The Zebrafish Breathes new Life into the Study of Tuberculosis

Tuberculosis (TB) is a global health emergency. Up to one-third of the world’s population is infected with Mycobacterium tuberculosis, and the pathogen continues to kill 1.5 million people annually. Currently, the means for preventing, diagnosing, and treating TB are unsatisfactory. One of the main reasons for the poor progress in TB research has been a lack of good animal models to study the latency, dormancy, and reactivation of the disease. Although sophisticated in vitro and in silico methods suitable for TB research are constantly being developed, they cannot reproduce the complete vertebrate immune system and its interplay with pathogens and vaccines. However, the zebrafish has recently emerged as a useful alternative to more traditional models, such as mice, rabbits, guinea pigs, and non-human primates, for studying the complex pathophysiology of a mycobacterial infection. The model is based on the similarity between Mycobacterium marinum – a natural fish pathogen – and M. tuberculosis. In both zebrafish larvae and adult fish, an infection with M. marinum leads to the formation of macrophage aggregates and granulomas, which resemble the M. tuberculosis infections in humans. In this review, we will summarize the current status of the zebrafish model in TB research and highlight the advantages of using zebrafish to dissect mycobacterial virulence strategies as well as the host immune responses elicited against them. In addition, we will discuss the possibilities of using the adult zebrafish model for studying latency, dormancy, and reactivation in a mycobacterial infection

Identification of novel antigen candidates for a tuberculosis vaccine in the adult zebrafish (Danio rerio)

Public Library of Science open acces

Inhibitor of apoptosis 2 and TAK1-binding protein are components of the Drosophila Imd pathway

The Imd signaling cascade, similar to the mammalian TNF-receptor pathway, controls antimicrobial peptide expression in Drosophila. We performed a large-scale RNAi screen to identify novel components of the Imd pathway in Drosophila S2 cells. In all, 6713 dsRNAs from an S2 cell-derived cDNA library were analyzed for their effect on Attacin promoter activity in response to Escherichia coli. We identified seven gene products required for the Attacin response in vitro, including two novel Imd pathway components: inhibitor of apoptosis 2 (Iap2) and transforming growth factor-activated kinase 1 (TAK1)-binding protein (TAB). Iap2 is required for antimicrobial peptide response also by the fat body in vivo. Both these factors function downstream of Imd. Neither TAB nor Iap2 is required for Relish cleavage, but may be involved in Relish nuclear localization in vitro, suggesting a novel mode of regulation of the Imd pathway. Our results show that an RNAi-based approach is suitable to identify genes in conserved signaling cascades

In vitro and ex vivo proteomics of Mycobacterium marinum biofilms and the development of biofilm-binding synthetic nanobodies

The antibiotic-tolerant biofilms present in tuberculous granulomas add an additional layer of complexity when treating mycobacterial infections, including tuberculosis (TB). For a more efficient treatment of TB, the biofilm forms of mycobacteria warrant specific attention. Here, we used Mycobacterium marinum (Mmr) as a biofilm-forming model to identify the abundant proteins covering the biofilm surface. We used biotinylation/streptavidin-based proteomics on the proteins exposed at the Mmr biofilm matrices in vitro to identify 448 proteins and ex vivo proteomics to detect 91 Mmr proteins from the mycobacterial granulomas isolated from adult zebrafish. In vitro and ex vivo proteomics data are available via ProteomeXchange with identifiers PXD033425 and PXD039416, respectively. Data comparisons pinpointed the molecular chaperone GroEL2 as the most abundant Mmr protein within the in vitro and ex vivo proteomes, while its paralog, GroEL1, with a known role in biofilm formation, was detected with slightly lower intensity values. To validate the surface exposure of these targets, we created in-house synthetic nanobodies (sybodies) against the two chaperones and identified sybodies that bind the mycobacterial biofilms in vitro and those present in ex vivo granulomas. Taken together, the present study reports a proof-of-concept showing that surface proteomics in vitro and ex vivo proteomics combined is a valuable strategy to identify surface-exposed proteins on the mycobacterial biofilm. Biofilm surface–binding nanobodies could be eventually used as homing agents to deliver biofilm-targeting treatments to the sites of persistent biofilm infection.Peer reviewe

Save the children organisation's support family activity from a parent's point of view

Opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia Pelastakaa Lapset ry:n järjestämää tukiperhetoimintaa. Tavoitteenamme on selvittää lasten vanhempien kokemuksia tukiperhetoiminnasta. Tutkimuksen tarkoituksena on myös saada vanhemmilta palautetta, jonka avulla Pelastakaa Lapset ry voi kehittää tukiperhetoimintaansa vielä paremmin perheitä palvelevaksi. Kysyntää tukiperhetoiminnalle on paljon enemmän kuin tarjontaa, mikä kertoo siitä, että tukiperhetoiminta on hyvä keino auttaa tuen tarpeessa olevaa lasta ja hänen vanhempiaan. Yleensä lapsi viettää tukiperheessään sovitusti yhden tai kaksi viikonloppua kuukaudessa. Pelastakaa Lapset ry:n järjestämä tukiperhetoiminta on vapaaehtoistoimintaa, joka tarjoaa lapsille suunnitelmallisen tuen ja huolenpidon. Tukiperhetoiminta on tärkeä lastensuojelun avohuollon tukitoimi. Tutkimuksemme osoittaakin, että tukiperhetoimintaa pidetään hyvänä palveluna. Vanhemmat olivat tyytyväisiä tukiperheisiinsä ja näkivät tukiperhetoiminnan juuri heille oikeana tukimuotona. Tukiperhetoiminnalle toivottiin enemmän näkyvyyttä, koska se ei ole ihmisille tarpeeksi tuttu asia. Vanhempien kokemukset tukiperhetoiminnasta olivat positiivisia. Tukiperhetoiminnan kautta vanhemmat olivat saaneet apua lasten hoitoon ja arjessa jaksamiseen. Vanhemmat toivoivatkin, että kaikilla tukiperhettä tarvitsevilla olisi mahdollisuus sellaiseen. Vanhemmat olivat myös tyytyväisiä tukiperheen ja Pelastakaa Lasten kanssa tehtävään yhteistyöhönThe purpose of our Bachelor´s Thesis is to investigate Save the Children organisation´s support family activity. Our goal is to clarify parent´s experiences of the activity. One purpose of the study is to get feedback from the parents´. This helps Save the Children organisation to improve their support family activity to serve the families better. The demand of support families exceeds the supply which tells us that support family activity is a good way of helping the child and his or her family who are in need of support. Usually child spends time in a support family one or two weekends in a month. Save the Children organisation´s support family activity is voluntary work which provides systematic support and care for the children. Support family activity is an important support activity in child welfare as far as open care is conserned. Our study indicates that support family activity is good service from the parents´ point of view. Parents´were satisfied in their support families and they find it to be the right support activity for them. Parents´wish that support family activity could be more visible because it is not very familiar thing to people. Parents´experiences in support family activity were positive. Through the support family activity parents´ got help in child care and they got more strength to carry on in everyday life. Parents`wished that all the people that are in need of support family could get one. Parents´were also satisfied in the cooperation with support family and Save the Children organisatio

