Browsing by Subject "molecular biology"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-6 of 6
  • Galluzzi, Lorenzo; Vitale, Ilio; Warren, Sarah; Adjemian, Sandy; Agostinis, Patrizia; Martinez, Aitziber Buqué; Chan, Timothy A; Coukos, George; Demaria, Sandra; Deutsch, Eric; Draganov, Dobrin; Edelson, Richard L; Formenti, Silvia C; Fucikova, Jitka; Gabriele, Lucia; Gaipl, Udo S; Gameiro, Sofia R; Garg, Abhishek D; Golden, Encouse; Han, Jian; Harrington, Kevin J; Hemminki, Akseli; Hodge, James W; Hossain, Dewan Md Sakib; Illidge, Tim; Karin, Michael; Kaufman, Howard L; Kepp, Oliver; Kroemer, Guido; Lasarte, Juan Jose; Loi, Sherene; Lotze, Michael T; Manic, Gwenola; Merghoub, Taha; Melcher, Alan A; Mossman, Karen L; Prosper, Felipe; Rekdal, Øystein; Rescigno, Maria; Riganti, Chiara; Sistigu, Antonella; Smyth, Mark J; Spisek, Radek; Stagg, John; Strauss, Bryan E; Tang, Daolin; Tatsuno, Kazuki; van Gool, Stefaan W; Vandenabeele, Peter; Yamazaki, Takahiro; Zamarin, Dmitriy; Zitvogel, Laurence; Cesano, Alessandra; Marincola, Francesco M (2020)
    Cells succumbing to stress via regulated cell death (RCD) can initiate an adaptive immune response associated with immunological memory, provided they display sufficient antigenicity and adjuvanticity. Moreover, multiple intracellular and microenvironmental features determine the propensity of RCD to drive adaptive immunity. Here, we provide an updated operational definition of immunogenic cell death (ICD), discuss the key factors that dictate the ability of dying cells to drive an adaptive immune response, summarize experimental assays that are currently available for the assessment of ICD in vitro and in vivo, and formulate guidelines for their interpretation.
  • Vuorio, Kristiina; Mäki, Anita; Salmi, Pauliina; Aalto, Sanni L.; Tiirola, Marja (Frontiers Media S.A., 2020)
    Frontiers in Microbiology 11 (2020) 96
    The composition of phytoplankton community is the basis for environmental monitoring and assessment of the ecological status of aquatic ecosystems. Community composition studies of phytoplankton have been based on time-consuming and expertise-demanding light microscopy analyses. Molecular methods have the potential to replace microscopy, but the high copy number variation of ribosomal genes and the lack of universal primers for simultaneous amplification of prokaryotic and eukaryotic genes complicate data interpretation. In this study, we used our previously developed directional primer-independent high-throughput sequencing (HTS) approach to analyze 16S and 18S rRNA community structures. Comparison of 83 boreal lake samples showed that the relative abundances of eukaryotic phytoplankton at class level and prokaryotic cyanobacteria at order level were consistent between HTS and microscopy results. At the genus level, the results had low correspondence, mainly due to lack of sequences in the reference library. HTS was superior to identify genera that are extensively represented in the reference databases but lack specific morphological characteristics. Targeted metatranscriptomics proved to be a feasible method to complement the microscopy analysis. The metatranscriptomics can also be applied without linking the sequences to taxonomy. However, direct indexing of the sequences to their environmental indicator values needs collections of more comprehensive sample sets, as long as the coverage of molecular barcodes of eukaryotic species remains insufficient.
