Charakterisierung von Algen aus der Alten Elbe“ bei Magdeburg mittels MALDI-TOF-MS und Sequenzierung

Die Alte Elbe“ bei Magdeburg ist ein Altwasser, das durch dieAbtrennung und Isolierung von der Stromelbe entstanden ist undeinem natürlichen Alterungsprozess unterliegt. Mehrere biotischeund abiotische Faktoren bestimmen dabei das jeweilige Erscheinungsbildder Planktonbiz nose, wobei erhebliche jahreszeitliche Schwankungenum das Jahresmittel von etwa 3mm3 L-1 Phytoplankton-Gesamtbiovolumen auftreten. Nach Lüderitz et al. (2009) waren imJahr 2006 im Phytoplankton vor allem Cyanophyceae mit den ArtenLimothrix redecki, Microcystis flosaquae und Planktothrix agardhi, gefolgtmit deutlichem Abstand von Chryptophyceae, Chrysophyceae undDinophyta die dominierenden Klassen.MALDI-TOF-MS (Matrix-assisted laser desorption/ionization time offlight mass spectrometry) ist schon seit vielen Jahren eine vielseitigverwendete Methode. Diese Technik erlaubt eine sehr schnelle Analyseverschiedenster Biomoleküle, z.B. Proteine, Nukleins uren undKohlenhydrate (Bonk & Humeny, 2001).Ziel dieses Projektes ist es, eine Datenbank mit massenspektrometrischenDaten (sog. Peptid Mass Fingerprints) für aus der Alte Elbe“stammende Algen aufzubauen. Damit soll die M glichkeit einersehr schnellen Identifizierung dieser Algen er ffnet werden. AlsIdentifizierungsmethodik soll die MALDI-TOF-Massenspektrometrie(MALDI-TOF-MS) etabliert werden. Für den Aufbau einer entsprechendenDatenbank müssen parallel die mittels MALDI-TOF-MS fürjede Spezies ermittelten Fingerprints“ durch molekularbiologischeUntersuchungen verifiziert werden. Dies erfolgt durch Kombinationvon PCR (Polymerase chain reaction) und Sequenzierungsanalyse.Mit Hilfe eines universellen Primerpaares konnte ein Teil der 18SrDNA der untersuchten Algen amplifiziert und sequenziert werden.Nach Vergleich der erhaltenen Sequenzen mit den hinterlegtenSequenzen in der BLAST-Datenbank wurden die Algen eindeutigidentifiziert. Die Erstellung von Massenspektren der vorliegendenAlgenproben mittels MALDI-TOF-MS ist m glich. Zurzeit werdenweiterhin Spektren verschiedener Algenproben gesammelt, um bei genügender Anzahl Referenzspektren in der Datenbank zu hinterlegen.Somit wird eine schnelle und einfache Bestimmung unbekannterAlgen m glich.