Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by discipline "Mikrobiologi"

Sort by: Order: Results:

  • Virolainen, Tuulia (2015)
    There is a vast diversity of fungi of Finnish forests that include species of, for example, the wood decaying polypore Bacidiomycota, wood-inhabiting Ascomycota, tree-associated mycorrhizal fungi and litter-decaying fungi living on the top surface of the soil. These fungi have an influence to tree growth and carbon circulation in the forest ecosystems of the Northern Hemisphere. Brackets, aphyllophoroid fungi as well as some gilled mushrooms are used as indicator species in the conservation of forests, forest environments and meadows. Fungal community in wood is in a constant change. Some fungal species or isolates of the same species affect positively on others, and may increase the growth of mycelia. In contrast, some species may have negative effect. Depending on the nature of the vegetative interaction, the fungal species may be either strong or weak combetitors. A change in the combative situation can affect the outcome of the interaction greatly. Some species are strong combatant upon the interaction of two species. Upon interaction of several species, or between different isolates, the outcome may dramatically change, and a previously weaker combatant may prove to be strong. This study examined the influence of Fomitopsis pinicola, which is a common wood-decaying brown rot polypore species in Finnish forests, on the growth and enzyme production of five wood-decaying white rot fungal species. Activities of several wood-degrading enzymes (laccase, manganese peroxidase, xylanase, endoglucanase, β-glucosidase) were studied for individual species, and in co-cultures of various combinations of the species for eight weeks on liquid media including coniferous wood shavings. All co-cultures included F. pinicola, and either one or two additional species.The hyphal extension growth rate on malt agar medium was quantified for each species, and the fungal biomass increment (as a dry weight) and acidification of the growth liquid were measured from malt extract broth media cultures. F. pinicola proved to be by far supreme colonizer on malt agar and its hyphae were advancing over the mycelia of the white rot species studied. Phlebia radiata formed mycelial blocks against the other white rot fungi but not against F. pinicola. In most cases, acidification of the liquid medium proved to be beneficial for fungal growth (dry weight). Except for F. pinicola, acidification of the culture fluid was moderate in the single species cultivations, and in the co-cultivations including P. radiata. Number of fungal species had no clear effect on the enzyme activity values in the co-cultivations, yet P. radiata increased the activities of laccase and manganeseperoxidase. Also Trichaptum abietinum had an influence on laccase activity. In conclusion, in polyporous fungal co-cultivaltions, a few species had an impact to fungal growth and and production of wood-decaying enzymes when cultivated on coniferous wood.
  • Niinimäki, Viola (2013)
    The aim of this research was to investigate the effects of two different probiotics on intestinal microbiota and secretory immunoglobulin A (sIgA) in healthy, well-trained adults from Canberra, Australia. Master thesis work was performed as a part of a clinical, placebo-controlled double-blind test, which aimed to investigate the ability of probiotics to improve immunity and reduce the risk of respiratory tract infections in above-mentioned group. Also research aimed to find out the possible correlation between health effects, changes in intestinal microbiota and sIgA. A hypothesis of this work is that amounts of probiotic L. acidophilus NCFM, B. lactis Bi-07, B. lactis Bl-04 strains, Bifidobacterium and Lactobacillus species will arise during intervention in groups using probiotics. A number of potentially pathogenic Clostridium cluster XIVab and Enterococcus species will decrease, whereas amounts of secretory IgA will supposedly grow towards the end of intervention. The total number of intestinal bacteria will presumably remain relatively stable. Totally 450 subjects participated in the study and 120 of them gave samples for microbiological and immunological analyses of this work. Intervention was performed in winter season and continued for 150 days. Flow cytometry was used to investigate the total number of intestinal bacteria and quantitative PCR (qPCR) was used to investigate the changes in intestinal microbiota respectively. Sandwich-ELISA was used study changes in sIgA concentrations. The total number of intestinal bacteria was typical for the large intestine and remained stable between time-points. The changes in amounts of sIgA and intestinal bacterial groups weren’t statistically significant in any group. The numbers of bacterial groups studied by qPCRmethod were also normal. Although the results for intestinal microbiota and secretory IgA weren’t statistically significant, a clinical part associated with this research showed that both probiotics reduced the frequency of lower respiratory tract infections and use of medicines. However, B. lactis Bl-04 strain was more effective in preventing upper respiratory tract infections in studied population. Intestinal microbiota and secretory IgA weren’t probably important parameters in the assessment of probiotic effects on respiratory tract infections in healthy, well-trained adults. The reliability of results for this work could be improved by adding the number of subjects and time-points.
  • Vekkeli, Santtu (2019)
    Elintarvikehyönteisten kulutus on yleistynyt länsimaissa viimeisen viiden vuoden aikana. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on esitellä uusin tieteellinen tieto elintarvikehyönteistuotannon riskitekijöistä. Työssä esitellään todellinen kaksitäpläsirkan (Gryllus bimacultus) tuotantoketju kasvatuslaitokselta valmiiksi kuivatuotteeksi. Valmistusketjun omavalvontaan tutustutaan mikrobiologisten ja kemiallisten analyysien näkökulmasta ja lopputuotteen turvallisuutta arvioidaan vastaavilla analyyseillä. Työssä esitellään myös salmonellavapauden osoittaminen kasvatuslaitoksella positiivisen löydöksen jälkeen. Kuivatun lopputuotteen analyysien, kuten raskasmetallien, mykotoksiinien tai tutkittujen patogeenisten mikrobien, osalta ei ilmennyt laatua heikentäviä vaaratekijöitä, vaikkakin tuotteen vesipitoisuuden havaittiin vaihtelevan. Havaintoon liittyen kehitettiin tuotantoketjun omavalvontaa tuotantolaitoksen ilmankosteuden seurannan ja raja-arvojen osalta. Tuontihyönteisistä löydetyn salmonellalöydöksen jälkeen kontaminaatioita ei havaittu kotimaisesta kasvatuslaitoksesta tai tuotetuista hyönteisistä otetuista näytteistä, joten salmonellan leviäminen kasvatuslaitoksen sisällä vaikuttaa epätodennäköiseltä. Kontaminaation lähtöpisteeksi epäillyltä ulkomaiselta kasvatuslaitokselta salmonellaa löytyi jatkotutkimuksissa munitusastiasta, jollaisesta myös alkuperäinen löydös oli tehty. Elintarvikehyönteisten riskinarviointi perustuu yhä kohtuullisen pieneen määrään kokemusta ja tutkimusta. Suuri osa kaksitäpläsirkan elintarviketurvallisuuteen ja prosessointiin liittyvästä tutkimustiedosta on jouduttu johtamaan toisista hyönteisistä, kuten kotisirkasta (Acheta domesticus), saadusta tiedosta. Tarve uudelle tutkimukselle on suuri ja useat perusasiatkin, kuten säilyvyysaika ja olosuhdevaatimukset, perustuvat vähäiseen tietoon. Tuotaessa hyönteisiä ulkomailta on tehtävä kohdennetusti patogeenien analyysejä, jotta voidaan estää kontaminaatioiden mahdollista leviämistä tuotantolaitoksiin.
