Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

6. szám - LII. Hidrobiológus Napok: „Alkalmazott hidrobiológia” Tihany, 2010. október 6-8.

41 • •TT 2. ábra. A GDP mannóz pirofoszforiláz (GMP), szinaptobrevin (SYNAP), fokokszantin-klorofil a/c kötő fehéije(FUCO) és a glutationS-transzferáz gének(GST) detektálása és együtt szimultán módon (PRYM) természetes vízmintából A GDP mannóz pirofoszforiláz, szinaptobrevin, fokokszantin-klorofil a/c kötő fehérje és a glutation-S-transzferáz génekre tervezett primerekkel multiplex PCR módszerrel sikeresen azonosítottuk magyarországi természetes vízmintából a Prymnesium parvum jelenlétét. A P. parvum mérgező anyagcseretermékeinek köszönhetően széles spektrumú toxicitással rendelkezik, a klasszikus elnevezések alapján ichthyotoxikus, citotoxikus, hemolitikus, hepatotoxikus, neurotoxikus, antibakteriális és allelopatikus hatását ismerjük. Mérgezőképessége kapcsán fontos kiemelni, hogy a magasabb rendű élőlények közül azokra van hatással, amelyek kopoltyúval rendelkeznek. A szervezet által termelt toxikus anyagcseretermékek a kopoltyú sejtjeinek membránjához kötődnek és a sejtek ionháztartását teszik tönkre a szelektív ionfelvételük blokkolásával. Véráramba jutva a vörösvértestek lízisét idézik elő ugyanezzel a mechanizmussal. A faj mérgező-képességét a különlegesebbnél különlegesebb struktúrájú anyagcsere-termékeinek köszönheti, amelyek között találunk proteolipideket, lipopoliszacharidokat, galaktoglicerolipideket, vagy más néven hemolizint és polién-poliétereket, más néven primnezineket. Toxintermelése nem állandó. A toxinokat kedvezőtlen környezeti feltételek hatására (hőmérséklet csökkenés, vagy növekedés, tápanyagtartalom csökkenés, a víz sótartalmának változása) fokozottan termeli. Nem csupán endotoxinokról van szó, mivel ezeket az anyagokat az élő szervezet folyamatosan bocsátja ki a víztérbe (Igarashi és mtsai. 1996). A szervezet magyarországi megjelenését az ország dél-keleti ill. dél-nyugati részéből már korábban jelezték, s az is ismert, hogy megjelenését gyakran kisebb nagyobb halpusztulás kísérte. A hajdúszoboszlói Öreg tóban bekövetkezett vízvirágzásról és halpusztulásról korábban mi is beszámoltunk (Vasas és mtsai. 2007). Jelenlegi munkánkban makói Dögös-tóból mutattuk ki a szerveztet a klasszikus fénymikroszkópos módszer mellett molekuláris markereket használva. Köszönetnyilvánítás A kutatást az OTKA K81370 pályázat támogatta Irodalom Dittmann, E., Neilan, B. A., Erhard. M., Döhren, H., Börner. T. (1997) Insertional mutagenesis of a peptide synthetase gene that is responsible for hepatotoxin production in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa PCC 7806. Mo!. Microbiol. 26, 779-787. Fastner, J., Erhard, M., Carmichael, W. W., Sun, F., Rinehart, K L., Rönicke, H., Chorus, I. (1999) Characterization and diversity of microcystins in natural blooms and strains of the genera Microcystis and Planktothrix from German freshwaters. Arch. Hydrobiol. 145, 147-163. Igarashi, T.. Satake, M. and Yasumoto, T.: (1996) Prymnesin-2: a potent ichtyotoxic and haemolytic glycoside isolated from the red tide algae Prymnesium parvum. J. Am. Chem. Soc. 118, 479^180 Mbedi S, Welker M, Fastner J, Wiedner C. (2005) Variability of the microcystin synthetase gene cluster in the genus Planktothrix (Oscillatoriales, Cyanobacteria) FEMS Microbiol Lett. 2005 Apr 15;245(2):299-306. Reynolds, C.S., Walsby, A. E. (1975) Water blooms. Biol. Rev. 50:437-481 Schonna R. Manning and John W. La Claire (2010) Multiplex PCR methods for the species-specific detection and quantification ofPrymnesium parvum (Haptophyta) J.Appl.Phyco! 