Mitokondriosairauksissa aktivoituvia geenejä tunnistettu. Heikki Eräsalo Ohjaajat: FM Esko Kemppainen ja prof. Howard Jacobs BIOKEMIA

Transkriptio

1 Mitokondriosairauksissaaktivoituviageenejätunnistettu HeikkiEräsalo Ohjaajat:FMEskoKemppainenjaprof.HowardJacobs BIOKEMIA Mitokondrioperäiset sairaudet aiheuttavat laajan kirjon oireita ihmisillä. Oireisiin kuuluu esimerkiksi hermoston, aineenvaihdunnan häiriöt ja lihaskato sekä - heikkous. Tiedetään, että mitokondrioperäiset sairaudet aktivoivat suuren joukon geenejä, jotka auttavat potilasta selviämään. Tutkimuksessa tunnistettiin kolme geeniä jotka aktivoituivat mitokondriosairauden vuoksi ja saatiin uutta tietoa näiden geenien säätelymekanismeista. Lisäksi löydettiin useita solun sisäisestä viestinnästä vastaavaavia molekyylejä jotka ovat osallisena näiden geenien aktivoitumisessa.tämäantaauuttatietoamitokondriosairauksienmekanismeistaja rakentaapohjaatulevaisuudenhoitojenkehitykselle. Työssä hyödynnettiin banaanikärpäsmallia, jossa ilmenee samanlaiset oireet kuin ihmisilläkin ja mallisairauden taustamekanismi on sama kuin ihmisillä. Banaanikärpäsmallia hyödyntämällä voitiin suorittaa tutkimuksia, jotka ihmispotilaillaolisivatmahdottomiasuorittaa.tätämalliahyödyntämällälöydettiin geenejä, joiden vastineet löytyvät myös ihmisiltä ja jotka erittäin todennäköisesti aktivoituvat myös ihmisellä vastaavanlaisessa sairaustilassa. Tätä mallia hyödyntämällävoidaantulevaisuudessatuottaaentistäenemmäntietouttaihmisen sairauksistajamahdollisestilopultamyösparantaane. 1

2 Uudestadiagnostiikkalaitteestaapukehitysmaidenterveydenhuoltoon? RistoHanninen Ohjaajat:FMEtviJuntunen,TeppoSalminen,FTTeroSoukka,FTKimPettersson, DIDineshKumarjaFTNavinKhanna BIOTEKNIIKKADI Diplomityossa kehitettiin laitetta, joka soveltuu erityisesti kehitysmaiden diagnostiikkatarpeisiin. Laitteella luetaan lateraalivirtauslastuja, joissa on kaytetty leima-aineina upkonvertoivia loisteainepartikkeleita (UCP). Alustavat tulokset laitekehityksesta ovaat lupaavia, mutta prototyyppilaitten kehitys on viela kesken. Laitteella on tarkoitus pystya suorittamaan la hestulkoon mita tahansa diagnostiikkatestejakustannustehokkaasti. Laitteesta pyrittiin kehitta ma yksinkertainen, suorituskyvysta tinkima tta Yksinkertaisuus tuo huomattavia kustannussasto ja joka on tarkea erityisesti kehitysmaiden markkinoilla. Lateraalivirtauslastut mahdollistavat ma rityksen yksinkertaisen suorittamisen, UCP-partikkelit itse lukijalaitteen yksinkertaisen toiminnan. 2

3 Painolastivedenkäsittelyjärjestelmientestaamisessaonpuutteita? VilleKaataja Ohjaajat:DIMarkkuHelamaa,AuramarineOyjaFMMarkusVehniainen,Turun yliopisto,biotekniikka BIOTEKNIIKKADI Diplomityo tarkoituksena oli selvitta millaisia ongelmia painolastivedenka sittelyja rjestelmien testaamisessa saattaa esiintya Tuloksien perusteella painolastivedenkasittelyjarjestelma voivat toimia vaaditulla tavalla testiolosuhteissa, mutta eiva valttamatta niille tarkoitetussa meriymparisto ssa Vara positiivinen tulos saattaa johtaa painolastivedenkasittelyjarjestelmien alimitoittamiseen ja nain ollen tuhansien toimimattomien jarjestelmien asentamiseen. Painolastivetta kayteta laivojen tasapainottamiseen ja riittava uintisyvyyden saavuttamisen Painolastiveden mukana siirtyneet vieraselio ovat aiheuttaneet merkittavia ekologisia ja taloudellisia ongelmia jo vuosien ajan. Vuonna 2004 kansainva linen merenkulkujarjesto (IMO) hyvaksyi painolastivesia koskevan sopimuksen, jonka mukaan laivojen tulee puhdistaa painolastivetensa ennen sen purkuasatamiin.sopimuksenodotetaanastuvanvoimaanvuonna2013.seuraavan kymmenen vuoden aikana noin laivaa tulee varustaa painolastinpuhdistusjarjestelmilla Se merkitsee miljardien kokonaismarkkinoita puhdistusjarjestelmienvalmistajille. 3

