Aspergillus niger -sienen mahdollisien ksyloosinkuljettajien karakterisointi

Aspergillus niger is a well-studied filamentous ascomycete fungus and one of the most used fungal species in various biotechnological sectors. Recently the research focus on A. niger has shifted towards production of biochemicals and biomaterials from plant biomass residues. However, there are still many aspects of the plant biomass conversion process by A. niger that are not known in detail, including its sugar uptake systems. Sugar uptake in fungi relies on sugar transporter (ST) proteins that control the uptake of different sugar molecules. Fungal STs are abundant and diverse in their function, which is why many of them remain uncharacterized. Identification of fungal STs for substrates like xylose can improve the industrial production of lignocellulose-based bioproducts by e.g. improving the substrate uptake rate in fungal cell factories. In this thesis, four putative xylose STs from A. niger, XltD, XltE, XltG, and XltH, were characterized both physiologically and functionally in A. niger and Saccharomyces cerevisiae, respectively, together with two previously functionally characterized xylose transporters, XltA and XltB. In addition, a fifth putative xylose transporter XltF was characterized functionally in S. cerevisiae. For the physiological characterization, A. niger 6Δxlt strain was generated by deleting xltA, xltB, xltD, xltE, xltG, and xltH genes using CRISPR/Cas9 methodology. The physiological analysis of the 6Δxlt strain revealed the presence of additional xylose transporters in the A. niger genome, which still remain to be discovered. The functional characterization of the putative A. niger xylose STs was carried out by creating six recombinant S. cerevisiae IMK1010 strains producing the STs fused with a green fluorescent protein. Functional characterization confirmed the correct localization of the STs within plasma membrane, except for XltG which accumulated inside the yeast cells. This indicated potential localization of XltG within endoplasmic reticulum and a putative role in intracellular sugar transport. Growth assays of the recombinant yeast strains demonstrated variable affinities of the A. niger STs for hexoses. The results showed XltF not to be a xylose ST, but instead a hexose ST with low-affinity for fructose and dual-affinity for glucose. The STs were further tested for their substrate specificity and affinity for xylose in a competitive assay between xylose and glucose. XltE displayed a preference for xylose over glucose identifying it as a new low-affinity xylose transporter. Although further research is needed to elucidate the roles of the studied A. niger STs, XltE is a promising candidate for enhancing xylose uptake in fungal cell factories.Aspergillus niger on laajasti tutkittu rihmamainen kotelosieni ja yksi eniten eri biotekniikan aloilla hyödynnetyistä sienilajeista. Viime aikoina A. niger -tutkimusten painopiste on siirtynyt biokemikaalien ja -materiaalien tuotantoon kasvibiomassatähteistä. A. nigerin kasvibiomassan muuntamisprosessissa on kuitenkin edelleen monia puolia, joita ei tunneta yksityiskohtaisesti, mukaan lukien sen sokerinkuljetusmenetelmät. Sienissä sokereiden kuljetus on riippuvainen sokerinkuljettajaproteiineista, jotka säätelevät eri sokerimolekyylien sisäänottoa. Sienillä on runsaasti erilaisia sokerinkuljettajaproteiineja ja niiden toiminta on moninaista, minkä vuoksi suurin osa näistä proteiineista on edelleen karakterisoimatta. Esimerkiksi sienten uusien ksyloosikuljettajaproteiinien tunnistaminen ja karakterisointi voi tehostaa lignoselluloosapohjaisten biotuotteiden teollista tuotantoa, lisäämällä substraatin sisäänottonopeutta sienisolutehtaissa. Tässä opinnäytetyössä neljä A. nigerin mahdollista ksyloosin kuljettajaproteiinia, XltD, XltE, XltG ja XltH, karakterisoitiin sekä fysiologisesti A. nigerissä että toiminnallisesti Saccharomyces cerevisiaessa yhdessä kahden aiemmin toiminnallisesti karakterisoidun ksyloosikuljettajan, XltA:n ja XltB:n kanssa. Lisäksi viides mahdollinen ksyloosikuljettaja XltF karakterisoitiin toiminnallisesti S. cerevisiaessa. Fysiologista karakterisointia varten rakennettiin A. niger 6Δxlt -kanta poistamalla sienen genomista xltA-, xltB-, xltD-, xltE-, xltG- ja xltH-geenit CRISPR/Cas9-tekniikalla. 6Δxl -kannan fysiologinen analyysi paljasti, että A. nigerin genomissa on vielä tunnistamattomia ksyloosikuljettajia. A. nigerin mahdollisten ksyloosikuljettajien toiminnallista karakterisointia varten rakennettiin kuusi S. cerevisiae IMK1010 -rekombinanttikantaa, jotka tuottivat sokerinkuljettajaproteiineja fuusioituina vihreän fluoresoivan proteiinin kanssa. Funktionaalinen karakterisointi vahvisti sokerinkuljettajien onnistuneen paikantumisen solukalvoihin, lukuun ottamatta XltG:tä, joka kerääntyi hiivasolujen sisälle. Tämä osoitti XltG:n mahdollisen paikantumisen endoplasmiseen retikulumiin ja sen mahdollisen roolin solunsisäisessä sokerikuljetuksessa. Rekombinanttihiivakantojen kasvukokeet osoittivat A. nigerinsokerinkuljettajien erilaiset sitoutumisvahvuudet eli affiniteetit eri heksoosisokereille. Tulokset osoittivat, että XltF ei ole ksyloosikuljettaja, vaan sen sijaan heksoosikuljettaja, jolla on alhainen affiniteetti fruktoosiin ja kaksoisaffiniteetti glukoosiin. Sokerinkuljetusproteiinien substraattispesifisyyttä ja affiniteettia ksyloosiin glukooosin läsnäollessa analysoitiin kilpailukokeella. XltE oli vahvempi affiniteetti ksyloosiin kuin glukoosiin, mikä osoitti sen uudeksi alhaisen affiniteetin ksyloosin kuljettajaksi. Vaikka lisätutkimusta tarvitaan tutkittujen A. nigersokerinkuljettajien fysiologisten roolien ja toiminnan selvittämiseksi, XltE on lupaava ehdokas ksyloosin käytön tehostamiseen sienisolutehtaissa

