Die Entschlüsselung des Genoms von Prymnesium parvum, wie es im Sommer 2022 in der Oder vorkam, bildet eine Grundlage für weitere Erkenntnisse, unter anderem zur Toxizität dieses Algenstamms. Foto: David Ausserhofer/IGB
Bei der giftbildenden Alge Prymnesium parvum handelt es sich nicht um eine einzige Art, sondern um einen Artenkomplex, der mindestens 40 genetisch unterscheidbare Stämme umfasst. Bislang ist nicht bekannt, wie sich die Arten bzw. Stämme der enorm anpassungsfähigen Alge hinsichtlich ihrer Toxinproduktion unterscheiden. Unter welchen Bedingungen werden sie toxisch und welche Toxine produzieren sie? Und: Ist die Produktion von Algengiften überhaupt eine genetische Eigenschaft bestimmter Prymnesium-Arten oder eine Reaktion auf Umweltbedingungen? Die Untersuchung der genomischen Formen von Prymnesium parvum spielt eine wichtige Rolle, um diese Fragen zu beantworten und damit zu einer Erklärung beizutragen, wie das Auftreten von Prymnesium parvum in der Oder im Sommer 2022 zu einem Massensterben von Fischen und anderen Organismen führen konnte. Gleichzeitig dienen die Erkenntnisse dazu, in Zukunft giftige von ungiftigen Blüten der Alge unterscheiden zu können.
Teilprojekt 5 „Genomisches Prymnesium-Monitoring – Schaffung eines Frühwarnsystems mittels universell einsetzbarer Prymnesium-Referenzgenome zur Detektion kryptischer Diversität“ ist für die genomische Prymnesium-Identifikation zuständig. Dabei bildet die Entschlüsselung des Genoms des Oder-Prymnesium und damit dessen genomische Unterscheidung von anderen Prymnesium-Formen den ersten entscheidenden Schritt. Auf Basis des Referenzgenoms des Oder-Prymnesium können weitere Studien zur Toxinproduktion der Alge (Teilprojekt 6), zu den Wirkungen des Toxins auf verschiedene Organismengruppen in der Oder und zur quantitativen Bestimmung mittels qPCR (Teilprojekt 7) oder Sequenzierung von eDNA (Teilprojekt 9) erfolgen.
In Teilprojekt 5 sollen im nächsten Schritt Referenzgenome weiterer Prymnesium-Typen bestimmt bzw. vergleichend untersucht werden. Dabei liegt der Fokus auf den für die Toxinproduktion relevanten Unterschieden. Als finales Ziel wollen die Wissenschaftler*innen eine Methode zur Frühwarnung entwickeln, die es ermöglicht, genomische Formen und künftige Veränderungen der Alge kosten- und zeitsparend zu detektieren.