4 Ihmisenvakavankehitysvammaisuudenaiheuttavaaproteiiniavoidaan tuottaakärpässoluissa HenriikkaKentala Ohjaajat:FTElisePintajaFTdos.PirkkoHeikinheimo BIOKEMIA Ihmisen vakavaan perinno lliseen kehitysvammaisuuteen liittyva CLN5-proteiinia tuotettiin karpassoluissa hetkellisessa tuottosolulinjassa, seka muodostamalla pysyva tuottosolulinja. Myo hemmin tutkittiin naiden kahden eri menetelma tehokkuutta proteiinituottoon. Tutkimuksessa selvisi, etta hetkellinen solulinja tuotti suuremman ma ra proteiinia solua kohti. Tulevaisuudessa on tarkoitus tuottaa ihmisen CLN5-proteiinia rakennetutkimuksiin, jonka avulla pyrita selvittama CLN5-proteiininnormaalitehtavasoluissa. CLN5-proteiinin perinno llisesta geenimutaatiosta seuraa ihmiselle vakava lapsuusia kehitysvammaisuus, joka kuuluu harvinaisiin lysosomaalisiin kertyma sairauksiin. Tautiin ei ole olemassa parantavaa lakehoitoa, minka vuoksi potilaat menehtyva noin kolmenkymmenen vuoden ikaisina CLN5-proteiinin normaalia tehtava soluissa ei tunneta, mutta sen tiedeta liittyva lysosomien toimintaan. Lysosomeja voidaan kuvailla solujen puhtaanapitolaitoksiksi, koska niidentehtava onhajottaasolunvanhojajaviallisiaosia.kunlysosomiteiva CLN5- geenin mutaation seurauksena toimi normaalisti, hajotettavaksi tarkoitettu materiaali kertyy ihmisessa mm. hermokudokseen, mika on syyna potilaiden kehitysvammaisuudenaiheuttavaanaivojenrappeutumiseen. Proteiinintehtavavoidaanyrittaselvittakolmiulotteisenrakenteenavulla,koska proteiinin toiminta perustuu usein sen oikeanlaiseen laskostumiseen. Rakenteen maritysta varten tarvitaan runsaasti puhdasta proteiinia ja siksi sita varten vaaditaan toimiva menetelma proteiinin tuottamiseksi. CLN5-proteiinin solunsisaisen tehtava selvittaminen toisi edistysaskeleen toimivien la kehoitojen kehitystyohon. Lisaksi se voisi edesauttaa muiden lysosomaalisten kertyma sairauksien profilointia, koska CLN5:n tiedeta vuorovaikuttavan solussa muidencln-proteiinienkanssa. 4

5 Coronaryarterydiseasediagnosticswithupconvertingnanoparticles(UCNPs) StevenKirkham Supervisors:M.Sc.RiikkaArppeandM.Sc.Marja-LeenaJärvenpää MOLECULARBIOTECHNOLOGYANDDIAGNOSTICS Upconvertingnanoparticles(UCNPs)arearound20-30nmindiameterandhave unique ability to radiate visible light when exposed to infrared (IR) light, called upconversion. Before the unique optical properties can be utilised in diagnostic assays, the surface of the nanoparticles needs to be activated. However, the small particle size creates problems in thesurface coating process as previous washing methods,suchascentrifugation,cannolongerbeusedduetothepooryieldofthe particles.thisworkhasfocuseduponoptimisingtheantibodycoatingoftheucnps andthenutilisingthesecoateducnpsaslabelsinanassayforsubstancefoundin human blood circulation during heart muscle damage, e.g. in coronary artery disease,cardiactroponin(ctni). Priortoantibodycoating,theUCNPsurfacewasactivatedtoenablewatersolubility and the ability of the particle to bind, e.g. to proteins. Thereafter, the anti-ctni antibodywasattachedto thesurface. Theantibody binding conditions,amountof antibody,andthewashingstepsofthereactionwereoptimisedtoimprovebinding capacityandyield.twofiltertubeswithdifferentfiltermembranes(300khadlarger pores,100ksmallerpores)andalsonewmagneticseparationmethodweretested. ctniassaywasthenusedtodetermineucnpsignalstrength,signaltobackground ratio,sensitivity,andnon-specificbinding. Thehighestyieldofantibody-coatedUCNPswasobtainedwiththe100kfilter (around100%).themagneticseparationmethodand300kfiltergavemuchlower yields(29%and21%,respectively).inthectniassay,allparticletypeshadsignal levelswhichincreasedasctniamountincreased.however,theydidn tworkwellat lower ctni concentrations. Thus further improvements such as more efficient blockingoftheparticlesurfaceandoptimisationofthebuffercontentsareneeded toincreaseucnpfunctionality. 5