Temporal Changes in Blood Biomarkers Associated with Sleep Apnea Severity: A Retrospective Cohort Study in Finland

Obstruktiivinen uniapnea on yleinen unihäiriö, johon liittyy unenaikaisia hengityskatkoksia, jotka usein johtavat happisaturaation laskuun ja unen häiriintymiseen. Uniapnean tiedetään vaikuttavan moniin fysiologisiin parametreihin, kuten hematologisiin ja lipidiarvoihin. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia CPAP-hoidon vaikutuksia uniapneapotilaiden laboratorioarvoihin. Toteutimme retrospektiivisen tutkimuksen, jossa käytimme Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin (HUS) aineistoa, joka kattoi 30 722 vuosina 2005–2020 hoidettua aikuista uniapneapotilasta. Tutkimuksessa hyödynsimme sanahakua, jonka avulla etsimme aineistosta tietoa potilaiden apnea-hypopnea-indeksistä (AHI), CPAP-hoidon käytöstä ja tunnistaaksemme hoidosta kieltäytyneet potilaat. Hematologiset ja metaboliset laboratorioarvot kerättiin kolme vuotta ennen potilaan ensimmäistä uniapneadiagnoosia ja kolme vuotta diagnoosin jälkeen. Kovarianssianalyysiä käytettiin vertailemaan parametrien vaihtelua uniapnean eri vaikeusasteiden välillä vakioituna iällä, sukupuolella ja BMI:llä. Parittaista T-testiä käytettiin analysoimaan eroja ennen ja jälkeen uniapneadiagnoosin. Uniapnean eri vaikeusasteita esiintyi aineistossa seuraavasti: 14,8 % lieväasteisia, 32,6 % keskivaikea-asteisia ja 52,6 % vaikea-asteisia. Keskimääräinen diagnosointi-ikä oli 55,0 ja keskimääräinen BMI 32,4. Kliinisesti merkittävimmät muutokset havaittiin veren lipidiarvoissa kolesteroli-, HDL- ja LDL-tasojen kohentumisena (P < 0,05) mitattuna ennen CPAP-hoidon aloitusta ja hoidon aloittamisen jälkeen. Glukoositasot sen sijaan nousivat seurantajakson aikana. Vastaavasti hematokriitti ja hemoglobiini laskivat merkitsevästi CPAP-hoidon aloituksen jälkeen. Sukupuolikohtaisissa analyyseissä merkittävää parantumista kolesteroli-, HDL- ja LDL-tasoissa havaittiin molemmilla sukupuolilla. Triglyseriditasot parantuivat miespotilailla, mutta naispotilailla ne päinvastoin nousivat seurantajakson aikana. CPAP-hoito kohentaa kolesteroli-, HDL- ja LDL-tasoja merkittävästi molemmilla sukupuolilla sekä alentaa hematokriitti- ja hemoglobiinitasoja. Tämä tutkimus korostaa uniapnean systeemisiä vaikutuksia ja alleviivaa hematologisen ja lipidiprofiilin arvioinnin tärkeyttä uniapnean hallinnassa.Obstructive sleep apnea (OSA) is a common sleep disorder associated with breathing interruptions during sleep, often leading to oxygen level drops and sleep disturbances. OSA is known to impact various physiological parameters, including hematological and lipid profiles. This study aims to investigate the effect of continuous positive airway pressure (CPAP) therapy on laboratory values in patients with OSA. We conducted a retrospective study using data from Finland's largest hospital district, including 30,722 adult OSA patients treated between 2005 and 2020. We implemented a text search algorithm within the patient chart data to extract the apnea-hypopnea index (AHI) and the usage of CPAP therapy, along with identifying patients who had declined treatment. Hematological and metabolic laboratory values were collected three years before and after the first OSA diagnosis. Analysis of covariance (ANCOVA) was employed to compare parameter variations across severity levels, adjusted for age, sex, and BMI. T-test for repeated measurements was used to analyze the differences between three years prior and three years after the first OSA diagnosis. Our study of 30,722 OSA patients showed varying severity levels in OSA patients: 14.8% mild, 32.6% moderate, and 52.6% severe, with an average diagnosis age of 55.0 years and a mean BMI of 32.4. The most clinically significant changes were observed in lipid profile markers, with improvements in cholesterol, HDL, and LDL levels (P < 0.05), measured before CPAP treatment initiation and after the treatment began. Conversely, glucose levels increased during the follow-up period. Similarly, hematocrit and hemoglobin decreased significantly after initiation of the CPAP treatment. In sex-specific analyses, significant improvements in cholesterol, HDL, and LDL levels were found in both sexes. Triglyceride levels improved in male patients, in contrast to female participants, whose triglyceride levels increased during the follow-up period. CPAP therapy significantly improves cholesterol, HDL, and LDL levels in both sexes and reduces hematocrit and hemoglobin levels. This study highlights the systemic effects of OSA and underscores the importance of evaluating hematological and lipid profiles in OSA management

