Magyarország víztereiben megjelenő algavirágzások domináns cianobaktérium fajainak toxintermelés és toxinvariabilitás vizsgálata

Egye emi dok o i (Ph.D.) é ekezés ézisei Magya o szág íz e eiben megjelenő alga i ágzások domináns cianobak é ium ajainak oxin e melés és oxin a iabili ás izsgála a Analysis o oxins and oxin p oduc ion a iabili y o dominan cyanobac e ia species o algae blooms in Hunga ian wa e a eas Fa kas Oszká Téma eze ő: D . Vasas Gábo DEBRECENI EGYETEM Juhász-Nagy Pál Dok o i Iskola Deb ecen, 2016. 1. Be eze és és célki űzések A Föld ízkészle einek hosszú é izedek ó a olyó szennyeződése a ízi élőhelyek meg ál ozásá , élőlényközösségek á endeződésé , élőlények pusz ulásá , ajok el űnésé e edményez e. Az embe kö nyeze szennyező e ékenysége jelen ősen nö el e a izek ápanyag össze é elé , különösen a osz o - és a ni ogén o mák ekin e ében. A ápanyag a alom emelkedése összekapcsolha ó a á os, a mezőgazdaság, az ipa ejlődésé el, és mindez az eu o izációs olyama ok elgyo sulásához eze e . Az eu o izáció so án gyako i jelenség a íz i ágzás, mely egyes o oau ó plank onsze eze ek (euka ió a algák és p oka ió a cianobak é iumok) ömeges elszapo odásá jelen i. Az elmúl néhány é izedben a plank onikus sze eze ek ömeges elő o dulása az édes izekben és a enge ekben egya án megnő . Az euka ió a algák őleg enge ekben dominálnak, a cianobak é iumok pedig elsőso ban az édes ízi élőhelyek e jellemzőek. Számos cianobak é ium képes e melni oxikus pep ideke és alkaloidoka , amelyek ő eszély jelen enek az édes ízi ökoszisz émák és a ízgyűj ő e üle ek i ó íz készle ének elhasználói a, ille e az ön özési, halászási és ek eációs célok a igénybe e ők számá a (Codd, 1995; Ca michael, 2001). Ezen oxinok legsúlyosabb ese ben a ízi sze eze ek halálá okozha ják agy po enciálisan á ha nak azál al, hogy az el ogyasz ásuk u án elhalmozódnak a sze eze ben. A cianobak é iumok okozo el e jedése és a ápanyagok nö ekedése közö i kapcsola jól alá ámasz o , de emelle más kö nyeze i ál ozások is sze epe já szanak a i ágzások el e jedésében, ellendülésében. A íz elszín hőmé sékle ének emelkedése a globális elmelegedés e edménye, amely jelen ősen segí i az alga i ágzások úlzo expanziójá (Pae l és Huisman, 2009). Fon os megállapí ani, hogy a i ágzások össze e ese ek, amelyeke ipikusan nem egy ényező okoz, hanem inkább öbb kö nyeze i ak o egyidejű elő o dulása ál ja ki (Heisle és m sai., 2008). A gyako i oxin e melő cianobak é iumok közé a oznak a plank onikus ni ogén- ixáló Anabaena, Aphanizomenon, Cylind ospe mopsis, Nodula ia ajok, o ábbá a nem ni ogén- ixáló Mic ocys is, Plank o h ix ajok, ille e a ben ikus kö nyeze ben elő o duló ni ogén- ixáló Lyngbya genusz. A leggyako ibb oxikus alga i ágzás okozó édes ízi cianobak é iumok a Mic ocys is genusz kép iselői közül ke ülnek ki. Ugyanakko a leggyak abban elő o duló és a leg öbb p oblémá okozó cianobak e iális oxinok, a mik ocisz inek is észben ezekhez a ajokhoz kö he őek. A munkánk célja:  Magya o szág különböző íz e eiben ömegesen megjelenő mik ocisz in e melő Mic ocys is ae uginosa és Plank o h ix aga dhii oxin e melő képességének alamin oxin a iabili ásának a izsgála a.  