenbeschreibungen Abbildung 1: Schematische Darstellung der Datenbank 3.3 Anwendung der Datenbank Suchen und Anzeigen der molekularbiologischen Daten Die Startseite der Datenbank ist durch eine Suchmaske ausgefüllt, über welche der Nutzer mittels verschiedener Stichwörter nach einem bestimmten Datensatz suchen kann (Abb. 2). Es ist auch möglich, nach einer bestimmten Fischart zu suchen. Diese kann entweder mit ihrer wissenschaftlichen Bezeichnung eingegeben werden oder dem deutschen Artnamen. Abbildung 1: Startseite der FischDB mit Suchmaske 8

10 Je nach Suchform zeigt die Datenbank verschiedene Datensätze an. Wird z.b. anguilla eingegeben, findet die Datenbank alle Datensätze, die diesen Namen enthalten (Abb. 3). Hier also alle Anguilla-Arten. Der Nutzer hat nun die Möglichkeit, aus einer Liste von Anguilla- Arten auszuwählen. Abbildung 1: Suchergebnis nach Abfrage Klickt der Nutzer eine bestimmte Fischart an, erscheint das komplette Datenblatt dieser Art in der Übersicht (Abb. 4). Abbildung 1: Datenblatt eines Fisches in der Übersicht mit link zur FishBase und Navigationsleiste Auf diesem ist (soweit vorhanden) ein Bild des Fisches abgebildet. Direkt daneben erscheint ein kurzer beschreibender Text der Art. Der Nutzer hat über diese Übersichtsseite die Möglichkeit, zu den einzelnen Datentypen zu gelangen (DNA, SSCP, RFLP, IEF und Alignment). 9

11 Über einen weiteren Link gelangt der Nutzer zu FishBase ( Dort wird direkt die Seite des Fisches angezeigt, so dass keine Suche über die gesamte Datenbank der FishBase nötig ist. Auf jedem der verschiedenen Datenblätter kann der Nutzer über eine Navigationsleiste (Abb. 5) zu einem anderen Datenblatt wechseln. Abbildung 1: Navigationsleiste IEF-Datenblatt Auf dieser Seite wird dem Nutzer eine Abbildung einer Isoelektrischen Fokussierung angezeigt (Abb. 6). Neben dem eigentlichen Bild sind des weiteren Angaben zur Referenz und dem Gerät, mit dem die Isoelektrische Fokussierung durchgeführt würde, angegeben. Die Daten werden als Bild dargestellt und wurden als png-datei eingefügt. Dies ermöglicht die bestmögliche Auflösung. Als Referenz ist bei allen zurzeit in der Datenbank enthaltenen IEF-Mustern die Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL), FB Fischqualität angegeben. Abbildung 1: IEF-Muster - Beispiel 10

12 SSCP-Datenblatt Es befinden sich zurzeit lediglich vier SSCP-Datenblätter (Abb. 7) in der Datenbank, die Daten zu 30 Fischarten enthalten. Auf dieser Seite werden Angaben zum Gen, den verwendeten Primern und den Fischarten gemacht. Auch hier ist als Referenz die Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL), Fachbereich Fischqualität angegeben. Abbildung 1: SSCP-Datenblatt - Beispiel RFLP-Datenblatt Die Daten der Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) liegen in Tabellenform vor und werden auch so dargestellt (Abb. 8). Neben Informationen zu Enzymen und Fragmentlängen wird weiterhin die Accessionnr. der Datenbank des National Center of Biotechnology Information (NCBI; aus der die Sequenzinformationen stammen, angegeben. Weitere Angaben umfassen den Familiennamen und die Referenz. Die RFLP-Tabellen basieren soweit nicht anders angegeben - auf den DNA-Sequenzen aus der NCBI Datenbank. 11

13 Abbildung 1: RFLP-Datenblatt - Beispiel DNA-Sequenz Die DNA-Sequenzen liegen als Textformat in der Datenbank vor (Abb. 9). Neben der Information zu Gen und Primer wird die Referenz, aus der die Daten stammen, angegeben. Abbildung 1: DNA-Sequenz Datenblatt - Beispiel 12

