Uutiset

Aaltoon saapui täydessä vauhdissa kokonainen ryhmä tutkimaan ääriolosuhteissa viihtyviä bakteereja

Apulaisprofessori Jarno Mäkelä sai inspiraation tutkimukseensa matkalla Yellowstonen kansallispuistoon. Tutkimus voi auttaa ymmärtämään, miten mikrobit käyttäytyvät äärilämpötiloissa.
Vasemmalta Taras Redchuk, Chris Hayes, Aakeel Wagay, Ada Pajari, Dan Noel, Eveliny Nery ja Jarno Mäkelä. Kaikki kuvat: Mikko Raskinen.
Vasemmalta Taras Redchuk, Chris Hayes, Aakeel Wagay, Ada Pajari, Dan Noel, Eveliny Nery ja Jarno Mäkelä. Kaikki kuvat: Mikko Raskinen.

Jarno Mäkelä aloitti biofysiikan apulaisprofessorina Aallon neurotieteen ja lääketieteellisen teknologian laitoksella syyskuun alussa. Samalla ovenavauksella Aaltoon siirtyivät hänen kanssaan tutkija Taras Redchuk, tutkijatohtorit Dan Noel ja Eveliny Nery, väitöskirjatutkijat Ada Pajari ja Aakeel Wagay, tutkimusassistentti Chris Hayes, sekä liuta laitteistoja, Suomen Akatemian myöntämä akatemiatutkijan rahoitus sekä Euroopan tutkimusneuvoston myöntämä ERC starting grant. 

”Aloitamme täydellä vauhdilla. Tämä on ryhmälle kuitenkin helpohko muutto, koska Viikin kampukselta on Otaniemen kampukselle vain 20 kilometriä. Ei tarvitse muuttaa toiseen kaupunkiin tai maahan”, Mäkelä sanoo. 

Mäkelän ryhmä tutkii pääasiassa lämpötilan vaikutusta solujen sisäiseen maailmaan käyttämällä uusia menetelmiä, kuten superresoluutiofluoresenssimikroskopiaa. Perustutkimuksen avulla pyritään rakentamaan nykyistä laajempia menetelmiä tutkia yksittäisen molekyylin liikettä. Mahdollisia sovelluksia on jo kuitenkin näköpiirissä. 

”Ilmastonmuutokseen liittyen puhutaan paljon keskilämpötilasta, mutta äärilämpötiloja tapahtuu paljon aiempaa enemmän. On tärkeää ymmärtää, miten mikrobit tuolloin käyttäytyvät. Lisäksi näitä termofiilisiä, lämpimässä viihtyviä bakteereja voidaan hyödyntää esimerkiksi biotekniikan prosesseissa.” 

Termofiilien lisäksi Mäkelän ryhmä tutkii myös mesofiilisiä organismeja, jotka viihtyvät parhaiten 20–40 asteen lämpötilassa, ja psykrofiilejä, jotka viihtyvät parhaiten matalissa lämpötiloissa, esimerkiksi antarktisella alueella. 

Jarno Mäkelä, kuva Mikko Raskinen
Jarno Mäkelä

Keula kohti Yellowstonea 

Jarno Mäkelä aloitti ensin opinnot silloisen Tampereen teknillisen yliopiston konetekniikan linjalla. Hän päätti kuitenkin ensimmäisen vuoden jälkeen jättää konetekniikan harrastukseksi. 

”Koneet ovat ihmisen suunnittelemia ja siten jo tiedetään, miten ne toimivat. Vaikka ihmisen tai muun organismin solut voidaan nähdä biologisina koneina, ymmärrys niiden toiminnasta on tosi vajavainen. Kun tutkijana rapsuttaa vähän pintaa, tieto loppuu todella nopeasti.” 

Mäkelä väitteli vuonna 2016 Tampereella laskennallisen systeemibiologian alalta, ja siirtyi sen jälkeen Oxfordiin tutkijatohtoriksi. Siellä hän alkoi tutkia kromosomibiologiaa ja oppi superresoluutiomikroskooppitekniikoista, jotka ovat edelleen harvinaisia Suomessa. Niistä on myönnetty Nobelin palkinto vuonna 2014. 

Oxfordissa Mäkelä vietti neljä vuotta, ja sen jälkeen vielä kaksi vuotta Stanfordissa. Kaliforniassa ollessaan Mäkelä lähti perheen kanssa matkalle kohti Yellowstonen kansallispuistoa. Tuon matkan aikana piirtyi pitkälti Mäkelän ryhmän nykyinen tutkimuslinja. 

”Luin pitkän automatkan aikana paksua tiiliskivikirjaa mikrobiologiasta ja mietin, mikä olisi tulevaisuuden tutkimusalueeni. Innostuin ekstremofiileistä, erityisesti termofiileistä, jotka kasvavat äärilämpötiloissa.” 

Termofiilit löydettiin ensi kertaa juuri Yellowstonen kuumista lähteistä. 

”Päätin yhdistää superresoluutiomenetelmät ääriolosuhteissa viihtyvien bakteerien tutkimukseen.” 

Viikkiin ja sieltä Otaniemeen

Stanfordissa ollessaan Mäkelä haki ja sai rahoituksen sekä Suomen Akatemialta, että Euroopan tutkimuskomissiolta. Hänestä tuli vuonna 2022 ryhmänvetäjä Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutissa. 