Egy jellemzően alpesi é egze mély a akban elő o duló cianobak é ium, a Plank o h ix ubescens szoka lan, sekély a i megjelenése kapcsán a oxin e melő képességének izsgála a.  A Plank o h ix ubescens i ágzás e epi min ájából izolál BGSD- 500 ö zs oxin e melésének és mcy génklasz e ének jellemzése. 2. Anyag és módsze 2.1. Min agyűj és A min áka 15 magya o szági íz é alga i ágzásaiból gyűj ö ük össze. A min agyűj és helyekén szolgáló a ak izei szabadidős e ékenységek e, i ó ízkén agy halas ókén használják. Az összes min á a íz elszíné ől 50 µm hálószemes plank onháló segí ségé el gyűj ö ük be. Az alga i ágzásokból szá mazó ízmin ák egy észé lio ilizál uk a másik észé -20 °С á ol uk, míg o ábbi izsgála ainkhoz el nem használ uk. 2.2. A íz i ágzás okozó plank onikus sze eze ek azonosí ása Az alga i ágzás alko ó ajoka o dí o (in e z) énymik oszkóp (LEICA DEMIL) segí ségé el azonosí o uk. A i ágzásokban M. ae uginosa és P. aga dhii ajoka de ek ál unk. Egye lenegy ese ben a Magya o szág északkele i észén alálha ó Kocka- óból e min ában nem az előbb emlí e ké aj , hanem a P. ubescens azonosí o uk íz i ágzás okozó ajkén . A P. ubescens ese ében a axonómiai, ilogene ikai azonosí ás 16S RNS és ikocianin ope on (cpcBA-IGS) gének segí ségé el égez ük el. 2.3. A Plank o h ix ubescens enyész ése A Kocka- óból izolál P. ubescens BGSD-500 kódjellel lá uk el. A BGSD-500 enyész ésé BG-11 ápolda on 22°C-on olyama os meg ilágí ás (50 µmol m -2 s -1 ) ala a o uk. A enyésze e s e il e szű le egő el bubo ékol a o 500 ml-es E lenmeye lombikokban ne el ük, megold a így a enyésze ke e ésé . A sej ek nö ekedésének nyomon kö e ésé e szá azanyag, klo o ill-a a alma mé ünk. A elne el enyésze eke késői exponenciális ázisban cen i ugál uk és a sej üledéke -20C-on á ol uk. A oxikus sze eze ek izsgála a so án be ál ál alános apasz ala , hogy az ado oxikus íz i ágzás okozó cianobak é iumo izolálják és labo a ó iumi enyész ése so án esz elik oxici ásá . 2.4. Min ák oxici ásának izsgála a A min áink oxici ásának mé éséhez a Kós és munka á sai ál al, a mik ocisz in kimu a ásá a és oxikológiai esz elésé e kidolgozo mus á csí anö ény esz e használ uk (Blue-G een Sinapis Tes ). A esz e megelőzi a min ák előkészí ése. A min ák előkészí ése ké lépésből áll, az első lépés a sej ek el á ása agyasz ás-ol asz ásos módsze el, majd ez kö e i a min ák cen i ugálása. A cen i ugálás so án egy alsó és egy első ázis jön lé e, az u óbbi a almazza a oncsol sej ek bel a almá . A oxin esz e a elülúszó ázissal égez ük el. A izsgála i esz nö ény a ehé mus á (Sinapis alba L.) ol . A oxici ási esz ekben H 2 O 2 -dal s e ilizál mag aka alkalmaz unk s e il kö ülmények közö . A min ák nagy számá a aló ekin e el, módosí o csí anö ény esz el dolgoz unk, amelye mik o i e -lemezen haj o unk ég e. A izsgálandó elülúszó ázis a almazó, aga al (1%) szilá dí o ápolda (0.5 × Allen) elüle é e helyez ük a s e il előcsí áz a o mus á mago . A nö ényeke sö é ben, há om-négy napig 25 o C-on ne el ük. Inkubálási időszak u án megmé ük a nö ény eljes hosszá , a hipoko il és a gyöké ze mé e é (Vasas és m sai., 2002). A mé ési e edményeinke a kon oll nö ény é ékei el hasonlí o uk össze. A oxici ás mé éké az IC 50 (50 %-os nö ekedés gá lás) é ékkel jellemez ük. 2.5. Mik ocisz inek isz í ása és sze keze i azonosí ása A oxin isz