Lepinguline uurimistöö nr. 10-09-8/191

Uurimistöö üldeesmärk on jälgida ning analüüsida, kuidas uued (sh. karantiinsed) haigused mõjutavad meie metsi ja pargipuid. Projekti teine vajadus ja mõte tuleneb sellest, et seni uurimata ja täiesti tundmatud on meie poolt äsja avastatud, s.h. karantiinsete haiguste arengutsüklid, levimisviisid ja seepärast ka tõrjestrateegia. Kolmas aspekt on püüda avastada Eestile senini veel täiesti uusi ja äsja saabuvaid seenhaigusi. Selleks tuleb haigusproove kogu Eestist regulaarselt koguda ja laboratoorselt analüüsida, sealhulgas ka puhaskultuuride ning DNA meetodeil. DNA metoodika kasutamise vajalikkus tuleneb eelkõige sellest, et väga sarnaste tunnustega liike omavahel eristada ning vajadusel täpset liiki määrata. Viiendaks oli kavas uurida, kas uued invasiivsed haigused saabusid jõuliste patogeenidena või kujutavad endast vaid äsjaste ilmastiku-ekstreemsuste taustal rängalt kahjustada saanud peremeestaimede koloniseerijaid, s.t kas peremeestaimede (näiteks hariliku saare) kannatused hakkasid pihta uue haiguse saabudes või oli olulisim tegur ilmastiku ekstreemsus. Nimetatud eesmärgi täitmiseks analüüsiti saarte radiaalkasve. Projekti lõppeesmärk on olulisemate uute haiguste tõrjestrateegiate väljatöötamine kogu Eestile, mida pole võimalik teha ilma vastava kohapealse rakendusteadusliku uurimistööta. Niisamuti on tõrjestrateegiad olulised ka Eesti metsamajandusele, keskkonnateaduse ja –kaitsele ning sealhulgas üldsuse informeerimine meie metsalooduses toimuvatest patoloogilistest protsessidest. Mitte vähem tähtis pole ka Eesti metsapatoloogiateaduse vähemalt senise taseme hoidmine, uute kontaktide loomine ja esindamine rahvusvahelise erialase suhtluse tasandil. Käesolevas lühiaruandes peatutakse vaid selle rakendusteadusliku uurimistöö kõige olulisematel üldistavatel tulemustel. Detailsema ülevaate uurimistöös tehtust saab aruandele lisadest, mis koosnevad uurimistöö materjalide ja tulemuste põhjal koostatud ja avaldatud artiklitest. Artikleid on ilmunud nii rahvusvahelistes teadusväljaannetes nagu ajakirjad Forest Pathology ja New Disease Reports kui populaarteaduslikus ajakirjas Eesti Mets ning ajalehtedes Sakala ja Eesti Päevaleht. Muu hulgas on rahvusvahelistel foorumitel peetud süvateaduslikke ettekandeid ja rakenduslikes küsimustes loodushuvilisele üldsusele suunatud/tehtud töid (kirjavahetus – pärimised ja vastused käesoleva lepingulise uurimistöö küsimustes). Aruande koostaja on tänulik SA Keskkonnainvesteeringute Keskusele oluliste metsahaiguste alaste uuringute rahastamise eest, mis on olnud hindamatu toetus käesoleva aruande koostaja doktoritöö (Okkajäljemeetodi kasutamisest männi okkahaiguste epidemioloogilises uurimistöös, Tartu 2011) valmimisele ning seega ka oluliste rakendusteaduslike küsimuste lahendamisele

