几十年来，伊利湖的水华一直是零星发生的, 现在已经成为一种常态，气候变化增加了更广泛开花的可能性, 使更多的人接触到水传播的毒素. 而伊利湖蓝藻的生长和毒性已经博天堂官方网站了多年, 直到最近，系统生物学(结合生态学)的工具, 分子生物学(Molecular biology)和环境化学(environmental chemistry with limmagnetic techniques)已被用于博天堂官方网站这个问题. 该项目的目的是确定的因素，有助于生物量和毒素生产的蓝藻主导的微生物群落的富营养化大湖下游. 将测试蓝藻毒素生产者微囊藻和浮游thrix的生理和成功，以确定气候和人为驱动因素对其成功的贡献. 本博天堂官方网站的目的是开发必要的信息，以确定促进或限制扩散的环境线索.e.混合种群中cHAB物种的生长和生物量积累. 我们在这个项目中的首要目标是解决氮的可用性和温度在发展中的作用程度, 伊利湖和其他受水华影响的淡水中cHAB类群的毒力和持久性.

我们假设温度和氮的生物利用度是产生cHABs特定组成的重要驱动因素, 因此，氮负荷和循环速率变化的影响可以与气候变化的影响区分开来.

在蓝藻有害藻华(cHABs)中常见的微囊藻和其他蓝藻含有许多基因簇，这些基因簇编码多种未知天然产物的生物合成. 该项目将检验这样一种假设，即这些基因簇负责生产各种未知毒素和生物活性化合物，这些毒素和生物活性化合物威胁人类和环境健康和/或可作为新药的来源, 然而，对于目前通常用于评估水质或开发新药的方法来说，它们仍然是不可见的. 目的是通过博天堂官方网站纯培养和非培养微生物的群体，确定新的毒素及其特定的生物合成和调节遗传途径. 基因组将组装从宏基因组和代表性的培养优势开花形成蓝藻物种. 基因组和宏基因组的高通量生物信息学挖掘将识别和优先考虑人工管理和结构预测的目标. 与这些基于基因的博天堂官方网站并行, 对培养物和野外样品的分析将分析其代谢产物的特征, 生物活性, 以及与人类疾病相关的潜在生物靶点. 综上所述, 伊利湖水华基因/生化新颖性、基因丰度和表达的结果将用于确定高优先级基因簇，以进一步对其天然产物进行生化表征.  该项目将与该中心更广泛的活动紧密结合，因为它将利用DNA测序和环境数据，并提供有关毒素结构和生物活性的信息.

该项目直接解决了海洋与人类健康计划的四个博天堂官方网站重点:(1)比较和关联当前监测海洋和五大湖特性(包括有害藻华)的观测系统, (2)评价新开发的海洋和大湖物性监测原位传感器的长期现场应用潜力, (3)实时评估, 水中物理化学性质观察, 以及有害藻华种类和毒素的检测, 为预测模型的同化提供数据流, (4)为保护公众健康的藻类毒素(特别是饮用水中的藻类毒素)制定适当和有效的监测战略. 拟议项目的具体目标是将原位传感和采样技术与数据同化策略相结合，以提高预测准确性, 为区域利益相关者提供cHAB发展和毒性事件的预警, 评估气候变化对伊利湖cHABs和内部磷负荷的影响.  我们将通过集成自治系统来实现这些目标, 具有固相吸附取样装置的原位环境样品处理机, 水质探测器, 以及野外便携式采样方法，以便更及时、更完整地了解伊利湖cHAB毒性、生物量和内部磷负荷的时空变化情况.