í ás első lépésekén a plank onmin á cen i ugál uk Beckman A an i TM-J-25 cen i ugá al 5000 pm. o dula számon, majd az így kapo sej üledéke -20 °C-on agyasz o uk, majd elol asz o uk (há omszo i ismé léssel) a sej -bel a alom el á ásának é dekében. A lio ileze min ából a nagyobb molekulájú anyagoka pl. ehé jéke me anolos kicsapással á olí o uk el. A cen i ugálás (Beckman A an i TM-J-10, 25 min., 8500 pm) u án leön ö ük a kapo csapadék ól az olda ban ma ad anyagoka , és a o ábbiakban a elülúszó é eggel dolgoz unk. Az összegyűj ö elülúszó 40°C-on o ációs bepá ló al koncen ál uk (Büchi Ro a apo -R). A bepá lás u án a lombik alán ki ál anyago 5 mM-os pH 7,5 T is-HCl pu e ben eloldo uk, és az így lé ejö olda o die il-aminoe il (DEAE) ioncse élő oszlop a el i ük, amelye elő e ún. induló pu e el, az 5 mM-os pH 7,5 T is-HCl pu e el egyensúlyba hoz unk. A el i min a e e zibilis módon megkö ődö az oszlopon, és a min ában alálha ó szennyező anyagok – amelyek nem kö őd ek az oszlophoz – az induló pu e el ö énő mosás so án á oz ak. A kö ö molekulák deszo pciójá az eluáló pu e össze é elének meg ál oz a ásá al é ük el. Az eluláló pu e kén szolgáló NaCl olda koncen ációjá 0-0,2 M közö ál oz a uk. Az el álasz o akciók ha ásá csí anö ény esz el égez ük el. A nö ekedésgá ló ha ás mu a ó akcióka összeön ö ük, me anolban eloldo uk és C-18 HPLC oszlop a i ük el, a szé álasz o össze e ők abszo banciájá 239 nm UV-VIS de ek o al ellá o Shimadzu LC-10AD spek o o omé e el égez ük el. Az el áló csúcsok oxici ásá a en emlí e mus á csí anö ény esz segí ségé el kö e ük nyomon. Ez kö e ően a oxikus o mák sze keze é MALDI-TOF MS és NMR analízissekkel azonosí o uk és az azonosí o MC a iánsok koncen ációjá kapillá is elek o o ézissel ha á oz uk meg. 2.6. Toxingének de ek álása A oxingének izsgála ához szükséges DNS- e epi és lio ilizál min ából nye ük ki. A DNS isz í ás enol-klo o o m módsze el égez ük el. A kinye min a DNS spek umá és koncen ációjá Schimadzu UV1601 spek o o omé e segí ségé el ha á oz uk meg. Az isme koncen ációjú DNS min áka bidesz illál DN-áz men es ízben oldo uk el és elhasználásig -20 ºC-on á ol uk. A PCR eakciók beállí ásánál különböző hőp og amoka alkalmaz unk. A P. ubescens eljes mcy génklasz e ének a izsgála ához 2 kb hosszúságú szakaszoka le edő p ime pá oka használ unk. A P. ubescens eljes génklasz e ének a izsgála a so án el á 2 kb- ól el é ő szakaszoka , 500 bp hosszúságú PCR e méke adó p ime pá ok (Ch is iansen és m sai., 2006) segí ségé el izsgál uk o ább. Az e edmények kié ékelésé kö e ően a ki álasz o szakaszok szek enálásá a Biomi K . (Gödöllő) égez e el, és ezu án BLAST analízissel azonosí o uk a szek enciáka . 3. E edmények 3.1. A Mic ocys is ae uginosa oxici ásának és oxin a iabili ásának izsgála a Az ö é es pe iódus ala Magya o szág különböző íz e eiben elő o duló alga i ágzásokból min áka gyűj ö ünk. A meg izsgál 14 min ában, 10 ese ben a M. ae uginosa ol a domináns aj. Az izolál ö zsek oxici ásá mus á csí anö ény esz segí ségé el ha á oz uk meg. A IC 50 é éke a 72 ó a u án mé 50%-os nö ekedésgá lás ( eljes nö ényhossz) okozó koncen ációban ad uk meg. A csí anö ény esz egy ese ben, az Ónod min ánál nem mu a o oxici ás és az IC 50 é ék sem ol megha á ozha ó. Ennek