Asiasana: Molekulaarinen kasvibiologia

Turun yliopiston tutkijat selvittivät mekanismeja, joiden avulla pussikielikotiloihin lukeutuvat merietanat pystyvät säilyttämään leviltä varastamansa vaurioalttiit viherhiukkaset toimintakykyisinä jopa kuukausia omien solujensa sisällä. Tutkimuksessa havaittiin, että etanat saavat viherhiukkasten valoreaktioissa aikaan hienovaraisia muutoksia, jotka mahdollistavat viherhiukkasten yhteyttämisen sujuvuuden myös valon voimakkuuden vaihdellessa voimakkaasti.

Etyleeni on yksi maailman tärkeimmistä orgaanisista hyödykekemikaaleista. Apulaisprofessori Yagut Allahverdiyeva-Rinteen johtama tutkimusryhmä Turun yliopistosta on kehittänyt ohuen keinotekoisen biofilmin, johon on upotettu etyleenin fotosynteettistä tuotantoa varten kehitettyjä syanobakteerisolutehtaita. Tuotetut keinotekoiset biofilmit pystyivät ylläpitämään etyleenin tuotantoa jopa neljäkymmentä päivää.

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.

Havupuumetsissä tapahtuva yhteyttäminen eli fotosynteesi on eräs globaalisti tärkeimmistä hiilinieluista. Toisin kuin lehtipuut, havupuut ovat ikivihreitä säilyttäen fotosynteesirakenteensa ympäri vuoden. Etenkin kevättalvella alhaisten lämpötilojen ja kirkkaan valon yhdistelmä altistaa neulaset oksidatiiviselle stressille, joka saattaisi johtaa fotosynteesikoneiston molekyylien ja solurakenteiden tuhoutumiseen. Turun yliopiston tutkijat löysivät kuusesta aiemmin tuntemattoman molekyylitason mekanismin, joka mahdollistaa puiden sopeutumisen talveen. 

Apulaisprofessori Yagut Allahverdiyeva-Rinteen johtama Turun yliopiston tutkimusryhmä on saanut Euroopan innovaationeuvoston rahoituksen uuden sukupolven fotosynteettisten solutehtaiden kehittämiseen.

Sinilevissä ilman hiilidioksidi sitoutuu yhteyttämisreaktioiden kautta kemiallisiin yhdisteisiin, joita voidaan jalostaa kulutusyhteiskunnan tarpeisiin. Väitöskirjatutkimuksessa selvitettiin sinilevien käytön mahdollisuuksia ja rajoituksia bioteknologian solutehtaina.

Mikrolevät ja syanobakteerit eli sinilevät runsastuvat, jos vesistöön lasketaan huonosti puhdistettuja jätevesiä. Dimitar Valevin väitöstutkimuksessa selvitettiin, voidaanko näiden eliöiden ravinteiden tarvetta hyödyntää jätevesien puhdistamiseen. Jätevesiä puhdistavat eliöt voisivat mahdollisesti samalla tuottaa auringonvalon energian avulla arvokkaita yhdisteitä.

Kestävän kehityksen mukaista kemikaalien tuottoa syanobakteereissa voidaan merkittävästi parantaa ottamalla käyttöön uusia synteettisen biologian työkaluja syanobakteerien muokkauksessa, osoittaa Turun yliopistossa tarkastettava Kati Thielin väitöstutkimus. Fotosynteettinen syanobakteeri toimii luonnollisena biologisena katalyyttinä, joka muuntaa yksinkertaiset lähtöaineet, hiilidioksidin ja veden, valoenergian avulla suoraan halutuksi lopputuotteeksi.

Tutkimus edellä -podcastin uudessa jaksossa puhutaan energiasta ja sen tulevaisuudesta.

Vuoden tiedekirja -palkinto on myönnetty Turun yliopiston molekyylibiologian ja astrobiologian yliopisto-opettaja, dosentti Kirsi Lehdolle teoksesta Astrobiologia. Elämän edellytyksiä etsimässä (Ursa). Palkinto on suuruudeltaan 10 000 euroa.