V?it?suutiset

V?it?s: 26.9.2020 Tutkimus selvitti, miten CRISPR-Cas toimii kalabakteerissa taistelussa faageja vastaan (Hoikkala)

Aika:

26.9.2020 12:00 — 16:00


Sijainti: Muu, online
CRISPR-Cas on molekyylitason ty?kalupakki, joka on mahdollistanut geeninmuokkauksen ennenn?kem?tt?m?ll? tarkkuudella. Luonnossa CRISPR-Cas:n varsinainen rooli on toimia bakteerien puolustusj?rjestelm?n? niit? tartuttavia viruksia eli faageja vastaan. Se muodostaa bakteereissa muistij?rjestelm?n, jonka avulla tunnistetaan ja tuhotaan aiemmin tavattuja faageja. DNA:han koodatut faagimuistot periytyv?t sukupolvelta toiselle ja luovat ainutlaatuisen ikkunan bakteerien ja faagien yhteisevoluution tutkimiseen. Yhteisevoluution yksityiskohdat ovat viel? pitk?lti tuntemattomia, etenkin v?hemm?n tunnetuilla lajeilla. Jyv?skyl?n yliopistossa tarkastettavassa v?it?stutkimuksessaan Ville Hoikkala selvitti CRISPR-Cas:n toimintaa kalabakteeri Flavobacterium columnaressa.

F. columnare on kalanviljelylaitoksia piinaava bakteeri, joka aiheuttaa vuosittaisia kalatautiepidemioita Suomessa ja maailmalla. Bakteerin perim? sis?lt?? kaksi CRISPR-Cas j?rjestelm??, joista toinen tuhoaa faageja niiden DNA:n ja toinen RNA:n perusteella. Ymm?rt??kseen n?iden salaper?isten muistij?rjestelmien toimintaperiaatteita Ville Hoikkala tutki, kuinka n?m? j?rjestelm?t kehittyv?t luonnossa ja laboratorio-olosuhteissa. Faagien ja bakteerien yhteisevoluutiota seurattiin kalanviljelylaitokselta seitsem?n vuoden ajalta ker?tyist? n?ytteist?.

Bakteerin CRISPR-muistialueet lis?siv?t vuosien saatossa uusia muistij?lki? ja faagit muuntelivat perim??ns? voidakseen naamioitua n?ilt? muistoilta. Jatkotutkimukset laboratoriossa paljastivat, kuinka n?m? kaksi muistij?rjestelm?? ovat yhteydess? toisiinsa, mit? alueita ne faagin perim?st? tallentavat muistiinsa ja kuinka kalojen eritt?m?t kemikaalisignaalit voivat kiihdytt?? CRISPR-Cas -j?rjestelm?n toimivuutta.

CRISPR-Cas j?rjestelmien toiminnan tunteminen on perustana molekyylity?kaluille

Uudenlaisten CRISPR-Cas j?rjestelmien toimintaperiaatteiden selvitt?minen on t?rke?? bioteknologiaty?kalujen kehitt?misess?. Geeninmuokkaustekniikan lis?ksi RNA:ta tunnistavia CRISPR-Cas -j?rjestelmi? on hy?dynnetty muun muassa koronaviruksen diagnostiikassa.

”Bakteereista ja viruksista valjastetut molekyylity?kalut ovat modernin laboratorioty?n ja l??ketieteen kulmakivi?, ja uusia innovaatioita l?ydet??n jatkuvasti v?hemm?n tunnetuista lajeista”, Ville Hoikkala toteaa.

Ty?ll? on merkityst? my?s faagiterapialle, jossa antibiooteille vastustuskykyisi? bakteereita tuhotaan faageja hy?dynt?en.

”V?ltt??ksemme faageja kohtaan kehittyv?n vastustuskyvyn syntymisen, meid?n t?ytyy ymm?rt?? perinpohjaisesti, kuinka bakteerit puolustautuvat n?it? viruksia vastaan”, Ville Hoikkala korostaa.

Tutkimus osoittaa, ett? bakteeri hy?dynt?? CRISPR-Cas:n lis?ksi my?s muita immuunij?rjestelmi?, riippuen ravinneolosuhteista ja bakteerin is?nn?n l?sn?olosta.

Tutkimus on julkaistu Jyv?skyl?n yliopiston v?it?stutkimusten sarjassa JYU Dissertations 276, Jyv?skyl? 2020, ISSN 2489-9003, ISBN 978-951-39-8264-5 (PDF). Julkaisu on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa osoitteessa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8264-5

Tutkimusta ovat rahoittaneet?Suomen Akatemia, Koneen s??ti?, BONUS ja Jane ja Aatos Erkon s??ti?.

Ville Hoikkala kirjoitti ylioppilaaksi Jyv?skyl?n Lyseon lukiosta 2008 ja valmistui maisteriksi Jyv?skyl?n yliopistosta 2015 p??aineenaan solu- ja molekyylibiologia ja sivuaineenaan evoluutiogenetiikka sek? informaatioteknologia. Toimittuaan vuonna 2015 projektitutkijana CRISPR-Cas:n parissa Lotta-Riina Sundbergin tutkimusryhm?ss?, h?n aloitti aiheen parissa v?it?skirjaty?n vuonna 2016.

Lis?tietoja:
Ville Hoikkala,?ville.hoikkala@jyu.fi

FM Ville Hoikkalan solu- ja molekyylibiologian v?it?skirjan "Memoirs of a fish pathogen: how CRISPR-Cas captures phage encounters in Flavobacterium columnare" tarkastustilaisuus on 26. syyskuuta 2020 kello 12:00 Jyv?skyl?n yliopistossa. Vastav?itt?j?n? on professori Edze Westra (University of Exeter, Iso-Britannia) ja kustoksena on apulaisprofessori Lotta-Riina Sundberg (Jyv?skyl?n yliopisto). V?it?stilaisuuden kieli on englanti.

Yleis? voi seurata v?it?stilaisuutta verkkov?litteisesti. Linkki Zoom-webinaariin (suositellaan Zoom-sovellusta tai Google Chrome selainta): https://r.jyu.fi/dissertation-hoikkala-260920