14 Alignment-Datenblatt Ein multiples DNA-Sequenz-Alignment ist die Anordnung zahlreicher DNA-Sequenzen unter Einführung bestimmter Lücken, so dass ähnliche Basen neben- bzw. untereinander gestellt werden (Abb. 10). Dabei werden Sequenzidentitäten mit einer positiven Note belegt und entsprechend farblich hervorgehoben, Sequenzunterschiede negativ bewertet und ebenfalls farblich markiert. Die in der Datenbank enthaltenen DNA-Sequenz-Alignments sind als Bild dargestellt und wurden als Html-Datei eingefügt. Die Darstellung in diesem Format ermöglicht die bestmögliche Bildqualität. Abbildung 10: DNA-Sequenz-Alignment Beispiel Die angegebene Referenz ( Multiple sequence alignment with hierarchical clustering, F. Corpet, 1988, Nucl. Acids Res ) ist bei allen in der Datenbank enthaltenen Alignments gleich. 13

15 Methoden Neben den reinen molekularbiologischen Daten hat der Nutzer die Möglichkeit, sich über die Methoden zu informieren, mit welchen die Daten erstellt wurden. Dazu hat er 2 Möglichkeiten. Zum einen kann er direkt von der Startseite aus über einen Ordner auf die Methodenbeschreibungen zugreifen (Abb. 10). Klickt er den Ordner an, erscheinen alle in der Datenbank enthaltenen Methoden in der Übersicht (Abb. 11). Abbildung 11: Ordner Methoden auf der Startseite Abbildung 11: Methoden in der Übersicht Methodenbeschreibungen liegen vor zur Isoelektrischen Fokussierung (IEF), Einzelstrang DNA-Muster (SSCP), Multiple DNA-Sequenz-Alignment und Restriktions-Fragment- Längen-Polymorphismus (RFLP). Wählt der Nutzer per Mausklick eine Methode, erscheint im Folgenden eine kurze Beschreibung (Abb. 12). Abbildung 1: Beispiel Methodenbeschreibung 14

16 Eine andere Möglichkeit ist, über die diversen Datenblätter einer Fischart zur spezifischen Methodenbeschreibung zu gelangen (Abb. 13). Gene und Primer Abbildung 1: DNA-Datenblatt mit link zur Methodenbeschreibung Der Nutzer hat die Möglichkeit, sich die in der Datenbank enthaltenen Gene und Primer anzeigen zu lassen. An diese Information gelangt er über die Startseite (Abb. 14). Nach Auswahl des Ordners Gene oder Primer werden in der Übersicht (wie bei der Methodenübersicht) alle in der Datenbank vorhandenen Gene und Primer angezeigt. Abbildung 1: Ordner Gene und Primer auf der Startseite 15

17 Eingabe neuer Daten Die Eingabe neuer Daten ist durch Zugriffssrechte limitiert und kann nur von registrierten Bearbeitern der Datenbank erfolgen, in diesem Fall von Mitarbeitern der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL), FB Fischqualität. Registrierung Für das Einloggen in die Datenbank ist ein Benutzername und ein Passwort erforderlich. Das Einloggen selbst erfolgt von der Startseite aus (Abb. 15). Abbildung 15: Registrierung Eingabe einer neuen Art Die Startseite ist genauso aufgebaut wie die Startseite auf der Nutzerebene. Es stehen hier aber neben der Suchfunktion weitere Funktionen zur Verfügung. Eine Navigationsleiste beschreibt die Funktionsmöglichkeiten. Der Anwender kann sich z.b. über die Funktion Inhalte alle in der Datenbank befindlichen Daten anzeigen lassen. Über die Startseite gelangt der Nutzer auch auf das Eingabeformular (Abb. 16). Abbildung 16: Startseite im Anwendermodus mit Navigationsleiste und Verknüpfung zum Eingabeformular 16

18 Über die Funktion Neuen Artikel hinzufügen (Abb. 17) gelangt der Anwender zum Eingabeformular. Wird dort die Option Fish ausgewählt, öffnet sich das entsprechende Formular. Abbildung 1: Öffnen des Eingabeformulars Das Eingabeformular gliedert sich in verschiedene Felder zur Identifizierung einer Fisch-, Mollusken- oder Crustaceenart (Tab. 4). Tabelle 4: Eingabeformat der einzelnen Felder im Bearbeitungsmodus Feldbezeichnung Eingabe / Datenformat Dt. / wiss. Bezeichnung Text Bild Upload Beschreibung der Fischart Text Link zu Text/html Adresse SSCP IEF- Abbildung IEF Beschreibung/Referenz Sequenz Gen/Primer Sequenzeingabe Sequenz - Referenz RFLP - Daten Alignment Alignment - Referenz Auswahl aus in der DB enthaltenen Datenblättern (siehe SSCP Datenblatteingabe) Upload Text Auswahl aus in der DB enthaltenen Gene/Primer (siehe Gen/Primer Eingabe) Text, kopieren aus Vorlage Text Text, kopieren aus Vorlage Upload Text 17