22, 5, 587-597. Shilo, M.: (1981) The toxic principles of Prymnesium parvum. In: Carmichael, W.W. (Eds.), The Water Environment. Algal Toxins and Health. Plenum Press, New York, 37^17 Vasas G., Bácsi I., Gonda S., Gyémánt Gy., Farkas O. (2009) Magyarországi Planktothrix rubescens vízvirágzás vizsgálata és toxintermelésének jellemzése Hidrológiai Közlöny 89/6:76-77. Vasas G„ Borics G., Mikóné Hamvas M., Nagy L. Zs., Bácsi I., Borbély Gy. (2007): Prymnesium parvum (Carter) algavirágzás és halpusztulás a hajdúszoboszlói Öregtavon - az első toxikus eukarióta algavirágzás észlelése Magyarországról. Hidrológiai Közlöny 87/6:183-185. Vasas, G., Gáspár, A., Páger, Cs., Surányi, Gy., Máthé Cs., Borbély G. (2004) Analysis of cyanobacterial toxins (anatoxin-a, cylindrospermopsim, microcystin-LR) by capillary electrophoresis. Electrophoresis 25, 108-115. Welker. M., von Dohren, H. (2006) Cyanobacterial peptides - Nature's own combinatorial biosynthesis FEMS Mic. Rew. 30, 530-563. Welker, M; Erhard, M. (2007) Consistency between chemotyping of single filaments of Planktothrix rubescens (cyanobacteria) by MALDI-TOF and the peptide patterns of strains determined by HPLC-MS J. MASS SPECTR. 42, 1062-1068. Analyses of Planktothrix sp. and Prymnesium parvum containing waterbloom samples with molecular markers Farkas Oszkár, Mosolygó Agnes, Horgos Tamás, Vasas Gábor Abstract: Cyanobacteria are the dominant phytoplankton group in eutrophic shallow freshwater bodies. They can grow to form scums that color the water, creating blooms. Toxic heptapeptides microcystins are produced by various genera of cyanobacteria, i.e. the genera Microcystis, Anabaena, Planktothrix, Oscillatoria. The planktonic cyanobacteria Planktothrix spp. is one of the most important microcystin (mcy) producers and can proliferate in freshwater bodies in the temperate regions of the Northern Hemisphere. In our work we investigated Planktothrix and P. parvum waterbloom samples occurred in Hungarian shallow lakes. The aims of the present study include: analysis of the genetic variation using different genes (mcyA,mcyB, mcyE, mcyD, and mcyT) and intergenic regions (mcyCJ, mcyEG, mcyHA, and mcyTD) of the mcy gene cluster, quantification the mcy content (mcy-LR equivalent), and to make mcy profile analyses of the waterbloom samples with MALDI-TOF. The results demonstrate that mcy-genes occur not only in microcystin-producing Planktothrix genera, and that mcy-genes in microcystin-producers can be highly variable. The results of the molecular markers' analysis and the direct analyses of microcystins showed that the water-blooms caused by the P. rubescens seem to be more toxic with higher frequency than the natural samples of Planktothrix agardhii in our region.Four gene-specific molecular beacons were designed using shared nucleotide sequences for P. parvum isolates occurring in Hungary (Mako, Dögös pound). The SYNAP, FUCO, GMP, and GST genes seem to be an efficient markers to identify the P. parvum from natural real samples. Keywords: Planktothrix sp., Prymnesium parvum, water-bloom, mcy-genes.