تشخيص سيانوباكتريهاي توليدكننده‌ي ميكروسيستين در تالاب انزلي با استفاده از روش PCR

Diagnosis of microcystin-producing cyanobacteria of Anzali Lagoon using an optimized PCR method

سابقه و هدف: شكوفايي سيانوباكتري‌ها در آب‌هاي سطحي منجر به توليد سيانوتوكسين‌هاي خطرناكي مثل ميكروسيستين مي‌شود كه مشكلات قابل توجهي ايجاد مي‌كنند. در مطالعه‌ي حاضر، از يك آزمون PCR بهينه شده براي شناسايي سيانوباكتري‌هاي توليد‌كننده‌ي ميكروسيستين موجود در تالاب انزلي استفاده شده است. مواد و روش‌ها: نمونه‌گيري آب از 20 ايستگاه واقع در نواحي شرقي، مركزي و غربي تالاب انزلي صورت گرفت. استخراج DNA با استفاده از كيت DNG-Plus انجام گرفت. آزمون PCR براي پرايمرهاي جهاني سيانوباكتري‌ها (23S30R و CYA106F) و پرايمر اختصاصي ژن كُدكننده‌ي ميكروسيستين (mcyA-Cd1F و mcyA-Cd1R) بهينه شده و حساسيت و اختصاصيت آن ارزيابي گرديد. سپس، آزمون PCR بهينه شده براي نمونه‌هاي تالاب انزلي به كار گرفته شد. فرايند كلونينگ محصولات PCR با توجه به رهنمودهاي سازنده‌ي كيت انجام گرفت. يافته‌ها: مناسب‌ترين دما براي مرحله‌ي انيلينگ، واكنش 56 درجه سانتي‌گراد بود. بيشترين ميزان تكثير DNA زماني در غلظت 4/0 ميكرومولار پرايمرها مشاهده شد. به كارگيري آزمون PCR بهينه شده روي نمونه‌هاي تالاب انزلي آشكار كرد كه همه‌ي ايستگاه‌‌هاي مورد مطالعه، آلوده به سيانوباكتري بودند كه از بين آنها، سيانوباكتري‌هاي توليد كننده‌ي ميكروسيستين در 10 ايستگاه حضور داشتند. محصولات PCR با موفقيت كلون شده و براي مطالعات آتي ذخيره گرديد. نتيجه‌گيري: ممكن است تالاب انزلي در معرض خطر غلبه سيانوباكتري‌ها قرار گرفته باشد. از آزمون PCR بهينه شده در اين مطالعه مي‌توان به عنوان يك ابزار كارآمد به منظور مونيتورينگ و كنترل سيانوباكتري‌ها، به خصوص جهت شناسايي سويه‌هاي توليد كننده‌ي ميكروسيستين در تالاب‌ها و يا ساير منابع آبي استفاده كرد.

Background and Aim: Production of dangerous cyanotoxins such as microcystin, resulted from cyanobacteria bloom in territorial waters, could cause worldwide issues. We optimized and implemented a PCR method for detection of microcystin-producing cyanobacteria in Anzali Lagoon. Materials and Methods: Sampling was performed from 20 stations within western, central and eastern parts of the Lagoon. DNA was extracted using DNG-Plus kits. Optimization of PCR test for two universal (23S30R, CYA106F) and two specific primers (mcyA-Cd1F, mcyA-Cd1R) achieved, and its sensitivity and specificity were evaluated. Moreover, the test was applied for samples from Anzali Lagoon. Results: Optimum PCR yield was obtained at 56 ?C, and in 0.4 ?M concentrations of the primers. Optimized PCR method revealed, which cyanobacteria were present in samples from all of the studied stations of Anzali Lagoon. In addition, microcystin-producing cyanobacteria were observed in 10 out of 20 stations. ‍Conclusion: Anzali Lagoon may have been predominated by dangerous cyanobacteria, and our optimized PCR method can be exerted as an efficient tool for monitoring of microcystin-producing species of cyanobacteria in the lagoons and other water sources.