6 Pikatestinkehittäminenvirtsanäytteillehengitystieinfektioiden diagnostiikkaan JuhaMattiKoskinen Ohjaaja:FTJanneO.Koskinen,ArcDiaInternationalOyLtd MOLEKULAARINENBIOTEKNIIKKAJADIAGNOSTIIKKA maripoc on infektiotautien osoittamiseen kehitetty taysin automatisoitu testijarjestelma jossa tunnistetaan useita taudinaiheuttajia samanaikaisesti ja nopeasti.tassaprogradu-tyo ssakehitettiinmaripoc -testijarjestelma pikatesti, jossahengitystieinfektiontaudinaiheuttajaosoitetaanvirtsanaytteesta. maripoc hyo dynta turkulaista koeputkitestauksen laser-teknologiaa. Myynnissa olevat testit on tarkoitettu hengitystieinfektioiden testaukseen nenanielusta tai nielusta otetusta nukkatikkunaytteesta Tyo tavoitteena oli tutkia uuden laserteknologian soveltuvuutta virtsanaytteiden pikatestaukseen seka kehitta legionellanjapneumokinvirtsastatunnistavattestit. Virtsasta todetun hengitystieinfektion taudinaiheuttajan oletetaan kertovan elimisto sisaisesta infektiosta ja olevan siten vahemma altis kantajuuden aiheuttamillekliinisestimerkityksettomilleloydo ksille.virtsanaytteenottaminenon yksinkertainentoimenpidetoisinkuinverinaytteenotto. Uusiamahdollisuuksiakeuhkokuumeendiagnostiikkaan Tulosten mukaan automatisoitu maripoc -pikatesti mahdollistaisi myo virtsanaytteidenlaboratoriotasoisenanalysoimisenkeuhkokuumepotilailtanopeasti ja tehokkaasti hoitopaikalla. Laser-teknologian todettiin kompensoivan muille testeille ongelmallisia ha irio tekijo ita Kompensoinnin ansiosta metodologian tarkkuusonkorkeaverrattunamarkkinajohtajanpikatestiin. 6

7 Kohtiluotettavampaadenguekuumediagnostiikkaa EricaKuusela Ohjaajat:Ph.D.GauravBatrajaFTUrpoLamminmaki MOLEKULAARINENBIOTEKNIIKKAJADIAGNOSTIIKKA Erikoistyo ssa valmistettiin geenifragmenttikirjasto, joka voi auttaa denguekuumediagnostiikan parantamista huomattavasti. Lisaksi tyo tulokset voivat edesauttaa rokotekehitysta Denguekuume on flaviviruksiin kuuluvan dengueviruksenaiheuttamatauti,jolleeitoistaiseksiolerokotettaeika diagnostiikkaa,joka antaisi luotettavan tuloksen. Nopea ja luotettava diagnostiikka on tarpeen tehokkaan hoidon mahdollistamiseksi. Ongelmana diagnostiikan kehityksessa on ollut denguevirustartunnan erottaminen muista flavivirustartunnoista, silla flavivirukset ja niiden aiheuttamat oireet ovat hyvin samanlaisia. Lisaksi denguevirustaonneljaalatyyppiajotkakaikkidiagnostiikanpitaisipystyatunnistamaan. Tyo tavoitteenaoliselvittamitka virusproteiinienosatalatyyppi1:nrakenteessa aiheuttavatihmisellaimmuunivasteen. Geenifragmenttikirjasto valmistettiin liittamalla dengueviruksen alatyyppi 1:n geenipalasia bakteeriviruksen genomiin. Na in saadaan tuotettua bakteeriviruksia, joiden pinnalle kyseiset geenipalat koodaavat erilaisia virusproteiinien osia. Geenifragmenttikirjasto sisalta miljoonia tallaisia bakteeriviruksia. Kirjastosta etsittiin alatyyppi 1:lle tyypillisia aminohappoketjuja, joihin dengue-virusta tunnistavat vasta-aineet sitoutuvat. Kaytetyt vasta-aineet olivat peraisin denguekuumepotilaan verinaytteesta Tulokset osoittivat, etta kirjaston valmistus onnistui, ja etta kirjasto toimii suunnitellusti. Tutkimukset verinaytteilla ovat kesken,muttaalustavattuloksetovatolleetlupaavia. 7

8 Viljattomanruokavalionvaikutuksestatyypindiabeteksessa LindaLauren Ohjaajat:FTRaineToivonenjaLTArnoHanninen BIOKEMIA Tutkimusryhmassamme on ennen todettu viljattoman ruokavalion vahentava tyypin diabeteksen (T1D) esiintyvyytta T1D:n hiirimallilla. Haima on suoraan yhteydessa ruuansulatuskanavaan, ja ruokavaliotekijo iden uskotaan vaikuttavan T1D:n syntyyn yhdessa suolistobakteerien kanssa. T1D:ssa elimisto puolustusjarjestelma tulehdussolut tuhoavat haimasaarekkeiden insuliinia tuottavat solut. Tyypin diabetes (T1D) on yleinen sairaus Suomessa ja sen esiintyvyysonlisa ntynytmaailmanlaajuisestivuosittain. Erikoistyo ssa kaytetylle hiirimallille kehittyy ihmisen tautia vastaava T1D. Hiiria ruokittiin viljattomalla erikoisruokavaliolla seka viljaa sisaltavalla perusruokavaliolla.seitsenviikkoisiltahiirilta kera ttiinhaima,ohutsuolenloppuosa ja paksusuoli. Haimansaarekkeet erotettiin muusta haimakudoksesta laserleikkaukseen perustuvalla menetelmalla Haimasaarekkeista seka ohut- ja paksusuolesta maritettiin tekijo ita jotka kertovat elinten tulehdusvasteesta ja vasteentulehdussoluistasekana idensatelysta. Myo erikoistyo tulokset viittaavat viljattoman ruokavalion T1D:lta suojaavaan vaikutukseen. Haimasaarekkeiden tulehdusvaste vaikuttaa viljattomalla ruokavaliolla vahentava tulehdusta perusruokavalioon verrattuna. Ohut- ja paksusuolentulehdusvasteetovatyhtenevajanayttavamolemmillaruokavalioilla tulehdusta va hentavilta Viljattoman ruokavalion tulehdusvaste on kuitenkin perusruokavaliota korkeampi, mika voi kertoa tama suojaavan tulehdukselta ja T1D:ltaperusruokavaliotaenemman. 8

