U11-48K-proteiinin toiminta ja säätely U12-tyypin intronien silmukoinnissa

The removal of noncoding sequences, or introns, from the eukaryotic messenger RNA precursors is catalyzed by a ribonucleoprotein complex known as the spliceosome. In most eukaryotes, two distinct classes of introns exist, each removed by a specific type of spliceosome. The major, U2-type introns account for over 99 % of all introns, and are almost ubiquitous. The minor, U12-type introns are found in most but not all eukaryotes, and reside in conserved locations in a specific set of genes. Due to their slow excision rates, the U12-type introns are expected to be involved in the regulation of the genes containing them by inhibiting the maturation of the messenger RNAs. However, little information is currently available on how the activity of the U12-dependent spliceosome itself is regulated. The levels of many known splicing factors are regulated through unproductive alternative splicing events, which lead to inclusion of premature STOP codons, targeting the transcripts for destruction by the nonsense-mediated decay pathway. These alternative splice sites are typically found in highly conserved sequence elements, which also contain binding sites for factors regulating the activation of the splice sites. Often, the activation is achieved by binding of products of the gene in question, resulting in negative feedback loops. In this study, I show that U11-48K, a protein factor specific to the minor spliceosome, specifically recognizes the U12-type 5' splice site sequence, and is essential for proper function of the minor spliceosome. Furthermore, the expression of U11-48K is regulated through a feedback mechanism, which functions through conserved sequence elements that activate alternative splicing and nonsense-mediated decay. This mechanism is conserved from plants to animals, highlighting both the importance and early origin of this mechanism in regulating splicing factors. I also show that the feedback regulation of U11-48K is counteracted by a component of the major spliceosome, the U1 small nuclear ribonucleoprotein particle, as well as members of the hnRNP F/H protein family. These results thus suggest that the feedback mechanism is finely tuned by multiple factors to achieve precise control of the activity of the U12-dependent spliceosome.Väitöskirjassani olen kuvannut lähetti-RNA:n silmukoimiseen osallistuvan proteiinin U11-48K toimintaa ja säätelyä. Lähetti-RNA:n silmukointi on välttämätön vaihe geenien ilmentymisessä, ja sen häiriöt voivat aiheuttaa sairauksia. Näin ollen silmukoinnin ja sen säätelymekanismien tunteminen ovat tärkeitä sekä yleisesti geenien ilmentymisen ymmärtämiselle että silmukoinnin häiriöistä aiheutuvien tautien diagnosoinnille ja hoidolle. Lisäksi väitöskirjassani kuvatut tulokset antavat viitteitä aitotumallisten eliöiden ja niiden lähetti-RNA:n muokkaukseen osallistuvien prosessien evoluutiosta. Aitotumallisia eliöitä, kuten kasveja ja eläimiä, erottaa tumattomista eliöistä, kuten bakteereista ja arkeista, mm. niiden geenien rakenne. Aitotumallisten eliöiden geenit ovat tyypillisesti jakaantuneet proteiineja koodaaviin jaksoihin eli eksoneihin, joita erottavat toisistaan introneiksi nimitetyt jaksot. Geenien ilmentymisen ensimmäinen vaihe on DNA:n geenien sisältämän informaation kopioiminen lähetti-RNA:ksi, joka toimii mallina proteiinien synteesille. Proteiinisynteesin onnistumiselle on oleellista, että lähetti-RNA:sta poistetaan proteiinia koodaamattomat intronijaksot. Tämä silmukoinniksi nimitetty prosessi on siten välttämätön välivaihe aitotumallisten eliöiden geenien ilmentymiselle. Useimmissa aitotumallisissa eliöissä introneja on kahta toisistaan selvästi eroavaa alatyyppiä, jotka tunnetaan U2- ja U12-tyypin introneina. Tässä tutkimuksessa olen selvittänyt U12-tyypin intronien silmukointia ja sen säätelyä. Tulokseni osoittavat, että proteiini U11-48K on välttämätön U12-tyypin intronien silmukoinnille, ja siten myös U12-tyypin introneja sisältävien geenien ilmentymiselle. Jotta näiden geenien toiminta ei häiriintyisi, on myös U11-48K-proteiinin määrää soluissa säädeltävä tarkasti. Väitöskirjassani osoitankin, että U11-48K:n ilmentymistä säädellään muuttamalla sitä itseään koodaavaan lähetti-RNA:n silmukointia: ylimääräiset U11-48K:ta koodaavat lähetti-RNA:t silmukoidaan poikkeavalla tavalla, mikä johtaa niiden tuhoamiseen ja proteiinisynteesin estymiseen. Sekä U12-tyypin intronit että U11-48K-proteiinin määrää säätelevä mekanismi ovat säilyneet useimmilla hyvin kaukaista sukua olevilla aitotumallisilla eliöillä, kuten eläimilla ja kasveilla. Tämä viittaa siihen, että molemmat prosessit olivat olemassa jo kaikkien aitotumallisten eliöiden kantamuodossa, todennäköisesti noin miljardi vuotta sitten. Näiden mekanismien säilyminen näin pitkiä aikoja osoittaa, että niillä on ja on ollut merkittävä rooli aitotumallisten eliöiden, myös ihmisen, elintoimintojen kannalta. Aiemmissa tutkimuksissa onkin todettu useiden perinnöllisten sairauksien johtuvan silmukointimekanismien häiriöistä. Näin ollen on mahdollista että kuvaamani säätelymekanismin häiriöt saattavat myös olla osallisena joihinkin toistaiseksi määrittämättömiin periytyviin tauteihin

