Generation of Flat and Curved Membranes by Inverse-BAR Domain Proteins

Biological membranes are tightly linked to the evolution of life, because they provide a way to concentrate molecules into partially closed compartments. The dynamic shaping of cellular membranes is essential for many physiological processes, including cell morphogenesis, motility, cytokinesis, endocytosis, and secretion. It is therefore essential to understand the structure of the membrane and recognize the players that directly sculpt the membrane and enable it to adopt different shapes. The actin cytoskeleton provides the force to push eukaryotic plasma membrane in order to form different protrusions or/and invaginations. It has now became evident that actin directly co-operates with many membrane sculptors, including BAR domain proteins, in these important events. However, the molecular mechanisms behind BAR domain function and the differences between the members of this large protein family remain largely unresolved. In this thesis, the structure and functions of the I-BAR domain family members IRSp53 and MIM were thoroughly analyzed. By using several methods such as electron microscopy and systematic mutagenesis, we showed that these I-BAR domain proteins bind to PI(4,5)P2-rich membranes, generate negative membrane curvature and are involved in the formation of plasma membrane protrusions in cells e.g. filopodia. Importantly, we characterized a novel member of the BAR-domain superfamily which we named Pinkbar. We revealed that Pinkbar is specifically expressed in kidney and epithelial cells, and it localizes to Rab13-positive vesicles in intestinal epithelial cells. Remarkably, we learned that the I-BAR domain of Pinkbar does not generate membrane curvature but instead stabilizes planar membranes. Based on structural, mutagenesis and biochemical work we present a model for the mechanism of the novel membrane deforming activity of Pinkbar. Collectively, this work describes the mechanism by which I-BAR domain proteins deform membranes and provides new information about the biological roles of these proteins. Intriguingly, this work also gives evidence that significant functional plasticity exists within the I-BAR domain family. I-BAR proteins can either generate negative membrane curvature or stabilize planar membrane sheets, depending on the specific structural properties of their I-BAR domains. The results presented in this thesis expand our knowledge on membrane sculpting mechanisms and shows for the first time how flat membranes can be generated in cells.Biologiset kalvot ympäröivät kaikkia soluja sekä mahdollistavat molekyylien eristämisen erillisiin osastoihin solun sisällä. Solukalvojen jatkuva ja hallittu muotoilu on välttämätöntä monien tärkeiden fysiologisten toimintojen varmistamiseksi. Solun jakautuminen, liikkuminen sekä ravintoaineiden ja solun pintareseptorien sisäänotto ovat kaikki esimerkkejä tapahtumista, jotka edellyttävät solukalvon muokkaamista. Tämän vuoksi on erittäin tärkeää ymmärtää solukalvojen rakennetta ja tunnistaa kaikki ne tekijät, jotka mahdollistavat tämän kalvojen muotojen sinfonian. Solu käyttää aktiinitukirangan synnyttämää voimaa liikuttaakseen solukalvoa eteenpäin muodostaen ulokkeita. Vaihtoehtoisesti solukalvon liike voi suuntautua kohti solun keskustaa, mikä mahdollistaa materiaalin sisäänoton. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että aktiini toimii yhdessä useiden solukalvoja muokkaavien proteiinien kanssa näissä tärkeissä tapahtumissa. Suurin kalvoja muokkaava proteiiniperhe on BAR-domeenin sisältävät proteiinit. Vaikka BAR-proteiineja on tutkittu paljon, niiden toiminnan mahdollistavia molekyylimekanismeja ei vielä juurikaan tunneta. Tämän väitöskirjan osatavoitteena oli analysoida I-BAR-proteiiniperheen jäsenten IRSp53:n ja MIM:n rakennetta ja toimintamalleja. Käyttämällä useita toisiaan tukevia menetelmiä (esim. elektronimikroskopia ja systemaattinen mutageneesi) pystyimme osoittamaan, että I-BAR-proteiinit sitovat PI(4,5)P2-lipidejä sisältäviä kalvoja, taivuttavat kalvoja negatiiviseen suuntaan ja ovat osallisena solukalvon sormimaisten ulokkeiden muodostuksessa. Väitöskirjani tärkein saavutus on uuden BAR-proteiinin Pinkbar:in biokemiallisten, rakenteellisten sekä fysiologisten ominaisuuksien kuvaaminen. Väitöskirjassa osoitetaan, että Pinkbar-proteiinia esiintyy merkittävästi munuaisen ja suoliston pintasolukossa (enterosyyteissä). Enterosyyteissä Pinkbar esiintyy usein yhdessä Rab13-proteiinia sisältävien vesikkeleiden kanssa. Poiketen muista tutkimistamme I-BAR-proteiineista, Pinkbar ei taivuta kalvoja vaan tukee niitä suorien rakenteiden muodostuksessa. Tässä väitöskirjassa esitän mallin siitä, miten oletamme Pinkbar-proteiinin muokkaavan solukalvoja. Tämä väitöskirjatyö kuvaa niitä mekanismeja joita I-BAR-proteiinit käyttävät muokatessaan solukalvoja, sekä antaa uutta tietoa näiden proteiinien biologisista tehtävistä. Lisäksi tämä työ esittää todisteita siitä, että I-BAR-proteiiniperheen sisällä on toiminnallisia ja rakenteellisia eroja. Tässä väitöskirjassa esitetyt tulokset laajentavat aiempaa käsitystämme solukalvojen muokkausmekanismeista, sekä esittävät ensimmäistä kertaa miten proteiini voi tukea suoria solukalvoja

