Corticolous cyanobacteria from tropical forest remnants in northwestern São Paulo State, Brazil

Cyanobacteria are common in aquatic environments but are also well-adapted to terrestrial habitats where they are represented by a diversified flora. The present study aimed to contribute to our taxonomic knowledge of terrestrial cyanobacteria by way of a floristic survey of the main components of corticolous communities found in seasonal semideciduous forest fragments. Samples of visible growths of Cyanobacteria, algae, and bryophytes found on tree bark were randomly collected and their taxonomies examined. Eighteen species of Cyanobacteria were found belonging to the genera Aphanothece, Chroococcus, Lyngbya, Phormidium, Porphyrosiphon, Hapalosiphon, Hassalia, Nostoc, Scytonema, and Stigonema. Many genera and species observed in the present work have been reported in previous surveys of the aerophytic flora in several regions of the world, although six species were described only on the basis of populations found in the forest fragments studied, which highlights the importance of taxonomic studies of cyanobacteria in these habitats.

A new species of Lemmermanniella (Cyanobacteria) from the Atlantic Rainforest, Brazil

The Brazilian Atlantic Rainforest is a highly heterogeneous ecosystem comprising large numbers of tropical and subtropical habitats favorable to the development of cyanobacteria. Studies on cyanobacteria in this ecosystem are still rare, however, especially those involving unicellular and colonial types. The high biodiversity and endemism of this biome has been extremely impacted and fragmented, and less than 10% of its original vegetation cover remains today. We describe here a new species of a colonial cyanobacteria, Lemmermanniella terrestris, found on dry soils in a subtropical region of the Atlantic Rainforest in the municipality of Cananéia in southern São Paulo State, Brazil. This new taxon demonstrated all of the diacritical features of the genus Lemmermanniella but, unlike the other species of the genus, it was growing on the soil surface and not in an aquatic environment. A set of morphological features, including colonies composed of subcolonies, and cell dimensions, shapes and contents distinguish it from other species of the genus. Considering that species of Lemmermanniella are found in very distinct habitats (such as thermal and brackish waters) and that they maintain the same life cycle described for the genus in all of those environments, the morphological structures of the colonies can be used as reliable markers for identifying the genus, and its species differ primarily in relation to the habitats they occupy.

Cyanobacteria from coastal lagoons in southern Brazil: non-heterocytous filamentous organisms

This study describes and illustrates non-heterocytous filamentous cyanobacteria found in lagoon systems on the coastal plains of Rio Grande do Sul State. Collections were carried out in different freshwater bodies along the eastern (Casamento Lake area) and western (Tapes City area) margins of the Patos Lagoon (UTM 461948-6595095 and 542910-6645535) using a plankton net (25 µm mesh) in pelagic and littoral zones as well as by squeezing submerged parts of aquatic macrophytes, during both the rainy and dry seasons, from May to December/2003. Twenty two species belonging to the families Phormidiaceae (eight taxa), Pseudanabaenaceae (seven taxa), Oscillatoriaceae (six taxa), and Spirulinaceae (one taxon) were identified. Among these species, five are reported for the first time from Rio Grande do Sul State: Leptolyngbya cebennensis, Microcoleus subtorulosus, Oscillatoria cf. anguina, O. curviceps and Phormidium formosum.