  • Mikkola, Visa (Helsingin yliopisto, 2020)
    Tavoitteet: Itä-Euroopassa ja Keski-Aasiassa HIV-1-infektioiden ilmaantuvuus on noussut 57 % vuosina 2000−2015. Epidemiologista dataa on edelleenkin vähän. Lisäksi se on pääosin venäjänkielistä, eikä ole saatavilla kansainvälisten tietokantojen kautta. Suunnitelma: Keräsimme näytteitä ja epidemiologista dataa 328 HIV-tartunnan saaneelta, joista 91 % asui Venäjän Eteläisen federaatiopiirin alueella ja 9 % Pohjois-Kaukasian federaatiopiirin alueella. Menetelmät: Proteaasi-käänteiskopioijaentsyymi- (PRRT) ja integraasisekvessejä (IN) käytettiin viruksen alatyypin selvittämiseen sekä resistenssimutaatioiden ja lääkeherkkyyksien analysointiin. Fylogeneettisiä analyysejä käytettiin HIV:n ala-alatyyppien A6 ja A1 erottamiseen toisistaan. Tulokset: 303 (92 %) potilaan näytteet pystyttiin analysoimaan, näistä 32 %:lla infektio oli saatu huumeiden pistoskäytön kautta, 27 %:lla heteroseksissä ja 24 % infektioista oli nosokomiaalisia eli hoidon seurauksena tulleita. Miehillä huumeiden pistoskäyttö oli yleisin syy infektioille, naisilla heteroseksi. Tutkimuksessa todettiin eniten A6-viruksia (69 %), joita esiintyi erityisesti huumeita pistämällä käyttävillä sekä heteroseksin kautta saaduissa tartunnoissa. Tätä ja tulevia tutkimuksia varten luotiin A6-pol-referenssisekvenssi. Alatyypin B infektioita esiintyi erityisesti miehillä, joilla oli ollut miesten välistä seksiä. Alatyypin G infektiot olivat yhteydessä nosokomiaaliseen infektioon. Lääkeresistenssimutaatioita havaittiin PI-, NRTI-, NNRTI- ja INI-lääkeaineryhmiä kohtaan. Spesifisten mutaatioiden esiintyvyys korreloi tiettyjen HIV:n alatyyppien kanssa. Esimerkiksi ala-alatyyppi A6 yhteydessä esiintyi merkittävästi enemmän mutaatioita NRTI A62V sekä NNRTI G190S, kun taas alatyyppiin G korreloivat NRTI-lääkeaineryhmään liittyvät mutaatiot D67N ja M41L. Näytteissä havaittiin lääkeherkkyyden alentuma: 14,5 % PI-, 29,6 % NNRTI-, 27,1 % NNRTI- ja 8,2 % INI-ryhmän lääkkeitä kohtaan. Yhteenveto: Tutkimuksessa havaittu HIV-1 alatyyppijakauma Venäjällä on merkittävästi erilainen kuin Saksassa. A6 oli yleisin tutkimuksen näytteissä havaittu alatyyppi samoin kuin muissakin Venäjälle sijoittuvissa tutkimuksissa on kuvattu. Alatyyppiä G esiintyi poikkeuksellisen paljon tämän tutkimuksen näytteissä verrattuna muihin Venäjältä julkaistuihin tutkimuksiin, mikä viittaa paikalliseen epidemiaan. HIV-1:n resistenssitestauksen yleistyminen parantaisi HIV-lääkehoidon tehokkuutta sekä toisi lisätietoa Venäjän HIV-epidemiasta. (271 sanaa)
  • Elbadri, Khalil (Helsingin yliopisto, 2020)
    An increased attention has been drawn towards porous silicon (PSi) based materials for biomedical applications, due to their promising features demonstrated through several scientific studies. Here, we further investigated the biological responses of PSi nanoparticles (NPs) with different surface chemistries, including immunomodulatory effects, inflammation mitigation and biocompatibility. In this collaborative study, the PSi NPs were investigated both in vitro and in vivo, using different molecular biology and biochemistry techniques, e.g., qPCR, ELISA, cell sorting and cell viability assays. Our results showed the capabilities of these PSi NPs to relieve the inflammatory conditions, whereas significant decrease was recorded of pro-inflammatory cytokines: TNF-α, IL-1β and IL-6. Likewise, these PSi NPs revealed a considerable consumption aptitude of pro-inflammatory reactive oxygen species molecules. Administrating PSi NPs in an acute liver inflammation (ALI) model, showed no conspicuous influence on cellular viability. Thus, the outcome of this study demonstrates the potential biocompatibility of PSi nanomaterials, in addition to their outstanding features as potential candidates for further incorporating in ALI applications.