Coping with Difficult Weather and Snow Conditions : Reindeer herders’ views on climate change impacts and coping strategies

Peer reviewe

How clonal differences and within-tree heterogeneity affect pore properties of hybrid aspen wood and biochar?

Production of applicable and homogeneous biochar for soil amendment purposes would benefit from knowledge on how feedstock heterogeneity impacts key biochar pore properties and how the properties are transformed due to pyrolysis. This study aimed (1) to quantify how clonal differences and within-tree heterogeneity of a hybrid aspen feedstock (wood) impact biochar pore properties and (2) to estimate how pore properties of non-pyrolysed wood materials are transformed when pyrolysed into biochar. The study was conducted by collecting samples from a hybrid aspen (Populus tremula L. x Populus tremuloides Michx.) clonal field trial. Key pore properties of non-pyrolysed and pyrolysed wood samples were quantified with 3D X-ray imaging and quantitative image analyses. The results demonstrated how pyrolysis shifted distinctively bi-modal pore size distributions of the wood samples towards smaller pore size regions. The bi-modal wood tissue structure controlled the pore structure also in the biochars. Due to decreasing cell wall thicknesses, the pyrolysis increased the porosity of the materials. While the thermal process homogenized differences in the wall thicknesses, the thicknesses of the feedstock were also shown to control the resulting thicknesses in the biochars. Mechanisms of biochar pore property formation can be considered important when designing applicable biochars for a chosen purpose. Clonal differences and within-tree heterogeneity had a direct impact only on the wall thicknesses and the pore diameters of vessels. These impacts can be of interest when planning feedstock utilization in biochar production. However, the results suggest that relatively homogeneous biochar can be produced from hybrid aspen feedstocks.Peer reviewe

Stapled truncated orexin peptides as orexin receptor agonists

The peptides orexin-A and -B, the endogenous agonists of the orexin receptors, have similar 19-amino-acid C-termini which retain full maximum response as truncated peptides with only marginally reduced potency, while further N-terminal truncations successively reduce the activity. The peptides have been suggested to bind in an α‐helical conformation, and truncation beyond a certain critical length is likely to disrupt the overall helical structure. In this study, we set out to stabilize the α‐helical conformation of orexin‐A15–33 via peptide stapling at four different sites. At a suggested hinge region, we varied the length of the cross-linker as well as replaced the staple with two α-aminoisobutyric acid residues. Modifications close to the peptide C‐terminus, which is crucial for activity, were not allowed. However, central and N‐terminal modifications yielded bioactive peptides, albeit with decreased potencies. This provides evidence that the orexin receptors can accommodate and be activated by α-helical peptides. The decrease in potency is likely linked to a stabilization of suboptimal peptide conformation or blocking of peptide backbone–receptor interactions at the hinge region by the helical stabilization or the modified amino acids.Peer reviewe

Triptaanien kustannusvaikuttavuus akuutin migreenikohtauksen hoidossa

Tiivistelmä myös ruotsiksi ja englanniksiTiivistelmä myös ruotsiksi ja englanniks

Toimistotyöntekijöiden työhyvinvointi : Tauottamalla vähemmän istumista ja lisää yhteisöllisyyttä?