9 Hampaankiinnityskudostentulehdustaaiheuttavabakteerisitookeskeistä tulehduksenvälittäjäainetta ElinaLohermaa Ohjaajat:FMAnnamariPainojaFTRiikkaIhalin BIOKEMIA Aggregatibacter actinomycetemcomitans-bakteeri aiheuttaa hampaan kiinnityskudosten tulehdusta (parodontiitti). Tutkimuksessa havaittiin, etta tallainen elinkykyinen bakteeri sitoo keskeista tulehduksenvalittajaainetta interleukiini (IL)-1ß:a. Lisaksi havaittiin, etta elinkykyisen bakteerin lasnaollessa ikenen solujen jakautuminen vahenee. Tutkimuksessa kaytettiin ienkudosta jaljitteleva kudosviljelymallia, joka koostui ihmisen ikenen soluista. Kudosviljelymalliaaltistettiinbakteerinmuodostamalleyhdyskunnalleelibiofilmille antibiootinkanssajailmanantibioottia. Biofilmitovatbakteerien muodostamia jarjestaytyneitayhteisoja jotkaaiheuttavat ihmisilla kroonisia tulehduksia vastustamalla isanna puolustusmekanismeja seka antibiootteja. Joidenkin biofilmeja muodostavien bakteerien on myo havaittu sitovantulehduksenvalittajaaineita.terveessahammastaympa ro ivassakudoksessa keskeinentulehduksenvalitta ja aineil-1ßedista solujenjakautumista. Sitomalla tulehduksenvalittajaainetta bakteeri saattaa heikenta ihmisen puolustusjarjestelma toimintaa paikallisesti seka mahdollisesti esta eraiden solujenjakautumista.na idenvuorovaikutustenosoittaminenvaatiivielatarkempia lisatutkimuksia. 9

10 Uudenmääritystekniikanhyödyntäminensydäninfarktindiagnostiikassa EevaMalmi Ohjaaja:FMHennaPakkila MOLEKULAARINENBIOTEKNIIKKAJADIAGNOSTIIKKA Sydaninfarktin aikana vaurioituneesta sydanlihaksesta vapautuu verenkiertoon useita normaalisti ainoastaan sydanlihaksessa esiintyvia proteiineja, joiden pitoisuutta voidaan tutkia verinaytteesta vaurion tunnistamiseksi. Yksi tallainen proteiini on sydanpera inen troponiini I, jonka havaitseminen veresta on selva merkkisydanlihaksen vaurioitumisesta. Tasta syystasen pitoisuuden mittaaminen verinaytteestaonkinnormaalitoimenpidesydaninfarktidiagnoosinvarmistamiseksi. Sydaninfarktin kuten monien muidenkin sairauksien diagnostiikassa testitulosten nopea saaminen saattaa olla potilaan kannalta elintarkea ja tasta syysta diagnostisiatestejapyritakehitta majatkuvastinopeammiksi.nopeudenlisaksi on tarkea etta marityksen herkkyys eli pienin havaittavissa oleva kohdemolekyylipitoisuus on riittava alhainen. Nopeiden ja samalla mahdollisimmanherkkienma ritystenkehittaminenonkuitenkinhaaste. Useissa diagnostisissa testeissa kohdemolekyylin havaitseminen perustuu leimaaineista mitattavaan valoon, jonka avulla voidaan tarkasti ma ritta tutkittavan kohdemolekyylin pitoisuus naytteessa Parempien leima-aineiden ja leimateknologioiden kehitys on yksi monista mahdollisuuksista saavuttaa marityksissaentista parempiherkkyysjanopeus. Tyo tavoitteena on osoittaa biotekniikan osastolla kehitetyn uudenlaisen leimateknologianluomatmahdollisuudetherkajanopeansydanperaistatroponiini I:ta tunnistavan marityksen kehittamiseksi. Onnistuessaan tyo edista diagnostiikan kehitysta ja mahdollistaa menetelma hyo dyntamisen myo muiden sairauksiendiagnostiikassa. 10