Työtoiminta ilon ja tyytyväisyyden lähteenä

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää mielenterveyskuntoutujien tyytyväisyyttä työtoimintaan eräässä Uudenmaan työtoimintaa järjestävässä yksikössä. Tavoitteena oli tuottaa tietoa mielenterveyskuntoutujien tyytyväisyydestä työtoimintaan ja selvittää, onko sillä myönteistä vaikutusta elämänhallintaan. Tavoitteena oli myös, että työtoiminnan laatua voisi kehittää tutkimustuloksien perusteella. Opinnäytetyön keskeisiä käsitteitä ovat mielenterveys ja sen häiriöt, skitsofrenia, mielenterveyskuntoutuja, työtoiminta ja elämänhallinta. Teoriaosuudessa käsitellään myös opinnäytetyön tutkimusmenetelmää, eli kvantitatiivista tutkimusta. Aineisto on kerätty kyselylomakkeella, johon vastasi 30 mielenterveyskuntoutujaa. Opinnäytetyön tuloksista selvisi, että mielenterveyskuntoutujat ovat pääosin joko erittäin tai melko tyytyväisiä työtoimintaan tässä yksikössä. Kyselyssä kartoitettiin myös, mikä on mieleisintä työtoiminnassa. Tärkeimmiksi asioiksi tulosten perusteella koettiin työn tekeminen, ystävät ja ruokailu. Ilo ja tyytyväisyys ovat tuntemuksia, joita työtoiminta vastaajissa herättää. Tulosten perusteella voidaan myös todeta, että työtoimintaan osallistuminen parantaa mielenterveyskuntoutujien elämänhallintaa.The purpose of this thesis was to chart how satisfied mental health rehabilitees are with their work try-out at the work try-out unit in the Province of Uusimaa. The aim was to produce information about the satisfaction of mental health rehabilitees towards their work try-out and to study whether working has a positive effect on life management. The aim was also that the results of this thesis could develop the quality of work try-outs in the future. The central concepts of this study included mental health and its disorders, schizophrenia, mental health rehabilitee, work try-out and life management. In the theoretical, part the quantitative study method is also dealt with. The material was collected with questionnaires of which 30 men-tal health rehabilitees replied. The results show that the majority of the interviewees were either pleased or very pleased with the work try-out. The study also charted the most pleasant aspects of work try-out. As the most important fields were experienced the work itself, friends and mealtimes. Rehabilitees received a sense of happiness and satisfaction from their work try-out. According to the results the mental health rehabilitees’ life management was improved during the period of work try-out

Vuorovaikutteinen heuristinen optimointi yksityismetsien suunnittelussa.