  • Reint, Ganna; Li, Zhuokun; Labun, Kornel; Keskitalo, Salla; Soppa, Inkeri; Mamia, Katariina; Tolo, Eero; Szymanska, Monika; Meza-Zepeda, Leonardo A.; Lorenz, Susanne; Cieslar-Pobuda, Artur; Hu, Xian; Bordin, Diana L.; Staerk, Judith; Valen, Eivind; Schmierer, Bernhard; Varjosalo, Markku; Taipale, Jussi; Haapaniemi, Emma (2021)
    Precision CRISPR gene editing relies on the cellular homology-directed DNA repair (HDR) to introduce custom DNA sequences to target sites. The HDR editing efficiency varies between cell types and genomic sites, and the sources of this variation are incompletely understood. Here, we have studied the effect of 450 DNA repair protein-Cas9 fusions on CRISPR genome editing outcomes. We find the majority of fusions to improve precision genome editing only modestly in a locus- and cell-type specific manner. We identify Cas9-POLD3 fusion that enhances editing by speeding up the initiation of DNA repair. We conclude that while DNA repair protein fusions to Cas9 can improve HDR CRISPR editing, most need to be optimized to the cell type and genomic site, highlighting the diversity of factors contributing to locus-specific genome editing outcomes.
  • Norros, Veera; Laamanen, Tiina; Meissner, Kristian; Iso-Touru, Terhi; Kahilainen, Aapo; Lehtinen, Sirpa; Lohtander-Buckbee, Katileena; Nygård, Henrik; Pennanen, Taina; Ruohonen-Lehto, Marja; Sirkiä, Päivi; Suikkanen, Sanna; Tolkkinen, Mikko; Vainio, Eeva; Velmala, Sannakajsa; Vuorio, Kristiina; Vihervaara, Petteri (Finnish Environment Institute, 2022)
    Reports of the Finnish Environment Institute 20/2022
    Roadmap for implementing environmental DNA (eDNA) and other molecular monitoring methods in Finland – Vision and Action Plan for 2022-2025 Technological development in molecular methodology has been extremely fast in the past two decades, and groundbreaking new approaches have been introduced. It is now possible to detect and quantify DNA or RNA of target species or even map the whole species community in environmental samples of water, sediment, soil, air or assemblages of whole organisms. Moreover, the costs of high-throughput sequencing and other advanced molecular methods have decreased and methodological pipelines from sampling to data analysis developed sufficiently to allow large-scale, routine application of the new methods in environmental monitoring. This presents a huge opportunity to improve the coverage, accuracy and cost-efficiency of monitoring, enabling a much more complete picture of biodiversity and the state of the environment and their trends. As the new European Biodiversity Strategy for 2030 and other international policies to halt biodiversity loss and the degradation of habitats are translated into concrete measures, the quality of the monitoring data will play a crucial role in determining their success or failure. In this roadmap commissioned by the Finnish Ministry of the Environment, we assess the state-of-the-art in molecular monitoring methods in Finland within the international context, identify challenges and development areas that remain to be addressed and propose an action plan for promoting the coordinated implementation of molecular methods in national monitoring programs. Apart from the most recent scientific literature, our analysis is based on survey results, direct enquiries and interviews. Participation of the national community of experts from different sectors was enabled and invited at several stages of the roadmap preparation. Internationally, molecular monitoring methods are being actively developed and are routinely implemented in monitoring across different taxa and ecosystems. In Finland, molecular monitoring methods have been tested and piloted by all major institutions responsible for environmental monitoring, and