19 Nach Abschluss der Eingabe wird der Eintrag gespeichert und das Datenblatt des Fisches erscheint in der Übersicht. Als letzter Schritt werden die Daten veröffentlicht, damit auch der nicht zugriffsberechtigte Nutzer die Informationen sehen kann (Abb. 18). Abbildung 1: Veröffentlichung der Daten Eingabe/Bearbeitung von Gen/Primer Gen und Primer können im Bearbeitungsmodus aus einer Liste ausgewählt werden (Abb. 19). In beiden Feldern hat der jeweilige Bearbeiter die Auswahl zwischen mehreren Bezeichnungen. Im Feld Primer können durch die Tastenkombination Strg + linke Maustaste mehrere Bezeichnungen ausgewählt werden. Abbildung 19: Eingabefelder Gen/Primer Die Felder Gen und Primer sind beliebig zu erweitern. So kann der Anwender z.b. über neuen Artikel hinzufügen zwischen verschiedenen Bearbeitungsblätter, zu denen auch die der Gene und Primer gehören, auswählen. Bei der Neueingabe eines Gens erscheinen die Felder Bezeichnung und Beschreibung. Hier können die charakteristischen Informationen in Textform eingegeben werden. Bei der Bearbeitung des Primers (Abb. 20) wird anstelle der Beschreibung die Sequenz des Primers eingetragen. 18

20 Abbildung 20: Bearbeitung/Neueintrag eines Primers Sobald ein neuer Eintrag gespeichert wurde, erscheint er in der Liste Gen bzw. Primer im Bearbeitungsformular jeder Art (auch der Arten, die vor dem neuen Primer/Gen Eintrag bearbeitet wurden. Eingabe/Bearbeitung SSCP Um ein bereits bestehendes SSCP Datenblatt zu bearbeiten kann der Nutzer über das Navigationsfeld eine Übersicht über die vorhandenen SSCP Datenblätter bekommen. Aus diesen muss dann das zu bearbeitende Datenblatt ausgewählt werden. Über Neuen Artikel hinzufügen kann ein neues SSCP-Datenblatt erstellt werden. Im Bearbeitungsmodus (Abb. 21) sind die Felder Bezeichnung, Gen und Primer Pflichtfelder. Diese sind zwingend auszufüllen. Das eigentliche SSCP Datenblatt kann unter der Option Bild hochgeladen werden. Ist die Bearbeitung abgeschlossen und das Datenblatt gespeichert, erscheint es im Bearbeitungsmodus jeder Art in der SSCP Liste. Abbildung 21: Bearbeitung SSCP 19