  • Orasmaa, Saila (2012)
    This study was conducted to find suitable methods for the quality control of commercial plant growth-promoting (PGP) microbial products. A commercial bacterial product called TwinN was evaluated for its microbiological quality, physiological features of its bacterial strains, and its ability to promote plant growth. Other bacterial strains which had shown PGP features in earlier studies, were used as reference strains. The microbiological composition of the TwinN bacterial lyophilisate corresponded to the manufacturer's description, as it was composed of bacteria belonging to the genera Azoarcus, Azorhizobium, and Azospirillum. However, the concentrations of some of the bacterial species were lower than reported. If the product was used according to the manufacturer's instructions, the bacterial counts in the plants wouldn't necessarily reach a sufficient level. With the TwinN product, a powdery growth medium was also supplied, which appeared to be highly contaminated with bacteria and moulds. The nature and source of these microbes remained unknown. The bacteria in the TwinN product were isolated as pure cultures, and identified based on the partial sequences of their 16S rRNA genes. Specific plate and broth culturing techniques were used to uncover the potential PGP physiological features of the pure cultures. The bacterial strains were able to produce indole-3-acetic acid, ACC deaminase and siderophore, which suggests that they might also have PGP activity. The ability of the bacteria to promote plant growth was tested in a plant experiment using hydroponic growth pouches. An Azospirillum brasilense strain isolated from the TwinN product was able to increase the dry weight of the shoots of chinese gabbage almost 41 % compared with the uninoculated control plants. Of the five bacterial treatments used, the A. brasilense strain was the only one able to promote plant growth. Chinese cabbage was the only plant species out of six that gave a positive response to the A. brasilense treatment. For some reason, the TwinN product itself didn't show any PGP activity. The plants showed signs of nitrogen deficiency, which indicates that no bacterial nitrogen fixation had taken place. The method used to determine the microbial composition of the TwinN product, was Amplicon sequencing. Combined with the results of traditional culturing techniques, Amplicon sequencing proved to be a useful method for the assessment of the microbiological quality of the product. The physiological tests that could be of use in the quality control of PGP products, are siderophore production test, phosphate solubilization test and the test that measures indole-3-acetic acid production.
  • Tanskanen, Tiina (University of HelsinkiHelsingin yliopistoHelsingfors universitet, 2010)
    Kissa voi välittää ihmiseen useita eri tauteja. Tällaisia luonnollisesti selkärankaisesta eläinlajista ihmiseen siirtyviä tauteja ja tartuntoja kutsutaan zoonooseiksi. Zoonoosien aiheuttajiin kuuluu muun muassa erilaisia bakteereita, viruksia, sieniä ja loisia, ja ne voivat siirtyä ihmisen ja eläimen välillä suoraan tai välillisesti. Kissan välittämät zoonoosit voivat tarttua ihmiseen usean eri tartuntareitin kautta, muun muassa ihmisen suuhun kulkeutuvan kissan ulosteen välityksellä eli feko-oraalisesti, terveen tai vaurioituneen ihon tai limakalvon kautta, hengitysteitse tai yhteisen vektorin välityksellä. Useimmat zoonoosit voivat tarttua ihmiseen immuunipuolustuksen tasosta riippumatta, mutta kliininen sairaus on immuunipuutteisilla eli vastustuskyvyltään heikommilla ihmisillä tavallisesti vakavampi. Suomessa tavatuista kissan välittämistä zoonooseista merkittävimpiä ovat muun muassa toksoplasmoosi, toksokariaasi, silsasieni-infektiot, tularemia eli jänisrutto, lehmärokko, hilsepunkkitartunta ja kissanpuremien aiheuttamat haavainfektiot. Haavainfektioiden aiheuttajista Pasteurella multocida ja Capnocytophaga canimorsus voivat aiheuttaa puremahaavan kautta vakavan sairastumisen etenkin immuunipuutteiselle ihmiselle. On paljon kissan välittämiä zoonooseja, joita ei toistaiseksi suomalaisilla kissoilla tavata. Tämä tilanne voi lisääntyneiden ulkomaisten kissakontaktien kautta ja ilmastonmuutoksen myötä muuttua. Esimerkiksi klassista rabiesta tavataan Suomen itäisissä naapurimaissa ja useissa muissa Euroopan valtioissa, joten vastustustyö on tärkeää Suomen rabiesvapauden säilyttämiseksi. Toinen esimerkki vakavasta, tunnetusta taudista, jonka epidemiologiassa kissallakin on rooli, on rutto. Alueilla, joilla tavataan yleisesti kirppuja, on kissanraapimatauti merkittävä kissan välittämä zoonoosi. Niin eläinten kuin ihmistenkin terveydenhuollolla on tärkeä rooli zoonoosien vastustustyössä. Eläinlääkäreiden antama lemmikinomistajien asiallinen valistus olisi suotavaa, jotta omistajat oppisivat tiedostamaan riskit ja ehkäisemään zoonoosien leviämistä toimintatavoillaan. Monet kissojen ihmisiin välittämistä zoonooseista tarttuvat todennäköisemmin metsästävän ulkokissan kautta kuin ravintonaan kypsennettyä valmisruokaa nauttivasta sisäkissasta. Zoonoosiriskeihin vaikuttavat myös kissan ja ihmisen yleinen terveydentila sekä immuniteetti. Sekä kissan että ihmisen matkailu lisäävät osaltaan erilaisten zoonoosien todennäköisyyttä. Useita kissan välittämistä zoonooseista voidaan ehkäistä yksinkertaisilla toimilla, kuten huolellisella käsi- ja elintarvikehygienialla, kissan terveydenhuollosta huolehtimalla ja sen jätösten asianmukaisella hävittämisellä.
