Faculty of Agriculture and Forestry

In recent years, icosahedral internal membrane-containing single-stranded DNA (ssDNA) phages have been identified. Phages phi18:4 and phi48:2, both infecting Cellulophaga baltica bacteria and isolated from the Baltic Sea, are part of this phage group. Circular ssDNA genomes of these phages are different in length, but they are packed into capsids of uniform size which is unusual among viruses. Initially, the phages were cultivated using their original C. baltica host strains #18 and #48 but during the study, spontaneously induced #18ind virus was observed to originate from the #18 strain and possessed a double-stranded DNA genome. These observations led to an examination of the phage’s host range, ultimately resulting in the use of the #48 strain as a host for both phages. The life cycle strategy of both phages was lytic and efficiently produced viral progeny in the #48 strain. Zymogram analysis was utilized to investigate the presence of peptidoglycan-degrading enzymes in the phage structure, assisting in host cell penetration. Two possible peptidoglycan hydrolyzing enzymes were observed for each phage, although sequence data suggested only one enzyme. The formation of virions was analyzed by exposing the viruses to biochemical conditions. Freezing and thawing, along with guanidine hydrochloride treatment, turned out to separate the lipid membranes and capsid proteins of the virions but require further optimization for a detailed examination of the protein composition of the membrane. This study together with other research findings, clarifies the structure, life cycle, and evolutionary relationship of lipid-containing ssDNA phages in the context of other phages. In the future, phi18:4 and phi48:2 could serve as model systems for further investigations into other discovered Cellulophaga ssDNA phages.

Maisterintutkielman toimeksiantajana toimi Metsäteho Oy. Metsäteho on tutkimusorganisaatio, jonka päätehtävänä on edistää osakkaidensa puunhankintaa. Metsäteho uudisti organisaatiorakennettansa perustamalla uudet kehittämisryhmät tunnistamaan tutkimustehtäviä ja suuntaamaan tutkimuksen toteutusta, joka loi tarpeen innovaatiotoiminnan ja kehitystyön tarkastelulle. Suomessa ei ole aikaisemmin tarkasteltu metsäteollisuusyritysten yhteisen, avoimiin innovaatioihin perustuvaa kehitys- ja innovaatiotoimintaa ja koska innovaatioyhteisön avoimuuden, kommunikaation ja keskinäisen luottamuksen tiedetään vaikuttavan innovaatiovalmiuksiin, ryhdyttiin toteuttamaan haastattelututkimusta innovaatio- ja kehitystyön toiminnasta. Tavoitteena oli selvittää kehittämisryhmien toimintaa innovaatiotoiminnan työkaluna, kuinka kehittämisryhmien jäsenet kokivat roolinsa kehittämisryhmässä sekä puuhuoltoon liittyviä kehitystarpeita. Lisäksi tarkasteltiin, nousiko haastatteluissa samat puuhuollon kehitystarpeet esille kuin kehittämisryhmien tekemissä tiekartoissa. Haastattelumenetelmäksi valikoitui teemahaastattelu, jossa haastateltiin kaikki Metsätehon kehittämisryhmien jäsenet. Kaikkiaan haastateltavia oli 32 ja haastattelut toteutettiin etäyhteyksin Teams-ohjelmaa käyttäen. Haastatteluaineisto anonymisoitiin, eikä siitä voida tunnistaa yksittäisiä henkilöitä. Haastattelu sisälsi haastateltavien perustietojen lisäksi kysymyksiä puuhuollon haasteista ja kehitystarpeista sekä kehittämisryhmien toimintaan liittyviä kysymyksiä. Avoimen innovaation teoriassa oletetaan, että yritysten tulee hyödyntää ulkoisia ja sisäisiä ideoita oman toimintansa kehittämisessä. Innovaatiot tarvitsevat syntyäkseen avoimen ympäristön, jossa on riittävästi innovaatioita tukevia aineksia. Vuorovaikutus eri toimijoiden kanssa auttaa edistämään uuden luomista ja erilaisen informaation yhdistämisestä syntyy myös uusia innovaatioita. Haastattelujen tuloksia tarkasteltiin innovaatioteoriaa vasten sekä arvioitiin kehittämisryhmien toimintaa ja toimivuutta tutkimus- ja kehitystyön työkaluna. Haastateltavat olivat tyytyväisiä kehittämisryhmien toimintaan ja organisaatiomuutoksen toteutukseen. Kehittämisryhmien vaikutusmahdollisuuksien koettiin parantuneen, toiminnan selkeytyneen ja tiedonkulun tehostuneen etenkin kehittämisryhmien välillä. Avoimeen innovaatioon liittyvänä haasteena kuitenkin koettiin salassapitovelvollisuudet ja koko alaa hyödyttävän yhteisen kehittämisen erottaminen jokaisen organisaation omasta kehitystyöstä. Nämä tekijät osaltaan rajoittavat kehittämisryhmissä käytävää keskustelua. Kaikki ryhmien jäsenet kokivat saavansa äänensä kuuluviin ja ryhmien ilmapiiri koettiin avoimeksi uusille ideoille. Ryhmissä käyty keskustelu koettiin asiallisena ja asiapainotteisena. Tulosten perusteella kehittämisryhmät vastaavat avoimen innovaation teoriassa esitettyä innovaatioille avointa ympäristöä ja Metsätehon organisaatiomuutoksen voi nähdä parantaneen olosuhteita innovaatioiden syntymiselle. Haastatteluissa esiin nousseet kehitystarpeet liittyivät metsäalalla jo tunnistettuihin teemoihin, kuten ilmastonmuutokseen, metsien monimuotoisuuteen ja päästövähennyskeinoihin. Esiin nousseet kehitystarpeet vastasivat sisällöltään ja prioriteettijärjestykseltään kehittämisryhmien laatimia tiekarttoja. Kehittämisryhmien toiminta oli kuitenkin kestänyt haastattelujen toteutusvaiheessa vasta muutaman kuukauden, joten jatkotarkastelu kehittämisryhmien toiminnasta ja toiminnan kehityksestä olisi hyvä toteuttaa muutaman vuoden kuluttua.