21 3.4 Voraussichtlicher Nutzen und Verwendbarkeit der Ergebnisse Durch die Erstellung dieser Datenbank ist es erstmals sehr einfach und komfortabel möglich, molekularbiologische Daten zu zurzeit handelsüblichen Fischen, Mollusken und Crustaceen abzurufen. Um die vorgeschriebenen Handelsbezeichnungen laut Fischetikettierungsgesetz (FischEtikettG) und der Fischetikettierungsverordnung (FischetikettV) effektiv überprüfen zu können, können nun die in der Datenbank enthaltenen analytischen Daten als Vergleichsdaten oder auch Standards zur eindeutigen Identifikation hinsichtlich der Handelsbezeichnung genutzt werden. Mit der Einrichtung der Datenbank wird die Effizienz von Laboratorien, die sich mit der Fischartenbestimmung befassen, gesteigert. Durch die Fülle an molekularbiologischen Daten ist zu erwarten, dass zukünftig weniger Referenzmaterial beschafft und eingesetzt werden muss. Zu den potentiellen Nutzern zählen neben Laboratorien aber auch Fischindustrie und Handel. Für jeden Interessierten ist die FischDB auch über das Internet zugänglich. 4. Zusammenfassung Im Rahmen des Projektes Erstellung eines Fischkatalogs (auf Datenbankebene) mit allen analytisch verfügbaren Daten zur molekularbiologischen Fischdifferenzierung" wurde im Auftrag des Bundesamt für Lebensmittel und Ernährung (BLE) ein Katalog auf Datenbankebene zur Überprüfung der Etikettierung von Fischprodukten erstellt. Um eine Überprüfung der vorgeschriebenen Handelsbezeichnungen zu gewährleisten, müssen sowohl geeignete Nachweisverfahren als auch Vergleichsdaten oder Standards zur Verfügung stehen. Bei der analytischen Bearbeitung wurde der Schwerpunkt auf gängige Arten mit hoher wirtschaftlicher Relevanz gelegt. Es wurden Daten zu SSCP, IEF, RFLP, DNA und Alignments in die Datenbank aufgenommen. Insgesamt sind molekularbiologische Daten zu 262 Fischen und 50 Mollusken und Crustaceen enthalten. Die Datenbank wurde basierend auf mehreren Open Source Komponenten erstellt und ist im Internet frei zugänglich, der Benutzer braucht lediglich einen Web-Browser für die Nutzung. Sie ist anwenderfreundlich und selbsterklärend gestaltet. Über verschiedene Suchfunktionen kann der Nutzer nach bestimmten Fischarten und / oder Datensätzen suchen oder sich die gesamte Fischliste in der Übersicht ansehen, um aus dieser auswählen zu können. 20

22 5. Gegenüberstellung der ursprünglich geplanten zu den tatsächlich erreichten Zielen, ggf. mit Hinweisen auf weiterführende Fragestellungen Es wurden alle ursprünglich geplanten Ziele erreicht (siehe unter Planung und Ablauf). Neben den molekularbiologischen Daten zu IEF, SSCP, RFLP, DNA-Sequenzen und Alignments wurden sogar zusätzliche Informationen aufgenommen. Dazu gehören sowohl ein kurzer beschreibender Text zu den meisten Fischarten als auch Bilder von einigen Arten. Die Datenbank FischDB ist zum jetzigen Zeitpunkt bereits voll nutzbar. Sie kann von Mitarbeitern der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL), FB Fischqualität, zukünftig weiter gepflegt werden. Da immer neue Daten zu weiteren Fischen hinzukommen werden, stellt sich ggf. die Frage, ob es eine zentrale Stelle geben sollte, die über die vollen Administratorrechte zur Nutzung der Datenbank verfügt und die Verwaltung und Eingabe neuer Daten koordiniert. Für eine professionelle Überwachung und ggf. Wartung der FischDB ist eine Kooperation zwischen den Mitarbeitern der Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL), FB Fischqualität und der Fa. Planomedia sinnvoll. Zukünftig ist es vorstellbar, solch eine Datenbank zur Verwaltung von molekularbiologischen Daten auch in anderen Gebieten einzusetzen. Im Zuge der Erfassung von FFH-Arten und Einrichtung des Natura 2000 Schutzgebietssystems scheint es z.b. sinnvoll, eine Datenbank mit Informationen zu populationsgenetischen Daten zu erstellen. In diesem Zusammenhang könnte auf die bestehende FischDB aufgebaut werden, bzw. diese um neue Daten zu ergänzen. Ähnliches gilt auch für die Erfassung von molekularbiologischen Daten zu Pflanzen. Zur Differenzierung der verschiedenen Arten werden zunehmend molekularbiologischen Verfahren eingesetzt. Auch hier kann die Struktur der bestehenden FischDB übernommen werden. 21

23 ANHANG FISCHE UND ANALYTISCHE DATEN IN DER FISCHDB

24 ANHANG FISCHDB Fische und analytische Daten in der Datenbank Ordner Fisch analytische Daten dt. Name w. Name DNA Alignment SSCP IEF RFLP Bild A Brasse Abramis brama Sibirischer Stör Acipenser baerii Donau-Stör Acipenser gueldenstaedti Mittelmeer-Stör Acipenser naccarii Glattdick Acipenser nudiventris Sterlet Acipenser ruthenus Sternhausen Acipenser stellatus Ostsee-Stör Acipenser sturio Amerikanischer Stör Acipenser transmontanus Ukelei,Laube Alburnus alburnus Europäischer Aal Anguilla anguilla Australischer Aal Anguilla australis Neuseeländischer Aal Anguilla dieffenbachii Japanischer Aal Anguilla japonica Amerikanischer Aal Anguilla rostrata Lammzunge Arnoglossus laterna Flusskrebs Astacus astacus Fregattenmakrele, Unechter Bonito Auxis rochei B Barbe Barbus barbus Hornhecht Belone belone Beryx mollis Alfoncino Beryx splendens Kaiserbarsch Beryx decadactylus Gelbstriemen Boops boops Polardorsch Boreogadis saida C Glatte Venusmuschel Callista chione 1