  • Wikman, Helena (2010)
    Surface (S-) layers, structural entities that surround the cell envelope of various bacteria, are comprised of a porous lattice of identical protein or glycoprotein subunits. Interestingly, the S-layer is able to promote adherence to host epithelial cells in a variety of Lactobacillus species. L. amylovorus DSM 16698, a strain of porcine origin, encodes at least three putative types of S-layer proteins in its genome sequence. In this study the surface structure of L. amylovorus DSM 16698 strain and the adhesion properties of its S-layer proteins to porcine intestinal epithelial IPEC-1 cell line were examined based on preliminary results. In addition, host receptors potentially specific for S-layer proteins were isolated from IPEC-1 cells. Cloned recombinant S-layer proteins rSlpA and rSlpB of DSM 16698 were reassembled onto fluorescent-labeled L. amylovorus cell wall extracts as a means to mimic the native S-layer lattice structure. Adhesion between the reassembled recombinant S-layer complexes and IPEC-1 cells was assessed qualitatively by microscopy and quantitatively by measuring fluorescence intensity. Results from in vitro adhesion assays indicate that the rSlpA and rSlpB proteins both mediated the adherence of the L. amylovorus DSM 16698 strain to porcine intestinal epithelial cells. Antibodymediated adhesion inhibition experiments were also performed, in which the two rSlps were pretreated with their specific anti-rSlp serum, and showed that adhesion between the rSlps and IPEC-1 cells could be inhibited by the antibody treatment. Moreover, by using fluorescent-labeled rSlp-specific antibody, the surface structure of L. amylovorus cells was microscopically examined. With this immunofluorescent technique, the SlpA and SlpB proteins were both observed to localize on the cell surface and exhibit a similar distribution pattern. Putative S-layer host cell receptors were isolated from the interaction between the reassembled rSlp/cell wall complexes and IPEC-1 derived membrane proteins using a SDS-PAGE-based system. Receptor isolation experiments resulted in repeatedly the same protein profile. It has previously been shown that L. amylovorus DSM 16698 attaches to IPEC-1 cells, but the identities of surface-localized components that mediate this microbe-host interaction had yet to be determined. In this present study, S-layer proteins were found to be an important mediator in the interaction between L. amylovorus DSM 16698 and a porcine epithelial cell line. Additionally, it was shown how S-layer proteins are localized on the surface of L. amylovorus DSM 16698 cells.
  • Nylund, Asta (2012)
    The aim of this work was to collect information about the effects of enzymatic lactose hydrolysis to the structure of yoghurt. The literature part of the study deals with the hydrolysed yoghurt components such as milk, lactic acid bacteria and lactases, lactose intolerance, yoghurt production and the concepts of defining a good structure of yoghurt. The factors influencing the structure of the fat-free and hydrolysed yoghurt is also mentioned. In the experimental part the influences of hydrolysis and the certain lactase to the structure of yoghurt was studied. Purpose of the experimental part of the work was to study on the influence of certain hydrolysis methods and certain lactases on the structure of yoghurt. First of all the optimum solid nonfat content of the hydrolysed and unhydrolysed yoghurt was defined. Three different solid non fat contents in yoghurt were studied and the one showing best viscosity differences between hydrolysed and unhydrolysed yoghurt was chosen for further tests. In the follow-up studies the lactose was hydrolysed using three different methods and four different lactases in a manner, that two methods was made with the same lactase and the third method was made using three different lactases. Both chemical and microbial souring agents were used in the yoghurt production. The samples were examined at the moment of fermenting the yoghurt to seven day old yoghurts. During the acidification of the yoghurts the amounts of lactic acid bacteria, acidification and the titrable acidification rate, tyrosine equivalent-, glucose-, galactose and lactose contents were measured and during the seven days viscosity and whey separation were defined. For the result there was differences in the structure of the hydrolysed and unhydro-lysed yoghurts which could occur because of the lactose hydrolysis. There was also differences in lactases used so both the lactose hydrolysis method and lactase used may affect significantly the structure of the yoghurt.
  • Eklund, Kirsi-Maria (2015)
    Yersinia enterocolitica is an important zoonotic food-borne pathogen which in Finland is reported to be the cause of hundreds of gastroenteritis cases a year. The species is very heterogenic and comprises of both highly virulent and harmless apathogenic strains. The sources of Y. enterocolitica infection and the reservoirs of pathogenic strains are not yet well-known. In this work, 91 Y. enterocolitica isolates from 39 domestic sheep were characterized using different phenotypic and genotypic methods. Three different biotypes were identified: usually harmless environmental biotype 1A, a common enteropathogenic biotype 2 and a rare pathogenic biotype 5. All biotype 2 and 5 strains carried chromosomal ail, inv, myfA and ystA genes, and plasmid borne virulence genes yadA and virF. Biotype 1A isolates carried several chromosomal virulence genes, Notably also the ail which has a strong correlation with Y. enterocolitica pathogenicity. In pathogenic biotypes, only natural resistance to antimicrobials was detected. In PFGE-analysis, biotype 1A had several genotypes, whereas strains belonging to biotypes 2 or 5 showed only a limited amount of variation. ail and gyrB genes were partially sequenced from a selection of strains, both of which revealed variation between different biotypes. This study indicates that sheep are a reservoir for pathogenic Y. enterocolitica in Finland. Without further analysis the link between sheep and human illness cannot yet be established.