ellené e az előbbi min ában CE mé éssel nagyon alacsony MC koncen áció de ek ál unk. A leg oxikusabb min a IC 50 é ék 245 µg mL -1 ol , ami a Bá dos- óból gyűj ö ünk. A kalkulál IC 50 é ékek jól ko elálnak a CE módsze el mé MC a alommal. A legmagasabb MC koncen áció is a Bá dos- óból szá mazó min ában mé ük. A nö ényi nö ekedésgá lás okozó komponens észle es izsgála ához DEAE cellulóz oszlop k oma og á iá alkalmaz unk, majd ez kö e ően az ak í nö ekedésgá ló akcióka HPLC segí ségé el isz í o uk o ább o dí o ázisú (C-18) oszlopon 1% me anollal. A meg isz í o min áka MALDI-TOF analízissel izsgál uk. Összesen 10 különböző MC a iáns azonosí o unk a 10 min a ese ében. A leggyako ibb a iáns a MC-LR ol , ami a min ák 70%-ában elő o dul . MC-LR 7, MC- RR 5, MC-YR 4, MC-WR 4,[Dha 7 ] MC-RR 4, [Asp 3 ] MC-LR 1 ese ben ke ül azonosí ás a. A MC a iánsok közül há om nem gyako i o ma is megjelen a min ákban: a MC-LL, -LF, és a [Dha 7 ] MC-FR. A MC e melő ajoknál elő o dul , olyan ahol csak egy, de ahol ö a iáns is ki ud unk mu a ni. 3.2. A Plank o h ix aga dhii oxici ásának és oxin a iabili ásának izsgála a A begyűj ö min ák izsgála a so án 4 min ában a P. aga dhii ömeges elszapo odásá igyel ük meg. A csí anö ény esz há om ese ben nem mu a o ki oxici ás , és így az IC 50 é éke sem ud uk megha á ozni ennél a há om min ánál: Hajdúhadház, Kis-Bala on (4T), Gyula. Ennek ellené e a Hajdúhadház és a Gyula min ánál CE mé éssel nagyon alacsony MC koncen ációka de ek ál unk. A leg oxikusabb min á a Bi alyos- óból gyűj ö ük (Gyula), amelynél az IC 50 é ék 916 µg mL -1 ol . Összesen 3 különböző MC a iáns azonosí o unk a 4 min a ese ében, amelyek a kö e kezőek ol ak: [Asp 3 ] MC-LR; [Dha 7 ] MC-RR; [Asp 3 , Dha 7 ] MC-RR. A leggyako ibb a iáns a [Asp 3 ] MC-LR o ma ol , ami a min ák 75%-ban azonosí o unk. 3.3. A mik ocisz in azonosí ása és analízise e epi i ágzási min ákból A Kocka- óból gyűj ö e epi íz i ágzás nye s ki ona ának oxici ásá előszö csí anö ény esz el izsgál uk. A csí anö ény esz segí ségé el ha á oz uk meg az IC 50 é éke a e epi min ánál, amely 0,97 mg mL -1 ol . A e epi min a me anolos isz í ásá kö e ően a DEAE oszloppal szé álasz o akciók oxikusságá is nö ény esz el izsgál uk. Ez kö e ően azon akcióka , amelyek oxikusnak bizonyul ak C-18 HPLC oszlop a i ük el, és a szé álasz o össze e ők abszo banciájá 239 nm-en de ek ál uk. A HPLC isz í ás so án kinye isz a anyag sze keze é MALDI-TOF MS és NMR sze keze izsgála i módsze ekkel izsgál uk. Fő oxinkén [D-Asp 3 , Mdha 7 ] MC-RR o má azonosí o uk. 3.4. A mik ocisz in azonosí ása és analízise BGSD-500 i ágzási min ákból A Kocka- óból gyűj ö e epi min ából izolál BGSD-500 ö zs nye s ki ona ának oxici ásá hasonlóan égez ük el, min a e epi min ánál. A csí anö ény esz segí ségé el megha á ozo IC 50 é ék 2,47 mg mL -1 ol ami az mu a ja, hogy a BGSD-500 ö zs ke ésbé ol oxikus, min a e epi min a. A min ák nye s ki ona ainak me anolos isz í ásá kö e ően a oxikus akciók kémiai sze keze é MALDI-TOF MS és NRM módsze el ha á oz uk meg. Hasonlóan a e epi min ához ő oxinkén [D-Asp 3 , Mdha 7 ] MC-RR o má azonosí o uk. A labo a ó iumi min ában 1,85 mg g -1 ol a MC a alom. Ez az e edmény jól mu a ja a BGSD-500 ö zs csökken MC e melésé a e epi min ához képes . A BGSD-500 ö zs DNS PCR izsgála a, mind a nyolc mcy gén meglé é e pozi í e edmény ado . Ez az e edmény nem magya ázza meg a oxincsökkenés . A oxincsökkenés magya áza áé a génklasz e o ábbi még észle esebb gene ikai izsgála a ál szükségessé. 