Ni(II) Interactions in Boreal Paenibacillus sp., Methylobacterium sp., Paraburkholderia sp., and Pseudomonas sp. Strains Isolated From an Acidic, Ombrotrophic Bog

The uptake of nickel [Ni(II)] by Paenibacillus sp., Methylobacterium sp., Paraburkholderia sp., and Pseudomonas sp. strains isolated from a boreal bog was studied using batch experiments. All strains removed Ni(II) from the solution and the uptake efficiency was affected by the nutrient source, incubation temperature, time, and pH. As highest Ni uptake (with a maximum K-d of 1890 L/kg DW) was recorded for the Pseudomonas sp. strains, these bacteria were used in the following protein expression (SDS-PAGE and MALDI-TOFF), transmission electron microscopy (TEM) and EDS experiments. In addition, Freundlich and Langmuir sorption isotherms were determined. In the Ni(II) treated cells, dense crystalline intra-cellular accumulations were observed in TEM examinations, which were identified as Ni accumulations using EDS. SDS-PAGE and MALDI-TOFF spectra of Ni(II) treated cells showed several changes in the protein profiles, which can indicate active accumulation of Ni in these bacteria. Concurrently, we observed Ni(II) uptake to follow Freundlich and Langmuir isotherms, suggesting straight cellular biosorption in addition to the intra-cellular accumulation. The role of cellular (cell membrane and cell wall) functional groups involved in Ni(II) binding were therefore studied using Fourier transformation infrared spectroscopy. These analyses supported the potential role of the alcoholic hydroxyl, carboxyl and amine groups in Ni(II) binding in these bacteria, therefore suggesting two different Ni(II) uptake mechanisms; (i) intra-cellular accumulation [possibly connected to detoxification of Ni(II)], and (ii) straight biosorption on cell membrane/wall functional groups.Peer reviewe

Microbial communities in a former pilot-scale uranium mine in Eastern Finland – Association with radium immobilization

The bacterial, fungal and archaeal communities were characterized in 17 top soil organic and mineral layer samples and in top sediment samples of the Paukkajanvaara area, a former pilot-scale uranium mine, located in Eno, Eastern Finland. using amplicon sequencing and qPCR. Soil and sediment samples were in addition analyzed for (Ra-226), radium sulfate (SO42-), nitrate (NO3-) and phosphate (PO43-) concentrations. New bacterial strains, representing Pseudomonas spp., were isolated from the mine and reference area and used in laboratory experiments on uptake and leaching of radium (Ra). The effect of these strains on the sulfate leaching from the soil samples was also tested in vitro. Between 6 x 10(6) and 5 x 10(8) copies g(-1) DW (dry weight) of bacterial 16S rRNA genes, 5 x 10(5)-1 x 10(8) copies g(-1) DW archaeal 16S rRNA genes and 1 x 10(5)-1 x 10(8) copies g(-1) DW fungal 5.8S rRNA genes were detected in the samples. A total of 814. 54 and 167 bacterial, archaeal and fungal genera. respectively, were identified. Proteobacteria, Euryarchaeota and Mortiriella were the dominant bacterial, archaeal and fungal phyla, respectively. All tested Pseudomonas spp. strains isolates from Paukkajanvaara removed Ra from the solution, but the amount of removed Ra depended on incubation conditions (temperature, time and nutrient broth). The highest removal of Ra (5320 L/kg DW) was observed by the Pseudomonas sp. strain T5-6-I at 37 degrees C. All Pseudomonas spp. strains decreased the release of Ra from soil with an average of 23% while simultaneously increasing the concentration of SO42- in the solution by 11%. As Pseudomonas spp. were frequent in both the sequence data and the cultures, these bacteria may play an important role in the immobilization of Ra in the Paukkajanvaara mine area. (C) 2019 The Authors. Published by Elsevier B.V.Peer reviewe

The reduction of selenium(IV) by boreal Pseudomonas sp. strain T5-6-I – Effects on selenium(IV) uptake in Brassica oleracea

Peer reviewe

Neptuniumin sorptio magnetiittiin, hematiittiin ja korundiin sekä neptuniumin spesiaatio liuoksessa ja mineraalipinnalla