Keskkonnainvesteeringute Keskuse 2018.a. metsanduse programmi projekt nr. 15599

Jalakate tervislik seisund Eestis on olnud teemaks juba 1930ndatel aastatel, sellest ajast pärinevad patogeeni leiuandmed. Hilisemal ajal on jalakasurma kohta tehtud märkmeid pigem parkide ja haljasalade inventuurides. Esimeste sisulise jalakasurma analüüsini jõudsime alates 2013. aastast kui metsapatoloogideni tulid teated Tallinna linnas kahjustatud jalakatest. Üllatuslikult selgus, et Tallinna esimene isoleeritud jalakasurma tekitaja osutus võõraks Ameerika päritolu jalakasurma tekitaja alamliigiks Ophiostoma novo-ulmi subsp. americana. Hilisemad jalakate tervisliku seisundi hinnangud ja proovide kogumised toimusid juba kogu Eestis. Jalakas ja künnapuu on väärt linnahaljastuse puud, kuid on ka väga olulised liigid bioloogilise mitmekesisuse seisukohast, nendega on kohastunud elama mitmed erinevad spetsiifilised sambliku- ja seeneliigid. Kuigi, tegemist on vähelevinud metsapuudega (katvus ca 0,1%), siis linnakeskkonnas ja haljastuses tervikuna on jalakad esteetiliselt hinnatud liigid. Enne jalakasurma kahjutuse aega on jalakaid hinnatud üheks linnakeskkonda paremini taluvateks liikideks. Kui harilik jalakas on oluline bioloogilise mitmekesise hoidja metsakoosluses, siis künnapuu on ise kaitsealune puuliik. Jalasurma leviku ja kahjutuse hindamiseks ning analüüsiks ongi nimetatud projekt ellu kutsutud. Käesolev projekt analüüsis lisaks haigusetekitajatele ka kahjurputukaid ehk patogeeni siirutajaid. Täpsemad projekti eesmärgid on järgmised: 1) seirata jalakasurma tekitajate levikut ja ohtlikkust; 2) hinnata võimalike patogeeni vektoreid ja nende arvukust; 3) töötada välja ja testida patogeeni DNA põhiseid tuvastamise võimalusi kiireks avastamiseks; 4) katseala rajamine ja tõrjestrateegia välja töötamine

RMK lepinguline projekt 2016 - 2019: Kuusikute raieaja ja raieviiside mõju patogeenide levikule ja arvukusele ning puistu elurikkusele viljakates kasvukohatüüpides lõpparuande pikem versioon (LISA)

Käesolev uurimustöö on Eesti Maaülikooli ja Tartu Ülikooli kolme aastane lepinguline koostööprojekt. Iga osa koostasid või selle osa sisulist analüüsi juhtisid erinevad autorid, kes on nimetatud iga vastava aruande osa ees. Töö eesmärk on selgitada hariliku kuuse puistute majandamise (hooldus-, harvendus- ja sanitaarraie) mõju juuremädanike levikule ja kahjustusele ning seente ja epifüütide elurikkusele võrrelduna majandamata (raiumata) puistutega. Lepinguline töö jagunes järgmisteks osadeks: mullaseente elustik, lamapuidu seente elustik, seente elustik eluspuude puidus ja kändudes, samblike ja sammalde elustik, juurepessu antagonistid ning metsamajanduslik osa. Viimane sisaldab mädanike kahjude hinnanguid kuusikutes ja selle majanduslikke kalkulatsioone. Lepingulise koostööprojekti eesmärgid olid järgmised: 1. Hinnata erinevate metsamajandamise võtete, hooldusraiete korduse ning teostamise aja (puistu vanus ja aastaaeg) mõju patogeenide arvukusele, mullaelustikule ja epifüütidele viljakates kuuse-enamusega metsades. 2. Analüüsida teaduslikult kuusikute raieringi pikkuse mõju kuuse tüvepuidu sortimentide väljatulekule, tüvekahjustuste ulatusele ja elurikkusele. 3. Hinnata juuremädanikest tingitud majandusliku kahju suurust ja patogeenide arvukust viljakates kuusepuistutes (sh kändudes ja mullas) ning ühtlasi tuvastada potentsiaalseid juuremädanike antagoniste Eesti mulla- ja kliimatingimustes. 4. Koostada arvutusmudelid, mis võimaldavad erinevate sisendite (mädanike osakaal ja levik tüves, hooldusraiete aeg puistu vanusest ja vegetatsiooniperioodist lähtuvalt, mulla elurikkus) abil kirjeldada kuusikute kasvukäiku ja arvutada erinevaid tegureid arvestavad küpsusvanused, nt mahu- ja hinnaküpsus

Keskkonnainvesteeringute Keskuse (leping nr. 3-2_8/5671-5/2016) 2016.a. metsanduse programmi projekti nr. 12391

