Tutkimus

Santala, Mangayil ja Rissanen akatemiatutkijoiksi

viitekuvakollaasissa kasveja, pelinappuloita ja erilaisia graafisia käyriä
Suomen Akatemian biotieteiden, terveyden ja ympäristön tutkimuksen toimikunta on valinnut 22 uutta akatemiatutkijaa. Tampereen yliopistosta rahoituksen saivat Suvi Santala, Rahul Mangayil ja Antti Rissanen tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Biotieteiden, terveyden ja ympäristön tutkimuksen toimikunta (BTY) painotti valinnoissaan tutkimushankkeiden korkeaa tieteellistä laatua, panostusta kansainväliseen yhteistyöhön sekä hakijoiden nousujohteista urakehitystä.

Toimikunta käyttää akatemiatutkijoiden tehtävien rahoitukseen tänä vuonna lähes 10 miljoonaa euroa.
Tehtäviin saapui 176 hakemusta ja rahoitusta sai noin 13 prosenttia. Rahoitetuista akatemiatutkijoista on naisia 32 prosenttia ─ hakijoista heitä oli 49 prosenttia.

Tietoa biopohjaiseen kemikaalien tuottoon ligniinistä ja hiilidioksidista

Suvi Santalan projekti on nimeltään Hiilidioksidin ja ligniinin hyödyntämisen metabolinen integrointi hiilen talteenoton ja biologisen tuoton tehostamiseksi (LingCO2).

Kasvibiomassan ligniinifraktio on niukasti hyödynnetty uusiutuva luonnonvara. Toisaalta myös hiilidioksidin hyödyntäminen raaka-aineena olisi tärkeää ympäristön ja ilmaston kannalta. Näiden raaka-aineiden hyödyntämiseksi on alettu kehittää mikrobipohjaisia prosesseja, mutta molempien hiilenlähteiden käyttöön liittyy vielä suuria haasteita; ligniini on hankala hajottaa ja toisaalta hiilidioksidipohjaiset prosessit ovat termodynaamisesti rajoittuneita.

Projektissa näihin haasteisiin vastataan integroimalla mikrobien metaboliaverkkoja uudella ja innovatiivisella tavalla, joka tehostaa sekä hiilidioksidin että ligniinin konvertointia tuotteiksi.

Projekti toteutetaan Tampereen yliopistossa ja se tuottaa tärkeää tietoa ja lähtökohdan kehittää uusia teknologioita biopohjaiseen kemikaalien tuottoon ligniinistä ja hiilidioksidista.

Lisää toimintoja bakteeriselluloosaan

Rahul Mangayilin projektissa muokataan proteiinien eritysreittejä Komagataeibacter rhaeticus -bakteerissa kasvatettavien funktionaalisten materiaalien suunnittelemiseksi.

Biologisesti muokattavat materiaalit -tutkimussuunta keskittyy muokkaamaan mikrobeja toiminnallisten biomateriaalien kehittämiseksi. Tutkimussuunnan perusmateriaalina on käytetty biohajoavaa, itsejärjestäytyvää ja helppotuottoista bakteeriselluloosaa. Haaste tällä hetkellä on se, että bakteeriselluloosan tuottokasvatuksissa on käytettävä ylimääräisiä mikro-organismeja tai jälkikäteen liitettäviä proteiineja toiminallisuuden saavuttamiseksi.

Haasteen voittamiseksi projektissa tutkitaan selluloosaa tuottavien bakteerien proteiinien eritysominaisuuksia ja tähän kehitetään geneettisiä työvälineitä. Projektissa hyödynnetään synteettisen biologian mahdollisuuksia monikäyttöisen materiaalin toiminnallisuuksien lisäämiseksi.

Geneettisten työvälineiden avulla rakennetaan proteiinien eritykseen rekombinanttisia osia, joilla voidaan lisätä toimintoja bakteeriselluloosaan. Projektissa syntyneiden työvälineiden avulla rakennetaan mikromuovia hajottava biomateriaali esimerkkinä toiminnallisuudesta.

Uutta tietoa metaanin kulumisesta järvissä

Antti Rissanen selvittää tutkimuksessaan uusia bakteeriprosesseja globaalissa hiilen kierrossa ja metaanipäästöjen vähentämisessä.

Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää gammaproteobakteereihin kuuluvien metanotrofien mikroaerobisten ja anaerobisten prosessien merkitys kasvihuonekaasu metaanin kulumisessa järvissä. Prosessit havaitaan ja mitataan kenttähavaintojen sekä järvinäytteillä ja järvistä eristetyillä metanotrofeilla tehtävien kokeiden avulla.

Tutkimuksessa käytetään 13C-isotooppitekniikoita ja moderneja molekyylibiologian tutkimusmenetelmiä. Prosessien geneettisen potentiaalin maailmanlaajuista esiintymistä tutkitaan lisäksi analysoimalla kansainvälisiä nukleotiditietokantoja.

Tutkimustulokset tulevat muuttamaan vallitsevaa tieteellistä käsitystä metaanin kulumisesta ja niitä voidaan hyödyntää arvioitaessa globaalimuutoksen vaikutusta ekosysteemien metaaninhapetuskapasiteettiin. Projektin aikana myös eristetään uusia metanotrofibakteerilajeja. Tutkituilla prosesseilla on myös merkittävä bioteknologinen potentiaali bio- ja maakaasun kaupallisessa hyötykäytössä.

Kuva: Jonne Renvall

Uusimmat uutiset kategoriassa Tutkimus

Uusimmat uutiset