Extended hydrogen photoproduction by nitrogen-fixing cyanobacteria

Cyanobacteria are the only prokaryotic organisms performing oxygenic photosynthesis. They comprise a diverse and versatile group of organisms in aquatic and terrestrial environments. Increasing genomic and proteomic data launches wide possibilities for their employment in various biotechnical applications. For example, cyanobacteria can use solar energy to produce H2. There are three different enzymes that are directly involved in cyanobacterial H2 metabolism: nitrogenase (nif) which produces hydrogen as a byproduct in nitrogen fixation; bidirectional hydrogenase (hox) which functions both in uptake and in production of H2; and uptake hydrogenase (hup) which recycles the H2 produced by nitrogenase back for the utilization of the cell. Cyanobacterial strains from University of Helsinki Cyanobacteria Collection (UHCC), isolated from the Baltic Sea and Finnish lakes were screened for efficient H2 producers. Screening about 400 strains revealed several promising candidates producing similar amounts of H2 (during light) as the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120, which is specifically engineered to produce higher amounts of H2 by the interruption of uptake hydrogenase. The optimal environmental conditions for H2 photoproduction were significantly different between various cyanobacterial strains. All suitable strains revealed during screening were N2-fixing, filamentous and heterocystous. The top ten H2 producers were characterized for the presence and activity of the enzymes involved in H2 metabolism. They all possess the genes encoding the conventional nitrogenase (nifHDK1). However, the high H2 photoproduction rates of these strains were shown not to be directly associated with the maximum capacities of highly active nitrogenase or bidirectional hydrogenase. Most of the good producers possessed a highly active uptake hydrogenase, which has been considered as an obstacle for efficient H2 production. Among the newly revealed best H2 producing strains, Calothrix 336/3 was chosen for further, detailed characterization. Comparative analysis of the structure of the nif and hup operons encoding the nitrogenase and uptake hydrogenase enzymes respectively showed minor differences between Calothrix 336/3 and other N2-fixing model cyanobacteria. Calothrix 336/3 is a filamentous, N2-fixing cyanobacterium with ellipsoidal, terminal heterocysts. A common feature of Calothrix 336/3 is that the cells readily adhere to substrates. To make use of this feature, and to additionally improve H2 photoproduction capacity of the Calothrix 336/3 strain, an immobilization technique was applied. The effects of immobilization within thin alginate films were evaluated by examining the photoproduction of H2 of immobilized Calothrix 336/3 in comparison to model strains, the Anabaena PCC 7120 and its ΔhupL mutant. In order to achieve optimal H2 photoproduction, cells were kept under nitrogen starved conditions (Ar atmosphere) to ensure the selective function of nitrogenase in reducing protons to H2. For extended H2 photoproduction, cells require CO2 for maintenance of photosynthetic activity and recovery cycles to fix N2. Application of regular H2 production and recovery cycles, Ar or air atmospheres respectively, resulted in prolongation of H2 photoproduction in both Calothrix 336/3 and the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120. However, recovery cycles, consisting of air supplemented with CO2, induced a strong C/N unbalance in the ΔhupL mutant leading to a decrease in photosynthetic activity, although total H2 yield was still higher compared to the wild-type strain. My findings provide information about the diversity of cyanobacterial H2 capacities and mechanisms and provide knowledge of the possibilities of further enhancing cyanobacterial H2 production.

Oxygen Photoreduction in Cyanobacteria

Cyanobacteria are well-known for their role in the global production of O2 via photosynthetic water oxidation. However, with the use of light energy, cyanobacteria can also reduce O2. In my thesis work, I have investigated the impact of O2 photoreduction on protection of the photosynthetic apparatus as well as the N2-fixing machinery. Photosynthetic light reactions produce intermediate radicals and reduced electron carriers, which can easily react with O2 to generate various reactive oxygen species. To avoid prolonged reduction of photosynthetic components, cyanobacteria use “electron valves” that dissipate excess electrons from the photosynthetic electron transfer chain in a harmless way. In Synechocystis sp. PCC 6803, flavodiiron proteins Flv1 and Flv3 comprise a powerful electron sink redirecting electrons from the acceptor side of Photosystem I to O2 and reducing it directly to water. In this work, I demonstrate that upon Ci-depletion Flv1/3 can dissipate up to 60% of the electrons delivered from Photosystem II. O2 photoreduction by Flv1/3 was shown to be vital for cyanobacteria in natural aquatic environments and deletion of Flv1/3 was lethal for both Synechocystis sp. PCC 6803 and Anabaena sp. PCC 7120 under fluctuating light conditions. The lethal phenotype observed in the absence of Flv1/3 results from oxidative damage to Photosystem I, which appeared to be a primary target of reactive oxygen species produced upon sudden increases in light intensity. Importantly, cyanobacteria also possess other O2 photoreduction pathways which can protect the photosynthetic apparatus. This study demonstrates that respiratory terminal oxidases are also capable of initiating O2 photoreduction in mutant cells lacking the Flv1/3 proteins and grown under fluctuating light. Photoreduction of O2 by Rubisco was also shown in Ci-depleted cells of the mutants lacking Flv1/3, and thus provided the first evidence for active photorespiratory gas-exchange in cyanobacteria. Nevertheless, and despite the existence of other O2 photoreduction pathways, the Flv1/3 route appears to be the most robust and rapid system of photoprotection. Several groups of cyanobacteria are capable of N2 fixation. Filamentous heterocystous N2- fixing species, such as Anabaena sp. PCC 7120, are able to differentiate specialised cells called heterocysts for this purpose. In contrast to vegetative cells which perform oxygenic photosynthesis, heterocysts maintain a microoxic environment for the proper function of the nitrogenase enzyme, which is extremely sensitive to O2. The genome of Anabaena sp. PCC 7120 harbors two copies of genes encoding Flv1 and Flv3 proteins, designated as “A” and “B” forms. In this thesis work, I demonstrate that Flv1A and Flv3A are expressed only in the vegetative cells of filaments, whilst Flv1B and Flv3B are localized exclusively in heterocysts. I further revealed that the Flv3B protein is most responsible for the photoreduction of O2 in heterocysts, and that this reaction plays an important role in protection of the N2-fixing machinery and thus, the provision of filaments with fixed nitrogen. The function of the Flv1B protein remains to be elucidated; however the involvement of this protein in electron transfer reactions is feasible. Evidence provided in this thesis indicates the presence of a great diversity of O2 photoreduction reactions in cyanobacterial cells. These reactions appear to be crucial for the photoprotection of both photosynthesis and N2 fixation processes in an oxygenic environment.