Vastavalt Eesti Maaülikooli (EMÜ) ja SA Keskkonnainvesteeringute Keskuse (KIK) vahel 30. novembril 2016. aastal sõlmitud lepingule nr. 3-2_8/5671-5/2016 teostati 2016.-2018. aastal olulisimate juuremädanike tekitajate leviku ja kahjustuse uuringud okaspuupuistutes. Projekti vastutavaks täitjaks: Eesti Maaülikooli metsandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse- ja metsaökoloogia õppetooli teadur Tiia Drenkhan ning projekti täitjateks Eesti Maaülikooli metsakasvatuse- ja metasökoloogia õppetooli laborant Katrin Jürimaa, doktorant Marili Laas, teadur Kalev Adamson ja dotsent Rein Drenkhan. Juurepessu kahjustuse modelleerimise mudelid koostas metsakorralduse- ja metsatööstuse osakonna teadur Allar Padari. Käesolev projekt on jätkuprojekt KIKi projektile nr. 3698 (2012-2014) „Olulisemate juuremädanike tekitajate leviku ja kahjustuste uuring Eestis“, mille tulemustes toodi välja võimalik kahjude hinnang sõltuvalt puistu keskmisest vanusest viljakate kuuse- ja männienamusega puistutes ning esitati mudelid juuremädanike ja eelkõige juurepessu kahjustuste (leviku) modelleerimiseks. Projekti esimeses järgus koguti proove vaid uuendusraie puistutest, seetõttu oli mudeli prognoosi täpsuse parandamiseks vajalik koguda lisaproove ka noorendike ja harvendusraie puistutest. Seda eesmärki silmas pidades koguti käesoleva projekti raames proove erineva vanusega männipuistutest: noorendikud, harvendusraie ja uuendusraie alad. Aruandes esitatakse hariliku männi andmestik, hariliku kuuse erinevates vanusevahemikus (1-20; 21-40; 41-60; 61-80; 81-100 ja üle 100) kogutud proovide tulemusi analüüsitakse ning esitatakse vastavad andmed RMK projekti „Kuusikute raieaja ja raieviiside mõju patogeenide levikule ja arvukusele ning puistu elurikkusele viljakates kasvukohatüüpides“ (kestvus 01.09.2016-31.08.2019) raames, mille põhitäitjate hulgas on ka käesoleva aruande autorid (R. Drenkhan, A. Padari, T. Drenkhan). Käesoleva projekti eesmärgiks on olulisemate juuremädanike tekitajate (juurepess ja külmaseen) leviku ulatuse ja liigilise koosseisu ning esinemise sageduse uurimine viljakates kasvukohatüüpides ning juurepessu kahjustuste modelleerimise mudeli täiendamine hariliku männi puistutest kogutud andmete põhjal. Okaspuupuistutes, mis moodustavad enamuse meie metsadest ja annavad olulisema osa saadavast tarbepuistust, põhjustavad juuremädanikud enim kahjustusi. Hinnanguliselt kaotab üksnes juurepessu tõttu metsaomanik kuni kolmandiku potentsiaalsest metsatulust ning kahju kogu Euroopas ulatub ca 790 miljoni euroni aastas (Woodward et al., 1998). Lisaks tuleb arvestada patogeenide võimalikke kahjutusi kliimamuutuste kontekstis, sest ilmastikus toimuvad muutused soodustavad patogeenide levikut. Projekti tulemused on olulised rahvusvahelises koostöös, näiteks juurepessu geneetilise struktuuri uuringute osas. Juurepessu geneetilise struktuuri tundmine on oluline efektiivsema tõrjestrateegia välja töötamiseks, see annab informatsiooni seene geneetilisest mitmekesisusest ning aitab hinnata patogeeni levikupotentsiaali ja elujõulisust. Tulemuste analüüsimisel on oluline taustainfona silmas pidada eelmise metsapõlve kändude nakkuskoormust noorendikes (so. mädaniku olemasolu kändudel) ning mädaniku ulatust raiekändudel (harvendusraie, uuendusraie alad). Käesoleva projekti tulemuste põhjal ei esitata konkreetseid numbreid juuremädanike poolt tekitatava majandusliku kahju suuruse kohta. Küll aga antakse hinnang sõltuvalt puistu vanusest ja metsa arenguklassist ning raieviisist männienamusega puistutes

A solid-phase transfection platform for arrayed CRISPR screens

Arrayed CRISPR‐based screens emerge as a powerful alternative to pooled screens making it possible to investigate a wide range of cellular phenotypes that are typically not amenable to pooled screens. Here, we describe a solid‐phase transfection platform that enables CRISPR‐based genetic screens in arrayed format with flexible readouts. We demonstrate efficient gene knockout upon delivery of guide RNAs and Cas9/guide RNA ribonucleoprotein complexes into untransformed and cancer cell lines. In addition, we provide evidence that our platform can be easily adapted to high‐throughput screens and we use this approach to study oncogene addiction in tumor cells. Finally demonstrating that the human primary cells can also be edited using this method, we pave the way for rapid testing of potential targeted therapies

A solid‐phase transfection platform for arrayed CRISPR screens [Corrigendum]

Since the publication of this study, it has come to our attention that a citation to the study by Bulkescher et al (2017) was omitted from the Introduction. The following sentence should have been included in the introduction: “A previously reported solid‐phase reverse transfection method for proteins (Bulkescher et al , 2017) was used for the delivery of RNPs for three endogenous genes suggesting the potential of solid‐phase reverse transfection for CRISPR/Cas9‐based gene editing, despite its low efficiency”. We apologise for any inconvenience this omission may have caused