Competence management in change: Preparation for the automatic substitution of biologics in Finnish community pharmacies from the perspective of competence management – a focus group discussion study

Suomi on ensimmäisinä maina maailmassa ottamassa käyttöön biologisten lääkkeiden apteekkivaihdon. Biologisten lääkkeiden apteekkivaihto otetaan käyttöön Suomessa asteittain vuosina 2024–2026. Apteekkivaihdon käyttöönoton onnistuminen turvallisesti edellyttää toimintakäytäntöjen muutoksia sekä huolehtimista apteekkien farmaseuttisen henkilöstön riittävästä osaamisesta, muun muassa antolaiteneuvonnassa ja biologisen lääkehoidon käytännön toteuttamisesta. Muutosprosessissa tarvitaan siten osaamisen johtamista ja henkilöstön osaamisen kehittämistä. Tällöin osaamisen johtaminen on osa strategista henkilöstöjohtamista, jossa strategia määrittää organisaation tarvitsemaa ydinosaamista ja muuta tarvittavaa osaamista. Osaamisen johtamisen tavoitteina on luoda edellytyksiä, ylläpitää ja kehittää organisaatiota. Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli tutkia osaamisen johtamista muutostilanteissa avohuollon apteekeissa Suomessa käyttäen esimerkkinä valmistautumista biologisten lääkkeiden apteekkivaihtoon. Tutkimuskohteina olivat apteekkien osaamisen johtamiskäytännöt ja osaamisen kehittämistarpeet. Tutkimuksen taustateema pohjautui 1) henkilöstöjohtamisen ja osaamisen kehittämisen tematiikkaan ja 2) biologisten lääkkeiden apteekkivaihtoon. Laadullinen tutkimus toteutettiin fokusryhmäkeskusteluina (n = 6, joissa yhteensä 23 osallistujaa) tammikuussa 2023. Keskusteluihin osallistui vapaaehtoisia apteekkareita (n = 5/23, 22 %) sekä apteekeissa työskenteleviä proviisoreita (n = 10/23, 43 %) ja farmaseutteja (n = 8/23, 35 %) yhteensä 23 eri apteekeista eri puolilta Suomea. Laadullinen sisällönanalyysi toteutettiin induktiivisesti eli aineistolähtöisesti. Tutkimusaineistosta nousevien teemojen lisäksi keskustelurungon pääteemat osittain ohjasivat analyysin tekoa. Tutkimuksen raportoinnissa hyödynnettiin SRQR-tarkistuslistaa, jonka avulla arviointiin tutkimuksen luotettavuutta. Tutkimuksessa tunnistettiin 1) osaamisen johtamisen nykytilaan ja tarpeisiin liittyviä tekijöitä, 2) farmaseuttisen henkilöstön osaamisen kehittämiseen soveltuvia keinoja sekä 3) biologisen lääkkeen toimittamiseen liittyviä osa-alueita, kuten lääkeneuvonta, potilaan omahoidon tuki ja mahdollinen lääkevaihtotilanne, sekä näitä tukevat toiminnot ja työvälineet. Tutkimustulokset osoittivat osaamisen johtamisen vaihtelevan apteekeittain, ja osaamisen johtamistyöstä puuttui osin suunnitelmallisuus. Valmiita toimintamalleja tai -käytäntöjä biologisten lääkkeiden apteekkivaihdon toteuttamiseksi ei apteekeissa vielä ollut, mutta inhaloitavien lääkevalmisteiden apteekkivaihdon käytäntöjen koettiin soveltuvan myös biologisten lääkkeiden apteekkivaihtoon. Huolimatta koetusta epävarmuudesta biologisten lääkkeiden apteekkivaihtoa kohtaan, farmaseuttisen henkilöstön ja apteekkarien suhtautuminen siihen oli pääasiassa myönteinen.Finland is one of the first countries in the world to introduce automatic substitution of biological medicines in community pharmacies. The automatic substitution for biological medicines will be introduced in stages in years 2024–2026. The successful and safe transition requires guidelines for implementing new operating practices and dispensing practices, including possible continuing education to community pharmacists to ensure their sufficient competence e.g. in advising patient how to use their administration devices. Therefore, the change process requires competence development and management. The purpose of competence management is to create, maintain and develop an organization. Competence management is part of strategic personnel management, which ensures that the organization has the core competence and other necessary competence to implement its mission. The aim of this master's thesis was to study the competence management while preparing for the automatic substitution of biologics in community pharmacies in Finland. The research focused on the competence management practices and competence development needs within the framework of 1) personnel management and competence development and 2) automatic substitution of biologics. The research was carried out as a qualitative focus group discussions (FGDs) (n = 6, altogether of 23 participants) in January 2023. Voluntary participant participated in the group discussions from community pharmacies of different sizes and from different parts of Finland. Of the participants there were pharmacy owners with M.Sc. (Pharm) degree (n = 5/23, 22 %), pharmacists with M.Sc. (Pharm) degree (n = 10/23, 43 %) and pharmacists with B.Sc. (Pharm) degree (n = 8/23, 35 %). Qualitative content analysis was carried out inductively, i.e. data oriented. In addition to the themes emerging from the research material, the main themes of the discussion body partially guided the analysis. SRQR checklist was used to support detailed reporting to evaluate the reliability of the study. The data analysis identified 1) factors related to the current practices and needs of competence management and needs for competence development, 2) methods applicable for competence development of pharmaceutical personnel, and 3) functions related to the delivery of the biological medicine, such as medication counselling, support for the patient's self-care and a possible substitution of biologics, as well as the functions and tools that support these. The results of this study indicated that competence management practices vary between community pharmacies, and the competence management actions were not always systematically planned. Community pharmacies did not yet have operating models or practices for implementing automatic substitution of biologics, although they perceived that automatic substitution practices for inhalable medicinal products could perform as a model for the substitution of biologics. Despite some perceived uncertainties concerning implementation of automatic substitution of biologics, community pharmacists and pharmacy owners had mainly positive attitude towards the coming changes

