Jak vzniká jed v mořských řasách? Na objevu publikovaném v Science se podílel i český biolog Miroslav Oborník.

Kvůli přemnožení mořských řas se otravy nejen lidí, ale i mořských savců mnohokrát opakovaly. Téměř třicetiletá snaha vědců odhalit, jak tento jed v řasách vzniká, vyvrcholila prací mezinárodního vědeckého týmu, která byla publikovaná v prestižním časopise Science 28. září 2018. Na objevu se podílel i český biolog z Biologického centra AV ČR a Jihočeské univerzity, Miroslav Oborník.

Toxický syndrom způsobený tímto neurotoxinem, kyselinou domoovou (DOM), označovaný jako „Amnesic Shellfish Poisoning“, se projevuje zvracením a žaludečními křečemi, ale také vážnými neurologickými poruchami, časovou a prostorovou dezorientací, někdy i trvalým zhoršením krátkodobé paměti a halucinacemi. Neurologická poškození mozku otrávených jsou pak často nevratná bez možnosti účinné terapie. Poruchy paměti mohou dosahovat až její naprosté ztráty. Masivní nárůsty mořských řas spojené s úmrtím mořských savců (např. lvounů) a otravami lidí byly od té doby zaznamenány mnohokrát, naposledy pak během přemnožení rozsivek podél celého kalifornského pobřeží v roce 2015. Hlavním zdrojem tohoto nebezpečného neurotoxinu je rozsivka Pseudo-nitzschia multiseries, mikroskopická, žlutohnědá řasa, která je běžnou složkou mořského fytoplanktonu.

Vědci téměř třicet let pracovali na tom, aby odhalili způsob, jak se tento neurotoxin, neobvyklá trikarboxylová aminokyselina, vlastně syntetizuje. Sledovali produkci DOM v různých kultivačních podmínkách a pomocí genetických analýz testované rozsivky Pseudo-nitzschia multiseries  identifikovali specifický soubor 4 genů zodpovědných za syntézu neurotoxinu. Funkci těchto genů se jim pak podařilo ověřit pomocí biochemických metod a metod rekombinantní DNA v bakterii Escherichia coli. Evoluční analýza klíčového genu DabA, na níž se podílel český biolog Miroslav Oborník, ukázala, že tento neobvyklý gen pochází z ruduchy, mořské červené řasy, která jej ovšem pravděpodobně získala z bakterií.

Vytvoření modelu syntézy domoové kyseliny rozsivkou Pseudo-nitzschia multiseries a znalost jejího genetického pozadí umožní s vysokou přesností monitorovat nebezpečí nárůstu řas schopných  produkovat tento nebezpečný neurotoxin v oceánech.

Ilustrační foto: rozsivky (Petr Znachor) 

Publikace:

http://science.sciencemag.org/content/361/6409/1356