Metagenomiset työkalut ja sovellukset kohti tyypin 1 diabetesta

Alkaa
Alkaa kello
12.00
Paikka

Arvo-rakennus, auditorio F114, Arvo Ylpön katu 34

Lin

MSc Jake Linin väitöstilaisuus

Metagenomic tools and applications toward Type 1 Diabetes (Metagenomiset työkalut ja sovellukset kohti tyypin 1 diabetesta)

Väitöskirja kuuluu bioinformatiikan alaan.

Vastaväittäjänä on PhD Anna Heintz-Buschart (German Centre for Integrative Biodiversity Research, Saksa). Kustoksena toimii professori Matti Nykter.

Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Laskennallinen mikrobipopulaatioiden havaitseminen tyypin 1 diabeteksen ulosteetäytteillä

Ihmisen autoimmuunisairauksien puhkeamiseen vaikuttavat hyvin monenlaiset häiriöt solujen toiminnassa ja autoimmuunisairauksien kirjo on hyvin laaja. Esimerkiksi ykköstyypin diabetes puhkeaa tyypillisesti lapsuuden aikana. Ykköstyypin diabetekseen sairastuneella henkilöllä immuunijärjestelmä tuhoaa insuliinia tuottavia haimasoluja, ja insuliinin määrä laskee haitallisen alas. Yksityiskohtaista tietoa ykköstyypin diabeteksen puhkeamismekanismeista ei ole, mutta useissa tutkimuksissa sairauden puhkeaminen on yhdistetty erilaisiin mikrobialtistuksiin ja erityisesti tietyn tyyppisiin virusinfektioihin.

Nykyaikaisten sekvensointiteknologioiden kehityksen myötä on mahdollista tuottaa laajoja metagenomiikka-aineistoja, joiden avulla saadaan yksityiskohtaista tietoa esimerkiksi vesi-, maaperä- tai ulostenäytteiden geneettisestä materiaalista. Metagenomiikkatutkimuksen avulla on myös mahdollista selvittää erilaisten mikrobiaalisten ja viruspohjaisten altistusten sekä populaatiodynamiikan vaikutusta ihmisen autoimmuunisairauksiin. Tässä työssä metagenomiikkatutkimusta sovelletaan viruspohjaisten ja mikrobiaalisten tekijöiden tutkimiseen ykköstyypin diabeteksen yhteydessä. Erityisesti työssä kehitettiin uusia menetelmiä lasten ja nuorten ulostenäytteistä saatujen metagenomiikka-aineistojen tilastolliseen ja laskennalliseen analyysiin.

Väitöskirjatyössä on kehitetty bioinformatiikkatyökalu Vipie, joka mahdollistaa metagenomiikkanäytteiden analysoinnin ja visualisoinnin helppokäyttöisessä web-pohjaisessa laskentaympäristössä. Bioinformatiikkatyökalu Vipie sekä kehitetyt menetelmät perustuvat avoimeen lähdekoodiin ja menetelmät ovat tällä hetkellä aktiivisessa käytössä useissa tutkimusryhmissä. Lisäksi väitöskirjatyön soveltavassa osiossa on raportoitu uusia biologisia löydöksiä ykköstyypin diabetekseen sairastuneiden lasten ja nuorten ulostenäytteiden virus- ja bakteerikannoista. Ykköstyypin diabetesta sairastavien henkilöiden suolistossa todettiin esimerkiksi olevan vahvempia bakteerien välisiä riippuvuuksia kuin terveellä henkilöllä.  

                                          ******

Linin väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 2388, Tampere University Press, Tampere 2018. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 1897, Tampere University Press 2018.