3.5. A BGSD-500 ö zs mcy génklasz e ének analízise A BGSD-500 ö zs DNS eljes mcy génklasz e ének izsgála ához 28 olyan p ime pá alkalmaz unk, amelyek pá onkén 2 kb hosszúságú PCR e méke ad ak, így le ed e az 55 kb hosszúságú klasz e . A PCR analízis kö e ően ö ese ben nem kap unk pozi í jele . A 2 kb- ól el é ő szakaszoka 500 bp hosszúságú e méke adó p ime pá ok segí ségé el izsgál uk o ább. Ezen izsgála al szűkí eni ud uk azoka a észeke a klasz e en belül, ahol ellelhe őek azon gene ikai elemek, amelyek okozha ják a csökken mik ocisz in e melés a BGSD-500 ö zsben. Egy ese ben alál unk a á nál kisebb e méke egy deléció , amely mcyE és mcyG gének közö i space égióban lokalizálódo . A deléció melle egy insze ciós szakasz is azonosí o unk, amely a mcyT és mcyD gének közö i space égióban helyezkede el. Az insze ciós égiónk hosszá a szek enálással 1606 n hosszúnak állapí o uk meg. Ez kö e ően az insze ciós szek enciá BLAST analízisnek e e ük alá. Az insze ciós szek enciánk egynegyed hosszán 98%-os szek encia azonosságo mu a o a P. ubescens és a P. aga dhii mik ocisz in szin ézisében sze epe já szó ioész e áz (mcyT) génnel. A mcyT génbe beékelődö 1194 kb hosszúságú szakasz Synechococcus sp. (PCC 6312 ö zs, GenBank lel á i száma: CP003558) jelá i elében sze epe já szó hisz idin kinázzal és a RNS(Ile)- lizidin szin e ázzal ol hasonló. 4. E edmények össze oglalása Munkánk so án ö é en ke esz ül gyűj ö ünk min áka Magya o szág különböző íz e eiben megjelenő alga i ágzásokból. A i ágzásoka ké jól isme cianobak é ium aj a Mic ocys is ae uginosa és a Plank o h ix aga dhii okoz a. A csí anö ény esz segí ségé el kimu a uk a min ák el é ő oxici ásá . A min ák közül négy ese ben a csí anö ény esz nem mu a o oxici ás . A leg oxikusabb min a a Bá dos- óból szá mazo . A mus á esz ben el űnő gyöké nö ekedésgá ló komponenseke ioncse és k oma og á ia al, HPLC- el meg isz í o uk, és MALDI TOF, NMR sze keze izsgáló módsze ekkel azonosí o uk. A MALDI-TOF MS analízissel a 14 min ában összesen 12 MC a iáns azonosí o unk. A M. ae uginosa i ágzásokban minden es ben de ek ál unk MC o máka . A M. ae uginosa i ágzások leggyako ibb MC o mái a MC-LR, MC-RR, és a MC-YR ol ak. A P. aga dhii i ágzások ke ésbé ol ak oxikusak, min a M. ae uginosa i ágzások. A P. aga dhii i ágzások ő MC o mája a [Asp 3 ] MC-LR ol . A mik ocisz inek koncen ációjá CE- el mé ük. A MC a alom 0,010 és 15,701 mg/szá azanyag MC-LR ek i alens é ékek közö mozgo . A legnagyobb MC koncen áció a Bá dos min ánál mé ük, ami összhangban áll a csí anö ény esz e edményé el. A íz i ágzások min áiból kinye DNS-eke a MC bioszin éziséé elelős gének e e eze p ime so oza okkal esz el ük. A 14 min a mindegyike pozi í e edmény ado legalább egy mcy gén meglé é e az el égze PCR eakciók so án, ezzel jelez ék a gének ész é elé a MC e melésében. Ezek az e edmények összhangban áll ak CE és MALDI-TOF MS analízisekkel. Ez alól a Kis-Bala on (4T) min a ol a ki é el, ahol egy mcy gén (mcyT) sike ül kimu a