Tutkimusartikkeli: Ilmastonmuutos ja kasvunvaihteluArtikkelissa esitetään HERO-nimisen heuristisen optimointimenetelmän sovellus vuorovaikutteiseen metsäsuunnitteluun. Vuorovaikutteisessa eli interaktiivisessa yksityismetsien suunnittelussa metsänomistaja ja suunnittelija käyttävät suunnitteluohjelmistoa yhteisessä suunnitteluistunnossa toistaen suunnittelulaskelmia tarvittaessa useaan kertaan. Metsänomistajan tavoitteet pyritään kuvaamaan mahdollisimman kattavasti jo ensimmäisessä suunnittelulaskelmassa. Ohjelmistolta saatavan välittömän palautteen pohjalta voidaan muuttaa tavoitemuuttujiksi määriteltyjä metsää ja sen kehitystä kuvaavia tunnuksia sekä niiden tärkeyssuhteita, jos laadittu suunnitelma ei tyydytä metsänomistajaa. Tavoitemuuttujia ja niiden painoarvoja tai muita optimoinnin perusteita muutetaan kunnes aikaansaatu suunnitelma tyydyttää metsänomistajaa. Suunnittelulaskelmien myötä opitaan tilan tai metsäalueen tuotantomahdollisuudet ja nähdään miten erilaiset metsän hoidon ja käytön tavoitemallit vaikuttavat metsästä saataviin hyötyihin sekä metsän kehittymiseen. Vuorovaikutteista optimointia testattiin Pohjois-Karjalan metsälautakunnan yksityismetsien metsäsuunnittelun kehittämishankkeessa. Kymmenen metsänomistajaa osallistui testiin. Useimmille testiin osallistuneista metsänomistajista kyettiin tuottamaan ensimmäistä suunnittelulaskelmaa tyydyttävämpi suunnitelma muuttamalla optimointitehtävää yhteen tai useampaan kertaan, mikä osoittaa vuorovaikutteisen suunnittelun hyödyllisyyden. Vuorovaikutteisuus parantaa asiakaslähtöisen suunnittelun edellytyksiä

Optimoinnin käyttö yksityismetsien tilatason metsäsuunnittelussa

TiedonantoTutkimuksessa selvitettiin optimoinnin käyttöä ja kehittämismahdollisuuksia yksityismetsien tila tason metsäsuunnittelussa. Aineisto (n = 25) kerättiin puhelimitse teemahaastatteluilla, joiden kohteena olivat Metsäkeskuksen alueiden metsäsuunnittelupäälliköt ja -asiantuntijat. Haastattelujen perusteella optimointia ei juuri käytetä ainakaan Metsäkeskuksen toteuttamassa yksityismet sien tilatason suunnittelussa lukuun ottamatta varsinaisen suunnittelukauden jälkeisen pidemmän aikavälin ennustelaskentaa. Syyt optimoinnin vähäiseen käyttöön ryhmiteltiin tutkimuksessa kysyntä-, tarjonta-, työkalu- ja suunnittelukulttuurisyihin. Kysyntäsyyt liittyvät omistajien vähäiseen kiinnostukseen optimointilaskelmia kohtaan. Tarjontasyyt liittyvät suunnittelijoiden taitoihin tai muihin edellytyksiin toteuttaa optimointilaskelmia osana tilatason suunnittelua. Työkalusyyt viittaavat suunnitteluohjelmiston käytön vaikeuteen tai käytössä ilmenneisiin ongelmiin, jotka voivat laskea luottamusta optimoinnista saataviin tuloksiin. Suunnittelukulttuurisyyt sisältävät käytäntöjä, joissa metsän käsittelyjä tarkastellaan pelkästään metsikkötasolla ja jotka perustuvat tavoitteeseen noudattaa metsänhoitosuosituksia. Optimoinnin vähäisestä käytöstä huolimatta haastatellut nostivat esiin useita optimoinnin mahdollisia käyttötilanteita ja hyötyjä. Esim. alustavan suunnitelman laatiminen optimointilaskelmien avulla ennen toimenpide-ehdotusten maastotarkastuksia nähtiin mielenkiintoiseksi mahdollisuudeksi. Tällöin suunnittelija voi kuviolla keskittyä arvioimaan optimoinnin valitsemaa toimenpidettä, mikä voi säästää suunnitteluun käytettyä aikaa ja siten pienentää suunnittelukustannuksia. Optimoinnin käyttö metsäsuunnittelussa ei ole itseisarvo, vaan siitä on oltava hyötyä suunnittelun tilaavalle omistajalle tai sen toteuttajalle. Mahdolliset käyttötilanteet kannattaisikin selvittää ja niistä saatavat hyödyt arvioida kunnolla

