Od osmdesátých let minulého století se objevovaly případy těžkých otrav lidí i mořských savců způsobených přemnožením mořských řas obsahujících nebezpečný neurotoxin. Vědci se téměř třicet let snažili zjistit, jak tento jed v řasách vzniká. Práce mezinárodního vědeckého týmu nyní vyvrcholila objevem publikovaným v prestižním časopise Science, na němž se podílel i český biolog: Miroslav Oborník z Biologického centra AV ČR a Jihočeské univerzity.
Ilustrační foto Zdroj: Biologické centrum AV ČR
V roce 1987 se otrávili hosté restaurace v kanadském Zálivu svatého Vavřince slávkou jedlou, která – jak se později ukázalo – byla kontaminovaná neurotoxinem pocházejícím z mořských řas. Ze 107 otrávených pacientů tehdy dokonce tři zemřeli. Kvůli přemnožení mořských řas se otravy nejen lidí, ale i mořských savců (např. lvounů) mnohokrát opakovaly, naposledy při přemnožení rozsivek podél celého kalifornského pobřeží v roce 2015.
Neurotoxin vyvolává křeče i ztrátu paměti
Hlavním zdrojem neurotoxinu je rozsivka Pseudo-nitzschia multiseries, mikroskopická, žlutohnědá řasa, která je běžnou složkou mořského fytoplanktonu. Otrava způsobená tímto jedem – kyselinou domoovou (DOM) – se projevuje zvracením, žaludečními křečemi, ale i vážnými neurologickými poruchami včetně časové a prostorové dezorientace, někdy též halucinacemi a trvalým zhoršením paměti či její naprostou ztrátou.
Vědci téměř třicet let pracovali na tom, aby odhalili způsob, jak se tento neurotoxin, neobvyklá trikarboxylová aminokyselina, vlastně syntetizuje. Sledovali produkci DOM v různých podmínkách a pomocí genetických analýz testované rozsivky Pseudo-nitzschia multiseries identifikovali specifický soubor čtyř 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. Výzkum byl publikován 28. září 2018 v prestižním časopise Science.
Díky pochopení vzniku domoové kyseliny a genetického pozadí rozsivky Pseudo-nitzschia multiseries bude možné s vysokou přesností sledovat nebezpečí nárůstu řas schopných tento nebezpečný neurotoxin syntetizovat.
