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Harmful algae2018Dec01Vol.80issue()

scytonema complex内の謎めいた多様性:麻痺性貝の毒素生産者ヘテロシクトンマクリスプムの特性評価、およびヘテロシトン腫科の確立(シアノバクテリア/ノストカル)

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

亜熱帯南東クイーンズランド州の6つの部位から分離された淡水糸状の底生シアノバクテリウムcytonema crispum agardhの株は、表現型と遺伝的特性の組み合わせを使用して特徴付けられました。形態学的には、株はscytonemataceae sensu strictoの記述と、Scytonema crispumの記述と一致していました。しかし、16S rRNA遺伝子、16S-23S rRNAオペロン、およびNIFH遺伝子の系統解析により、これらの株と他の3つの株が、サイトン腫科のscytonemaや他の種とは異なる単系統のクレードを形成したことが明らかになりました。集合的に、このデータは、このグループが新しいファミリーであるヘテロシトンマタセ科に配置するのに十分に進化的に異なることを示唆しています。11月。したがって、以前はS. Crispumとして知られていた分類群は、H。Crispumとして新しいHeteroscytonema Gen Gen Gen Genに移されました。H. crispumのいくつかの株は、麻痺性貝毒素(PST)の通性生産を示しました。個々の株によって産生されるPSTの濃度は、2.7μgG-1から171.3μgG-1から含まれ、C毒素、DeCarbamoyl Saxitoxin(DCSTX)、GonyAutoxin(GTX2、GTX3およびGTX5)、SAXITOXIN(STX)およびUnCharacterizatedを含むc毒素を含みました。PSTS。オーストラリア株の大部分は、DCSTXが支配的なサキシトキシン類似体としてDCSTXを生成しました。これは、DCSTXがSTXの相対的毒性の約半分を持っていることを考えると、重要な発見です。PSTプロファイルは、H。Crispumのオーストラリア系統内およびニュージーランドと米国から収集された株の間で異なりました。PSTの産生の決定要因の1つであるSxta遺伝子は、PSTが検出されたすべての株に存在していました。主要な飲料水リザーバーの源流におけるPST生産のH.クリスパムの発見は、これらの神経毒性化合物への潜在的なヒトおよび動物への暴露の深刻なリスクをもたらし、さらに毒素性種の底生シアノバクテリア集団を監視することの重要性をさらに強調しています。

亜熱帯南東クイーンズランド州の6つの部位から分離された淡水糸状の底生シアノバクテリウムcytonema crispum agardhの株は、表現型と遺伝的特性の組み合わせを使用して特徴付けられました。形態学的には、株はscytonemataceae sensu strictoの記述と、Scytonema crispumの記述と一致していました。しかし、16S rRNA遺伝子、16S-23S rRNAオペロン、およびNIFH遺伝子の系統解析により、これらの株と他の3つの株が、サイトン腫科のscytonemaや他の種とは異なる単系統のクレードを形成したことが明らかになりました。集合的に、このデータは、このグループが新しいファミリーであるヘテロシトンマタセ科に配置するのに十分に進化的に異なることを示唆しています。11月。したがって、以前はS. Crispumとして知られていた分類群は、H。Crispumとして新しいHeteroscytonema Gen Gen Gen Genに移されました。H. crispumのいくつかの株は、麻痺性貝毒素(PST)の通性生産を示しました。個々の株によって産生されるPSTの濃度は、2.7μgG-1から171.3μgG-1から含まれ、C毒素、DeCarbamoyl Saxitoxin(DCSTX)、GonyAutoxin(GTX2、GTX3およびGTX5)、SAXITOXIN(STX)およびUnCharacterizatedを含むc毒素を含みました。PSTS。オーストラリア株の大部分は、DCSTXが支配的なサキシトキシン類似体としてDCSTXを生成しました。これは、DCSTXがSTXの相対的毒性の約半分を持っていることを考えると、重要な発見です。PSTプロファイルは、H。Crispumのオーストラリア系統内およびニュージーランドと米国から収集された株の間で異なりました。PSTの産生の決定要因の1つであるSxta遺伝子は、PSTが検出されたすべての株に存在していました。主要な飲料水リザーバーの源流におけるPST生産のH.クリスパムの発見は、これらの神経毒性化合物への潜在的なヒトおよび動物への暴露の深刻なリスクをもたらし、さらに毒素性種の底生シアノバクテリア集団を監視することの重要性をさらに強調しています。

Strains of the freshwater filamentous, benthic cyanobacterium Scytonema crispum Agardh isolated from six sites in subtropical south-east Queensland were characterised using a combination of phenotypic and genetic traits. Morphologically, the strains were consistent with the description of Scytonemataceae sensu stricto, and the description of Scytonema crispum. However, phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene, the 16S-23S rRNA operon, and the nifH gene revealed that these strains and three others from outside Australia formed a monophyletic clade distinct from Scytonema and other species in the Scytonemataceae. Collectively, this data suggests this group is sufficiently evolutionarily distinct to be placed in a new family, Heteroscytonemataceae fam. nov. Accordingly, the taxon previously known as S. crispum has been transferred to a new genus Heteroscytonema gen nov., as H. crispum. Some strains of H. crispum exhibited facultative production of paralytic shellfish toxins (PSTs). The concentration of PSTs produced by individual strains varied widely, from 2.7 μg g-1 to 171.3 μg g-1, and included C toxins, decarbamoyl saxitoxin (dcSTX), gonyautoxins (GTX2, GTX3 and GTX5), saxitoxin (STX) and uncharacterised PSTs. The majority of the Australian strains produced dcSTX as the dominant saxitoxin analogue, a significant finding given that dcSTX has approximately half the relative toxicity of STX. The PST profile varied within and between Australian strains of H. crispum and in strains collected from New Zealand and the United States. The sxtA gene, one of the determinants for the production of PSTs, was present in all strains in which PSTs were detected. The discovery of PST-producing H. crispum in the headwaters of a major drinking water reservoir presents a serious risk for potential human and animal exposure to these neurotoxic compounds and further highlights the importance of monitoring benthic cyanobacteria populations for potentially toxigenic species.

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