Rintasyövän mikroympäristön tiukkuuden vaikutus syövän immuunivasteeseen

Rintasyöpä on naisten yleisin syöpä ja toisiksi yleisin syöpään liittyvä kuolinsyy, aiheuttaen noin 900 vuosittaista kuolemaa Suomessa. Suurin osa rintasyöpään liittyvistä kuolemista johtuu metastaaseista, jotka ovat resistenttejä sekä hormonaalisille terapioille, että useille kemoterapioille. Pehmeän mikroympäristön on useissa tutkimuksissa näytetty erilaistavan primaaria rintasyöpää huonommin erilaistuneeksi ja aktivoivan useita molekulaarisia reittejä, jotka aiheuttavat resistenssiä kemoterapioille ja hormonaalisille terapioille. Toisaalta kasvaimet ovat perinteisesti mielletty tiukoiksi ja kasvainympäristön tiukkuuden on todettu aikaisemmissa tutkimuksissa promotoivan metastaaseja, sekä kasvaimen agressivisempaa kasvutapaa. Tässä tutkimuksessa tutkimme miten matriksin tiukkuus vaikuttaa rintasyövän immuunivasteeseen. Käytimme mallina tutkimusryhmässämme kehitettyä PDEC-mallia, joka säilyttää elossa sekä kasvainsolut, että kasvaimen residentit immuunisolut. Havaitsimme, että mallissamme oleva kasvainsolukko aiheuttaa parakriinisellä signaloinnilla immuunisuppressivisen mikroympäristön, jos kasvainsolut on sijoitettu pehmeään mikroympäristöön. Pehmeässä mikroympäristössä kasvaneissa kasvaimissa oli huomattavasti enemmän perinteisesti immuunisuppressivisiksi miellettyjä sytokiineja, kun taas tulehdukseen liittyvien sytokiinien ekspressio oli korkeampi tiukemmassa mikroympäristössä. Havaitsimme myös, että kasvainsolukko aiheutti pehmeässä mikroympäristössä parakriinisia muutoksia immuunisolujen fenotyypissä, eilaistaen makrofageja kohti M2-alatyyppiä ja aiheuttaen sytotoksisten CD8+ solujen kuoleman. Estämällä targetoiduilla terapioilla kasvaimesta erittyvien parakriinisten immuunisuppressivisten tuotannon, pystyimme estämään makrofagien erilaistumisen mallissa ja siten vaikuttamaan havaittuun immuunisuppressioon. Tutkimustuloksemme tuovat uutta tietoa miten mikroympäristön tiukkuus vaikuttaa kasvaimen immuunivasteesen. Esimerkiksi metastasoivat syöpäsolut kohtaavat rasvakudokseen siirtyessään huomattavasti pehmeämmän mikroympäristön, mikä kliinisesti matkii mallissa havaitsemaamme tilannetta.Breast cancer is the most common cancer among women and the second most leading cause of cancer related deaths in Finland, accounting for over 900 deaths annually. The majority of breast cancer related fatalities are caused by therapy resistance leading to metastasis. Several studies have established the role of soft matrix in promoting the undifferentiated and oestrogen receptor negative phenotype of breast cancer cells, which are also resistant to a variety of commonly used chemotherapeutics and hormonal therapies. On the contrary, traditionally tumor tissue is has been considered as extremely stiff, and the stiffness of the tumor microenvironment has been established to promote the growth and the metastasis of several cancer types. In this study we adressed how microenvironmental stiffness alters the phenotype of antitumor immune response by culturing primary breast tumor tissue in PDEC-model. We established, that the soft microenvironment promotes immune suppression in primary breast cancer by upregulating the production of immuno suppressive cytokines and polarizating macrophages towards more M2 or alternatively activated ones. Moreover, in the soft microenvironment, cytotoxic CD8+ T-cells are lost. These effects are created by tumor tissue derived paracrine signaling and by inhibiting these signals with small molecules we were able to reverse the observed immunosuppression. These results provide us a novel information how microenvironmental stiffness alters the phenotype of the antitumor immune respons

