FM Janita Thusbergin bioinformatiikan alaan kuuluva väitöskirja

Molecular effects of missense mutations - Bioinformatics analysis of genetic defects (Missense-mutaatioiden molekyylitason vaikutukset - geneettisten sairauksien bioinformatiikka-analyysi)

tarkastetaan 2.7.2010 klo 12 Tampereen yliopiston Finn-Medi 1:n auditoriossa, Biokatu 6, Tampere.

Vastaväittäjänä on professori Anthony J Brookes (Leicesterin yliopisto). Kustoksena toimii professori Mauno Vihinen.

***

Janita Thusberg on syntynyt Tampereella ja hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Tampereen yliopistossa.

Thusbergin väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis; 1528, Tampere University Press, Tampere 2010. ISBN 978-951-44-8101-7, ISSN 1455-1616. Väitöskirja ilmestyy myös sähköisenä sarjassa Acta Electronica Universitatis Tamperensis; 968, Tampereen yliopisto 2010. ISBN 978-951-44-8102-4, ISSN 1456-954X.
http://acta.uta.fi.

Väitöskirjan tilausosoite: Verkkokirjakauppa Granum, http://granum.uta.fi, tai Tiedekirjakauppa TAJU, PL 617, 33014 Tampereen yliopisto, puh. 040 190 9800, e-mail: taju@uta.fi.

Lisätietoja: Janita Thusberg, janita.thusberg@uta.fi

LEHDISTÖTIEDOTE

Tietoa ihmisen geneettisistä eroista saadaan nykyaikaisilla menetelmillä nopeasti, mutta niiden mahdollisista yhteyksistä sairauksiin ja geneettisten sairauksien molekyylitason mekanismeista ei ymmärretä vielä riittävästi. Tämä johtuu siitä, että informaatiota kyetään tuottamaan nopeammin kuin analysoimaan kokeellisesti. Laskennallisilla menetelmillä informaatiota voidaan analysoida tehokkaammin, ja bioinformatiikan menetelmin tuotettua tietoa voidaan käyttää esimerkiksi kokeellisten tutkimusten suunnitteluun ja kiinnostavimpien geenimuutosten priorisointiin.

Yhden emäksen muutokset eli pistemutaatiot DNA:ssa ovat yleisin ihmisten välisen geneettisen variaation muoto. Osa pistemutaatioista aiheuttaa aminohapon muuttumisen toiseksi proteiinissa, jonka aminohappokoostumuksen geeni määrittää. Noin puolet ihmisen perinnöllisistä sairauksista aiheutuu patogeenisista yhden aminohapon muutoksista. Yhden aminohapon muutokset voivat aiheuttaa moninaisia ja eriasteisia, ääritapauksessa vakavaan sairauteen johtavia rakenteen ja toiminnan muutoksia proteiineissa.

Tässä työssä tutkittiin yhden aminohapon muutosten laaja-alaisia vaikutuksia proteiineihin, ja analysoitiin siten perinnöllisten sairauksien molekyylitason syitä. Aminohappomuutosten bioinformatiikka-analyysille kehitettiin protokolla, jota sovellettiin ja kehitettiin sairauksien syitä tutkittaessa. Tutkimuksessa kehitetty protokolla toimii perustana jatkossa kehitettävälle uudelle tietokoneohjelmalle, joka on monipuolinen aminohappomuutosten vaikutusten analysointimenetelmä.

Useita laskennallisia menetelmiä aminohappomuutosten vaikutusten ennustamiseksi on jo kehitetty. Näiden ohjelmien tavoitteena on automatisoida yhden aminohapon muutosten vaikutusten tutkimista. Automatisointi olisi suureksi hyödyksi mutaatiotutkimukselle, jonka tavoitteena on selvittää, mitkä variaatiot aiheuttavat geneettisiä sairauksia. Tässä työssä tehtiin yhdeksän ennustusmenetelmän vertaileva tutkimus käyttämällä yli 60 000 neutraalin ja sairauden aiheuttavan aminohappomuutoksen aineistoa. Ohjelmien luotettavuuden havaittiin vaihtelevan merkittävästi, ja toimintaperiaatteeltaan samankaltaisilla ohjelmilla saatiin hyvin erilaisia tuloksia. Vertailun perusteella ohjelmat pystyttiin asettamaan paremmuusjärjestykseen, ja parhailla ohjelmilla voidaan saada riittävän luotettavia tuloksia aminohappomuutosten priorisoimiseksi jatkotutkimuksia varten. Tarkempien menetelmien kehittäminen on kuitenkin tarpeen, jotta geneettisten variaatioiden mahdollinen patogeenisuus voitaisiin luotettavasti ennustaa.

Tässä tutkimuksessa saavutettiin kiinnostavia näkökohtia muutamiin pistemutaatioiden aiheuttamiin perinnöllisiin sairauksiin. Näitä tuloksia voidaan hyödyntää kyseisten sairauksien molekyylitason syiden kokeellisessa tutkimuksessa. Mutaatioanalyysiprotokolla on perusteellinen menetelmä mutaatioiden vaikutusten tutkimiseksi, ja protokollan kehittäminen verkkopalveluksi mahdollistaa sen tehokkaan soveltamisen mutaatiotutkimuksessa. Uuden analysointiohjelman tavoitteena on tuottaa nykyisiä menetelmiä monipuolisempia ja laadukkaampia ennusteita pistemutaatioiden aiheuttamien aminohappomuutosten vaikutuksista.

 

käyntiä 14.6.2010 alkaen

Väitökset    Tampereen yliopiston kirjasto   Tampereen yliopisto