11 Vaihtoehtoisiamenetelmiäprobioottienelävyydenmäärittämiseen LeenaMattsson Ohjaajat:FTJuhaLappalainenjaFMMarkusVehniainen BIOTEKNIIKKADI Probiootit ovat eläviä mikro-organismeja, joilla on riittävässä määrin nautittuna terveydelle hyödyllisiä vaikutuksia. Probioottien elävyyttä arvioitiin adenosiinitrifosfaatin (ATP) määrään perustuen, laskemalla maljalla kasvavia pesäkkeitä, mikroskopoinnilla sekä värjäysmenetelmällä. ATP:n määrän mittauksella tulos saataisiin useita päiviä perinteistä maljausmenetelmää nopeammin. Myös jakaantumiskyvyttömät, mutta metabolisesti aktiiviset solut voidaan havaita ATP:n avulla. Tällaisilla soluilla saattaa olla samanlaisia probioottisiaterveysvaikutuksiakuinjakaantumiskykyisilläkinsoluilla. ATP:n mara perustuva mittaus sopi probiootin kasvun seuraamiseen liuosviljelyssa Kylma kuivatuille probiooteille ei standardisoitua menetelma onnistuttu kehittaman, silla havaittavan ATP:n mara vaihteli solujen kunnon, kannan, tuotantomenetelmien ja sailytyksen mukaan. Menetelmalla pystyta kuitenkinmahdollisestiseuraamaanyksittaisentuotteenaktiivisuudenvahenemista sa ilytyksenaikana. 11

12 c-flipproteiininfosforylaationvaikutust-auttajasolujenerilaistumiseen JohannaMyllyviita Ohjaajat:FMMinnaKyläniemijaprof.RiittaLahesmaa BIOKEMIA Erikoistyössä tutkittiin c-flip proteiinin lyhyen muodon (c-flips) fosforylaation vaikutusta T-auttajasolujen (Th-solujen) erilaistumiseen. Th-solut ovat tärkeä osa ihmisen immuunipuolustusta. Ne jakautuvat ainakin kahdeksi alaluokaksi: Th1- ja Th2-soluiksiriippuensolunkohtaamistasytokiineista.Myöskaspaasiaktiivisuudella on todettu olevan merkitys Th-solujen erilaistumisessa. Kaspaasi-8-proteiinin aktiivisuudenestämisenontodettulisäävänth2-solujentuottamanil4:nmäärääja Th2-solujen erilaistumista. Kaspaasiaktiivisuutta säätelevät monet tekijät mm. c- FLIP-proteiinineriisomuodot. c-flips:n stabiilisuutta sadella proteiinin fosforylaation avulla. Tyo ta varten proteiinistaon tehty kaksi mutaatiota,stabiloiva ja epastabiloiva, jotka kloonattiin plasmidiin. Plasmidit transfektoitiin periferaalisesta veresta eristettyihin T- auttajasoluihin. Solujen erilaistumista ja fosforyloinnin vaikutusta siihen tutkittiin erilaistenmenetelmienavulla. Erilaistumistatutkittiinkayttaenerilaistumismarkkereita,jotkaovatspesifisia joko Th1-taiTh2-soluille.Tutkimushypoteesinmukaanoletettiin,ettac-FLIPsproteiinin stabiloivamutaatioohjaasolujaenemmath2-suuntaankuinepastabiilimutaatio. Tama varmistamiseksitarvitaankuitenkinlisatutkimuksia. 12

13 Useanproteiinintutkiminensamastasyöpäkudosnäytteestä PetraMaki-Teeri Ohjaajat:FTTeijoPellinenjaFMRiina-MinnaVananen BIOTEKNIIKKADI Tyo ssakehitettiinmenetelma jonkaavullapystytatutkimaan useita proteiineja samanaikaisesti yhdesta syo pa kudosnaytteesta Tata menetelma voidaan kaytta hyo dyksi eri proteiinien vaikutussuhteiden tutkimisessa. Ta lla kahden erilaisen varjaysmenetelma ja multispektraalikuvantamisen yhdistelmalla saatiin selville, etta eturauhassyo pakudoksessa kahdella proteiinilla fosfo-akt:lla ja mieshormonireseptorillaonvaikutustoisiinsa. Aktiivisellamieshormonireseptorillaonmerkittava vaikutuseturauhassyo pasolujen kasvuun. Eturauhassyo pa hoidetaan estamalla mieshormonien sitoutuminen kohdereseptoriinsa, mutta tasta huolimatta joissakin tapauksissa syo pa uusiutuu. Toinen proteiini, fosfo-akt, on usein koholla naissa uusiutuneissa syovissa Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia mieshormonireseptorin ja fosfo-akt:n ilmentymistaeturauhassyo pakudoksissa. Tyo ssa kaytettiin kuvaustekniikkaa, jossa tutkittavasta kudosnaytteesta otetaan kuviauseallakymmenellavaloneriaallonpituudella. Ta ma antaapaljontarkempaa tietoa naytteen vareista verrattuna normaaliin varikuvaukseen, jossa kayteta kolmeaeriaallonpituusaluetta-punaista,vihrea jasinista(rgb).kunnaytteeneri komponenttien tarkat va rit tiedeta n, pystyta tietokoneohjelman avulla koko naytteesta erottelemaan naiden yksitta isten varien voimakkuudet. Eturauhassyo pakudoksessa olevat tutkittavat proteiinit varjattiin tavallisilla tai fluoresoivilla vareilla Tavallista varia havainnoidaan nakyva valon avulla, mutta fluoresoiva vari nahda vain UV-sateilyn avulla. Tama mahdollistaa useamman proteiinin tarkastelemisen samanaikaisesti, silla naiden kahden eri varjaysmenetelmavariteivasekoitutoisiinsa. 13

