Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
6. szám - LI: Hidrobiológus Napok: „Új módszerek és eljárások a hidrobiológiában” Tihany, 2009. szeptember 30–október 2.
79 1. táblázat. A vizsgálat során kiválasztott mikrocisztin (MC) bioszintézisében részt vevő gének kimutatására felhasznált specifikus primerek listája Primer neve Primer bázissorrendje Célzott gén Specifícitás Termék méret Irodalom MSF 5'-ATC CAG CAG TTG AGC AAG C- 3' mcyA gén Mikrocisztint termelő cianobaktériumok 1370 bp Tillen és mtsai 2001 MSR 5'-TGC AGA TAA CTC CGC AGT TG- 3' mcyA gén Mikrocisztint termelő cianobaktériumok 1370 bp Tillen és mtsai 2001 MSF 5'-ATC CAG CAG TTG AGC AAG C- 3' mcyA gén Mikrocisztint termelő cianobaktériumok 191 bp Furukawa és mtsai 2006 MS-2R 5'-GCC GAT GTT TGG CTG TAA AT- 3' mcyA gén Mikrocisztint termelő cianobaktériumok 191 bp Furukawa és mtsai 2006 mcyE-F2 5'-GAA ATT TGT GTA GAA GGT GC- 3' mcyE gén Mikrocisztint termelő Mirocystis fajok 597 bp Vaitomaa és mtsai 2003 MicmcyE- R8 5'-CAA TGG GAG CAT AAC GAG- 3' mcyE gén Mikrocisztint termelő Mirocystis fajok 597 bp Vaitomaa és mtsai 2003 mcyE-F2 5'-GAA ATT TGT GTA GAA GGT GC- 3' mcyE gén Mikrocisztint termelő Anabaena fajok 1105 bp Vaitomaa és mtsai 2003 AnamcyE-12R 5'-CAA TCT CGG TAT AGC GGC- 3' mcyE gén Mikrocisztint termelő Anabaena fajok 1105 bp Vaitomaa és mtsai 2003 Eredmények és megbeszélésük A mikrocisztin szintéziséért felelős kulcsenzimeket kódoló gének kimutatása A mikrocisztinek hepatotoxinok, kémiai szerkezetüket tekintve ciklikus heptapeptidek, a szerin/treonin fehérje foszfatáz 1 és 2A inhibitorai (MacKintos és mtsai 1990). A mikrocisztinek szintézisét egy poliketid szintáz/nem riboszómális peptid szintetáz rendszer végzi, melyet mikrocisztin-szintetáz komplexnek is neveznek, enzimeit a mcy gének (mcyABCDEFGHIJ) kódolják (/. ábra). A toxint termelő genotípusok jelenlétének kimutatása, genus specifikus azonosítása az algamintából kivont DNS állományban kódolt mikrocisztin szintézisért felelős gének (mcy) meglétének kimutatásán alapul. Munkánk során e célgénekre specifikus primereket alkalmazva (1. táblázat) polimeráz láncreakcióval (PCR) detektáltuk az algamintából kivont genomiális DNS állományban. 2. táblázat. A mikrocisztin (MC) bioszintézisében részt vevő gének kimutatása az adott génre és fajra specifikus A minta neve Típusa MSF-MSR MSF-MSR2R mcyEF2MicmcyERS AnamcyEF2MicmcyERS Kontroll 1 (nincs templát) NTC Norvég Microcystis virágzás (1996, NIVA) Pozitív kontrol + + + + Microcystis aeruginosa (BGSD 246) Pozitív kontrol + + + Selenastrum capricornutum (ACT 97100) Negatív kontrol Cylindrospermopsis raciborski (ACT 9502) Negatív kontrol — — — — Cylindrospermopsis raciborskii (ACT 9503) Negatív kontrol — — 0* Cylindrospermopsis raciborski (ACT 9504) Negatív kontrol — — 0* — Cylindrospermopsis raciborskii (ACT 9505) Negatív kontrol — 0* Kis-Balaton Microcystis virágzás (2005. 06. 28.) Ismeretlen + + + Kis-Balaton Microcystis virágzás (2006. 09. 25.) Ismeretlen + + + Kis-Balaton Microcystis virágzás (2007.06. 19.) Ismeretlen + + + Zámolyi-tározó Microcystis virágzás (2006.09. 18.) Ismeretlen + + + Belső-tó Microcystis virágzás (2006.09. 18.) Ismeretlen + + + Tihany Kis-öböl Microcystis virágzás (2006. 07. 04.) Ismeretlen + + + — Szelidi-tó plankton (2006. 08. 13.) Ismeretlen + ? + + Oscillatoria agardii izolátum (Balaton 2007. 08. 12.) Ismeretlen — Kontroll 2 (nincs templát) NTC * Az mcyEF2-MicmcyER8 primerpárt nem alkalmaztuk a jelölt sorokban A természetes alga populációkban a toxintermelő és a nem termelő változatok egyidejű jelenléte megnehezíti a potenciális veszély előrejelzését. A morfológián alapuló mikroszkópi eljárások nem alkalmasak az elkülönítésre. A molekuláris módszerek bevezetésével, mint eredményeink is bizonyítják, lehetővé válik a potenciálisan mikrocisztint termelő genotípusok detektálása, azok mennyiségének nyomon követése, melyekre az eddig alkalmazott kimutatási technikák nem alkalmasak. A molekuláris módszer a toxintermelő képesség kimutatása mellett lehetőséget nyújt a faj- ill. genusspecifikus primerek alkalmazásával a toxikus genotípus rendszertani elkülönítésére is. Köszönetnyilvánítás A munkát az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok (K63451, K81370) támogatta. McyE McyD >—— ' McyA [GQQOQtjgi PQQOQQI ÍQ@Í00QQ© Í1 McyG ÍGOQQl McyC 1. ábra. A hepatotoxinok szintéziséért felelős gének általános struktúrája (Dittmann és Wiegand, 2006) Irodalom Beszteri B., Acs E., Kovács G., Makk J., Márialigeti K., Kiss K.T. (2001) Phylogeny of six naviculoid diatoms based on 18S rDNA sequences. - Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 51: 1581-1586. Beszteri B., Acs E. (2004) Molekuláris markerek az algataxonómiában. - In: Acs E., Kiss K. T. (szerk.) Algológiai praktikum. Eötvös Kiadó, Budapest, 2004. pp. 75-83.