Formulação de meios de cultivo à base de soro de leite para a produção de goma xantana por X. Campestris C7L

A goma xantana é um polissacarídeo microbiano de grande significado comercial especialmente para a indústria de alimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de xantana em diferentes meios de cultura à base de soro de leite utilizando o isolado Xanthomonas campestris C7L. Dentre as formulações testadas o meio de soro de leite integral produziu maior viscosidade e concentração final de xantana. Um sistema combinando soro integral (0,35% de proteína) e soro filtrado (0,18%de proteína) foi proposto. Na primeira fase em soro integral a produção de xantana foi de 13g/L e 45% de rendimento,enquanto que na segunda fase utilizando-se soro filtrado obteve-se um total de 28g/L de xantana e 75% de rendimento. O rendimento geral do processo foi de 55% e a viscosidade final do meio atingiu 18000cP. As soluções de xantana produzidas em soro de leite apresentaram comportamento pseudoplástico e tixotrópico característicos deste tipo de polímero. O isolado C7L demonstrou capacidade de produzir gomas de alta viscosidade e qualidade em soro de leite, constituindo uma alternativa promissora para a produção industrial de goma xantana a partir deste subproduto.

INFLUÊNCIA DO TEOR DE NITROGÊNIO NO CULTIVO DE Spirulina maxima EM DOIS NÍVEIS DE TEMPERATURA: Parte II: PRODUÇÃO DE LIPÍDIOS

A microalga Spirulina maxima foi cultivada em meios com 2,5g/L KNO3 (2,5N), proposto por PAOLETTI et al [10] e considerado meio padrão, em meios com 0,2g/L KNO3 (0,2N) e em ausência de nitrogênio (0,0N) nas temperaturas de 25°C e 35°C. A composição da biomassa celular seca apresentou a 35°C um aumento médio dos lipídios totais, de 2,8 vezes do meio com ausência de nitrogênio (0,0N) e 2,9 vezes do meio 0,2N em relação ao meio padrão. A 25°C apresentou um aumento médio de 3,1 vezes do meio com ausência de nitrogênio (0,0N) e 3,2 vezes do meio 0,2N em relação ao meio padrão. A biomassa em forma de gel de cada tratamento foi recolhida e feita a extração dos lipídios totais, os quais foram pesados em base seca. As análises estatísticas dos resultados, em estimativa não linear com superfície de resposta e regressão múltipla com análise de resíduos, mostraram para o aumento dos lipídios totais uma função linear com a temperatura (T) e não linear com o nitrogênio (N), ajustando-se a um modelo onde o coeficiente de regressão R=0,99459 e a equação LIPT = A+B²T+CN ².

Efeito do cultivo orgânico e convencional sobre a vida-de-prateleira de alface americana (Lactuca sativa L.) minimamente processada

A alface americana (Lactuca sativa), minimamente processada, foi avaliada quanto aos efeitos dos diferentes sistemas de cultivo (orgânico e convencional), sobre a vida-de-prateleira. A alface minimamente processada foi embalada em sacos de polietileno de baixa densidade (PEBD), armazenada em refrigerador a 4ºC e avaliada até o final da vida-de-prateleira, estabelecida por métodos sensoriais. As avaliações foram realizadas durante a estocagem, nas condições pré-estabelecidas. Nos tempos zero a dez dias, uma equipe sensorial treinada avaliou a alface quanto a: cor, brilho, escurecimento enzimático, aroma, odor estranho, textura e sabor (escores de zero a dez). O teste sensorial determinou que o escore seis (6) eliminaria a amostra; a alface orgânica, atingiu o escore mínimo em tempo superior ao da alface convencional, tendo sido sensivelmente superior a esta em todos os atributos testados.

