Uusi geenisignalointireitti ohjaa sinilevän kasvua (Väitös: FM Juha Kurkela, 18.9.2020, molekulaarinen kasvibiologia)
FM Juha Kurkela tutki Turun yliopistossa tarkastettavassa väitöstutkimuksessaan sinilevien eli syanobakteerien RNA-polymeraasia. RNA-polymeraasi tuottaa ohjeet proteiinien valmistukseen aktivoimalla geenejä. Tutkimus tuo uutta tietoa syanobakteerien sopeutumisesta nopeasti muuttuviin ympäristöolosuhteisiin.
Tavallisesti syanobakteerien kasvu kiihtyy, kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus tai lämpötila nousee. Tutkimuksissa kuitenkin havaittiin, että korkea hiilidioksidipitoisuus tai kuumuus olivat erittäin haitallisia eräälle syanobakteerimutantille.
Mutanttikannalta poistettiin RNA-polymeraasin pienin alayksikkö, omega. Alayksikön poisto aiheutti ongelmia fotosynteesissä ja solunjakautumisessa, kun kanta altistettiin korkealle hiilidioksidipitoisuudelle.
– Tuloksemme todistaa, että omega ei ole välttämätön ilmakehän hiilidioksidipitoisuudessa, mutta sopeutumisessa korkeaan hiilidioksidipitoisuuteen tai kuumaan omega on välttämätön, Kurkela kertoo.
Itsenäisesti tapahtunut muutos omega-poistokannan perimässä mahdollisti kannan kasvun sekä korkeassa hiilidioksidissa että kuumuudessa. Kasvun mahdollistavia mutaatioita oli kaksi, ja molemmat paikannettiin aiemmin tuntemattomaan Ssr1600-proteiiniin.
– Tämä proteiini osoittautui erääksi RNA-polymeraasin toimintaa ohjaavaksi signalointiproteiiniksi, ja se kuului osaksi uutta geenisignalointireittiä, joka ohjaa syanobakteerien kasvua.
Syanobakteerit ovat tärkeitä perustuottajia, koska maapallon hiilensidonnasta noin kolmasosa tapahtuu syanobakteereissa. Kurkelan väitöskirjatutkimus tuo uutta tietoa syanobakteerien sopeutumisesta nopeasti muuttuviin ympäristöolosuhteisiin, joita on tälläkin hetkellä käynnissä maapallon ilmakehässä.
– Olemassa olevaa tietoa syanobakteerien geneettisestä säätelystä ei ole vielä niin paljoa, että niitä voitaisiin tarpeeksi tehokkaasti hyödyntää bioteknologisissa sovellutuksissa. Tulevaisuudessa syanobakteerien rooli ihmiselle hyödyllisten aineiden, kuten hiilineutraalien biopolttoaineiden tuottajina, tuleekin korostumaan, Kurkela kertoo.
***
FM Juha Kurkela esittää väitöskirjansa ”THE BIOLOGICAL ROLE OF OMEGA SUBUNIT OF CYANOBACTERIAL RNA POLYMERASE” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 18.9.2020 klo 12.00 (Turun yliopisto, Educarium, Edu 1 -luentosali, Assistentinkatu 5, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Karl Forchhammer (University of Tübingen, Saksa) ja kustoksena professori Eevi Rintamäki (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on molekulaarinen kasvibiologia.
Koronavirustilanteen vuoksi väitöstilaisuuden yleisömäärä paikan päällä on korkeintaan 50 henkilöä.
Yleisön on mahdollista seurata väitöstä etäyhteyden kautta: https://utu.zoom.us/j/66925649583
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
Väittelijän yhteystiedot: 044 3315 330, jhmkur@utu.fi