  • Holm, Jenny (2013)
    Listeria monocytogenes on elintarvikevälitteinen, opportunistinen patogeeni, joka voi aiheuttaa ihmiselle listerioosin. Kannat sietävät hyvin jääkaappilämpötiloja ja sopeutuvat erilaisiin elinympäristöihin. Elintarvikelaitoksissa listeriat ovat usein pysyviä laitoskantoja, jotka kontaminoivat tuotteita usein pitkällä aikavälillä. Tämän maisterin tutkielman laboratorio-osuus tehtiin syyslukukauden 2012 aikana Eläinlääketieteellisen tiedekunnan elintarvikehygienian ja ympäristöterveyden osastolla, mikrobiologisen elintarviketurvallisuuden huippuyksikössä. Tarkoituksena oli tutkia DEAD-Box RNA helikaasien vaikutusta L. monocytogenes EGD-e –kannan flagellan ilmenemiseen ja kiinnittymiseen. Kirjallisuuden mukaan L. monocytogenes –kantojen kiinnittymiseen vaikuttavat suuresti mahdollisesti adhesiivisina toimivien flagellojen läsnäolo sekä solujen liikkuvuus. L. monocytogenes EGD-e–kannalla on neljä DEAD-Box RNA helikaasigeeniä (lmo0866, lmo1246, lmo1450 ja lmo1722), joista osa vaikuttaa kasvuun ja liikkuvuuteen. Kaksi geeneistä vaikuttaa lisäksi positiivisesti bakteerin selviämiseen kylmän, etanolin ja emäksisen tai hapettavan kasvuympäristön aiheuttamassa stressitilanteessa. L. monocytogenes EGD-e mutanttikannoista ?lmo0866 ja ?lmo1450 on todettu liikkumattomiksi ja ?lmo1722 osittain liikkuvaksi. Nämä mutanttikannat ovat lisäksi kylmänherkkiä DEAD-Box RNA helikaasimutanttikannat ja villityyppi kuvattiin TEM-tekniikalla ja kahden flagellageenin (flhA ja motA) ilmentymistä mitattiin qRT-PCR:lla. Lopuksi kantojen kiinnittymistä tutkittiin mikrotiitterilevymenetelmällä. Kaikki tutkimukset tehtiin kahdessa lämpötilassa (+25 ja +37°C:ssa). Elektronimikroskooppikuvat ja qRT-PCR –tulokset olivat toisiaan tukevia. Mutanttikanta ?lmo0866 ei tuottanut flagelloja lainkaan, kun taas kannalla ?lmo1450 flagellojen tuotto oli heikompaa villityyppiin verrattuna +25°C:ssa. Kannat ?lmo1246 ja ?lmo1722 vastasivat villityyppiä flagellan esiintymisen suhteen. Mutanttikannoista ?lmo0866 ilmensi +25°C:ssa molempia tutkittuja flagellageenejä yli 20-kertaa vähemmän kuin villityyppi. Myös geenin lmo1450 poistaminen johti flagellageenien ilmentymisen vähenemiseen. Mutanttikannan ?lmo1722 osalta ilmentyminen oli alentunut vain toisen tutkitun flagellageenin (motA) osalta. Geenin lmo1246 deleetio ei vaikuttanut flagellageenien ilmentymiseen. Kiinnittymisessä eroja ei havaittu helikaasimutanttien ja villityypin välillä kummassakaan tutkitussa lämpötilassa, joten yksittäiset DEAD-Box RNA helikaasigeenit eivät vaikuta L. monocytogenes EGD-e –kannan kiinnittymiseen. L. monocytogenes –bakteerin kiinnittymiseen polystyreenipinnalle vaikuttavat kirjallisuuden mukaan useat eri tekijät, kuten inkubointilämpötila, -aika, ravinteet ja kanta. Flagellan ja liikkuvuuden merkitys kiinnittymiseen ei ole mahdollisesti niin suuri kuin on aiemmin oletettu.
  • Ronkainen, Aki (2019)
    Fecal microbiota transplantation (FMT) is a medical treatment procedure in which feces of a healthy donor are transplanted into a recipient in order to re-establish a healthy gut microbiota. Currently, FMT is used routinely to treat recurrent Clostridioides difficile infections, but it is being studied as a potential treatment for other diseases also resulting from a disbalance in the gut microbiota. FMT provides an excellent platform for studies addressing the determinants of a healthy gut microbiota, as it makes it possible to survey specific microbes involved in the process of re-establishment. In this sense, one particularly interesting group of gut microbes is the bifidobacteria. Although usually associated with commercial probiotics, bifidobacteria are actually one of first major colonizers of the human gut after birth, and they play a key role in the establishment and maintenance of a healthy gut microbiota. The aim of this study was to assess the long-term colonization of donor-derived bifidobacteria in recipients of FMT by using a combination of a culture-dependent method and molecular typing of strains. The culture-dependent method was used for the isolation of bifidobacterial strains from fecal samples of donors and recipients, whereas the molecular typing methods (rep-PCR and whole genome sequencing) were employed to differentiate the isolated strains. This study was based on the premise that in order to be of donor-origin, a bifidobacterial strain must occur in the recipient only after FMT and show close genetic relatedness to a strain isolated from the respective donor. Furthermore, in order to exhibit long-term colonization, a donor-derived strain must be present at later time points of the study’s follow-up period. The results showed that all the recipients had acquired some donor-like bifidobacteria after FMT. In addition, certain donor-derived strains of Bifidobacterium longum had persisted in some recipients throughout the follow-up period, indicating their successful colonization. This finding is of special interest, as extraneous bifidobacteria, such as probiotics, are typically lost without their continuous influx. Additionally, long-term colonization of bifidobacteria has not previously been documented in adults by a culture-dependent method. As efficient colonizers, the strains isolated in this study represent potential candidates for therapeutic agents.