Influência do teor de nitrogênio no cultivo de Spirulina maxima em duas temperaturas - Parte I: Alteração da composição da biomassa

Spirulina maxima é uma cianobactéria de grande interesse para a produção de substâncias nutritivas e terapêuticas. É mesofílica, essencialmente fotoautotrófica, sendo suas principais fontes de nitrogênio os nitratos, uréia ou sais de amônio em meios com alta alcalinidade [1, 2, 3, 10, 16]. Spirulina maxima foi cultivada em fermentadores, expostos a luz com intensidade de 2400lux, contendo 3L do meio proposto por PAOLETTI, PUSHPARAJ & TOMASELLI [7] com concentração de 2,5g/L de KNO3, em meio modificado com 0,2g/L de KNO3 e em meio sem fonte de nitrogênio, denominados respectivamente meios 2,5N, 0,2N e SN, visando observar as alterações provocadas em sua composição final. Em culturas crescidas a 35ºC observou-se redução do teor de proteínas na massa celular seca de 28,84% e de 32,87%, aumento do teor de carboidratos de 30,34% e de 54,21% e aumento dos lipídios totais de 287,90% e 277,37%, quando se utilizou os meios 0,2N e SN, respectivamente, em comparação com o meio 2,5N. O teor de cinzas mostrou variação desprezível. Quando a temperatura de cultivo foi reduzida para 25ºC, ocorreu uma redução do teor de proteínas da massa seca de 40,28% e 39,02%, aumento de teor de carboidratos de 88,90% e de 91,15% e aumento do teor de lipídios totais em 321,25% e de 307,08%, quando se utilizou os meios 0,2N e SN em comparação com o meio 2,5N, respectivamente. Os resultados mostraram alterações sensíveis na composição da biomassa seca, com a diminuição do teor de nitrogênio e da temperatura de cultivo, exceto no teor de cinzas que não foi significativo.

Caracterização de biopolímeros produzidos por Beijerinckia sp. 7070 em diferentes tempos de cultivo

Biopolímeros são polissacarídeos microbianos. O biopolímero produzido por Beijerinckia sp. 7070 possui comportamento pseudoplástico e apresenta alta viscosidade em baixas velocidades de deformação, conferindo ao polímero excelentes características de suspensão. O objetivo desse trabalho foi caracterizar o biopolímero produzido por Beijerinckia sp. 7070 em diferentes tempos de cultivo, quanto à produção total, produção de polímeros de fibra longa e curta, produtividade, viscosidade e composição química. Os polímeros produzidos em meio YM líquido foram recuperados em diferentes tempos de cultivo, secos e pesados para determinação da produção e produtividade. O tipo de fibra produzido durante o cultivo foi avaliado microscopicamente. Viscosidades aparentes de solução aquosa 1% foram determinadas a 6, 12, 30 e 60rpm, a 25º C, em um viscosímetro Brookfield. A composição do biopolímero foi determinada por cromatografia em camada delgada comparativa. As maiores produções totais encontradas foram em 30 e 72h, a maior produtividade em 48h e a maior viscosidade em 72h. Os polímeros de fibra longa apresentaram uma tendência de tornarem-se mais longos com o tempo. A viscosidade do polímero de fibra longa foi maior que a do de fibra curta. Todos os biopolímeros apresentaram os mesmos componentes (glucose, galactose, fucose e ácido glucurônico) mas em concentrações diferentes.