Osinkotulojen verotus Suomessa

Siirretty Doriast

Testauskäytäntöjen rakentaminen ja SCADA toteutuksien simulointi

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää yrityksen PlantSys SCADA-järjestelmän testauskäytäntöjä. Testauksen tueksi oli määrä kehittää testausdokumentti, joka luo selkeän rakenteen testausprosessille ja helpottaa samalla testaajan työtä. Lisäksi testaamisen tueksi oli määrä tutkia mahdollisuuksia automatisoida testausprosessia osittain. Opinnäytetyössä perehdyttiin aluksi SCADA-järjestelmien, testaamisen ja simuloinnin teoriaan yleisesti. Tällöin voitiin paremmin punnita simuloinnin hyötyjä ja haittoja osana testausprosessia. Testauksen teorian, erityisesti ohjelmistotestauksen teorian pohjalta kyettiin suunnittelemaan testausdokumentaation rakenne ja sisältö mahdollisimman tehokkaaksi. SCADA-järjestelmien teoriaa puolestaan hyödynnettiin rajaamaan ohjelmistotestauksen metodeista käytettäviksi ne, jotka ovat hyödyksi SCADA valvomo-ohjelmistojen testauksessa. Opinnäytetyön tuloksena syntyi yhtenäinen testausdokumentti, joka yhdistää useita ohjelmistotestauksessa käytettyjä dokumentteja yhdeksi kokonaisuudeksi. Tämän testausdokumentin osat ovat: yleistiedot, testaussuunnitelma, testausaikataulu, testausyhteenveto sekä testauksen tulokset. Työn aikana jalostettiin myös testauskäytänteitä kehittämällä automatisoituja testausmenetelmiä. Simulointia ei käytännön testauksessa opinnäytetyön aikana hyödynnetty, sillä automaatiojärjestelmän ja laitosprosessin simulointiin tarvittavat resurssit olisivat suuremmat, kuin simuloinnista saatava hyöty

Rovaniemen matkailuyritysten alueellinen kilpailuyhteistyö

Tutkielmani aiheena on Rovaniemen matkailuyritysten alueellinen kilpailuyhteistyö. Kilpailuyhteistyö edustaa teoreettisella tasolla tehokkainta mahdollista toimintamuotoa, missä keskenään kilpailevat yritykset toteuttavat yhteistyötä kilpailun ohessa. Jotta kilpailuyhteistyöllä voitaisiin saavuttaa mahdollisimman hyvä lopputulos, tulisi toiminnan olla mahdollisimman suunniteltua, hyvin organisoitua ja johdettua. Hyvien lopputulosten saavuttaminen edellyttää kilpailuyhteistyöosapuolilta luottamusta toisiinsa ja sitoutumista suunniteltuihin toimenpiteisiin. Suunnitelmallisuuden puute saattaa johtaa yhteistyösuhteen toimimattomuuteen ja jopa epäonnistumiseen tavoiteltujen tulosten osalta. Toteutuessaan kilpailuyhteistyön on katsottu tuovan lisää osaamiseen ja parantavan yritysten tulosta. Matkailun tutkimuksessa kilpailuyhteistyö on ollut osa matkailualueiden kehittämistä ja niiden sisällä toimimista. Matkailussa yritykset vain harvoin kokevat toimivansa kilpailuyhteistyösuhteessa. Ennemmin ne kokevat tekevänsä joko puhdasta kilpailua tai yhteistyötä. Ongelmalliseksi matkailussa on ilmennyt kilpailuyhteistyön toteutuksessa kuilu strategisten suunnitelmien ja operatiivisen toiminnan välillä. Suunnitelmissa päätetyt toimet eivät toteudu yritysten päivittäisessä toiminnassa suunnitellulla tavalla, jolloin matkailukohteelle asetetut kehitystavoitteet saattavat jäädä saavuttamatta. Rovaniemen matkailu on kolmikantainen kokonaisuus. Sen sisällä toteutetaan kilpailuyhteistyötä useilla eri tavoilla. Kilpailuyhteistyö on yritysten välistä, mutta sen lisäksi myös Rovaniemen sisällä olevien kolmen alueen välistä. Kilpailuyhteistyötä toteutetaan vaihtelevasti ja sen ilmenemiseen tai kokonaan poisjäämiseen on useita erilaisia syitä. Kilpailuyhteistyön suunnitelmallisella toteuttamisella voisi olla mahdollista kehittää Rovaniemen matkailua nykyistäkin tehokkaammin