  • Koivistoinen, Outi (2008)
    The purpose of this work was to identify some of the genes of the catabolic route of L-rhamnose in the yeast Pichia stipitis. There are at least two distinctly different pathways for L-rhamnose catabolism. The one described in bacteria has phosphorylated intermediates and the enzymes and the genes of this route have been described. The pathway described in yeast does not have phosphorylated intermediates. The intermediates and the enzymes of this pathway are known but none of the genes have been identified. The work was started by purifying the L-rhamnose dehydrogenase, which oxidates L-rhamnose to rhamnonic acid-gamma-lactone. NAD is used as a cofactor in this reaction. A DEAE ion exchange column was used for purification. The active fraction was further purified using a non-denaturing PAGE and the active protein identified by zymogram staining. In the last step the protein was separated in a SDS-PAGE, the protein band trypsinated and analysed by MALDI-TOF MS. This resulted in the identification of the corresponding gene, RHA1, which was then, after a codon change, expressed in Saccharomyces cerevisiae. Also C- or N-terminal histidine tags were added but as the activity of the enzyme was lost or strongly reduced these were not used. The kinetic properties of the protein were analysed in the cell extract. Substrate specifity was tested with different sugars; L-rhamnose, L-lyxose and L-mannose were oxidated by the enzyme. Vmax values were 180 nkat/mg, 160 nkat/mg and 72 nkat/mg, respectively. The highest affinity was towards L-rhamnose, the Km value being 0.9 mM. Lower affinities were obtained with L-lyxose, Km 4.3 mM, and L-mannose Km 25 mM. Northern analysis was done to study the transcription of RHA1 with different carbon sources. Transcription was observed only on L-rhamnose suggesting that RHA1 expression is L-rhamnose induced. A RHA1 deletion cassette for P. stipitis was constructed but the cassette had integrated randomly and not targeted to delete the RHA1 gene. Enzyme assays for L-lactaldehyde dehydrogenase were done similarly to L-rhamnose dehydrogenase assays. NAD is used as a cofactor also in this reaction where L-lactaldehyde is oxidised to L-lactate. The observed enzyme activities were very low and the activity was lost during the purification procedures.
  • Trivedi, Milla-Maaria (2020)
    Tämä maisterintutkielma on osa tutkimusohjelmaa, jossa on tarkoitus tunnistaa uusia antibioottien vaikutuskohteita bakteereissa. Tavoitteena oli pystyttää Haartman-instituutissa molekyylibiologinen menetelmä, jolla voitaisiin selvittää faagigeenien tuottamien proteiinien toksisuutta. Menetelmän kehityksessä korostui tarve pystyä analysoimaan tehokkaasti mahdollisimman monta tuntematonta faagigeeniä ja niiden toimintaa. Työssä kehitetty menetelmä perustui bioluminesenssin käyttöön toksisuuden havaitsemiseksi. Ensimmäisessä vaiheessa valmistettiin plasmidi, joka sisälsi luxAB-geenit. Työn toisessa vaiheessa muodostettiin itsemurhavektori, joka sisälsi luxCDE-geenit. Itsemurhavektorin sisältämät luxCDE-geenit integroitiin bakteerin genomiseen deoksiribonukleiinihappoon (gDNA), jonka jälkeen luxAB-geenit sisältävä plasmidi voitiin elektroporoida kyseiseen bakteeriin. Yhdessä nämä muodostivat geeniyhdistelmän luxCDABE, joka pystyi tuottamaan valoa bioluminesenssin avulla. Jos luxAB-plasmidiin kloonattavan geenin tuote on toksinen, eivät plasmidin saaneet transformantit elektroporaation jälkeen säily hengissä, minkä seurauksena transformantit eivät tuota valoa, kun taas, jos geenin tuote ei ole toksinen, tapahtuu valon tuottoa. Toisin sanoen, luminesenssin puuttuessa menetelmä toimisi halutulla tavalla eli indikoisi geenien tuottamien proteiinien toksisuutta. Menetelmän toimivuutta testattiin käyttämällä tunnettuja bakteerikantoja, jotka sisälsivät luxCDE-geenikasetin. Tarkoituksena oli varmistaa luxAB-geenien toimivuus komplementoida minkä tahansa bakteerin luxCDE-geenit. Tarkoitus oli saada aikaan menetelmä, jolla voidaan nopeasti ja tehokkaasti selvittää tuntemattomien faagigeenien toimintaa. Bioluminesenssin tuottama valo erottuu selkeästi ja menetelmä on helposti toistettavissa. Työssä kehitettyä luxAB-geenit sisältävää plasmidia voidaan jatkotutkimuksissa testata ensin tunnetuilla kontrolligeeneillä ja lopuksi käyttää toksisia proteiineja tuottavien faagigeenien tunnistamisessa.
  • Rautio, Kaisa (2020)
    Kuluttajille suunnattujen valmiiksi pilkottujen hedelmien ja muiden kasvisten kulutus on kasvanut tasaisesti viime vuosikymmenen aikana. Tuotteet ovat kuitenkin usein suojaavan kuoren poistamisen takia alttiita pilaantumiselle, mikä aiheuttaa ruokahävikin muodossa globaalisti ison hiilijalanjäljen ja taloudellisia tappioita. Jotta valmiiksi pilkottujen tuoreiden kasvisten hyllyikää saadaan kasvatettua, on säilytysolosuhteiden lisäksi mietittävä keinoja estää, hidastaa tai pienentää mikrobien aiheuttaman pilaantumisien vaikutuksia tuotteissa esimerkiksi vaikuttamalla tuotteen mikrobien määrään säilytyksen alkaessa. Monet valmiiksi pilkotut hedelmät ovat myös otollinen kasvualusta patogeeneille, jolloin tuotteiden hyvä tuotantohygienia on lähtökohta sille, että tuotteet ovat turvallisia kuluttajalle. Salico Oy:n Helsingin Kivikon tuotantolaitoksessa tuotantohygienia on ollut mittauksissa erittäin hyvällä tasolla, mutta asiakasvalituksissa toistui valmiiksi leikattujen ananaspalojen osalta ”simamainen” tuoksu, joka viittasi hiivamaisesti kasvavien sienten kasvuun tuotteessa. Tämän vuoksi tutkimuksessa keskityttiin testaamaan ananaksen kuoreen desinfektiomenetelmiä, joiden oletettiin kirjallisuuden perusteella vähentävän juuri hiivamaisesti kasvavien sienten määrää. Lisäksi vesipesun merkitystä mikrobimäärän muutokselle kuorituissa ananaksissa mallinnettiin kahdeksan vuorokauden säilyvyystestauksella. Tutkimuksen desinfektiomenetelmiksi valittiin vesipesu, UV-C-säteilytys kolmella matalalla tehoalueella sekä lyhytkestoinen höyrytys, sillä näistä desinfektiomenetelmistä ei jää jäämiä tuotteeseen, menetelmien toteutus oli suhteellisen helppoa, eivätkä mahdolliset investoinnit tuotantoon olisi kalliita. Ananaspalojen säilyvyystestauksen aika valittiin asiakasvalitusten perusteella parasta ennen -päivämäärän molemmin puolin. Kaikilla tutkimuksen desinfektiokäsittelyillä oli sienien kokonaismäärää pienentävä vaikutus, mutta tilastollinen merkittävyys saavutettiin vain UV-C-säteilytyksellä 0.98 J/cm2-säteilymäärällä. Ananaspalojen vesipesu ja linkous vaikuttivat sienien kokonaismäärään siten, että pestyjen ananaspalojen mikrobipitoisuus oli neljän päivän kohdalla tarkasteltuna ensin 51 % pienempi, mutta kahdeksan päivän kohdalla ja 72 % suurempi verrattuna pesemättömiin ananaspaloihin. Tulosten perusteella UV-C-säteilytys alensi tutkituista desinfektiomenetelmistä sienten kokonaismäärää eniten. UV-C-menetelmä on toteutettavissa teollisessa mittakaavassa. Lisäksi havaittiin, että ananaspalojen vesipesu ja linkoaminen eivät ole kannattavia ananaksen säilyvyyden pidentämiseksi.
