even in other specimens belonging to the order Zoantharia, which
includes P. tuberculosa, no PTX or congeners were found. No specimens
of various Zoanthus species or of Palythoa mutuki, a closely
related congener to P. tuberculosa (Reimer et al., 2007), showed
even traces of the toxins.
The results obtained in this study considerably differ from
earlier reports on PTX distribution in Caribbean coral reefs (Gleibs
and Mebs, 1999; Gleibs et al., 1995). In these studies, PTX was
found in a majority of marine organisms that are potential hosts of
the unknown PTX producer, namely zoantharians, soft corals, gorgonians,
and sponges. There are two main explanations for the
differences observed. Firstly, different methods were used for
detection of PTX and congeners. Mebs and coworkers (Gleibs et al.,
1995) relied upon haemolysis assays and HPLC separation using the
absorbance at a wavelength of 230 nm as an indicator of PTX
presence. However, in the current study, all detections were
exclusively based on LCeMS measurements, which resulted in
relatively high sensitivity and allowed for unambiguous identification
of PTX and 42-OH-PTX. Haemolytic compounds other than
PTX might have caused the haemolytic activity found in many of
the extracts from the Caribbean Sea, resulting in an overestimation
of PTX distribution. A considerable proportion of bacterial isolates
(17 out of 250, i.e. 7%) from P. caribaeorum showed PTX-like haemolytic
activity (Seemann et al., 2009), and bacterial isolates from
PTX-positive P. tuberculosa colonies from Okinawa caused ouabaindelayed
haemolysis but did not produce PTX as concluded from
LCeMS experiments (unpublished data). Secondly, one needs to be
cautious when comparing distribution patterns obtained from
geographically very distant sampling sites, which might have
considerably different environmental conditions, for instance with
regard to water temperatures, water composition, and nutrients.
Studies conducted in the Colombian Caribbean, which includes the
Santa Marta area where Mebs and coworkers performed their
research (Gleibs and Mebs, 1999; Gleibs et al., 1995), have shown
that both human and natural stressors influence the algal cover of
reefs (Rodriguez-Ramirez et al., 2010), and a recent survey in the
same region found relatively high densities of benthic dinoflagellates
including Ostreopsis ovata and other species likely to
produce toxins (Rodriguez et al., 2010). Therefore, it may be that the
Caribbean sampling area at the times of these past studies (Gleibs
and Mebs, 1999; Gleibs et al., 1995) could have resulted in a
higher spread of PTX producing organisms. Furthermore, seasonal
effects and changes over time may play an important role. For
instance, the data of PTX and 42-OH-PTX obtained in this study
showed considerable changes in both the proportion of positive
colonies and average toxin concentrations from specimens sampled
at different times. These effects are difficult to explain as long as the
producer has not been identified. The data suggest that the
producer is either not present in all P. tuberculosa colonies, or that
the producer synthesizes the toxins only under certain microenvironmental
conditions.
The present study demonstrated a high specificity of PTX and
42-OH-PTX production in the Teniya area, with these toxins being
found exclusively in the zoantharian species P. tuberculosa. Further
studies will therefore focus on identifying the still unknown producer
by means of classical microbiological isolation methods and
high-throughput amplicon sequencing in combination with
antibody-based specific labelling. Taking into account the possibility
that PTX and congeners could be produced by both bacteria
and dinoflagellates, as it is the case for saxitoxin (Hackett et al.,
2013), dinoflagellate populations in the Teniya area will be analysed
as well.
Ethical statement
The authors declare that this manuscript complies with the
Elsevier Ethical Guidelines for Journal Publication.
Conflict of interest
The authors declare there are no conflicts of interest.
Acknowledgements
The authors are grateful to Naho Miyamoto (Momo Seaweed
Research Service, Okinawa, Japan) for help with taxonomic identification
of seaweed samples. The authors also thank Dr. Iria
Fernandez-Silva, Jessica Gordon, Masaru Mizuyama, Javier
Montenegro, Victor Nestor, Okuto Takama, Courtney Timmons, Dr.