Rezensionen

Rezensionen zu: 1) Licínio C. Lima, Paula Guimarães: European Strategies of Lifelong Learning. A Critical Introduction. Opladen: B. Budrich 2011. ISBN 978-3-86649-444-2. 2) Bernd Dewe, Martin P. Schwarz: Beraten als professionelle Handlung und pädagogisches Phänomen. Hamburg: Kovac 2011. ISBN 978-3-8300-5475-7. 3) Monika Kastner: Vitale Teilhabe: Bildungsbenachteiligte Erwachsene und das Potenzial von Basisbildung. Wien: Locker 2011. ISBN 978-3-85409-610-8. 4) Erich Ribolits: Bildung - Kampfbegriff oder Pathosformel. Über die revolutionären Wurzeln und die bürgerliche Geschichte des Bildungsbegriffs. Wien: Locker 2011. ISBN 978-3-85409-607-8. 5) Florian von Rosenberg: Bildung und Habitustransformation: empirische Rekonstruktionen und bildungstheoretische Reflexionen. Bielefeld: transcript Verl. 2011. ISBN 978-3-8376-1619-4. 6) Josef Schrader: Struktur und Wandel der Weiterbildung. Bielefeld: W. Bertelsmann 2011. ISBN 978-3-7639-4846-8

DNA-Methylome based Tumor Hypoxia Classifier Identifies HPV-negative Head & Neck Cancer Patients at Risk for Locoregional Recurrence After Primary Radiochemotherapy

BACKGROUND Tumor hypoxia is a paradigmatic negative prognosticator of treatment resistance in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC). The lack of robust and reliable hypoxia classifiers limits the adaptation of stratified therapies. We hypothesized that the tumor DNA methylation landscape might indicate epigenetic reprogramming induced by chronic intratumoral hypoxia. METHODS A DNA methylome-based tumor hypoxia classifier (Hypoxia-M) was trained in the TCGA-HNSCC cohort based on matched assignments using gene expression-based signatures of hypoxia (Hypoxia-GES). Hypoxia-M was validated in a multicenter DKTK-ROG trial consisting of Human Papilloma Virus (HPV)-negative HNSCC patients treated with primary radiochemotherapy (RCHT). RESULTS While hypoxia-GSEs failed to stratify patients in the DKTK-ROG, Hypoxia-M was independently prognostic for local recurrence (LR, HR=4.3, p=0.001) and overall survival (OS, HR=2.34, p=0.03) but not distant metastasis (DM) after RCHT in the both cohorts. Hypoxia-M status was inversely associated with CD8 T-cells infiltration in both cohorts. Hypoxia-M was further prognostic in the TCGA-PanCancer cohort (HR=1.83, p=0.04), underscoring the breadth of this classifier for predicting tumor hypoxia status. CONCLUSIONS Our findings highlight an unexplored avenue for DNA Methylation-based classifiers as biomarkers of tumoral hypoxia for identifying high-risk features in patients with HNSCC tumors. TRIAL REGISTRATION Retrospective observational study from the German Cancer Consortium (DKTK-ROG), not interventional

Regional-scale in-depth analysis of soil fungal diversity reveals strong pH and plant species effects in Northern Europe

Soil microbiome has a pivotal role in ecosystem functioning, yet little is known about its build-up from local to regional scales. In a multi-year regional-scale survey involving 1251 plots and long-read third-generation sequencing, we found that soil pH has the strongest effect on the diversity of fungi and its multiple taxonomic and functional groups. The pH effects were typically unimodal, usually both direct and indirect through tree species, soil nutrients or mold abundance. Individual tree species, particularlyPinus sylvestris,Picea abies, andPopulus x wettsteinii, and overall ectomycorrhizal plant proportion had relatively stronger effects on the diversity of biotrophic fungi than saprotrophic fungi. We found strong temporal sampling and investigator biases for the abundance of molds, but generally all spatial, temporal and microclimatic effects were weak. Richness of fungi and several functional groups was highest in woodlands and around ruins of buildings but lowest in bogs, with marked group-specific trends. In contrast to our expectations, diversity of soil fungi tended to be higher in forest island habitats potentially due to the edge effect, but fungal richness declined with island distance and in response to forest fragmentation. Virgin forests supported somewhat higher fungal diversity than old non-pristine forests, but there were no differences in richness between natural and anthropogenic habitats such as parks and coppiced gardens. Diversity of most fungal groups suffered from management of seminatural woodlands and parks and thinning of forests, but especially for forests the results depended on fungal group and time since partial harvesting. We conclude that the positive effects of tree diversity on overall fungal richness represent a combined niche effect of soil properties and intimate associations