ni, de a min ában nem ol de ek álha ó mik ocisz in. Ezen e edmények összhangban állnak más o szágokban meg igyel i ágzások e edményei el. Az észak-magya o szági Kocka- ó elszínén ö ös színű i ágzás igyel ünk meg, amelye a P. ubescens okoz a. Meg igyelésünk egyedinek számí ebben a égióban, hiszen ilyen i ágzás ól még o szágunkban nem számol ak be. A szélmen es kö nyeze és a ízben mé alacsony osz o - és magas ni ogén koncen ációk ked ez ek a aj megjelenésének. A aj azonosí ásá klasszikus mo ológiai és molekulá is ma ke ekkel (16S RNS gén, cpcBA-IGS ope on) haj o uk ég e. A Kocka óból izolál P. ubescens BGSD-500 kóddal ellá o ö zskén labo a ó iumban enyész e ük. A Kocka- óban megjelenő P. ubescens i ágzás nagy mennyiségű MC- a almazo . A MALDI-TOF és a CE mé ések el á ák, hogy a ő MC o ma a e epi min ánál és az izolál BGSD-500 ö zsnél a deme ilál MC- RR a iáns. A molekula pon os sze keze ének megha á ozásá az 1D és 2D HSQC NMR spek umok analízise e e lehe ő é. A ő MC o ma a NRM izsgála kö e ően:[D-Asp 3 , Mdha 7 ] MC-RR a iáns ol . A CE analízissel mé MC koncen ációka összehasonlí o uk, a e epi min ában ö szö nagyobb MC koncen áció kap unk, min az izolál BGSD 500 ö zsben. Ez a különbség annak köszönhe ő, hogy a e mésze es populációk különböző oxikus po enciállal endelkező egyedek ke e éke. A BGSD-500 ö zs mcy génklasz e ének anulmányozásako ké mu áció á unk el. A deléció a mcyE és mcyD space égió közö , az insze ció a mcyT és mcyD space égió közö helyezkede el. Nem mondha juk biz os a, hogy ezen elemek be olyásolják a MC bioszin ézisé , de nem hagyha juk igyelmen kí ül az IS elem egyes gén észle ekkel hasonlóságo mu a ó szek enciák e mékeinek unkciói . A hasonló szek enciák e mékeinek unkciói kapcsola ba hozha ók me aboli e melés szabályozásá al. Összegez e, az u olsó é izedekben számos ese ben beszámol ak Magya o szág különböző íz e eiben megjelenő oxikus cianobak e iális i ágzások ól. Eddig ő MC e melő ajkén a M. ae uginosa és a P. aga dhii a o ák számon. A mi e edményünk bizonyí ja elsőnek a P. ubescens magya o szági elő o dulásá és MC e melésé . Ezzel az MC e melő ajok száma eggyel nö ekede az o szágban. we could na owed down hose pa s in he clus e , which can cause dec eased mic ocys in p oduc ion in BGSD-500 s ain. We ound a smalle p oduc han expec ed only in one case, a dele ion, which was loca ed in space egion be ween mcyE and mcyG. Beside dele ion, an inse ional sec ion also had been de ec ed, which was loca ed in in space egion be ween mcyT and mcyD. We de e mined he leng h o inse ional egion wi h sequencing and he esul was 1606 n . A e ha he inse ional sequence had been analysed by BLAST me hod. The inse ional sequence showed 98% sequence iden i y on qua e leng h wi h hioes e (mcyT) pa icipa ing in he syn hesis o P. ubescens and P. aga dhii mic ocys in. 1194 kb leng h sec ion, impac ed in mcyT gene and pa icipa ing in he signal ansmission o Synechococcus sp. (PCC 6312 s ain, GenBank accession numbe : CP003558), was simila o his idine kinase and RNS (Ile) - lysine syn he ase. 4. Summa y o esul s Du ing ou esea ch we had been collec ing algae bloom samples appea ing in Hunga ian wa e a eas h ough i e yea s. Blooms we e caused by wo well-known cyanobac e ium