14 EPA:njaDPA:nsaantiravinnostamuidenomega-sarjanrasvahappojen rinnallaontärkeää AnuNuora Ohjaajat:FTKaisaLinderborgjaprof.HeikkiKallio ELINTARVIKEKEMIA Tutkimuksessa, jossa tutkittiin omega -sarjan rasvahappojen aterianja lkeisia vaikutuksiaihmisessasaatiinlisanaytto sille,ettaepa:njadpa:nsaantiravinnosta muiden omega -sarjan rasvahappojen rinnalla on tarkea Tutkimustulokset osoittavatettaravinnostasaatuepajadpanostavatepa:njadpa:nma ra aterian jalkeenyhdestaviiteentuntiin.pidemma aikavalintutkimuksiaihmisillakuitenkin tarvitaan, jotta nahda vaikuttavatko ravinnosta saadun EPA:n ja DPA:n mara positiivisestimyodha:nmaraihmisessaepa:n,dpa:njadha:nontodettu olevan edullisia ihmisen terveydelle. Niiden sanno llisen kayto on mm. todettu alentavankolesteroliajaparantavanmuistia. Perinteisesti EPA:n, DPA:n ja DHA:n aineenvaihduntaa ihmisessa on tutkittu sisa llyttama lla ateriohin kalao ljya tai hylkeen ljya Koska luonnon ljyt kuitenkin ovat rasvahappojen seoksia, on pelkasta ravinnosta saadun EPA:n tai DPA:n tai DHA:nvaikutustatoisiinsaollutvaikeatulkita.Myoskalyhyempienomega sarjanrasvahappojenmuuttumista pidemmiksi, kuten DHA:ksi, eiollavoitusulkea poistuloksista.tamaerikoistyotarkoituksenaolitutkiajaverrataepa:njadpa:n aterianjalkeista aineenvaihduntaa ihmisissa kun kaytossa oli puhdasta EPA:a ja puhdastadpa:tasisaltavatestiaamiaiset. Tutkimuksessa 10 vapaaehtoista koehenkilo so kukin kolme erilaista aamiaista. Kontrolliaamiainen,johonkahdestamuustaaamiaisestasaatujatuloksiaverrattiin, sisa lsi20oliivi ljya Kaksi muutaaamiaistasisalsiva18oliivi ljyajajoko EPA:ataiDPA:ta.Syo misenjalkeenkoehenkilo iltaotettiinverinaytteitatunninvalein yhdesta viiteen tuntiin. Veressa rasva kuljetetaan kylomikroneissa, jotka ovat oikeastaa veressa kulkevia rasvapisaroita. Na ma rasvapisarat eristettiin verinaytteistajaniidensisaltamarasvaanalysoitiintutkimuksessa. 14

15 Proteiininrakenneantaatietoasenstereospesifisyydestä PasiPaananen Ohjaajat:Ph.D.LailaNiiranenjaFTMikkoMetsa-Ketela BIOKEMIA Erikoistyo ssa selvitettiin landomysiinien reaktiotiehen liittyva entsyymi LanV:n atomitason rakenne rontgenkristallografian avulla. Tasta proteiinirakenteesta saatiin kolme erilaista mallia: proteiinin oman tuotteen 11-deoksilandomysinonin kanssa, tama kaltaisen rabelomysiinin kanssa, seka rakenne ilman naita Tama lisaksi kaikissa rakenteissa oli sitoutuneena entsyymin reaktioon osallistuva, siina kofaktorinatoimiva,nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaatti(nadp)-molekyyli. Landomysiinit kuuluvat angusykliineihin, bioaktiivisiin maaperabakteerien tuottamiin sekundaariaineenvaihdunnallisiin tuotteisiin. Angusykliineja ei toistaiseksi ole la kekayto ssa kuten joitain muita niiden kaltaisia molekyyleja Landomysiinien erikoispiirre on niiden 6-hiilen stereokemia, jonka muodostumisesta LanV vastaa. Proteiinirakenteista pystyttiin selvitta ma alue johon proteiinin muokkaama molekyyli sitoutuu, mitka proteiinin aminohapoista sitoutumiseen osallistuu, seka missa asennossa sen oma tuote ja ta ma kaltainen molekyyli sitoutuu alueeseen. Na ita tietoja voidaan kaytta pohjana suunnittelutyossa kun yriteta muokata entsyymin stereokemiaa uusien bioaktiivistenmolekyylientuottamiseksi. 15