Banaanikärpäsen immuunivasteen negatiivinen säätely

Banaanikärpäsen immuunivasteen negatiivinen säätely Ihmisen immuunipuolustus voidaan jakaa synnynnäiseen ja hankittuun immuniteettiin. Synnynnäistä immuniteettia tarvitaan rajoittamaan infektion leviämistä sen alkuvaiheessa sekä ohjaamaan hankitun immuunivasteen käynnistymistä. Synnynnäisen immuniteetin vasteiden säätelyssä avainasemassa ovat signalointireitit, jotka aktivoituvat solun pinnalla olevien reseptoriproteiinien tunnistettua suoraan mikrobirakenteita tai toisten solujen erittämiä viestimolekyylejä, sytokiinejä. Puutteet synnynnäiseen immuniteettiin liittyvissä signalointiketjuissa altistavat infektioille, toisaalta liian voimakas tai aiheetta aktivoituva immuunireaktio on syynä moniin autoimmuuni- ja tulehdussairauksiin, kuten allergioihin, nivelreumaan ja psoriasikseen. Banaanikärpänen (Drosophila melanogaster) on jo pitkään ollut runsaasti käytetty mallieläin ja onkin osoittautunut hyödylliseksi muun muassa synnynnäisen immuniteetin tutkimisessa. Kärpäsellä immuunipuolustusta patogeenisiä bakteereita, sieniä ja hiivoja vastaan säätelevät Toll-, Imd- ja JAK/STAT-signalointireitit, jotka muistuttavat läheisesti ihmisen Toll-like Receptor (TLR)-, Tumor Necrosis Factor (TNFR)- ja JAK/STAT-signalointireittejä. Vaikka näiden reittien positiivista säätelyä on tutkittu runsaasti viimeisen kymmenen vuoden aikana, ei negatiivisesta säätelystä tiedetä vielä paljoakaan. Väitöstutkimuksessa pyrittiin löytämään uusia banaanikärpäsen immuunipuolustusta negatiivisesti sääteleviä molekyylejä ja mekanismeja. Kullekin signalointireitille tehtiin genominlaajuinen RNA-häirintään (RNAi) perustuva seulonta viljellyissä banaanikärpäsen soluissa, minkä jälkeen löydettyjen geenituotteiden merkitystä kärpäsen immuunipuolustukselle tutkittiin tarkemmin. Imd-reitin negatiivisessa säätelyssä löydettiin kaksi uutta molekyyliä: tumassa toimiva zfh1-transkriptiotekijä sekä reitin kohdegeeninä aktivoituva Pirk, jonka osoitettiin estävän signaalinvälitystä reitin reseptorikompleksin toimintaa häiritsemällä. Myös banaanikärpäsen JAK/STAT-signaloinnille löydettiin uusi reseptoritason säätelymekanismi: ET on signalointia estävä solukalvoproteiini, joka muistuttaa rakenteeltaan ihmisen IL-6-reseptoria ja JAK/STAT-signalointia säätelevää proteiinia gp130:ta. Myös Toll-signalointireitin negatiiviksi säätelijöiksi löydettiin uusia kandidaatteja. Tutkimus osoittaa, että banaanikärpäsen immuunipuolustuksen signalointiketjujen säätelyyn osallistuu useita molekyylejä, ja säätelyä tapahtuu monella tasolla, mukaan lukien transkriptiotason säätely, negatiivisten palautejärjestelmien (negative feedback loop) käyttö, sekä reseptorikompleksien toiminnan estäminen. Koska immuunivasteita ohjaavat signalointiketjut ovat säilyneet hyvin evoluutiossa, voidaan banaanikärpäsellä saatuja tuloksia mahdollisesti hyödyntää myös ihmisen immuunijärjestelmän toiminnan ymmärtämiseksi.The human immune system consists of innate and adaptive immunity. Athough the adaptive immune response can be highly specific against various pathogens, it takes days to get fully operational. Over those days the innate immunity is needed for limiting the infection as well as regulating the initiation of the adaptive response. Innate immune reactions are regulated by signaling cascades, which are activated by receptors that recognize microbial structures and secreted cytokine molecules. Both the Toll-like receptor (TLR) signaling cascade and the tumor necrosis factor (TNFR) signaling cascade lead to activation of the transcription factor NF-κB and expression of its numerous target genes. Another group of important regulators of inflammatory and stress responses are the Signal Transducer and Activator of Transcription (STAT) molecules, which are activated by several cytokines, such as interleukins, and the Janus kinases (JAKs). Deficiencies in the signaling cascades regulating the innate immune responses predispose people to infections, whereas too vigorous or inappropriate immune reactions cause several inflammatory and autoimmune diseases. Because the JAK/STAT signaling cascade is important in the regulation of many other biological processes as well, for example the proliferation and differentiation of blood cells, disturbances in the signaling can also lead to hematopoietic diseases and cancer. The fruit fly Drosophila melanogaster has long served as an amenable and widely-used model organism in various aspects of biological research, including studying innate immunity. The usefulness of the fruit fly in this branch of research was demonstrated for example by the nomination of the Nobel Prize in Medicine in 2011 to Jules Hoffmann and Bruce Beutler for their findings showing the similarity between the human and Drosophila innate immune systems. The Toll, Imd and JAK/STAT signaling cascades found in Drosophila closely resemble the TLR, TNFR and JAK/STAT pathways in humans. As the Toll and Imd pathways lead to production of antimicrobial peptides, they play a key role in flies’ resistance against pathogenic bacteria, fungi and yeast, whereas the JAK/STAT pathway regulates stress responses and cell-mediated immunity. Although these pathways have been intensely studied during the last decades, and it has also become clear that they need to be tightly controlled; in Drosophila, the molecules and mechanisms responsible for their negative regulation have remained largely elusive. The aim of this study was to identify and characterize novel gene products that negatively regulate the Drosophila immune response, as well as assess their possible conservation between flies and man. In order to identify novel gene products, an RNA interference –based screen was conducted for each signaling pathway in cultured Drosophila cells. Thereafter the identified genes were further studied. Two novel regulators were identified for Imd signaling: a nuclear transcription factor zfh1 and pirk, which is a target gene of Imd signaling. Overexpression of pirk silenced Imd pathway response also in vivo, making the flies more susceptible to bacterial infection. Pirk was shown to interact with the pathway receptor PGRP-LC and the closest downstream component imd, which suggests it might act by disturbing the function of the receptor complex. Zfh1 regulates at least some of the Imd pathway target genes also in vivo, and its human homolog ZEB1 appears to participate in regulation of TNFR signaling in human cells. A new mechanism for JAK/STAT pathway regulation was also discovered. ET is a cell membrane protein, which resembles the Drosophila JAK/STAT pathway receptor Dome as well as the human IL-6 receptor and its associated protein gp130. ET was shown to negatively regulate JAK/STAT signaling both in vitro and in vivo using ET RNAi flies and several in vivo assays. In addition, ET interacts with the receptor Dome and the kinase hop, and thereby regulates the phosphorylation and activation of the transcription factor Stat92E. New candidates for negative regulators of Drosophila Toll pathway were also identified. This study shows that the signaling cascades mediating Drosophila immune response are regulated by several molecules and at multiple levels, using mechanisms such as transcriptional regulation, negative feed-back loops and inhibition of receptor complexes