Ihmisten ja lintujen vuorovaikutussuhteet : esteettiset arvot, luonnonvaraisten lajien kauppa ja lintujen ruokinta

The Anthropocene has seen accelerating changes in the Earth’s environment. Human induced changes in the climatic and soil conditions, land cover changes, amount of harmful chemicals in the environment and overexploitation of species cause degradation of natural ecosystems and biodiversity. While biodiversity is declining, also the benefits of nature to human individuals and societies will degrade. Studies on human-nature interactions aim to create empirical understanding of the complex relationships in which humans interact with their environment and nonhuman species. The aim of nature conservation science is to create information to achieve global conservation targets as part of socio-ecological systems. Understanding social aspects of conservation has become a growingly important part of the science. Humans’ value driven actions towards nature can be both supporting and degrading to biodiversity. For instance, international wildlife trade has regulations aimed at sustainable practises. Yet, illegal activities, lack of monitoring or information still make trade a cause of population declines in species. At a more local scale, the provisioning of resources to animals can be supportive of species populations, leverage well-being impacts to humans, yet also have harmful cascading ecological impacts. In this thesis, I study human-nature interactions at different scales using questionnaire and citizen science data in combination with official data sources. I aim to create increased understanding on the interplay of aesthetic value of species and conservation issues as well as reasons for spatio-temporal changes in bird-feeding. Birds are chosen as the study system as they have both cultural and societal value and ecological significance, and there is great availability of data, making them an excellent study topic for human-nature interactions. More specifically, in Chapter I, I collected a novel empirical data set on all bird species’ aesthetic values to humans. The data was gathered with an online questionnaire, the ‘iratebirds’-application, where people scored the looks of bird species based on their visual aesthetic appeal. In Chapter II, the aesthetic value scores of bird species were associated with multiple aesthetic morphological traits and non-visual traits of species. Colours departing from the average brown-grey colours of birds, colour diversity, and especially blue and red, had the strongest association with higher aesthetic value. Also, other traits which are rare in birds such as long crests and tails were important for aesthetic value. There were some interesting associations between non-aesthetic traits and aesthetic value such as birds of prey being aesthetically valuable. On the other hand, threat status was not associated with aesthetic value of species. In Chapter III, I investigated in more detail how aesthetic value impacted a pressing conservation issue, the wildlife and captive trade markets of birds. Multiple trade data sources were combined to have a large-scale picture of bird species presence in trade. The presence or absence of species in trade was connected to aesthetic value. The results show that aesthetic value served as a positive predictor for bird species presence in trade. However, the association was stronger in international trade and for live bird trade, as well as stronger in passerines than other bird orders. These results highlight the role of context-dependency of product types and geographic scale of markets for values underpinning wildlife trade. In Chapter IV, I focused on human-bird interactions through a study on four-decade long trends in bird-feeding on a national scale in Finland with a questionnaire study and long-term citizen science bird monitoring data. The results showed that bird-feeding patterns were different in urban and rural areas: Bird-feeding had decreased more steeply in urban areas and provisioning of different food types had changed differently in urban and rural areas. The main reasons for negative changes were restrictions of local governments and housing companies, and observations of rats. The main reason for positive changes was people wanting to see more bird species in their feeding sites. Overall, the chapters of this thesis provide information on how human values impact bird species. Changes in human behaviour result in potential ecological impacts at global, national and cross-level scale. This thesis focused on the social aspects of human-nature interactions and future studies should close the loop by further studies on the ecological impacts of the values and actions revealed here. To achieve biodiversity conservation targets, information on the multiple dimensions and drivers impacting human-nature interactions at different scales are needed to guide policy and other forms of decision making in nature conservation.Maapallon elinympäristöissä on nähty antroposeenin ajalla kiihtyviä muutoksia. Ihmisten aikaansaamat muutokset ilmasto- ja maaperäolosuhteissa, maankäytön muutokset, ympäristössä olevien haitallisten