16 Bakteerienhavainnointiverestäverenmyrkytyksessä MatleenaPunkkinen Ohjaajat:FMAriLehmusvuori,FMMariaNordin,FTPelleOhlssonja FTSaaraWittfooth BIOTEKNIIKKADI Kun taudin aiheuttavia bakteereita etsita veresta on tarkea etteiva veren ainesosat hairitse bakteerien havainnointia. Tutkimuksessa todettiin, etteiva tata aiheuttaneet veri, punasolut eika veriplasma tarpeeksi laimennettuina. Pienten solumarien saavuttamiseksi punasoluja voitiin poistaa bakteereja sisaltavasta verestailman,ettabakteeritkin poistuivat.ta matehtiin akustoforeesiksikutsutulla tekniikalla,jossapunasolujaohjattiinultraanenavulla. Yksisairauksista,jotkavoidaantunnistaaverestaloydettyjenmikrobienperusteella, onverenmyrkytyselisepsis.siinamikrobittunkeutuvatkehoonjaaiheuttavatkehon laajuisentulehduksen.verenmyrkytysonvakava,useinkuolemaanjohtavasairausja yksiyleisimmista sairaaloissa tapahtuvienkuolemiensyista Sentunnistaminen on vaikeaa,sillasenoireetmuistuttavatesimerkiksiinfluenssanoireita. Verenmyrkytyksenjasenaiheuttamanmikrobinnopeatunnistaminenonkuitenkin tarkeasillakuolemantodennako isyysnouseeverenmyrkytyksessahyvinnopeasti, ja laajakaytto isten antibioottien kayttaminen johtaa antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien mara lisa ntymiseen. Tama takiatutkimuksessa autettiinkehittamanopeaabakteerientunnistusmenetelma verenmyrkytykseen. 16

17 Magneettejavoidaankäyttäänanopartikkelienerotteluun OskariSalovaara Ohjaajat:FTTerhiRiuttamäki,FMRiikkaArppejaprof.TeroSoukka BIOTEKNIIKKADI Diplomityossa kehitettiin magnetismiin perustuva erottelumenetelma joka mahdollistaa upkonvertoivien nanopartikkelien (lyh. UCNP) erottelun muista materiaaleista. Menetelma on nopeampi ja valikoivampi kuin perinteiset suodatukseenpohjautuvatsysteemit.erottelumenetelma perustuuhavaintoon,etta UCNP:t ovat magneettikentassa magnetisoituvia niiden sisaltamien lantanidien vuoksi. Lantanidit saavat aikaan UCNP-partikkelien ainutlaatuiset loisteominaisuudet, joiden takia ne ovat viime aikoina herattaneet suurta mielenkiintoadiagnostiikka-jabiokuvantamisaloilla. Magnetismiinperustuvaerottelumenetelma ottaamalliakaivosteollisuudesta,jossa vastaava menetelma on ollut kaytossa jo pitka eroteltaessa magneettisia malmipartikkeleita kaivoslietteesta Diplomityo ssa kehitetyssa menetelmassa neodyymikestomagneeteilla muodostettua magneettikentta saadaan vahvistettua magnetisoituvalla verkkomaisella rakenteella, joka koostuu yksinkertaisimmillaan esimerkiksi ruostumattomasta terasvillasta. Vahvistettu magneettikentta on niin voimakas,ettaseriittasitomaanucnp:ta,kunnejohdetaanverkkorakenteenlapi liuosmuodossa. Kun magneettikentta poistetaan, saadaan UCNP-partikkelit huuhdottuatalteenlaitteistosta. Jotta UCNP:ta voidaan hyo dynta diagnostiikkasovelluksissa, niiden pinta pita aktivoida useassa eri reaktiossa. Kussakin vaiheessa UCNP-liuokseen ja paljon ylima ra istamateriaalia,jokahairitseepartikkelienkaytto sovelluksissa.magneetti erottelumenetelma voidaan kaytta esimerkiksi eroteltaessa vasta-aineisiin kiinnitettyja UCNP:ta reaktioliuokseen ja neista vapaista vasta-aineista ja muista pinnoituskemikaaleista. Magneettikentta vaikuttaa vain UCNP-partikkeleihin ja kaikki ylima raiset ei-magneettiset pinnoituskemikaalit huuhtoutuvat pois erottelulaitteistosta.menetelma avulla voidaanmyokonsentroidanaytteita seka vaihtaa niita liuoksesta toiseen. Erottelukapasiteetin kasvattaminen vaatii viela lisatutkimuksia. 17

18 Entsyyminrakenteenvaikutusreaktionlopputuotteeseen LinneaSamila Ohjaajat:FTPauliKalliojaFTMikkoMetsa-Ketela BIOKEMIA Työssä tutkittiin AknH- ja SnoaL-entsyymeitä, jotka katalysoivat samankaltaisia reaktioitaantibioottiensynteesissä.työssätutkittiiinnäidenentsyymienrakenteen vaikutusta reaktion lopputuotteeseen vaihtamalla entsyymien osia keskenään. Tulokseksi saatiin, ettei yhden alueen vaihtaminen muuta lopputuotetta alkuperäisestä,vaantarvitaantodennäköisestikahdenalueenvaihto. Työssä tutkitut entsyymit osallistuvat luonnossa bakteerien tuottamien antibioottien tuotantoon. Tutkimalla näitä entsyymejä saadaan lisää tietoa niiden katalysoimista reaktioista ja miten niitä voitaisiin hyödyntää lääketeollisuuden käytössä.tulevaisuudessaonmahdollistasuunnitellauusiaantibioottejajatuottaa niitäuusillasuunnitelluillaentsyymeillä. 18