Interior Design Bot : toimitilasuunnittelun digitaalinen apuväline

Työympäristöt ja työskentelytavat muuttuivat digitalisaation ja Covid-19-pandemian myötä. Uusien työtapojen ja työympäristöjen ymmärtäminen ja suunnittelu kasvatti tarvetta käyttäjien laajemmalle kuulemiselle. Tämä voi kuitenkin johtaa suunnittelijan työmäärän kasvuun. Tähän pyritään vastaamaan kehittämällä uudenlaista tulokulmaa osallistamiseen. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää toimeksiantajalle millä tavoilla heidän kehittämänsä keskustelubotin käytöstä osallistamisessa voisi olla eniten hyötyä. Ensimmäiseksi selvitettiin miten kyselyt ja verkkokyselyt toimivat sekä millaisia verkkokyselytyökaluja on saatavilla. Kyselytyökaluja testattiin ja verrattiin keskustelubottiin. Toiseksi selvitettiin asiantuntijahaastattelujen avulla, miten käyttäjiä osallistetaan ja miten osallistaminen vaikuttaa käyttäjiin ja työyhteisöihin. Verkkokyselyt paljastuivat tehokkaiksi tavoiksi osallistaa suuria käyttäjämääriä, jos kyselyiden muotoilu, käyttökokemus ja kysymystenasettelu oli onnistunutta. Verkkokyselyitä on kehitetty interaktiivisempaan suuntaan, mutta vain yksi keskustelubotin kaltainen työkalu löytyi. Osallistaminen oli muuttunut digitaaliseksi ja tapahtui pääasiassa kyselyiden, työpajojen sekä haastattelujen avulla sellaisille henkilöille, joilla oli päätösvaltaa projektiin liittyen. Osallistamisen vaikutus näkyi työyhteisössä hyvinvoivina ja tuottavina yksilöinä. Osallistaminen vaikutti myös organisaation palvelu- ja kilpailukykyyn ja pandemiasta selviytymiseen. Tuloksista pääteltiin keskustelubotin käytön voivan säästää aikaa, aktivoida käyttäjiä, lisätä kyselyjen vastausprosenttia sekä tarjota osallistavampaa tapaa perinteisille kyselyille. Keskustelubotin käytön pohdittiin jättävän käyttäjiin muita kyselyitä todennäköisemmin tunteen kuulluksi tulemisesta ja mahdollisesti auttavan muutospelon hallintaa. Kyselyiden tekemiseen ja vastausten läpikäymiseen käytettävä aika voitaisiin käyttää muihin osallistamisen menetelmiin, joissa suunnittelija on suorassa kontaktissa käyttäjään. Tutkimuksen tulosten avulla voidaan kehittää apuväline, joka palvelee käyttäjiä sekä suunnittelijoita. Tulevaisuudessa olisi hyödyllistä tutkia sellaisia muutosprosesseja, joissa apuväline on ollut käytössä. Asiasanat: Keskustelubotti, käyttäjälähtöinen suunnittelu, muutosvastarinta, osallistaminenDigitalization and the pandemic have changed work environments and ways of working. Understanding new ways of working and new work environments increased the need for hearing the users more broadly. That could lead to increased workloads for the designer, however. The aim is to respond to this by developing a new kind of approach to participatory design. This study aimed to investigate the ways that a chatbot could be the most useful in user participation. The first step was to find out how surveys and online surveys work as well as what kind of survey tools were available. The surveys were then tested and compared to the chatbot. Secondly, experts were interviewed to determine how users are currently being participated and how that participation affects the users and the work communities. Web surveys were revealed to be an efficient way to participate users, if the design, user experience and the way of questioning were properly executed. More interactive web surveys have been developed, but only one instance of a chatbot-like tool was found. User participation had digitalized and was conducted primarily with surveys, workshops and interviews, and mainly involved persons with authority over a project. The effect of user participation was seen in the work community as healthy and productive individuals. The participation also affected the organizations’ serviceability, competitivity, as well as their ability to survive the pandemic. It was determined that using a chatbot could save time, activate users, increase response rate and provide a more engaging alternative to traditional surveys. It was deemed that using the chatbot could leave the users with a sense of feeling heard and assist in managing fear of change. The time used to design the surveys and go through the responses could be instead spent on other methods of participation where the designer is in direct contact with the user. The results of the study could be applied to developing a tool serving both the users and the designers. In the future, studying the change processes where the tool has been employed may be useful. Keywords: Chatbot, user oriented design, resistance to change, participatory desig