kemikaalien määrä ja lajien suora ylikulutus aiheuttavat luonnon ekosysteemien tilan ja luonnonkirjon heikentymistä. Kun luonnonkirjo hupenee, myös luonnon ihmisyksilöille ja yhteiskunnille aikaansaamat hyödyt vähenevät. Ihmisten ja luonnon suhteiden tutkimus pyrkii luomaan tieteellistä ym¬märrystä niistä monimutkaisista vuorovaikutussuhteista, joita on ihmisten, ympäristön ja muun lajisten eliöiden välillä. Luonnonsuojelun tieteenalan tavoitteena on tuottaa tietoa, jonka avulla voidaan saavuttaa maailmanlaajui¬set luonnonsuojelun tavoitteet huomioiden sosio-ekologisten järjestelmien kokonaisuus. Ihmistieteellisten näkökulmien ymmärtämisestä on tullut ajan saatossa kasvava osa luonnonsuojelun tutkimusta. Ihmisten erilaiset arvopohjaiset teot luontoa kohtaan voivat sekä pa¬rantaa että tukea luonnonkirjoa. Esimerkiksi, kansainvälisen luonnonvaraisten eliöiden kaupan säännökset pyrkivät sääntelyyn kohti kestäviä toimintatapoja. Kuitenkin laittomat toimintamuodot, valvonnan ja tiedon puutteet aikaansaavat edelleen sen, että kauppa aiheuttaa populaatiokoon pienen-tymistä kohdelajeilla. Paikallisemmalla tasolla, lisäresurssien kuten ruu¬an tarjoaminen eläimille voi tukea niiden populaatioita, aikaansaada hyvinvointivaikutuksia ihmisille, ja toisaalta aiheuttaa kytkeytyneitä haitallisia ekologisia vaikutuksia. Tässä väitöskirjassa tutkin ihmisten ja luonnon vuorovaikutuksia eri tasoilla käyttäen kysely- ja kansalaistiedeaineistoja. Tarkoitus on lisätä tie¬toa esteettisten arvojen ja luonnonsuojelun kytköksistä sekä selvittää ajallisia ja paikallisia muutoksia lintujen ruokinnassa. Linnut ovat valikoituneet tutkimuksen kohteeksi, sillä niillä on sekä kulttuurista että ekologista merkitystä. Lisäksi linnuista on saatavilla erinomainen määrä tietoa tutkimustarkoituksiin. Tämän vuoksi ne ovat erinomainen kohde ihmisten ja luonnon suhteiden tutkimuksessa. Täsmällisemmin, kappaleessa I, keräsin uuden empiirisen tietokan¬nan kaikkien lintujen esteettisestä arvosta ihmisten silmissä. Tietokanta kerättiin verkkopohjaisen kyselytutkimuksen, ’iratebirds’-sovelluksen, avulla. Sovelluksessa vastaajat arvioivat lintujen ulkonäköä perustuen niiden visu¬aaliseen viehättävyyteen. Kappaleessa II, lintujen esteettisten arvojen mittari yhdistettiin erilaisiin lajien esteettisesti tarkasteltavissa oleviin morfologisiin ja muihin ei-visuaalisiin lajien ominaisuuksiin. Korkeaa esteettistä arvoa ennustivat parhaiten värit, jotka eroavat lintujen keskimääräisestä ruskeanharmaasta värimaailmasta, värien monimuotoisuus. Erityisesti sinisellä ja punaisella värillä oli vahvin yhteys esteettiseen arvoon. Myös muut lintujen ominaisuudet kuten pitkä töyhtö tai pyrstö olivat tärkeitä esteettisen arvon ennustajia. Ei-visuaalisten ominaisuuksien ja esteettisen arvon väliltä löydettiin joitain mielenkiintoisia kytköksiä, kuten petolintujen esteettinen arvo. Toisaalta, uhanalaisuusluokalla ei ollut kytköksiä esteettisen arvon kanssa. Kappaleessa III, tutkin tarkemmin kuinka esteettinen arvo kytkeytyy polttavaan luonnonsuojelun kysymykseen, lintujen kauppaan. Liitin yhteen useita eri lintujen kauppaan liittyviä tietokantoja saadaksemme kattavan kuvan lintujen esiintymisestä kaupassa. Lintujen esiintyminen tai puuttumi¬nen kaupattujen lintujen listalta yhdistettiin lajien esteettiseen arvoon. Tulokset näyttävät, että esteettinen arvo ennustaa positiivisesti lintulajin jou¬tumista kaupan kohteeksi. Yhteys oli vahvin kansainvälisessä elävien lintujen kaupassa, ja lisäksi vahvempi varpuslinnuilla kuin muilla lintulahkoilla. Tämä korostaa sitä, että kauppaa ajavien arvojen tarkastelu tulee aina tehdä ta¬pauskohtaisesti erilaiset kontekstit kuten tuotetyypit ja alueellisuus huomioiden. Kappaleessa IV, keskityin lintujen ja ihmisten suhteisiin tutkimalla Suomen kansallisella tasolla vuosikymmenten aikaisia muutoksia lintujen ruokinnassa kyselytutkimuksen ja lintujen pitkäaikaisseuranta-aineistojen avulla. Tulokset osoittivat, että lintujen ruokkimisen muutokset olivat erilai¬sia kaupunki- ja maaseutualueilla: Lintujen ruokkiminen on vähentynyt jyrkemmin kaupunkialueilla ja erilaisten ruokien tarjoaminen on muuttunut eri tavoin kaupungeissa ja maaseudulla. Eniten mainitut syyt negatiivisiin ruokinnan muutoksiin ovat alueelliset ja taloyhtiöiden rajoitukset ruokintaan, rottahavainnot sekä positiivisiin muutoksiin ihmisten halu nähdä enemmän lintulajeja ruokintapaikoillaan. Kokonaisuudessa, tämän väitöskirjan eri tutkimukset tarjoavat tietoa siitä, kuinka ihmisten arvot vaikuttavat lintulajeihin. Ihmisten käyttäytymisen muutokset aiheuttavat erilaisia ekologisia vaikutuksia maailmanlaajuisesti, kansallisesti sekä näiden maantieteellisten tasojen välillä. Tämä väitöskirja keskittyi ihmisten ja luonnon suhteiden ihmisnäkökulmiin ja tulevien tutkimusten tulisi sulkea tiedon ympyrä tuottamalla tietoa tässä väitöskirjassa selvinneiden ihmisten arvojen ja tekojen ekologisista vaikutuksista. Saavuttaaksemme luonnon monimuotoisuuden suojelun tavoitteet, tarvi¬taan tietoa eri tasoisista ajureista, jotka vaikuttavat ihmisten ja luonnon suhteisiin. Tämän tiedon avulla voidaan ohjata eri tasoilla tehtäviä kestäviä luonnonsuojelun politiikkatoimia ja muuta päätöksentekoa