”Tutkijatohtorina olen ollut koko ajan puhtaasti biologian ryhmissä, vaikka minulla on teknillinen tausta. Olen ikään kuin puolessavälissä – Helsingin yliopistolla olin ehkä liian tekninen ja Aallossa olen taas kuin biologi”, Mäkelä sanoo. 

Mäkelän ryhmään alkoi hiljalleen saapua tutkijoita ympäri maailmaa, ja valtaosa heistä on biologeja.  

Väitöskirjatutkija Aakeel Wagay saapui Suomeen Intiasta Kashmirin alueelta heinäkuussa 2023. ”Tutkin, kuinka prokaryootit, kuten mesofiilit ja psykrofiilit sopeutuvat erilaisiin lämpötiloihin. Jokainen niistä pyrkii huolehtimaan solun sisäisestä tasapainosta, homeostaasista, selviytyäkseen.” 

Tutkijatohtori Dan Noel saapui Suomeen Isosta-Britanniasta niin ikään reilu vuosi sitten. ”Teen ekstremofiilien geenimuuntelua. Yritän myös luoda proteiinitagin, joka kestää korkeita, jopa 80 asteen lämpötiloja.”

Tutkijatohtori Eveliny Nery saapui Suomeen Brasiliasta maaliskuussa – keskelle takatalvea. Hän on sittemmin nauttinut lämpimästä kesästä ja mahdollisuudesta tehdä tutkimusta uudella tapaa. ”Olen aina tutkinut ekstremofiilejä. Tämä tutkimus on tosi mielenkiintoista, koska pääsen käyttämään aivan uudenlaista menetelmiä. Tehtäväni on saada bakteerit tuottamaan erilaisia fluoresoivia proteiinifuusioita, jotta voimme seurata niitä reaaliaikaisesti mikroskoopin avulla.” 

Tutkijatohtori Taras Redchuk on kotoisin Ukrainasta, mutta hän on ollut Suomessa jo 10 vuotta, ensin kahdessa muussa tutkimusryhmässä Helsingin yliopistolla. ”Vastuullani on laskennallisten analyysien tekeminen ja algoritmien kehittäminen. Autan myös muita analysoimaan mikroskoopista saatavia kuvia.” 

Tutkimusassistentti Chris Hayes on kotoisin Dundeesta, Skotlannista, ja hän tuli Suomeen reilu kaksi vuotta sitten, ensin suorittamaan maisteriopintoja ja sitten tekemään opinnäytetyötä Mäkelän ryhmässä. ”Autan ryhmän tutkijoita esimerkiksi tekemällä pienempiä kokeita. On hienoa päästä näkemään mikroskoopin avulla, mitä proteiineissa oikeasti tapahtuu.” 

Suomessa etelärannikon yliopistoja kolunnut väitöskirjatutkija Ada Pajari tutkii, miten ne proteiinit, jotka osallistuvat kolibakteerin (Escherichia coli) luontaiseen puolustukseen lämpötilastressiä vastaan, vaikuttavat myös bakteerin sopeutumisessa eri lämpötiloihin. ”Ryhmän yksi parhaita puolia on se, että meillä on monta eri näkökulmaa ja kulttuuria. Voimme oppia paljon toisiltamme.” 

Yhteystiedot:

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:

Lue lisää uutisia

Esko Valtaoja esittelemässä yleisölle radio-observatiivisen tutkimuksen historiaa
Kampus, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Ensimmäinen Tähtitiistai järjestettiin Marsiossa – katso tapahtuman tallenne ja liity mukaan seuraaville luennoille!

Ensimmäinen Tähtitiistai järjestettiin 8.10. Marsio-rakennuksen elokuvateatterissa, jonne saapui yleisöä sankoin joukoin. Etkö päässyt seuraamaan luentoa? Ei huolta! Katso tapahtuman tallenne verkosta.
Joukko ihmisiä keskustelemassa
Yhteistyö Julkaistu:

Aalto Thesis Day 2024 toi yhteen työnantajat ja Aallon kansainväliset maisteriopiskelijat

Tapahtumaan osallistui 40 yritystä ja noin 400 kansainvälistä maisteriopiskelijaa.
Fyysikkokilta Jyväskylässä. Kuva: Fyysikkokilta.
Opinnot Julkaistu:

Fyysikkokilta törmäsi yllättäen killan alumniin Jyväskylän normaalikoulun opettajahuoneessa

Aallon Fyysikkokilta törmäsi lukiokiertueellaan Jyväskylän normaalikoulun opettajahuoneessa johtavaan rehtoriin Antero Hietamäkeen, joka opiskeli teknillistä fysiikkaa ja matematiikkaa 1980-luvulla.
Uusi ympäristöystävällinen menetelmä selluloosan muokkaukseen kestäviä materiaaleja varten
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Uusi ympäristöystävällinen menetelmä selluloosan muokkaukseen kestäviä materiaaleja varten

Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet selluloosan muokkausmenetelmän, jossa myrkyllisiä liuottimia käytetään alle kymmenesosa perinteisiin menetelmiin verrattuna. Innovaatiota on mahdollista soveltaa ympäristöystävällisiin nanokomposiitteihin, selluloosapohjaisiin membraaneihin ja biolääketieteellisiin laitteisiin, jotka tukevat kestävää materiaalikehitystä.