  • Culebro, Alejandra (2013)
    Campylobacteriosis, the most common bacterial food-borne disease worldwide, is mainly caused by Campylobacter jejuni and C. coli. Most studies have focused on the genetic diversity of C. jejuni, but little is known about C. coli. The aim of this work was to characterize C. coli from different sources, by evaluating the distribution and/or diversity of certain genetic markers. A total of 145 C. coli isolates from different sources (2 goose, 18 poultry, 35 human and 90 swine) were screened for fucP, ggt, cytC, sialyltransferases genes and CRISPRs. Additionally, the diversity of the LOS loci and of the CRISPRs, were assessed. A frequency of 90.34% was observed for fucP and CRISPRs among C. coli. Conversely, the frequency of GGT phenotype, and cytC, and cst-I genotype was 1.38%, while cst-V genotype was 0.69%. Only one isolate was positive for all markers except fucP; no source association was observed. LOS and CRISPRs exhibited a wide diversity. In conclusion, ggt, fucP, and cytC seem to be lineage related in C. coli, and not host associated. CRISPRs were too discriminatory to be of use in epidemiological investigations. Results suggest a high diversity of the LOS, and there may exist more classes than those previously described.
  • Hyytiäinen, Tiina (2011)
    The human gastrointestinal tract (GIT) contains a complex microbiota which starts to develop after birth. Various factors such as age, health, diet and medication affect the composition of the GIT microbiota. The number and types of bacteria are different in each part of the GIT, but most of the bacteria are anaerobic. In faeces the number of bacterial cells is as high as 1011-1012 cfu/ml. The normal intestinal microbiota is essential for intestinal development, protein and carbohydrate metabolisms, and protection against pathogens. Sulphate-reducing bacteria (SRB) are typically anaerobic bacteria which use sulphate as a terminal electron acceptor to produce sulphide in their metabolism. Sulphate-reducing bacteria are widespread in all ecosystems including fresh water and marine sediments but are also present in the GIT. Most of SRB species are Gram-negative and they can use more than hundred compounds as electron donors. Dissimilatory sulphite reduction (dsrAB) gene is essential in sulphate reduction. dsrAB-gene encodes the enzyme called dissimilatory sulphite reductase, which is a key enzyme in the reduction of sulphite to sulphide. Recent findings suggest that SRB may have a role in human diseases, e.g. in periodontitis and inflammatory bowel disease (IBD). Connection between these disorders and SRB may be due to the highly toxic hydrogen sulphide. The aim of this study was to develop PCR-DGGE and qPCR methods for monitoring of sulphate-reducing bacteria from human faecal microbiota. In this study we used dsrAB-gene specific primers, which were used successfully in previous environmental microbiology studies. Previously published dsrAB-specific primers were used for PCR-DGGE. However, besides positive controls, two negative controls also amplified regardless of the modifications on temperature, amplification times, primers and MgCl2 concentration. In qPCR, specific and sensitive amplification was attained by using dsrA-gene specific primers. When the samples from paediatric patients with IBD (Crohn’s disease and ulcerative colitis) and healthy children were amplified, no differences were found between different disease groups. However there was a statistically significant difference (P <0.05) between the paediatric patients with Crohn’s disease who were on remission and those patients who’s disease was active (number of SRB; active<remission).
  • Hintsa, Hannamari Helena (University of HelsinkiHelsingin yliopistoHelsingfors universitet, 2005)
    Syventävät opinnot tehtiin osana HAIVE-yhteistyöprojektia Helsingin yliopiston Eläinlääketieteellisen tiedekunnan peruseläinlääketieteen laitoksen, Haartman-instituutin virologian yksikön, Tampereen teknillisen korkeakoulun Bio- ja ympäristötekniikan laitoksen, Helsingin veden, Tampereen veden, Turun vesilaitoksen, Raision-Naantalin vesilaitoksen, Hämeenlinnan Seudun Vesi Oy:n, TAVASE Oy:n ja Oulun vesilaitoksen kanssa. HAIVE-projektin mykobakteerisouuden tavoitteena oli kehittää nopea detektointimenetelmä mykobakteerien määrittämiseksi vesijohtoverkon vedestä ja biofilmeistä. Määritykseen käytettiin reaaliaikaikaiseen PCR:ään perustuvaa tekniikkaa. Tämän työn tarkoituksena oli kehitetyn menetelmän käyttöönotto ja menetelmän käyttäjäystävällisyyden arviointi. Lisäksi tavoitteena oli kehittää HAIVE-projektin menetelmää erityisesti DNA:n eristysmenetelmän osalta. Biofilmeissä esiintyvien mykobakteerien havaitsemiseksi käytettiin kvantitatiivisen PCR:n (qPCR) lisäksi perinteisiä viljelymenetelmiä. Tutkimuksessa käytetty kirjallisuudesta sovellettu DNA:n eristysmenetelmä osoittautui tehokkaaksi biofilmien mykobakteerimäärien ollessa suuria mutta ongelmalliseksi silloin kun mykobakteerimäärät olivat vähäisiä. qPCR menetelmä osoittautui nopeaksi ja spesifiseksi menetelmäksi. Työssä tutkituista biofilmeistä ei löydetty mykobakteereita. Tulevaisuudessa DNA:n eristysmenetelmää on kehitettävä edelleen, sillä vesijohtoverkon biofilmeissä mykobakteerimäärät ovat todennäköisesti niin vähäisiä, että monivaiheisen DNA:n eristyksen seurauksena qPCR tulos saattaa olla virheellisesti negatiivinen. Tämän työn perusteella qPCR ei korvaa perinteisiä viljelymenetelmiä silloin kun näytteiden mykobakteerimäärät ovat vähäiset.