Functionalized cellulose nanocrystals reinforced PLA-gelatin electrospun fibers for potential antibacterial wound dressing and coating applications

This study addresses the critical need for effective antibacterial materials by exploring the innovative integration of dimethyloctadecyl [3-(trimethoxysilyl)propyl] ammonium chloride (DTSACl) onto cellulose nanocrystal (CNC), followed by its incorporation into polylactic acid and gelatin matrices to engineer antibacterial nanofiber mats. The modification of CNC with DTSACl (QACNC) was studied and confirmed by FT-IR, 13C NMR, and XRD analysis. Furthermore, the impact of such addition on the morphology, mechanical, hydrophobic properties, and antibacterial efficacy of the resultant QACNC nanofibers were thoroughly investigated. It was found that the QACNC inhibited the growth of Staphylococcus aureus by 99 % but had no effect on Pseudomonas aeruginosa at 125 μg/mL concentration. Various concentrations of QACNC were blended into the as-spun PLA/Gel solutions before spinning or coated onto spun PLA/Gel nanofiber mats. There was a minor antibacterial effect observed with PLA/Gel mats blended with up to 3 wt% QCNC, while the average inhibition for PLA/Gel/QACNC 5 wt% was 68.3 % ± 36.5 %. By increasing the amount of QACNC blended into the polymer matrix, the human dermal fibroblast (HDF) cell viability decreased, indicating that optimizing QACNC concentrations is crucial for maintaining cell viability while ensuring effective antibacterial performance. Given the enhanced antibacterial properties, the fabricated textiles hold significant potential for applications in medical textiles and wound dressings.Peer reviewe

MYC modulerar aktiviteten hos mitokondriekomplex I samt uttrycket av dess underenheter i trippelnegativ bröstcancer