species Mic ocys is ae uginosa and Plank o h ix aga dhii. We de ec ed he di e en oxici y o he samples wi h seedling es . Seedling es didn’ show oxici y in ou cases. The mos oxic sample was collec ed om Bá dos-lake. Roo inhibi ion o g ow h componen s appea ed in mus a d es , had been pu i ied wi h ion-exchange ch oma og aphy HPLC and classi ied wi h MALDI-TOF MS and NMR s uc u al analysis me hods. We classi ied al oge he 12 MC a ian s om 14 samples wi h he help o MALDI-TOF MS analysis. MC a ian s we e de ec ed in M. ae uginosa blooms in e e y case. The mos equen MC o ms o M. ae uginosa blooms we e MC-LR; MC-RR and MC-YR. P. aga dhii blooms we e less oxic han M. ae uginosa. The majo MC o m o P. aga dhii blooms was [Asp 3 ] MC-LR. The concen a ion o mic ocys in had been measu ed wi h CE. MC con en was be ween equi alen alue o 0,010 and15,701 mg/d y ma e MC-LR equi alen . The highes MC concen a ion was measu ed om Bá dos-lake samples ha a e in acco dance wi h seedling es esul s. DNA, ex ac ed om he samples o wa e blooms, had been es ed by p ime se ies designed o MC biosyn hesis gene. Du ing PR eac ions, all o he 14 samples a e esul ing posi i e esul abou he exis ence o a leas one mcy gene, and showed he exis ence o genes in MC p oduc ion. These esul s we e in acco dance wi h CE and MALDI-TOF MS analysis. Kis-Bala on (4T) samples we e he excep ion whe e one mcy gene (mcyT) could ha e been analysed, bu in he samples he e wasn’ any mic ocys in, which could ha e been de ec ed. These esul s we e in acco dance wi h he esul s o algae blooms o o he coun ies. We de ec ed ed colou ed blooms causing P. ubescens on he su ace o No he n Hunga ian Kocka-lake. Ou obse a ion is unique in his egion because any o his kind o blooms hasn’ been de ec ed in ou coun y. Windless en i onmen and low phospho us and high ni ogen concen a ion o he wa e we e a ou able he appea ance o his species. We made he classi ica ion o species wi h classic mo phologic and molecula ma ke s (16S RNS gen and cpcBA-IGS ope on). P. ubescens, isola ed om Kocka-lake and supplied wi h BGSD-500 code signal, had been cul i a ed like s i e in labo a o y. P. ubescens blooms appea ing in Kocka-lake con ained MC in la ge quan i ies. MALDI-TOF and CE measu es e ealed ha he majo MC o m was deme hyla ed MC-RR a ian isola ed om BGSD-500 s ain and g ound samples. Analysis o 1D and 2D HSQC NMR spec ums enabled he classi ica ion o exac s uc u e o molecule. We classi ied he majo MC o m is [D-Asp 3 , Mdha 7 ] MC-RR a ian a e NRM analysis. MC concen a ions measu ed by CE analysis we e compa ed, and MC concen a ion was i e imes highe in g ound samples han in isola ed BGSD-500 s ain. This di e ence is due o ha na u al popula ion a e he compound o indi iduals ha ing di e en oxic po en ial. We e ealed wo mu a ions du ing he esea ch o mcy gene clus e o om BGSD-500 s ain. Dele ion was loca ed be ween mcyE and mcyD space egions; ou inse ional egion was loca ed in space egion be ween mcyT and mcyD. We a e no su e ha hese elemen s in luence he biosyn hesis o MC, bu we canno lea e unc ions o sequences indica ing simila i y o gene-pa s o IS elemen ou o conside a ion. Func ions o p oduc s o simila sequences can be in connec ion o he con ol o me