25 ANHANG FISCHDB Cancer magister Karausche Carassius carassius Herzmuschel Cardium spp. Milchfisch Chanos chanos Meeräsche Chelon labrosus Alaska-Kammuschel Chlamys hastata hericia Isländische Kammuschel Chlamys islandica Königsmantel Chlamys nobilis Hering Clupea harengus Pazifischer Hering Clupea pallasii Große Maräne, Blaufelchen Coregonus lavaretus Goldmakrele, Mahi Mahi Coryphaena hippurus Grenadier Coryphaenoides rupestris Crangon crangon Riesenauster Crassostrea gigas Amerikanische Auster Crassostrea virginica Tropenzunge, Rotzunge Cynoglossus senegalensis Karpfen Cyprinus carpio D Decapterus kurroides Decapterus macrosoma Decapterus russelli Decapterus tabl Zahnbrasse Dentex dentex Wolfsbarsch Dicentrarchus labrax Gefleckter Seebarsch Dicentrarchus punctatus Ringelbrassen Diplodus annularis Zweibinden-Brasse Diplodus vulgaris E Eledone moschata Sardelle Engraulis encrasicolus Amerikanische Schwertmuschel Ensis directus Schwertmuschel Ensis ensis Hecht Esox lucius 2

26 ANHANG FISCHDB Antarktischer Krill Euphausia superba G Pazifischer Kabeljau Gadus macrocephalus Dorsch Gadus morhua Grönland-Kabeljau Gadus ogac Rotzunge Glyptocephalus cynoglossus Gründling Gobio gobio H Blaumäulchen Helicolenus dactylopterus Heilbutt Hippoglossus hippoglossus Silberkarpfen Hypophthalmichthys molitrix I Kalmar Illex spp. Segelfisch Istiophorus platypterus Makrelenhai Isurus oxyrinchus Makohai Isurus paucus K Echter Bonito Katsuwonus pelamis L Heringshai Lamna nasus Flussneunauge Lampetra fluviatilis Riesenbarsch Lates calcarifer Nilbarsch Lates niloticus Buttermakrele Lepidocybium flavobrunneum Flügelbutt Lepidorhombus whiffiagonis Döbel Leuciscus cephalus Orfe,Aland Leuciscus idus Hasel Leuciscus leuciscus Kliesche Limanda limanda Gemeiner Kalmar Loligo vulgaris Lophius americanus 3

27 ANHANG FISCHDB Lophius budegassa Lophius litulon Anglerfisch Lophius piscatorius Quappe Lota lota Luthjanus erythropterus Lutjanus argentimaculatus Red Snapper Lutjanus campechanus Lutjanus decussatus Lutjanus fulviflamma Lutjanus fulvus Lutjanus johnii Lutjanus russelli Blutschnapper Lutjanus sanguineus Lutjanus stellatus Lutjanus synagris Lutjnaus sebae M Schwarzer Marlin Makaira indica Blauer Marlin Makaira nigricans Lodde Mallotus villotus Schellfisch Melanogrammus aeglefinus Wittling Merlangius merlangus Amerikanischer Seehecht Merluccius bilinearis Kap-Hecht Merluccius capensis Peru-Seehecht Merluccius gayi Argentinischer Seehecht Merluccius hubbsi Europäischer Seehecht Merluccius merluccius Tiefenwasser-Kapseehecht Merluccius paradoxus Pazifischer Seehecht Merluccius productus Blauer Wittling Micromesistius poutassou Limande Microstomus kitt Blauleng Molva dipterygia Leng Molva molva Seebarsch Morone americanus Meeräsche Mugil cephalus 4