Triple-negative breast cancer (TNBC), responsible for 15-20% of all breast cancer cases, is an aggressive subtype characterized by poor clinical prognosis, limited treatment options, and a high tendency for invasion and relapse. The transcription factor MYC, a key regulator of many cellular programs such as proliferation and apoptosis, is frequently overexpressed in TNBC, promoting oncogenic cell growth and survival, and thus cancer progression. In rapidly dividing cells, oxidative phosphorylation (OXPHOS) is upregulated to meet the increased bioenergetic, biosynthetic and redox demands. Mitochondrial complex I (CI), the first and largest complex in the electron transport chain, is a proton-translocating multi-subunit protein complex that plays a central role in aerobic energy metabolism. Studies by us and others have suggested that cancers with high levels of MYC rely heavily on OXPHOS and CI, presenting a potential vulnerability for therapeutic intervention. This thesis aimed to elaborate on these suggestions by further investigating the molecular and physiological impacts of MYC on CI in TNBC cell lines. Seven TNBC cell lines were chosen based on transcriptomic MYC signature data; four with high MYC target gene expression and three with low MYC target gene expression . Mitochondria were isolated from three biological replicates of each cell line and subjected to a CI activity assay. RNA sequencing data from these cell lines were bioinformatically analyzed to identify differentially expressed CI genes in cell lines with high and low MYC target expression. Five differentially expressed subunits were identified for subsequent validation with Western blotting (WB). The results revealed that TNBC cell lines with high MYC target expression exhibit slightly higher CI activity and increased abundance of all five investigated CI subunits. These findings suggest that MYC-driven metabolic reprogramming enhances CI activity and subunit expression in TNBC cells, enabling them to meet the increased need of bioenergetics and anabolic metabolism. These data highlight the potential of targeting MYC and CI with a synergistic approach and provides a foundation for further studies on specific subunits, including how their inactivation might influence CI activity under varying levels of MYC expression.Trippelnegativ bröstcancer (TNBC) står för 15–20 % av alla bröstcancerfall och är en aggressiv undertyp som kännetecknas av dålig klinisk prognos, begränsade behandlingsalternativ och en hög tendens till metastasering och återfall. Transkriptionsfaktorn MYC är en nyckelregulator för många cellulära program, såsom proliferation och apoptos och är ofta överuttryckt i TNBC, vilket främjar onkogen celltillväxt och därmed cancerprogression. I snabbt delande celler är oxidativ fosforylering (OXPHOS) uppregulerat för att möta det stigande behovet av bioenergetik, biosyntes och redoxbalans. Mitokondriekomplex I (CI) är det första och största komplexet i elektrontransportkedjan och spelar en central roll som protontransporterande proteinkomplex i aerob energimetabolism. Tidigare forskning har föreslagit att tumörer med höga nivåer av MYC är starkt beroende av OXPHOS och CI, vilket presenterar en potentiell sårbarhet för terapeutisk intervention. Syftet med denna avhandling var att fördjupa sig i dessa antaganden genom att ytterligare undersöka de molekylära och fysiologiska effekterna av MYC på CI i TNBC-cellinjer. Sju TNBC-cellinjer valdes ut baserat på transkriptomisk MYC-signaturdata; fyra linjer med högt uttryck av MYC-målgener och tre med lågt uttryck av MYC-målgener. Mitokondrier isolerades i tre biologiska replikat av varje cellinje och utsattes för en CI-aktivitetsanalys. RNA-sekvenseringsdata från dessa cellinjer analyserades bioinformatiskt för att identifiera olikt uttryckta CI-gener i cellinjer med högt och lågt MYC-uttryck. Fem olikt uttryckta underenheter identifierades och ytterligare validerades med Western blotting (WB). Resultaten visade att TNBC-cellinjer med högt MYC-uttryck uppvisar något högre CI-aktivitet och en ökad expression av alla fem undersökta CI-underenheter. Dessa fynd tyder på att MYC-driven metabolistisk omprogrammering förhöjer aktiviteten av CI samt uttrycket av underenheter i TNBC-celler för att möta det ökade kravet på bioenergetik och anabol metabolism. Dessa resultat lyfter fram möjligheterna med att rikta in sig på MYC och CI med en synergistisk strategi och utgör även en grund för ytterligare studier på specifika underenheter, inklusive hur deras inaktivering kan påverka CI-aktivitet under varierande nivåer av MYC-uttryck

Large‐scale ocean‐atmosphere interactions drive phytoplankton accumulation in the northern Antarctic Peninsula

The northern Antarctic Peninsula (NAP) region is a highly productive ecosystem that supports a large krill-based food web. In summer 2006, the NAP region had substantially elevated phytoplankton biomass, with surface chlorophyll-a concentrations that reached the greatest level during 2001–2023. Using the long-term in situ data from the U.S. Antarctic Marine Living Resources program, satellite observations, and ERA5 reanalysis products, the mechanisms of the elevated chlorophyll-a anomalies in summer 2006 were analyzed. The results suggest that the position of the Amundsen Sea Low (ASL) shifted considerably westward that summer, resulting in strong positive sea level pressure anomalies west of the NAP, which induced southerly wind anomalies and reduced the advection of moist airflow toward the NAP. This in turn reduced the cloud coverage and increased photosynthetically available radiation over this region, which directly increased the phytoplankton photosynthesis. The intensified radiation also increased the ocean temperature and strengthened stratification, which increased phytoplankton growth rates and allowed phytoplankton to accumulate in the upper euphotic zone. This work underlines the important role of coupled atmospheric-oceanic processes in generating large phytoplankton biomass in the NAP region

Selective separation of Am(iii)/Eu(iii) using heterocyclic bistriazolyl phosphonate grafted zirconia and titania solid phase extractants

Surface functionalization of metal oxides with phosphonic acid monolayers by covalent bonding enables the generation of robust hybrid materials with enhanced separation properties. Mesoporous crystalline zirconia and titania serve as applicable inorganic supports with high thermal stability and resistance to oxidation, acidity and radiolysis. We have fabricated selective solid phase extractants that efficiently separate americium and europium from each other, via straightforward grafting of the zirconia and titania surfaces with N- and S-donor complexing agents, namely 2,6-bis-triazolyl-pyridine derivatives. Separation factors (Am/Eu) up to 13 were obtained in binary solution at pH 2 and preference for Am over Eu was observed even in Eu excess solution. These stable hybrid materials can be utilized for separation purposes without substantial degradation, providing advantageous reusability and a greener option in comparison to commonly used solvent extraction methods.Peer reviewe

How the understanding of atmospheric new particle formation has evolved along with the development of measurement and analysis methods

The chain of chemical and physical processes leading to formation of new aerosol particles from gaseous precursors vapors is often called new particle formation (NPF). Although first observations of atmospheric NPF date back to more than a century ago, many aspects of the phenomenon and its importance on global climate remained unknown for a long time. Along with the development of more robust measurement techniques enabling continuous field measurements of particle size distributions down to the size of recently formed particles and their precursors vapors, NPF research has taken leaps forward in the past decades. In this article we review how the new measurement methods has enabled us to observe, analyze and classify atmospheric new particle formation events and how this has changed our understanding of the process and its significance in the atmosphere.Peer reviewe