Sung-Yin Yang, and Masashi Yomogida (all University of the Ryukyus)
and Dr. KevinWakeman (OIST) for help with processing of the
samples. This study was supported by internal grants from the
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
(OIST) to H. J.-K. The funding sources had no involvement in study
design, data collection and analyses, or writing of the manuscript.
แม้ในตัวอย่างอื่น ๆ ของใบ Zoantharia ซึ่งมี P. tuberculosa, PTX หรือ congeners ไม่พบ ตัวอย่างที่ไม่พันธุ์ Zoanthus ต่าง ๆ หรือ Palythoa mutuki ตัวอย่างใกล้ชิดพบ congener ที่เกี่ยวข้องกับ P. tuberculosa (Reimer et al. 2007),ร่องรอยที่แม้ของสารพิษผลได้รับในการศึกษานี้มากแตกต่างจากรายงานก่อนหน้าการ PTX ในปะการังแคริบเบียน (Gleibsและ Mebs, 1999 Gleibs et al. 1995) ในการศึกษาเหล่านี้ เป็นของ PTXพบในส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตทางทะเลที่มีการโฮสต์ของไม่รู้จัก PTX ผลิต คือ zoantharians ปะการัง gorgoniansและฟองน้ำ มีสองสาเหตุหลักมีความแตกต่างในการสังเกต ประการแรก ใช้วิธีการต่าง ๆ สำหรับการตรวจจับ PTX congeners Mebs และคณะ (Gleibs et al.,1995) พึ่ง haemolysis assays และ HPLC การแยกโดยใช้การabsorbance ที่ความยาวคลื่น 230 nm เป็นตัวบ่งชี้ของ PTXสถานะการออนไลน์ อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาปัจจุบัน ให้ตรวจหาทั้งหมดได้โดยเฉพาะตามวัด LCeMS ซึ่งความไวค่อนข้างสูง และได้รับอนุญาตสำหรับการระบุที่ชัดเจนPTX และ 42-OH-PTX Haemolytic สารประกอบอื่นที่ไม่ใช่PTX อาจทำให้เกิดกิจกรรม haemolytic ที่พบในสารสกัดจากทะเลแคริบเบียน ในการ overestimationPTX กระจาย สัดส่วนมากของแยกเชื้อแบคทีเรีย(17 จาก 250 เช่น 7%) จาก P. caribaeorum พบ PTX-ชอบ haemolyticกิจกรรม (Seemann et al. 2009), และแยกเชื้อแบคทีเรียจากTuberculosa P. PTX บวกอาณานิคมจากโอกินาว่าเกิด ouabaindelayedhaemolysis แต่ไม่ได้สร้าง PTX เป็นข้อสรุปจากการทดลอง LCeMS (ไม่เปิดเผยข้อมูล) ประการที่สอง หนึ่งต้องมีระมัดระวังเมื่อเปรียบเทียบรูปแบบกระจายที่ได้จากเว็บไซต์อย่างห่างไกลทางภูมิศาสตร์มาก ซึ่งอาจมีสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันอย่างมาก เช่นมีเรื่องน้ำอุณหภูมิ องค์ประกอบของน้ำ และสารอาหารดำเนินการศึกษาในแคริบเบียนของโคลัมเบีย ซึ่งรวมถึงการท่องเที่ยวที่ตั้งที่ทำการ Mebs และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาวิจัย (Gleibs และ Mebs, 1999 Gleibs et al. 1995), มีแสดงที่ทั้งมนุษย์ และธรรมชาติความเครียดมีผลครอบคลุมของสาหร่ายแนวปะการัง (ร็อดริเกซ-Ramirez et al. 2010), และการสำรวจล่าสุดในการภูมิภาคเดียวกันพบความหนาแน่นค่อนข้างสูงของ dinoflagellates ธรรมชาติOstreopsis ovata และสายพันธุ์อื่น ๆ จะผลิตสารพิษ (เกซ et al. 2010) ดังนั้น อาจเป็นได้ว่าการแคริบเบียนสุ่มตัวอย่างพื้นที่ในช่วงเวลาของการศึกษา (Gleibs ที่ผ่านมานี้และ Mebs, 1999 Gleibs et al. 1995) อาจมีผลในการหลากหลาย PTX ผลิตสิ่งมีชีวิตสูงขึ้น นอกจากนี้ ตามฤดูกาลผลกระทบและการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาอาจเล่นบทบาทสำคัญ สำหรับอินสแตนซ์ ข้อมูล PTX และ 42-OH-PTX ได้รับในการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงมากทั้งสัดส่วนของค่าบวกอาณานิคมและความเข้มข้นของสารพิษเฉลี่ยจากตัวอย่างตัวอย่างในเวลาที่ต่างกัน ผลเหล่านี้เป็นเรื่องยากที่จะอธิบายตามไม่ระบุผู้ผลิต ข้อมูลแนะนำให้การผู้ผลิตไม่อยู่ในอาณานิคม P. tuberculosa หรือที่การผลิตสังเคราะห์สารพิษเท่านั้นภายใต้บาง microenvironmentalเงื่อนไขการการศึกษาแสดงให้เห็นความสูงของ PTX และ42-OH-PTX ผลิตในพื้นที่ Teniya มีสารพิษเหล่านี้ถูกพบเฉพาะในสายพันธุ์ zoantharian P. tuberculosa เพิ่มเติมการศึกษาดังนั้นจะเน้นในการระบุผู้ผลิตที่ยังไม่รู้จักโดยวิธีการแยกจุลินทรีย์ที่คลาสสิก และลำดับ amplicon ความเร็วสูงร่วมกับใช้แอนติบอดีเฉพาะฉลาก คำนึงถึงความเป็นไปได้สามารถจะผลิต PTX และ congeners ทั้งแบคทีเรียและ dinoflagellates เป็น กรณี saxitoxin (Hackett et al.,2013), จะวิเคราะห์ dinoflagellate ประชากรในพื้นที่ Teniyaเป็นอย่างดีคำชี้แจงทางจริยธรรมผู้เขียนประกาศว่า ฉบับนี้สอดคล้องกับการแนวทางจริยธรรม Elsevier สำหรับวารสารความขัดแย้งผู้เขียนประกาศมีไม่ขัดถาม-ตอบผู้เขียนคือขอบคุณที่มิยาโมโตะ Naho (Momo สาหร่ายวิจัยบริการ โอกินาว่า ญี่ปุ่น) สำหรับความช่วยเหลือเกี่ยวกับรหัสอนุกรมวิธานอย่างสาหร่าย ผู้เขียนขอขอบคุณดร. Iria ยังเฟอร์นานเดซ-Silva, Javier Jessica Gordon ตาราง Mizuyamaมอนเตเนโกร เนสวิคเตอร์ Okuto Takama คอร์ทนีย์ Timmons ดร.สูงหยินหยาง และซา Yomogida (ทั้งหมดมหาวิทยาลัยริวกิว)และดร. KevinWakeman (OIST) วิธีการประมวลผลของการตัวอย่าง การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุน โดยทุนภายในจากการเทคโนโลยีการศึกษามหาวิทยาลัยและสถาบันวิทยาศาสตร์โอกินาว่า(OIST) H. J.-เค แหล่งเงินทุนมีไม่มีส่วนร่วมในการศึกษาออกแบบ การรวบรวมข้อมูล และวิเคราะห์ หรือเขียนของต้นฉบับ
การแปล กรุณารอสักครู่..
แม้จะอยู่ในชิ้นงานอื่น ๆ ที่เป็นคำสั่ง Zoantharia ซึ่ง
รวมถึงพี tuberculosa ไม่มี PTX หรือ congeners ถูกพบ ไม่มีตัวอย่าง
ของสายพันธุ์ Zoanthus ต่างๆหรือของ Palythoa mutuki เป็นอย่างใกล้ชิด
congener ที่เกี่ยวข้องกับพี tuberculosa (ไรเมอร์ et al., 2007) แสดงให้เห็น
แม้แต่ร่องรอยของสารพิษ.
ผลที่ได้รับในการศึกษานี้มากแตกต่างจาก
รายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการกระจาย PTX ใน แคริบเบียนแนวปะการัง (Gleibs
และ Mebs 1999. Gleibs, et al, 1995) ในการศึกษาเหล่านี้ PTX ถูก
พบในส่วนของการมีชีวิตทางทะเลที่มีโฮสต์ศักยภาพของ
ผู้ผลิต PTX ไม่รู้จักคือ zoantharians ปะการังอ่อน gorgonians,
และฟองน้ำ มีสองคำอธิบายหลักสำหรับการที่มี
ความแตกต่างที่สังเกต ประการแรกวิธีการที่แตกต่างกันถูกนำมาใช้สำหรับ
การตรวจสอบของ PTX และ congeners Mebs และเพื่อนร่วมงาน (Gleibs et al.,
1995) พึ่งพาการตรวจเม็ดเลือดแตกและแยก HPLC โดยใช้
การดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 230 นาโนเมตรเป็นตัวบ่งชี้ PTX
ปรากฏตัว อย่างไรก็ตามในการศึกษาในปัจจุบัน, การตรวจจับทุกคน
ขึ้นอยู่กับการวัด LCeMS ซึ่งส่งผลให้
ความไวค่อนข้างสูงและได้รับอนุญาตสำหรับการระบุชัดเจน
ของ PTX และ 42-OH-PTX สารประกอบ haemolytic อื่น ๆ นอกเหนือจาก
PTX อาจจะเกิดกิจกรรม haemolytic พบได้ในหลายของ
สารสกัดจากทะเลแคริบเบียนที่มีผลในการประเมินค่าสูง
ของการกระจาย PTX ส่วนมากของแบคทีเรีย
(17 จาก 250, IE 7%) จากพี caribaeorum แสดงให้เห็น PTX เหมือน haemolytic
กิจกรรม (Seemann et al., 2009) และแบคทีเรียจาก
PTX บวกพีอาณานิคม tuberculosa จากโอกินาว่าที่เกิด ouabaindelayed
เม็ดเลือดแตก แต่ไม่ได้ผลิต PTX เป็นข้อสรุปจาก
การทดลอง LCeMS (ข้อมูลที่ไม่ถูกเผยแพร่) ประการที่สองหนึ่งจะต้อง
ระมัดระวังเมื่อเปรียบเทียบรูปแบบการจัดจำหน่ายที่ได้รับจาก
เว็บไซต์สุ่มตัวอย่างทางภูมิศาสตร์ที่ห่างไกลมากซึ่งอาจจะมี
สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันมากเช่นมี
เรื่องเกี่ยวกับอุณหภูมิของน้ำองค์ประกอบน้ำและสารอาหาร.