19 Lisäämahdollisuuksiasyövänkuvantamiseen HenriSipilä Ohjaajat:FMPauliinaLuoto,FTHarriTakalojaprof.AnneRoivainen BIOTEKNIIKKADI Tyo tarkoituksenaolikuvata puhdastilanjaanalyysimenetelmienvalidointi osana [ 68 Ga]-leimattujen radiolakkeiden tuotannon pystytysta Turun PET-keskuksessa. [ 68 Ga]radiolakeaineetovatuusiaSuomessajanetuovatlisamahdollisuuksiamuun muassa syova diagnostiikkaan. Tyo seurauksena saatujen tulosten perusteella puhdastilassa voitiin aloittaa kliiniseen kaytto tarkoitettujen [ 68 Ga]radiolakkeiden valmistaminen ja analyysimenetelma voitiin ottaa kaytto tuotannonlaadunvarmistuksessa. Positroniemissiotomografia(PET)onisotooppikuvantamisenmuoto, joka perustuu positronisateilijo iden kaytto merkkiaineena. Positroneja emittoiva radionuklidi liiteta biologisestiaktiiviseenyhdisteeseenkemiallisellasynteesilla Valmistuote, radiolakeaine, annostellaan potilaan verenkiertoon ja sen kulkeutumista elimistossa seurataan PET-kameralla. Kasvainten hoidossa PET-kuvasta saatavaa informaatiota voidaan kaytta apuna esimerkiksi kirurgisen operaation suunnittelussaseka hoidonseurannassa. 19

20 LateraalivirtausmääritysHIV-jahepatiitti-infektioidenhavaitsemiseen AnniSpangar Ohjaajat:FMEtviJuntunenjaprof.KimPettersson MOLEKULAARINENBIOTEKNIIKKAJADIAGNOSTIIKKA Erikoistyössä tutkittiin ja kehitettiin lateraalivirtaukseen perustuvaa määritystä HIV- ja hepatiitti B-infektioiden havaitsemiseen yhdestä näytteestä. Määrityksessä käytetytmerkkiaineetovathyvinerilaisia.hiv-määrityksessätunnistetaaninfektion aiheuttamaa immuunivastetta, eli virusta vastaan muodostuneita vasta-aineita. Hepatiitti -määrityksessä tunnistuskohteena puolestaan on hepatiitti - viruspartikkelinpinnallaesiintyväantigeeni. Lateraalivirtausmäärityksiä käytetään yleisesti pikatesteinä ja ne ovat helppokäyttöisiä ja edullisia, joten ne sopivat hyvin potilasläheiseen testaukseen esimerkiksikehittyvissämaissa.hepatiitti-virusjahi-virus(hiv)ovatveriteitse tarttuvia viruksia, jonka vuoksi on tärkeää seuloa esimerkiksi luovutettu veri infektioiden havaitsemiseksi. Onnistuneella monianalyyttimäärityksellä pystytään saamaan enemmän tietoa samasta näytteestä kuin yhtä analyyttia mittaavalla määrityksellä ilman, että määrityksen analyyttinen suorituskyky kärsii merkittävästi. 20

21 Edullisellaautomaatiollavauhtiatuotantoon ErnoSundberg Ohjaajat:FMTomPalenius,AbacusDiagnosticaOyjaFMAriLehmusvuori BIOTEKNIIKKADI GenomEra -testilastujen tuotantokapasiteetti on mahdollista kaksinkertaistaa edullisellaautomaatioratkaisulla. Automatisoinnillaonmahdollista saavuttaamyo merkittavia kustannussa sto ja GenomEra -testilastut ovat Abacus Diagnostica Oy:nDNA-pohjaisidiagnostisiatestejainfektiosairauksille. Tuotantoprosessinanalysoinnissahavaittiintuotannossaolevanpullonkauloja,jotka rajoittavat tuotantoa. Diplomityo ssa havaittiin pahimmaksi ongelmakohdaksi testilastujen merkitseminen. Tyo aikana selvitettiin erilaisia menetelmia testilastujenmerkitsemiseen.lupaavinvaihtoehtooliautomaattinenetiketo intilaite, joka kiinnitta isi etiketit automaattisesti jokaiseen testilastuun. Etiketo intilaitteella saavutettavat kustannussasto maksaisivat etiketo intilaitteen takaisin noin vuodessa. Diplomityo perusteella tuotannon laajamittaisella analysoinnilla, ja analysoinnin perusteella tehdylla kehitystyo lla pystyta tuotantokapasiteettia kasvattamaan merkittavastivarsinpienillakininvestoinneilla. 21