Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.

110 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 6. SZ. Mintavétel Minta koncentrálás Tenyésztés s I Teljes DNS kivonása Környezeti DNS Izolált törzsekből kivont DNS PCR Genusok, fajok azonosítása Potenciális toxintermelo képesség kimutatása Microcystis sp. Nitrogénfixáló sp. MC NOD CYN 3. ábra. A toxintermelés kulcsfontsságú markergénjeinek kimutatása PKS í j: " I • M iá ibÍém—

Iii—i m iiiiimur <-Í«NM P

S -i*** >> mm ni

1 W Hl Hl H Ml jVWlpft™ "ÉH

—i

ü

é

o » mim m m (Kiln US Willi 4. ábra. A Cylindrospermopsis raciborskii cylindrospermopsint termelő (AQS, pozitív kontrol) és nem termelő törzseinek (ACT 9502, negatív kontrol) különböző arányú keverékmintáiban (I. táblázat) a PS és PKS génekre specifikus PCR termékek géleketroforetikus szétválasztása (Marker8:1118, 881, 692, 500, 404, 331, 242, 190 bp-os molekulasúly marker) 1. táblázat A Cylindrospermopsis raciborskii cilindrospermopszint termelő (AQS) és nem termelő törzseinek (ACT 9502) különböző arányú keveréke esetén a PKS és a PS gének kimutathatósága (százalékos megoszlás négy párhuzamos minta alapján) Minta ACT 9502 Fonal/minta AQS Fonal/minta ACT/AQS arány PKS pozitív PS pozitív AQS 0 8,76 x 10

6 100% 100% 9 1,49 x 10

7 1,75 x 10

6 8,5 100% 100% 8 1,49 x 10

7 3,18 x 10

s 47 100% 100% 7 1,49 x 10

7 5,79 x 10

4 259 100% 100% 6 1,49 x 10

7 1,05 x 10

4 1420 100% 75% 5 1,49 x 10

7 1,91 x 10

3 7820 0% 50% 4 1,49 x 10

7 348 43000 0% 0% 3 1,49 x 10

7 63 236500 0% 0% 2 1,49 x 10

7 12 1300754 0% 0% 1 1,49 x 10

7 2 7154146 0% 0% ACT 1,49 x 10

7 0 0% 0% (iii) Tényleges toxinteremlés; A PCR reakció terméke jelzi azt, hogy az illető algafajban kódolva vannak a toxin szintézisért felelős gének, de arról nem ad információt, hogy a gént kódoló DNS-ről átíródik az RNS és működőképes enzim fog az alapján szintetizálódni. Továbbá a megfelelő méretű amplikon sem bizonyítja, hogy a felszaporított génben nincs mutáció, ami szintén a működőképes enzim létrejöttét akadályozná. Mindezek miatt csak potenciális toxintermelő képességről beszélhetünk. A molekuláris biológia forradalma lassan teret hódít a limnológia területén is. Eszközeinek alkalmazása új lehetőségeket, megközelítési irányokat nyit, amelyek a klasszikus módszerekkel karöltve nélkülözhetetlenné válnak a természetben megfigyelt jelenségek, azok folyamatainak feltárásában, megértésében. A molekuláris módszerek bevezetésével lehetővé válik a potenciálisan toxintermelő genotípusok korai detektálása is, melyekre az eddig alkalmazott kimutatási technikák nem alkalmasak. Köszönetnyilvánítás A munkát a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj és az OTKA (No. K63451) támogatta. Irodalom Banker, R„ S. Carmeli, O. Hadas, B. Teltsch, R. Porát, A. Sukenik (1997) Identification of cylindrospermopsin in Aphanizomenon ovalisporum (Cyanophyceae) isolated from Lake Kinncret, Israel. J.Phycolgy 33:613-616. Briand J.-F., S. Jacquet, C. Bernard, J.-F. Humbert (2003) Health hazards for terrestrial vertebrates from toxic cyanobacteria in surface water ecosystem - Vet. Res. 34: 361-377. Carmichael, W. W. (1997) The cyanotoxins. - Advances in Botanical Research 27: 211-256. Dittmann, E„ C. Wiegand (2006) Cyanobacteria! toxins - occurrence, biosynthesis and impact on human affairs. Mol. Nutr. Food Res. 50:7-17. Frazier, K, B. Colvin, E. Styer, G. Hullinger, R. Garcia (1998) Microcystis toxicosis in cattle due to overgrowt of blue-green algae. Vet. Hum. Toxicol. 40: 23-24. Hawkins, PR., M.T.C. Runnegar, A.R.B. Jackson, I.R. Falconer. (1985) Severe hepatotoxicity caused by the tropical cyanobacterium (blue-green alga) Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya et Subba Raju isolated from a domestic supply reservoir. - Appl. Environ. Microbiol. 50: 1292-1295. Humpage. A.R., M. Fenech, P. Thomas, I.R. Falconer (2000) Micronucleus induction and chromosome loss in transformed human white cells indicate clastogenic and aneugenic action of the cyanobacterial toxin, cylindrospermopsin. - Mutat. Res. 472:155-161. Kellmann, R., T. Mills, B.A. Neilan (2006) Functional modeling and phylogenetic distribution of putative cylindrospermopsin biosynthesis enzymes. - J. Mol. Evol. 62: 267-280. Kiss T., A. Vehovszky, L. Hiripi, A. Kovács, L. Vörös (2002) Membrane effects of toxins isolated from a cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii

, on identified molluscan neurones. - Comp. Biochem. Physiol. C 131: 167-176. Kovács W.A., T. Felföldi, M.L. Shaker és M. Gácsi (2007) Cylindrospermopsis raciborskii (Nostocales, Cyanobacteria) cilindrospermopszin termelő képességének molekuláris vizsgálata. - Hidrológiai Közlöny 87: 83-86. Kurmayer Ii.. G. Christiansen, I. Chorus (2003). The abundance of microcystin-producing genotypes correlates positively with colony size in Microcystis and determines its microcystin net production in Lake Wannsee. - Appl. Environ. Microbiol. 69: 787-795. Mazur, H.. M. Plihski (2003) Nodularia spumigena blooms and the occurrence of hepatotoxin in the Gulf of Gdansk. - Oceanologia 45:305-316. Mez, A'., K.A. Beattie, G.A. Codd, K. Hanselmann B. Hauser, H. Naegeli, H R. Preising (1997) Identification of a microcystin in benthic cyanobacteria linked to cattle death on alpine pastures in Switzerland. - Eur. J. Phycol. 32: 111-117. MacKintos, C„ K.A. Beattie, S. Klumpp, P. Cohen, G.A. Codd (

1990) Cyanobacterial microcystin-LR is a potent and specific inhibitor of protein phosphatases 1 and 2A from both mammals and higher plants. - FEBS Lett. 264: 187-192. Mohamed, Z.A. (2007) First report of toxic Cylindrospermopsis raciborskii and Raphidiopsis mediterranea (Cyanoprokaryota) in Egyptian fresh waters. - FEMS Microbiol. Ecol. 59: 749-761. Li, R.H., W.W. Carmichael, S. Brittain, G.K. Eaglesham, G.R. Shaw, Y.D. Liu, M.M. Watanabe (2001) First report of the cyanotoxins cylindrospermopsin and deoxycylindrospermopsin from Raphidiopsis curvata (cyanobacteria). - J. Phycology 37:1121-1126.