Qualidade física, microbiológica e parasitológica de alfaces (Lactuca sativa) de diferentes sistemas de cultivo

A alface (Lactuca sativa) é a hortaliça folhosa mais comercializada no Brasil. Seu baixo valor calórico a qualifica para diversas dietas, o que favorece o seu consumo sob a forma crua, possibilitando a ocorrência de enfermidades intestinais. O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação física, microbiológica e parasitológica de amostras de alfaces, variedade crespa, provenientes dos sistemas de cultivo orgânico, tradicional e hidropônico, comercializadas nos principais supermercados da cidade de Salvador (BA), no período de setembro de 2003 a junho de 2004. As amostras do cultivo hidropônico apresentaram o menor peso total e da parte bio-comestível, diferindo significativamente (p<0,05) das amostras de cultivo orgânico e tradicional; foram classificadas como Extra, de acordo com a legislação vigente, enquanto que as de cultivo orgânico e tradicional foram inseridas como hortaliças De Primeira e De Segunda classe, respectivamente. As amostras de alfaces, independente do sistema de cultivo, apresentaram baixos padrões higiênicos, indicados pela presença de formas parasitológicas de origem animal ou humana e alta concentração de coliformes fecais, sendo que foram observadas as maiores freqüências de contaminação nas amostras do cultivo orgânico, seguida das de cultivo tradicional e hidropônico. Considerando-se os resultados obtidos, ressalta-se a importância desta hortaliça na transmissão de enfermidades intestinais, assim como a necessidade de medidas que propiciem uma melhoria na sua qualidade higiênico-sanitária.

Vibrio spp. isolados a partir de mexilhões (Perna perna) in natura e pré-cozidos de Estação Experimental de Cultivo, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

A análise microbiológica dos mexilhões reflete a qualidade do habitat aquático, pois estes animais podem reter em seus organismos diversos patógenos, dentre os quais aqueles pertencentes à família Vibrionaceae. No presente estudo foi avaliada a presença de Vibrio spp. em mexilhões (in natura e pré-cozidos), comercializados na Estação Experimental de Cultivo de Mexilhões, situada em Jurujuba, Niterói, Rio de Janeiro. Foram avaliadas 86 amostras, tomando como procedimento, o enriquecimento em Água Peptonada Alcalina (APA) adicionada de 1 e 3% de NaCl, isolamento em Agar Tiossulfato Citrato Bile Sacarose (TCBS) e confirmação das colônias típicas por análise bioquímica. Dentre as 12 espécies de Vibrio identificadas destacaram-se como de maior prevalência as espécies Vibrio alginolyticus, V. cholerae não-O1, V. parahaemolyticus, V. carchariae e Vibrio vulnificus. A relevância epidemiológica destes patógenos associada a casos de gastrenterite humana após consumo de mexilhões crus ou parcialmente cozidos, reforça a importância de alertar as autoridades de Vigilância Sanitária sobre sua presença na cadeia alimentar e seus riscos para a Saúde Pública.

Otimização das condições de cultivo para a produção de amilases pelo termofílico Bacillus sp. e hidrólise de amidos pela ação da enzima

A otimização das condições de cultivo para a produção de α-amilase por um termofílico Bacillus sp. cepa SMIA-2 foi realizada. Além disso, a hidrólise enzimática do amido, proveniente de várias fontes tais como batata, mandioca e milho, foi também investigada. A produção de α-amilase por Bacillus sp. SMIA-2, cultivado em meio líquido contendo amido (5 g.L-1) como fonte de carbono e suplementado com 0,5 g.L-1 de proteínas do soro de leite e 2 g.L-1 de peptona, alcançou o máximo em 32 horas com níveis de 37 U.mL-1. O microrganismo foi capaz de utilizar diversas fontes de carbono, porém a atividade da amilase variou com cada fonte. O amido foi a melhor fonte de carbono para a secreção da amilase, enquanto a sacarose, lactose, maltose, galactose e glicose não foram muito efetivas. Uma redução na concentração de amido de até 2,5 g.L-1 no meio de cultura melhorou o crescimento do organismo e a atividade enzimática. Em altas concentrações de amido, a produção da enzima foi comparativamente menor. Em relação às fontes de nitrogênio orgânico e inorgânico, a peptona (2 g.L-1) foi considerada a melhor. Considerando a quantidade de proteínas do soro de leite no meio de cultivo, a concentração de 0,25 g.L-1 foi considerada a mais efetiva para a secreção da α-amilase pelo microrganismo. A produção máxima da atividade enzimática foi observada a 50 °C e pH 8,5. A enzima foi capaz de degradar todos os amidos testados. A hidrólise do amido de batata resultou num alto rendimento de açúcares redutores em comparação às outras fontes de amido. Amido solúvel e amido de mandioca ocuparam, respectivamente, a segunda e terceira posição em relação à liberação dos açúcares redutores, enquanto que a amilase estudada mostrou apenas uma ligeira afinidade pelo amido de milho. Com o aumento da temperatura da reação para 70 °C, a hidrólise dos substratos, com exceção do amido solúvel, resultou em maiores quantidades de açúcares redutores.