28 ANHANG FISCHDB Gemeine Miesmuschel Mytilus edulis Miesmuschel Mytilus galloprovincialis O Buckellachs Oncorhynchus gorbuscha Keta-Lachs Oncorhynchus keta Silberlachs Oncorhynchus kisutch Masu-Lachs Oncorhynchus masou Regenbogenforelle Oncorhynchus mykiss Rotlachs Oncorhynchus nerka Königslachs Oncorhynchus tchawytscha Europäische Auster Ostrea edulis P Achselfleck-Brasse Pagellus acarne Graubarsch, Seekarpfen Pagellus bogaraveo Rotbrasse Pagellus erythrinus Parapaeneus spp. Große Pilgermuschel Pecten maximus Penaeus monodon Flußbarsch Perca fluviatilis Grünschalenmuschel Perna spp. Flunder, Butt Platichthys flesus Scholle, Goldbutt Pleuronectes platessa Seelachs Pollachius virens Löffelstör Polyodon spathula R Sternrochen Raja radiata Schwarzer Heilbutt Reinhardtius hippoglossoides Plötze, Rotauge Rutilus rutilus Ruvettus previotus S Atlantischer Lachs Salmo salar Meerforelle Salmo trutta Seesaibling Salvelinus alpinus Bachsaibling Salvelinus fontinalis Pazifischer Bonito Sarda chilensis 5

29 ANHANG FISCHDB Indischer Bonito Sarda orientalis Pelamide Sarda sarda Sardine Sardina pilchardus Weiße Sardinelle Sardinella albella Ohrensardine Sardinella aurita Sardinella fimbriata Indische Ölsardine Sardinella longiceps Madeirische Sardine Sardinella maderensis Süßwassersardine Sardinella tawilis Pazifische Sardine Sardinops caeruleus Japanische Sardine Sardinops melanosticus Südamerikanische Sardine Sardinops sagax Makrelenhecht Scomberesox saurus Königsmakrele Scomberomorus cavalla Spanische Makrele Scomberomorus commerson Scomberomorus maculata Australische Fleckenmakrele Scomberomorus munroi Queensland-Makrele Scomberomorus queenslandicus Gestreifte Königsmakrele Scomberomorus semifasciatus Ostatlantische Königsmakrele Scomberomorus tritor Steinbutt Scophthalmus maximus Glattbutt Scophthalmus rhombus Brauner Drachenkopf Scorpaena porcus Kleingefleckter Katzenhai Scyliorhinus canicula Pazifischer Rotbarsch Sebastes alutus Gelbschwanz-Felsenbarsch Sebastes flavidus Goldbarsch Sebastes marinus Sägebarsch Serranus cabrilla Seezunge Solea solea Goldbrasse Sparus auratus Garizzo Spicara flexuosa Riesentrogmuschel Spisula solidissima Streifenbrasse Spondyliosoma cantharus Sprotte Sprattus sprattus Dornhai Squalus acanthias 6

30 ANHANG FISCHDB Amerikanischer Zander Stizostedion vitreum T Weißer Marlin Tetrapturus albidus Kurzschnäuziger Speerfisch Tetrapturus angustirostris Gestreifter Marlin Tetrapturus audax Langschnäuziger Speerfisch Tetrapturus belone Tetrapturus pfluegeri Alaska-Seelachs Theragra chalcogramma Weißer Thun Thunnus alalunga Gelbflossen-Thun Thunnus albacares Schwarzflossen-Thun Thunnus atlanticus Großaugen-Thun Thunnus obesus Roter Thun Thunnus thynnus Langschwanz-Thun Thunnus tongoll Arktische Äsche Thymallus arcticus Rendalls-Tilapie Tilapia rendalli Mossambik-Buntbarsch Tilapius mossambica Schleie Tinca tinca Trachurus capensis Trachurus declivis Trachurus japonicus Trachurus lathami Mittelmeer-Bastardmakrele Trachurus mediterraneus Trachurus murphyi Trachurus novaezelandiae Trachurus picturatus Bastardmakrele Trachurus trachurus Trachurus trecae Roter Knurrhahn Trigla lucerna Pfeifen-Knurrhahn Trigla lyra Franzosendorsch Trisopterus luscus V Kreuzmuster-Teppichmuschel Venerupis decussata 7

31 ANHANG FISCHDB Raue Venusmuschel Venus verrucosa X Schwertfisch Xiphias gladius Z Heringskönig, Petersfisch Zeus faber Summe: