Genetische basis van tolerantie aan cadmium in een
Genetische basis van tolerantie aan cadmium in een natuurlijke watervlo populatie Bachelorproef biomedische laboratoriumtechnologie Stagementor: Dieter De Coninck Stageplaats: Laboratorium voor milieutoxicologie en aquatische ecologie (UGent)
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inleiding • Daphnia magna = grootste soort (5 mm) • Reproductie via parthenogenese ►Dochters = klonen van de moeder • Voeden via filter-feeding (0, 5 µm max partikelgrootte) Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inleiding Co-tolerantie geobserveerd aan: • Cyanobacteriën (Microcystis aeruginosa) • Cadmium – Zwaar metaal – Veroorzaakt oxidatieve stress – Calcium antagonist => verstoring van de groei – Produceren toxines – Kunnen ecosystemen verstoren Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Probleemstelling • Probleem: – Genetische basis van de co-tolerantie onbekend • Doel: – Ontrafelen van deze genetische basis ► Tolerantie aan cadmium onderzoeken Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Aanpak 1. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken 2. LC 50 van populatie voor cadmium bepalen 3. Acute toxiciteitstest Ø Top tien minst- en meest gevoelige klonen 4. Vergelijken op DNA niveau Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken • Natuurlijke populatie Daphnia magna • Populatie van 250 klonen • 10 moeders per kloon • M 4 medium • Voeding: dagelijks 0, 5 ml 5 mg/ml (DW) algenmix Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Gemiddelde mortaliteit na 24 uur 100. 00% 90. 00% 80. 00% 70. 00% 2560, 00; 72, 88% 60. 00% 50. 00% 1742, 37; 40. 00% 30. 00% 1280, 00; 31, 67% 20. 00% 10. 00% 0. 00 1000. 00 2000. 00 Concentratie cadmium in µg/L Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012 3000. 00
Model dosis-responscurve Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Acute toxiciteitstest Opzet van de test • 10 Daphnia (24 -48 u oud) per bekertje (50 ml medium) • 3 bekertjes toxicantmedium + 1 bekertje controlemedium per geteste kloon • Screening na 24 u en 48 u • Toxicantmedium = 2 mg/L cadmium Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Acute toxiciteitstest Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Acute toxiciteitstest Aantal klonen 40 38 Mortaliteits klasse 0 -10% 35 11 -20% 30 21 -30% 25 31 -40% 23 22 20 51 -60% 15 13 14 11 10 5 0 41 -50% 8 61 -70% 71 -80% 7 5 81 -90% 2 Gemiddelde mortaliteit na 24 uur Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012 91 -100%
Acute toxiciteitstest Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Vergelijken op DNA niveau (verder onderzoek) 1. Sequeneren van DNA van 10 minst- en meest gevoelige klonen 2. Verschillen in genoom zoeken 3. Verschillende genen + kennis mechanisme van cadmium toxiciteit = genetische basis ontdekt Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Inhoudsopgave 1. Inleiding 2. Probleemstelling 3. Aanpak 1. 2. 3. 4. Natuurlijke populatie van 250 klonen kweken LC 50 van populatie voor cadmium bepalen Acute toxiciteitstest Vergelijken op DNA niveau 4. Besluit Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Besluit • Bereikt: – LC 50 cadmium bepaald – Ranking op basis van gevoeligheid bepaald • Toekomst: – Sequeneren en vergelijken van de klonen op DNA niveau – Genetische basis co-tolerantie achterhalen Miguel Leuridon Academiejaar 2011 -2012
Genetische basis van tolerantie aan cadmium in een natuurlijke watervlo populatie Bachelorproef biomedische laboratoriumtechnologie Stagementor: Dieter De Coninck Stageplaats: Laboratorium voor milieutoxicologie en aquatische ecologie (UGent)
- Slides: 24