Neptunium on yksi käytetyssä ydinpolttoaineessa olevista transuraaneista plutoniumin, amerikiumin ja curiumin lisäksi. Sen lähteitä luonnossa ovat lähinnä ydinvoimateollisuus ja ilmakehän ydinasekokeet. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen turvallisuusanalyysien ja ydinvoimateollisuudesta sekä ydinasekokeista vapautuneiden nuklidien kulkeutumisen kannalta on tärkeää tuntea radioaktiivisten aineiden hydrogeokemiallinen käyttäytyminen ympäristössä. Pro gradu –työssä tutkittiin neptuniumin sorptiokäyttäytymistä ja spesiaatiota karbonaattivapaissa olosuhteissa magnetiittiin, hematiittiin ja korundiin. Pro gradu -tutkimukseen valituista mineraaleista korundi ja hematiitti ovat rakenteeltaan hyvin samankaltaisia mineraaleja ja siksi niiden pintaominaisuudet ovat vertailtavissa keskenään. Neptuniumin sorptiokäyttäytymisen odotettiin olevan melko samankaltainen näihin kahteen mineraaliin. Pro gradu -tutkimuksessa oltiin kiinnostuneita myös magnetiitin ja hematiitin sisältämän kahdenarvoisen raudan vaikutuksista neptuniumin spesiaatioon ja sorptioon mahdollisten hapetus-pelkistys-reaktioiden kautta. Pro gradu -tutkimuksessa neptuniumin sorptiota valittuihin oksidimineraaleihin tutkittiin sorptiokokeilla pH:n funktiona ja lisäksi sorptioisotermien avulla eri pH-arvoissa. Sorptiokokeiden tasapainottumisajan ja kiinteä/neste-suhteen vaikutusta tutkittiin koesarjoilla kaikissa kolmessa mineraalissa. Neptuniumin hapetustilaa ja spesiaatiota selvitettiin liuoksesta lantanidifluoridi-kerasaostuksella ja mineraalipinnalta XAFS-analyysillä. Pro gradu -tutkimuksen perusteella voidaan todeta neptuniumin sorptioon tutkittuihin oksideihin vaikuttavan neptuniumpitoisuus, pH ja mineraalin pitoisuus sekä pintaominaisuudet. Mineraalipitoisuuden ja liuoksen pH-arvon noustessa sekä neptuniumpitoisuuden laskiessa kasvaa neptuniumin suhteellinen sorptio mineraalipintaan. Rautaoksidien pinnoilla havaittiin neptuniumilla esiintyvän mahdollisesti kahdenlaisia sorptiopaikkoja. Lisäksi magnetiitilla arvioitiin olevan neptuniumia pelkistäviä ominaisuuksia. Hematiitilla ja korundilla puolestaan havaittiin olevan samanlaisia sorptio-ominaisuuksia. Neptuniumin hapetustilanmäärityksissä kerasaostuksella ja XAFS-analyysillä ei saatu luotettavaa tietoa liuoksessa ja mineraalipinnalla esiintyvän neptuniumin hapetustilasta

Etenevä sujumaton afasia : Opas sairastuneille

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tuottaa opas etenevää sujumatonta afasiaa sairastaville. Työ tehtiin yhteistyössä Afasiakeskuksen Etenevä sujumaton afasia (ESA) -ryhmän kanssa. Opas sisältää ohjeita ja neuvoja sairauden eri vaiheisiin sekä sisältää tärkeimmät tukipalvelut ja niiden yhteystiedot. Myös osio sairastuneiden omaisille on sisällytetty oppaaseen. Tästä osiosta vastuussa oli toinen opinnäytetyöpari. Opinnäytetyön tuotoksena valmistunutta opasta hyödynnetään Afasiakeskuksen ja Aivoliiton toiminnassa. Etenevä sujumaton afasia on Suomessa sekä maailmalla harvinainen sairaus. Se aiheuttaa puheen tuottamisen, puheen sekä tekstin ymmärtämisen ja kirjoittamisen ongelmia. Sen vaikutukset sairastuneen elämään ovat laajakirjoisia jo alkuvaiheessa ja sairauden edetessä tilanne vaikeutuu. Hoitoa sairauteen ei ole, mutta oireiden helpottaminen ja elämänlaadun parantaminen on mahdollista eri keinoin. Opinnäytetyössä tiedonkeruumenetelmänä käytettiin kuvailevaa kirjallisuuskatsausta. Afasiakeskuksessa toimivan ESA-ryhmän tarpeet kartoitettiin ja oppaan sisältö suunniteltiin näiden tarpeiden mukaisesti. Oppaan sisältöön hyödynnettiin lähes kaikki saatavilla ollut tieto, sillä varsinaista tutkimustietoa sairaudesta on niukasti saatavilla. Opinnäytetyön tuotoksena syntyi opas sairastuneille ja heidän omaisilleen. Oppaassa huomioitiin ESA-ryhmän toiveet oppaan sisällöstä ja heidän tarvitsemastaan tiedosta. Sairautta kuvailevien tietojen lisäksi, opas sisältää tärkeimmät tukipalvelut yhteystietoineen, apuvälineitä arkeen sekä neuvoja elämänlaadun säilyttämiseksi ja parantamiseksi. Opas luovutettiin Afasiakeskukselle ja he voivat käyttää sekä jakaa sitä parhaaksi näkemällään tavalla

Uptake and reduction of Se(IV) in two heterotrophic aerobic Pseudomonads strains isolated from boreal bog environment

Selenite (Se(IV), SeO32−) uptake and the effect of selenite supplement on protein synthesis was investigated in two Pseudomonas sp. strains isolated from a boreal bog. These aerobic bacteria efficiently reduced Se(IV) with intracellular reduced Se0 observed in the cytoplasm under dark aerobic conditions. The proteome analysis of Se(IV) supplement and temperature responses by SDS-PAGE gel electrophoresis showed variations in the protein expression on the 40–60 kDa regions following these stress factors, probably through enzymes associated to oxidative stress or temperature adaptation. NO3−/NO2−/SO42− addition enhanced Se(IV) uptake in both bacteria, but Se(IV) uptake sustained also under sulphur and nitrogen starvation. Our findings suggest two different transport mechanisms for Se(IV) uptake in these Pseudomonas sp. strains; a low affinity transport system up-regulated by NO3−/NO2−/SO42− and a distinct Se(IV)O32− regulated transport system. Following transport, Se(IV) is reduced in the cytoplasm, forming Se0 granules, visible in TEM and verified using EDX.Peer reviewe