  • Mäenpää, Stina (2018)
    Nanomateriaalit ovat hyvin pienikokoisia materiaaleja, joiden koon tuomat erityisominaisuudet ovat teollisuuden kannalta hyödyllisiä. Nanomateriaalit reagoivat eri tavalla myös biologisen materiaalin kanssa, joten samat teollisuuden kannalta suotuisat ominaisuudet on otettava huomioon toksikologisesta näkökulmasta. Nanotitaanidioksidia ja nanosinkkioksidia käytetään aurinkovoiteissa, kun taas nanohopeaa käytetään haavahoidossa ja vaatteissa. Näille materiaaleille voi täten altistua ihon kautta. Ihon yksi tärkeimpiä tehtäviä on suojata meitä ulkoisilta haitoilta ja iholla on omat mekanisminsa tätä varten. Iholla on myös oma mikrobiyhteisönsä, joiden poikkeavuudet ovat yhteydessä erilaisiin ihosairauksiin. Ihon mikrobien sekä nanomateriaalien välistä yhteyttä ei ole tutkittu kattavasti ja tässä maisterintutkielmassa tutkittiin tätä yhteyttä. Karvattomia, SKH-1-kannan hiiriä altistettiin nanotitaanidioksidille, nanosinkkioksidille tai nanohopealle. Osa hiiristä lopetettiin vuorokauden sekä osa seitsemän päivää altistuksen jälkeen, ja hiiristä kerättiin ihonäytteitä mikrobi-DNA:n ja hiiri-isännän RNA-eristystä varten. Hiiri-isännän ihopalojen RNA:n eristystä optimoitiin erilaisilla helmihakkausputkilla ja RNA:n laatu tarkastettiin. RNA:sta tutkittiin metallotioniinien ja tulehdusta edistävien sytokiinien geenien ilmentymistä kvantitatiivisella PCR:llä. Mikrobi-DNA eristettiin ihopaloista ja puikkonäytteistä, ja eristystä optimoitiin kolmella eri menetelmällä. DNA:sta monistettiin 16S rRNA-geeni, sekvensointiin Suomen molekyylilääketieteen instituutissa ja käsiteltiin R-ohjelmistolla. Myös sekvenssidataa käsiteltiin kolmella tavalla ennen kuin saatiin varsinaiset tulokset. Hiiren ihon geenien ilmentymisessä ei havaittu erityistä muutosta. Sen sijaan ihon bakteerien kokoonpanossa havaittiin muutos. Bakteereita tarkastellessa vuorokauden titaanidioksidi- ja sinkkioksidiryhmät erosivat hieman naiiviryhmästä, ja seitsemän päivän hopearyhmä erosi naiiviryhmästä selkeästi. Erityisesti Corynebacterium-bakteerien osuus nousi hopea-altistuksen myötä, kun taas osan bakteerien suhteellinen osuus laski. Tämän tutkimuksen menetelmäoptimoinnin avulla saavutettuja tuloksia voidaan hyödyntää tulevaisuuden ihon mikrobiomitutkimuksissa ja tarvittaessa tutkimuksia voi tarkentaa esimerkiksi käyttämällä tautimalleja.
  • Hintikka, Tuomas P. (2020)
    Nautojen (Bos taurus) sorkka-alueen ihotulehdus (DD) on ympäri maailman levinnyt sairaus, jota on myös havaittu muilla sorkkaeläimillä. Nykytiedon mukaan nautojen DD on bakteeri-, ei virus- tai sienitauti. Se aiheuttaa haavoja, vaurioita ja känsiä. DD leviää helposti ja aiheuttaa eläimelle myös kipua, heikentää sen yleiskuntoa ja hyvinvointia sekä aiheuttaa tuotantotappioita. Keski-Euroopassa ja Yhdysvalloissa DD:n on havaittu leviävän lähes epidemialuonteisesti, kun taas Pohjoismaissa sitä on tavattu yksittäisissä karjoissa. Taudin etiologiasta, esiintyvyydestä ja parhaasta mahdollisesta hoitomuodosta on eri teorioita. Nykytiedon ja tieteellisen kirjallisuuden mukaan merkittävimpinä DD:n aiheuttajabakteereina pidetään eri Treponema-bakteerilajeja. Uusimpien tutkimusten perusteella taudin vakavuuteen vaikuttaa eri Treponema-lajien yhteisvaikutus keskenään tai muiden bakteereiden kanssa. Tämän tutkielman tavoite oli pystyttää bakteerien 16S rRNA-geenin rinnakkaissekvensointiin perustuva metataksonomiatyövuo bakteereiden tunnistamiseksi. Tutkielmassa vertailtiin kahta eri DNA-eristysmenetelmää, kahta sekvensointityövuota ja kahta bioinformatiikan analyysimenetelmää. Näytemateriaalina oli suomalaisten nautojen sorkka-alueen ihosta otetut biopsianäytteet (n=10). Viisi näytteistä oli terveestä M0-naudasta ja viisi M2-naudasta. Tuloksena havaittiin pieniä määriä Spirochaetaceae-bakteeriperheen sekvenssejä kahdesta M0 -diagnosoduista naudasta. Kaikista M2 - diagnoosin naudoista havaittiin runsaasti Spirochaetaceae - sekvenssejä. Lisäselvityksiä Treponema-bakteerien luotettavasta lajitason tunnistamisesta sekä niiden roolista taudissa tarvitaan. Bovine (Bos taurus) digital dermatitis (DD) of the foot is a widespead disease around the world, and it has also been diagnosed with several other hoofed ruminants. According to current knowledge, bovine digital dermatitis is a bacterial disease, not a viral or fungal disease. It causes ulcers, lesions, and raised calluses. DD spreads easily, and it can cause pain to the animal, weaken its overall health and well-being, as well as cause loss of production. DD has been almost epidemic in Central Europe, as well as in the United States of America, whereas in Scandinavia it has only been encountered in individual herds. According to current knowledge and the scientific literature, the most important bacteria responsible for DD are Treponema species. Recent studies suggest that the severity of the disease is affected by the interaction of different Treponema species with each other or with other bacteria. The aim of this thesis was to set up a metataxonomic pipeline for the parallel sequencing of the 16S rRNA bacterial gene, in order to identify the bacteria. Two different DNA extraction methods, two different sequencing pipelines, and two different bioinformatics pipelines were evaluated in this thesis. Sample material was biopsy samples of the skin of the Finnish bovine hoof (n=10). Five of the samples were from healthy M0 cattle and five from M2 cattle (acute active ulcerative lesions). As a result, small amounts of Spirochaetaceae bacterial family sequences were detected in two M0 diagnostic cattle . Abundant Spirochaetaceae sequences were found in all bovine diagnosed with M2. Further studies on the reliable species identification of Treponema bacteria and their role in the disease are needed.