Runsas yhtämittainen istuminen on riski terveydelle. Työympäristöön tarvitaan erilaisia keinoja vähentää istumista ja lisätä fyysistä aktiivisuutta. Nykyään myös työskennellään useissa eri työyhteisöissä, jotka eivät välttämättä muodostu yhtä tiiviiksi kuin aiemmin. Tutkimuksessa selvitettiin taukoliikuntasovelluksen käytön vaikutuksia toimistotyöntekijöiden istumiseen, fyysiseen aktiivisuuteen ja yhteisöllisyyteen sekä työ- ja toimintakykyyn liittyviin tekijöihin. Tarkasteltiin sovelluksen käyttöönottoprosessia sekä vaikutuksia kustannuksiin ja työn tuottavuuteen. Interventio vähensi liikkumattomuutta ja lisäsi kevyttä liikkumista. Se tehosti muun muassa koettua palautumista, lisäsi tarmokkuutta sekä vähensi tuki- ja liikuntaelinten rasittuneisuutta. Yhteisöllisyyteen interventiolla oli vähäisiä vaikutuksia. Sovelluksen kokeilun onnistuminen ja käytön juurtuminen arkeen oli monimuotoinen prosessi. Se oli yhteydessä työntekijän omiin tarpeisiin, mieltymyksiin ja kokemuksiin sekä työhön, työyhteisöön ja työpaikkaan sovelluksen käytön eri vaiheissa

Aluekehittämisen verkostoyhteistyön toiminta- ja rahoitusmallit: Kohti vaikuttavaa verkostotyötä

Aluekehittämisessä kyse on useimmiten joko ”ilkeistä ongelmista” tai ”monitahoisista mahdollisuuksista”, joiden ratkaiseminen tai hyödyntäminen ei ole mahdollista vain yhden toimijan kyvyillä, osaamisella ja resursseilla. Tämä korostaa verkostomaista otetta kehittämistyöhön. Hallitusohjelman mukaisen alue- ja kaupunkikehittämisen sekä kansallisten alueiden kehittämisen painopisteiden ja instrumenttien valmistelun tueksi on tarvittu analyysiä erilaisista verkostoyhteistyön toiminta- ja rahoitusmalleista. VALUMA-hankkeessa on rakennettu kokonaiskuvaa verkostomaisesta alueiden kehittämisestä sekä koottu oppeja aluekehittämisen verkostoista Suomessa ja muissa maissa. Lisäksi selvityksessä on analysoitu erilaisten verkostoyhteistyön toimintamallien mahdollisia vaikutuksia aluekehittämisen kokonaisuudessa sekä valtion roolia ja mahdollisen kannustin- tai ohjelmarahoituksen merkitystä. Selvityksen perusteella kansallisesti vaikuttava aluekehittämisen verkostotyön kokonaisuus vaatii aluekehittämistoimijoiden yhteistyönä rakennetun tietopohjan, selkeän tavoitteen ja poliittisen tuen aluekehittämiselle, aluekehittämisen kyvykkyyksien ja vertaisoppimisen vahvistamista sekä ilmiö- ja teemapohjaisen rahoituksen järjestämistä verkostotyölle.Tämä julkaisu on toteutettu osana valtioneuvoston selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa(tietokayttoon.fi). Julkaisun sisällöstä vastaavat tiedon tuottajat, eikä tekstisisältö välttämättä edusta valtioneuvoston näkemystä

Asymmetrical excitation of surface plasmon polaritons on blazed gratings at normal incidence

We present results of numerical simulations and preliminary experiments to investigate and characterize the effect of asymmetrical coupling of normally incident light to surface plasmon polaritons (SPPs) on metallic blazed gratings. Two types of blazed gratings are investigated, a two-dimensional (2D) area-coded binary grating and a one-dimensional (1D) slanted sinusoidal grating. The 2D blazed grating, which can be fabricated with standard e-beam lithography, is shown to have the same ability as the classical 1D blazed grating to enhance the strength of the −1st(+1st) evanescent order over the +1st(−1st) counterpart, which leads to the asymmetrical excitation of two counterpropagating SPP modes on the grating surface. The 1D blazed grating, as a reference, is also studied experimentally to verify the previous theoretical predictions. In our first experiments, the observed asymmetrical coupling effect is relatively weak compared with the optimal designs due to many practical limitations. However, good agreement between theory and experiment has been obtained, and physical insight concerning the observed SPP coupling phenomena has been gained. Further measures to realize stronger asymmetrical excitation of SPPs on blazed gratings at normal incidence are discussed