Die Firma Biobase ist im Bereich der biologischen Datenbanken, einer der führenden Anbieter. Am 3. November 2003 gab die niedersächsische Bioinformatik-Firma BIOBASE Gmbh den Startschuss zur exklusiven und weltweiten Vermarktung von Brenda, der Enzymdatenbank. Biobase ist ein Anbieter biologischer Datenbanken, die sich spezialisiert haben auf die Genregulation. Der Vertrieb dieser wissenschaftlichen Datenbank wurde BIOBASE übertragen. Brenda ist ein digitales Enzymlexikon. Es beinhaltet über 80.000 Enzyme die genauen Informationen. Diese Enzyme wurden größtenteils anhand wissenschaftlicher Publikationen extrahiert von Hand. Die Qualität der Datenbank ist verantwortlich für ihre schnelle Einführung am Markt in einer vorderen Position.
Es entstand so ein weiterer Meilenstein um den Kunden von BIOBASE ein Produktportfolio anbieten zu können, dass qualitativ sehr hochwertig ist. Für die Kunden wurden Synergiepotenziale geschaffen durch die gemeinsame Nutzung von Brenda und den eigenen Datenbanken der Firma BIOBASE.
Die Enzymdatenbank Brenda
Der Start der Brenda Datenbank erfolgte 1987. Die Leitung übernahm damals Prof. Dr. Schomburg. Sein Arbeitsplatz war die Gesellschaft für Biotechnologische Forschung kurz GBF. Fortgeführt wird es mittlerweile an der Universität Köln sowie der enzymeta GmbH. Die Datenbank Brenda ist eine der weltweit größten und auch wichtigsten Biochemie-Datenbanken die online abrufbar ist. Sie enthält molekularbiologische und biochemische Daten von Enzymen und deren Stoffwechselwegen. Das Enzyminformationssystem enthält molkularbiologische und biochemische Informationen und Daten über alle die Enzyme welche die Enzymkommission der International Union of Biochemistry and Molecular Biology klassifiziert hat.
Was sind Enzyme?
Enzyme sind die größte und intelligenteste Gruppe der Eiweißstoffe in unserem Körper. Die Enzyme sind verantwortlich für das „Zerhacken“ der von uns aufgenommenen Nahrungsmittel. Sie spalten diese in viele kleine Bruchstücke und fügen diese im Anschluss zu neuen Stoffen zusammen aus denen unser Körper besteht. In der Industrie werden sie eingesetzt als Biokatalysatoren und helfen bei der Synthese von Arzneimitteln. In Waschmitteln dienen sie als Fleckentferner. Zuckerkranken ermöglichen sie als sogenannte Biosensoren ihren Blutzuckergehalt zu messen. Kommt es bei einem Enzym zu einer Fehlfunkion führt dieses zu schwersten und oftmals auch tödlich verlaufenden Stoffwechselkrankheiten. Im Bereich der Bakterien sind sie eine Art Achillesferse. Werden die Eynzyme ausgeschaltet können so Infektionen bekämpft werden.
Somit gehören die Enzyme einer wissenschaftlich hochinteressanten und hochkomplexen Gruppe der Biomoleküle an. Diese werden auf der ganzen Welt erforscht. Da diese Forschungsergebnisse jedoch verteilt sind auf Tausende verschiedener Zeitschriften, gelang es bis jetzt keinem Wissenschaftler weltweit alle Informationen der Enzyme nur annähernd zusammenzutragen. Diese Datenbank ist so erfolgreich, dass sie über 5 Millionen Zugriffe monatlich erhält auf 70.000 Artikel. Seit 2006 wird sie deshalb auch großzügig von der EU finanziert. So ist gewährleistet, dass auch in Zukunft die Enzymdatenbank Ärzten, der Biotechnologie und der Grundlagenforschung kostenfrei zur Verfügung gestellt werden kann.
Ablage der Daten
Annotiert aus der Literatur werden die enzymspezifischen Daten und die Informationen, die in Brenda hinterlegt sind vonBiologen, Biochemikern und Chemikern und zwar manuell. Des Weiteren werden zur Gewinnung von Informationen auch computergestützte Methoden genutzt. Dazu gehört unter anderem Text Mining. Damit lässt sich der in Brenda hinterlegte Informationsgehalt erweitern. Mithilfe verschiedener Suchmasken können Anwender schnell und einfach auf die Daten zugreifen, die jedes halbe Jahr aktualisiert werden. Die Daten werden nicht nur integriert sondern die Programme, Suchmasken und Internetpräsentation immer wieder korrigiert und erweitert.
Aktuell sind mehr als 4800 EC-Nummern in der Datenbank klassifiziert. Die enzymspezifischen Informationen werden aus der Literatur extrahiert, anschließend den EC-Nunmern zugeordnet und dann abgelegt in mehr als 40 Informations- und Datenfeldern.
Welche Informationen?
Hinterlegt sind Informationen unter anderem die Nomenklatur der Enzyme, deren katalysierten Reaktionen sowie ihre Spezifität, Proukte, Substrate, Inhibitoren und aktivierende Cofaktoren und Substanzen. Hinzu kommen weitere Informationen über die Enzymstruktur, ihrer Aufreinigung, der Isolierung, der Enzymstabilität und den kinetischen Parameter. Zu diesem zählen unter anderen die Km-Werte und die Umsatzrate auch „Wechselrate“ genannt, die intrazelluläre Lokalisation, das Vorkommen und die Mutagenese-Studien.
Brenda umfasst momentan mehr als 130.000 Daten aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Artikeln. Zu jedem Eintrag ist mindestens die Literaturstelle hinterlegt und der Organismus aus dem die Isolierung des Enzyms stattfand.
Die Brenda Tissue Ontology
Diese, auch abgekürzt BTO genannt ist eine Eigenentwicklung der Brenda-Gruppe. In ihr enthalten ist eine strukturierte und sehr umfangreiche Enzyklopädie mit einem kontrollierten Vokabular für die einzelnen Bezeichnungen und Begriffe der Gewebe, anatomischen Strukturen, Organe, Pflanzenteile, Zelltypen, Zellkulturen und Zelllinien die sich in Organismen aus allen Gruppen die taxonomisch sind. Ein enorm wichtiger Teil des Produktes BRENDA sind die über 107.000 Enzymliganden. Diese sind verfügbar über ihren Namen, ihre Synonyme und deren chemische Struktur.
Neuerungen
Im Jahre 2006 wurden den bereits manuell extrahierten Daten, die in BRENDA hinterlegt sind auch Informationen zugeteilt, welche gewonnen werden können durch comptuergestützte Methoden. Brenda erweiterte dazu sein System um vier weitere Informationssysteme. Diese sind FRENDA (Full Reference Enzyme Data), AMENDA Automatic Mining of Enzyme Data DRENDA (Disease-Related Enzyme Information Database und KENDA (Kinetic Enzyme Data). Die Literaturbank PubMed dient als Grundlage für die Text-Mining-Methoden. Um alle notwendigen Informationen zu erhalten, werden sämtliche Kurzbeschreibungen und Titel der in PubMed erhaltenen wissenschaftlichen Artikeln durchsucht nach bestimmten Begriffen und Textbausteinen. Sie werden weiterhin gespeichert und aufbereitet für BRENDA.