Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / Különszám - Nagymáté Zsuzsanna, Jurecska Laura, Romsics Csaba, Mészáros Éva, Tóth Fanni, Pohner Zsuzsanna, Márialigeti Károly: Deklorináló mikroba közösségek molekuláris biológiai módszerekkel történő jellemzése
Nagymáté Zs. és társai: Deklorináló mikroba közösségek molekuláris biológiai módszerekkel történő jellemzése 73 A két mezokozmosz kiindulási teljes sejtszám értékei, mikrokozmoszban egyaránt 108 mL'1 nagyságrendűnek a J jelzésű mikrokozmoszok inokulumaként alkalmazott adódtak, melyek egy nagyságrenddel csökkentek az átol- talajvízben, illetve a lépték növelésre alkalmazott MO tásokat követően. 10 9 8 ■ Dehalococcoides sp. 7 6 □ Bacteria 5 •/. 4 s? t» □ Archeae 3 X) 2 ♦ Teljes sejtszám 1 0 JM1(2L) 4. ábra. Az egyes taxonok, illetve a teljes sejtszám értékek alakulása az JM1 (2L) jelzésű mikrokozmosz esetében a lépték növelést, átoltást követő négy hónapos időtartam alatt Figure 4. The proportion of genus Dehalococcoides, and the dornen Bacteria and Archaea comparing the total cell count determined by Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) technique in the microcosm signed JMI(2L) before and after scaling up to 2L volume during four month period Az Archaea, Bacteria dómén és Dehalococcoides nemzetség sejtszám értékeivel megegyezően az inokulálást követő négy hónap elteltével a teljes sejtszám értékben sem volt tapasztalható számottevő változás. A teljes sejtszám értékek azonban minden esetben meghaladták mind a kezdeti, mind pedig az átoltást követően a Bacteria és Archaea dómén sejtszámainak értékét (3. ábra, 4. ábra). A sejtszám értékekben tapasztalt eltéréshez hozzájárulhat többek között, hogy az Archaea, Bacteria dómén, illetve a Dehalococcoides nemzetség sejtszám értéinek meghatározása a gyorsan degradálódó 16S rRNS molekula, FISH módszerrel való kimutatásán alapszik, mely a közösség aktív tagjainak kimutatását, mennyiségbeli arányainak meghatározását teszi lehetővé. A mikrokozmoszok teljes sejtszám értékeinek meghatározása, a FISH módszertől eltérően a 16S rRNS génjének, azaz a DNS molekula kimutatásán alapszik, mely a közösség aktív tagjain kívül lehetővé teszi a nyugvó, illetve a halott sejtek kimutatását is, ezáltal túlbecsülve a közösség tagjainak sejtszám értékeit. Továbbá nem elhanyagolható a harmadik, szilárd fázisként alkalmazott agyagásvány jelenléte sem, mely a DAPI festék 460 nm-es emissziós hullámhosszán jelentős autó fluoreszcenciával bír, hozzájárulva a teljes sejtszám értékek túlbecsléséhez. deklorinációjában szerepet játszó reduktív dehalogenáz gének kimutathatóak voltak az inokulumként alkalmazott talajvizekben, illetve a létrehozott mikrokozmoszokban egyaránt. Az átoltásokat, lépték növeléseket követően azonban az egyes mikrokozmoszok eltéréseket mutattak a jelenlevő reduktív dehalogenáz gén készletükben. Az M- jelzésű mikrokozmoszokban általában mindkét vinil- korid reduktáz gén kimutatható volt, azonban a J-jelzésű mikrokozmoszokban nagyobb gyakorisággal a bvcA vinil-klorid reduktáz volt jelen. KÖVETKEZTETÉSEK A kutatás eredménye néhány pontban összefoglalva: (1) A különböző talajvizekből származó mikroba közösségekkel inokulált mikrokozmoszok eltérő hatékonyságú TCE bontó képességgel rendelkeztek. (2) Sikeresen optimáltuk a FISH módszerét a mikrokozmoszokban jelenlevő közösség sejtszám értékeinek meghatározására. (3) A létrehozott mikrokozmoszokban minden esetben kimutathatóak voltak a Dehalococcoides nemzetség tagjai, azonban a reduktív dehalogenáz gének jelenlétében eltérések voltak tapasztalhatóak. Az M-jelzésű mikrokozmoszok Archaea, Bacteria dómén, illetve a Dehalococcoides nemzetség alacsony 1 05 - 107 mL'1 sejtszám értékeik ellenére, jelentős, 1800 pmol L'1 metán koncentráció volt detektálható (1. ábra) a mikrokozmoszokban a metanogén Archeák aktivitásának eredményeként. Továbbá a mikrokozmoszokhoz adagolt kiindulási (350 - 250 pmol L'1) TCE teljes mennyisége biológiai bontás révén, a triklór-etilén reduktáz enzim aktivitásának eredményeként, cDCE-né alakult (7. ábra). A kis koncentrációban jelen levő VC, a cDCE további redukciójára utal. A keletkező VC eténné történő redukciójában két vinil-klorid reduktáz (verA, bvcA) enzim játszik szerepet. A TCE teljes eténig történő KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS A kutatást a Norvég Alap Zöld ipari innovációs program HU09-0046-A2-2013 támogatta. IRODALOM Amarm, R.I.. Ludwig W.. Schleifer K.-H. (1995) Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiological Reviews 59(1) 143-169. Duhamel, M., Mo, K., Edwards E. A. (2004) Characterization of a highly enriched Dehalococcoides- containing culture that grows on vinyl chloride and