aboli e p oduc ion. In summa y, oxic cyanobac e ial blooms in Hunga ian di e en wa e a eas we e epo ed in many cases. M. ae uginosa and P. aga dhii we e he majo p oduce species. P. ubescens Hunga ian appea ance and MC p oduc ion had been p o ed by ou esea ch i s . He ewi h he numbe o MC p oduce species inc eased wi h ano he one in he coun y. Felhasznál i odalom/ Re e ences Codd, G. A. (1995) Cyanobac e ial oxins: occu ence, p ope ies and biological signi icance. Wa e Sci Technol 32: 149–156. Ca michael, W. W. (2001) Heal h e ec s o oxin p oducing cyanobac e ia: he ‘CyanoHABS’. Hum Ecol Risk Assess7: 1393–1407. Ch is iansen, G., Ku maye , R., Liu, Q., Bö ne , T. (2006)T ansposons inac i a e he biosyn hesis o he non ibosomal pep ide mic ocys in in na u ally occu ing Plank o h ix spp. Applied and En i onmen al Mic obiology.72: 117-123. Heisle , J., Glibe , P. M., Bu kholde , J. M., Ande son, D. M., Cochlan, W., Dennison, W. C., Do ch, Q., Goble , C. J., Heil, C. A., Humph ies, E., Lewi us, A., Magnien, R., Ma shall, H. G., Sellne , K., S ockwell, D. A., S oecke , D. K., Suddleson, M. (2008)Eu ophica ion and ha m ul algal blooms: A scien i ic consensus. Ha m ul Algae. 8: 3-13. Pae l, H. W., Huisman, J. (2009) Clima e change: a ca alys o global expansion o ha m ul cyanobac e ial blooms. En i onmen al Mic obiology Repo s. 1 (1): 27-37. Vasas, G., Gáspá , A., Su ányi, Gy., Ba a, Gy., Gyémán , Gy., M-Ham as, M., Má hé, Cs., G igo szky, I., Molná , E., Bo bély, G. (2002) Capilla y elec opho e ic assay and pu i ica ion o cylind ospe mopsin, a cyanobac e ial oxin om Aphanizomenon o alispo um by plan es (Blue- G een Sinapis Tes ). Analy ical Biochemis y. 302: 95-103. Publikációs lis a/ Lis o publica ions 1. Az é ekezés émakö ében megjelen agy közlés e el ogado közlemények / Lis o publica oins ela ed o disse a ion Fa kas O, Gyeman Gy, Hajdu G, Gonda S, Pa izsa P, Ho gos T, Mosolygó Á, Vasas G(2014)Va iabili y o mic ocys ins and i s syn he ase gene clus e in Mic ocys is and Plank o h ix wa e blooms in shallow lakes o Hunga y. ACTA BIOLOGICA HUNGARICA 65(2): 1-10. IF2012: 0.504 Vasas G, Fa kas O, Bo ics G, Fel öldi T, S amkó G, Ba a G, Bácsi I, Gonda S(2013)Appea ance o Plank o h ix ubescens Bloom wi h [D-Asp3, Mdha7] MC-RR in G a el Pi Pond o a Shallow Lake-Domina ed A ea. TOXINS (BASEL) 5 (12): 2434-2455. IF2013: 2.129 Fa kas O, Mosolygó Á, Ho gos T, Vasas G(2011)Toxin e melő Plank o h ix cyanobak é ium ajok és P ymnesium pa um (Hap ophy a) azonosí ása molekulá is ma ke ekkel. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 91(6): 39-42. Vasas G, Bácsi I, Gonda S, Gyémán Gy, Fa kas O(2009)Magya o szági Plank o h ix ubescens íz i ágzás izsgála a és oxin e melésének jellemzése. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 89(6): 76-78. 2. Egyéb megjelen agy közlés e el ogado közlemény/ Lis o o he publica ions Szabó S, Roijacke s R. M. M, Sche e M, B aun M, Bo ics G, Fa kas O(2007)A szubme z nö ények békalencsék e gyako ol gá lóha ásai. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 87(6): 126-129. Fa kas O, Szabó S, Bo ics G(2007)Új módsze a békalencsék in aspeci ikus kompe íciójának izsgála ához. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 87(6): 34-36.