Formação de biofilme em aço inoxidável por Aeromonas hydrophila e Staphylococcus aureus usando leite e diferentes condições de cultivo

O objetivo desta pesquisa consistiu em avaliar a formação de biofilme em aço inoxidável por Aeromonas hydrophila e Staphylococcus aureus usando leite e diferentes condições de cultivo. As variáveis em estudo consistem no cultivo monoespécie e combinado, dos referidos microrganismos e nas temperaturas de 4, 7 e 18 °C. Recipientes contendo 1000 mL de leite, densidade populacional de 10(5) UFC.mL-1 de cada microrganismo e 10 cupons de aço inoxidável (10 × 20 mm) foram lacrados e armazenados, sob agitação de 60 rpm, por um período de 10 dias. As análises ocorreram a cada 48 horas. Células sésseis de A.hydrophila e S. aureus foram enumeradas através do plaqueamento seletivo em ágar m-Aeromonas selective e Baird-Parker, respectivamente. Estudos sobre o tempo de geração, enumeração de células planctônicas e observação dos cupons através da microscopia eletrônica de varredura foram conduzidos. S. aureus, em monocultivo, formou biofilme a 18 °C e a 7 °C. Para 4 °C, foi observado um processo de adesão. A presença de A. hydrophila reduziu o desempenho de S. aureus. Nesta condição de cultivo multiespécie houve formação de biofilme a 18 °C. A. hydrophila, tanto em monocultivo quanto em presença de S. aureus, formou biofilme em todas as condições pesquisadas.

Quantification of Toxin Biosynthesis Genes In Cyanobacteria and Dinoflagellates - Genetic Factors as Predictors of Toxin Production in the Environment

Harmful algal blooms (HABs) are events caused by the massive proliferation of microscopic, often photosynthetic organisms that inhabit both fresh and marine waters. Although HABs are essentially a natural phenomenon, they now cause worldwide concern. Recent anthropogenic effects, such as climate change and eutrophication via nutrient runoff, can be seen in their increased prevalence and severity. Cyanobacteria and dinoflagellates are often the causative organisms of HABs. In addition to adverse effects caused by the sheer biomass, certain species produce highly potent toxic compounds: hepatotoxic microcystins are produced exclusively by cyanobacteria and neurotoxic saxitoxins, also known as paralytic shellfish toxins (PSTs), by both cyanobacteria and dinoflagellates. Specific biosynthetic genes in the cyanobacterial genomes direct the production of microcystin and paralytic shellfish toxins. Recently also the first paralytic shellfish toxin gene sequences from dinoflagellate genomes have been elucidated. The public health risks presented by HABs are evident, but the monitoring and prediction of toxic events is challenging. Characterization of the genetic background of toxin biosynthesis, including that of microcystins and paralytic shellfish toxins, has made it possible to develop highly sensitive molecular tools which have shown promise in the monitoring and study of potentially toxic microalgae. In this doctoral work, toxin-specific genes were targeted in the developed PCR and qPCR assays for the detection and quantification of potentially toxic cyanobacteria and dinoflagellates in the environment. The correlation between the copy numbers of the toxin biosynthesis genes and toxin production were investigated to assess whether the developed methods could be used to predict toxin concentrations. The nature of the correlation between gene copy numbers and amount of toxin produced varied depending on the targeted gene and the producing organism. The combined mcyB copy numbers of three potentially microcystin-producing cyanobacterial genera showed significant positive correlation to the observed total toxin production. However, the presence of PST-specific sxtA, sxtG, and sxtB genes of cyanobacterial origin was found to be a poor predictor of toxin production in the studied area. Conversely, the dinoflagellate sxtA4 was a good qualitative indicator of a neurotoxic bloom both in the laboratory and in the field, and population densities reflected well the observed toxin concentrations. In conclusion, although the specificity of each potential targeted toxin biosynthesis gene must be assessed individually during method development, the results obtained in this doctoral study support the use of quantitative PCR -based approaches in the monitoring of toxic cyanobacteria and dinoflagellates.