การศึกษาดำเนินการในโคลอมเบียแคริบเบียนซึ่งรวมถึง
พื้นที่ Santa Marta ที่ Mebs และเพื่อนร่วมงานดำเนินการของพวกเขา
การวิจัย (Gleibs และ Mebs 1999. Gleibs, et al, 1995) ได้แสดงให้เห็น
ว่าทั้งมนุษย์และเกิดความเครียดตามธรรมชาติมีอิทธิพลต่อการปกสาหร่ายของ
แนวปะการัง (. Rodriguez-รามิเรซ, et al, 2010) และการสำรวจล่าสุดใน
ภูมิภาคเดียวกันที่พบความหนาแน่นค่อนข้างสูงของ dinoflagellates หน้าดิน
รวมทั้ง ovata Ostreopsis และสายพันธุ์อื่น ๆ มีแนวโน้มที่จะ
ผลิตสารพิษ (Rodriguez et al., 2010) ดังนั้นจึงอาจเป็นไปได้ว่า
พื้นที่การสุ่มตัวอย่างแคริบเบียนในช่วงเวลาของการศึกษาที่ผ่านมาเหล่านี้ (Gleibs
และ Mebs 1999. Gleibs, et al, 1995) อาจมีผลในการ
แพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่าการผลิต PTX นอกจากนี้ตามฤดูกาล
ผลกระทบและการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปอาจมีบทบาทสำคัญ สำหรับ
ตัวอย่างเช่นข้อมูลที่ PTX และ 42-OH-PTX ที่ได้รับในการศึกษาครั้งนี้
แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสัดส่วนของทั้งบวก
อาณานิคมและความเข้มข้นของสารพิษโดยเฉลี่ยจากตัวอย่างตัวอย่าง
เวลาที่ต่างกัน ผลกระทบเหล่านี้เป็นเรื่องยากที่จะอธิบายตราบเท่าที่
ผู้ผลิตยังไม่ได้รับการระบุ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าผู้ผลิตเป็นอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้อยู่ในทุกพีอาณานิคม tuberculosa หรือที่ผลิตสังเคราะห์สารพิษเฉพาะภายใต้ microenvironmental บางเงื่อนไข. การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความจำเพาะสูงของ PTX และการผลิต 42 OH-PTX ในพื้นที่ Teniya มีสารพิษเหล่านี้ถูกพบเฉพาะในสายพันธุ์ zoantharian พี tuberculosa นอกจากนี้การศึกษาจึงจะมุ่งเน้นไปที่การระบุผู้ผลิตยังไม่ทราบโดยวิธีการของคลาสสิกวิธีการแยกทางจุลชีววิทยาและสูง throughput amplicon ลำดับร่วมกับแอนติบอดีตามติดฉลากที่เฉพาะเจาะจง โดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ว่า PTX และ congeners สามารถผลิตได้โดยทั้งเชื้อแบคทีเรียและ dinoflagellates มันเป็นกรณีสำหรับ saxitoxin (Hackett et al., 2013) ประชากรไดโนแฟลกเจลเลตในพื้นที่ Teniya จะถูกวิเคราะห์เช่นกัน. งบจริยธรรมผู้เขียน ประกาศว่าต้นฉบับนี้สอดคล้องกับจรรยาบรรณเอลส์สำหรับวารสารที่ตีพิมพ์. ขัดแย้งทางผลประโยชน์ผู้เขียนประกาศมีความขัดแย้งทางผลประโยชน์ไม่มี. คำนิยมผู้เขียนขอขอบคุณ Naho โมะ (Momo สาหร่ายวิจัยการบริการโอกินาวาญี่ปุ่น) สำหรับความช่วยเหลือที่มีการระบุการจัดหมวดหมู่ตัวอย่างสาหร่าย ผู้เขียนยังขอขอบคุณดร. มูติเฟอร์นันเดอซิลวา, เจสสิก้ากอร์ดอน, มาซารุ Mizuyama, ฮาเวียร์มอนเตเนโก, วิกเนสเตอร์ Okuto Takama, Courtney Timmons ดรSung-หยินหยางและซาชิ Yomogida (ทุกมหาวิทยาลัยริวกิว) และดร KevinWakeman (OIST) สำหรับความช่วยเหลือเกี่ยวกับการดำเนินการของกลุ่มตัวอย่าง การศึกษาครั้งนี้ได้รับการสนับสนุนโดยเงินทุนภายในจากโอกินาว่าสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีบัณฑิต(OIST) เพื่อ HJ-K แหล่งที่มาของเงินทุนที่มีส่วนร่วมในการศึกษาการออกแบบการเก็บรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์หรือการเขียนของต้นฉบับ
การแปล กรุณารอสักครู่..