  • Lukkari, Susanna (University of HelsinkiHelsingin yliopistoHelsingfors universitet, 2007)
    Paratuberkuloosi eli Johnen tauti on hitaasti kehittyvä nautojen suolistotulehdus, jonka aiheuttajabakteeri on Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis. Tauti on levinnyt lähes maailmanlaajuisesti; Suomessa paratuberkuloosia on todettu lihakarjoissa, mutta ei lypsykarjoissa. Tartunta saadaan yleensä feko-oraalisesti vasikkana. Taudin itämisaika on pitkä, jopa vuosia. Feko-oraalisen tartunnan jälkeen bakteeri pääsee suolen luumenista M-solujen kautta Peyerin levyjen makrofaageihin. Tartunnan varhaisessa ja subkliinisessä vaiheessa immuunipuolustuksessa vallitsevina ovat Th1 T-solut ja niiden välittämä soluvälitteinen immuniteetti. Taudin edetessä kliiniseen vaiheeseen soluvälitteinen immuniteetti heikentyy ja vasta-ainevälitteinen immuniteetti vahvistuu. Nyt vallitsevina ovat Th2 T-solut sekä vasta-aineita tuottavat B-lymfosyytit. Taudin loppuvaiheessa soluvälitteisen immuniteetin puute ja vasta-ainevälitteisen immuniteetin heikentyminen saa aikaan infektion nopean leviämisen isännän koko elimistöön. Paratuberkuloosin klassisia oireita naudoilla ovat laihtuminen, krooninen ripuli ja tuotoksen aleneminen. Ruumiinavauslöydöksinä havaitaan poimuttunut ja paksuuntunut ileumin seinämä sekä turvonneet ja suurentuneet suoliliepeen imusolmukkeet. Paratuberkuloosin diagnostiikassa on käytössä useita menetelmiä riippuen taudin vaiheesta. Aiheuttajabakteeri voidaan todeta suoralla osoituksella tai viljelyllä uloste- tai kudosnäytteistä. Bakteerin aiheuttama soluvälitteinen immuunivaste voidaan osoittaa ihotestillä ja gamma-interferonitestillä ja vasta-ainevälitteinen immuunivaste voidaan osoittaa agargeeli-immunodiffuusiotestillä, komplementin sitoutumistestillä, ELISA:lla ja immunoblottauksella. Tämän työn tavoitteena oli tutkia immunoblottausmenetelmää käyttämällä nautojen vasta-ainereaktioita muita mykobakteereja, erityisesti M. avium–kompleksin bakteereja, kohtaan. Naudoilla oli todettu paratuberkuloosi-ELISA –testissä positiivinen reaktio. Positiivisia reaktioita saatiin vähän. Saadut tulokset osoittavat, että menetelmällä voidaan tutkia vasta-ainevasteen ristireagointia mykobakteeriantigeenien kanssa.
  • Yang, Jiahui Jr (2016)
    Lantibiotics are a subgroup of bacteriocins, produced by Gram-positive bacteria to inhibit the growth of closely related strains. They are used as food preservatives e.g. nisin, and some are in clinical trials, e.g. duramycin A and microbisporicin. Cinnamycin is a 19 amino acid lantibiotic that inhibits the growth of Gram-positive rods. Recent work suggests that cyanobacteria might be able to make variants of cinnamycin. Here I determined the product of a cinnamycin biosynthetic pathway present in the genomes of a benthic cyanobacteria. The genome mining analysis demonstrated that three cyanobacterial strains and seven actinobacterial strains contained the genes responsible for the production of cinnamycin. Cinnamycin variants were detected from cyanobacteria Oscillatoria sp. PCC 10802 and actinobacteria Streptomyces roseoverticillatus DSM 40845, respectively. Oscillatoria sp. PCC 10802 produced a cinnamycin variant named oscillamycin, with mass of 1966.86 Da. Stable nitrogen (15N) and sulphur (34S) isotope labeling of the cyanobacterium indicated that the oscillamycin contains 3 sulfur atoms and 23 nitrogen atoms. However, the mass of oscillamycin was 16 units bigger than the bioinformatic predictions. LC-MS analysis suggested that the oscillamycin contains a hydroxyl-proline in addition to hydroxyl aspartic acid. The oscillamycin gene cluster was cloned and successfully expressed in Escherichia coli BL21. Small amounts of oscillamycin (0.25 µg) were purified from Oscillatoria sp. PCC 10802 and showed tentative antimicrobial activity against Bacillus subtilis HAMBI 251. This study demonstrated that cyanobacteria and actinobacteria share a lantibiotic gene cluster and that the lantibiotic produced differed in just four amino acids. The phylogenetic analysis suggested that the cinnamycin gene cluster was transferred from actinobacteria to cyanobacteria by an ancient horizontal gene transfer event. This study expands the chemical diversity of cinnamycin variants. This is the first report of a lantibiotic from cyanobacteria suggesting that cyanobacteria might be a novel source of antibiotics, which could be useful in addressing the antibiotic resistance issue.