the methods are already applied routinely in the monitoring of individual game species such as the wolf and European and Canadian beaver. However, other areas such as the monitoring of biodiversity, threatened species, non-mammalian invasive species or emerging plant or animal pests remain less developed, and national efforts and expertise are scattered across different organizations. Funding and know-how are perceived as the most important factors limiting molecular monitoring method implementation. We estimate that extensive, routine implementation of a wide range of molecular monitoring methods is conceivable in Finland before 2030. As the primary development areas for reaching this goal, we identify (i) international coordination and standard development, (ii) networking across sectors, (iii) education, (iv) infrastructure, (v) reference sequence libraries and the mapping of whole genomes, and (vi) modelling and analysis tool development. For concrete actions in 2022–2025, we propose (1) a cross-governmental funding instrument, (2) a permanent working group responsible for national and international coordination, (3) a national network and (4) an online platform to enhance interaction and knowledge transfer, as well as (5) a national data management system with collectively agreed data and metadata formats and standards. ---------- Kansallinen tiekartta ympäristö-DNA:n ja muiden molekyylibiologisten seurantamenetelmien käyttöönotolle – visio ja toimenpidesuunnitelma vuosille 2022-2025 Molekyylibiologisten menetelmien teknologinen kehitys on ollut ennennäkemättömän nopeaa kahden viime vuosikymmenen aikana. Uudet menetelmät mahdollistavat kohdelajien DNA:n tai RNA:n havaitsemisen ja runsausmäärityksen tai koko eliöyhteisön kartoittamisen esimerkiksi vesi-, sedimentti-, maaperä- tai ilmanäytteistä tai kokonaisia yksilöitä sisältävistä kokoomanäytteistä. Massiivisen rinnakkaissekvensoinnin ja muiden menetelmien kustannukset ovat merkittävästi laskeneet ja menetelmäketjut näytteenotosta tulosten tulkintaan kehittyneet asteelle, joka mahdollistaa niiden laajamittaisen, rutiininomaisen käytön ympäristön seurannassa. Uusien menetelmien avulla voimme parantaa seurannan kattavuutta, tarkkuutta ja kustannustehokkuutta ja siten täydentää seurannan kautta muodostuvaa kuvaa luonnon monimuotoisuudesta ja sen muutoksista. Tälle tiedolle on suuri tarve – laadukas seuranta on keskeinen edellytys sille, että EU:n uuden biodiversiteettistrategian ja muiden luontokadon ja elinympäristöjen tilan huonontumisen pysäyttämiseen tähtäävien kansainvälisten sitoumusten toimeenpano onnistuu. Tässä ympäristöministeriön tilaamassa tiekartassa arvioimme molekyylibiologisten seurantamenetelmien nykytilaa Suomessa osana laajempaa kansainvälistä kenttää, tunnistamme huomiota vaativia haasteita ja kehityskohteita ja ehdotamme konkreettisia toimenpiteitä molekyylibiologisten seurantamenetelmien koordinoidun käyttöönoton edistämiseksi lähivuosien aikana. Selvityksemme perustuu uusimman tieteellisen kirjallisuuden lisäksi kyselytutkimukseen sekä suoriin tiedusteluihin ja haastatteluihin. Yhteiskunnan eri sektoreita edustava kansallinen asiantuntijayhteisö osallistui tiekartan valmisteluun työn eri vaiheissa. Molekyylibiologisia seurantamenetelmiä kehitetään parhaillaan aktiivisesti ympäri maailmaa eri eliöryhmille ja ekosysteemeille, ja yksittäisiä menetelmiä on useissa maissa otettu myös rutiininomaiseen käyttöön. Suomessa menetelmiä on kehitetty ja pilotoitu kaikissa keskeisissä ympäristön seurantaa koordinoivissa laitoksissa, ja yksittäisten riistaeläinten kuten suden ja kanadan- ja euroopanmajavan seurannassa ne ovat jo rutiinikäytössä. Biodiversiteetin, uhanalaisten lajien, vieraslajien (nisäkkäitä lukuun ottamatta) ja muiden haitallisten lajien kansallisessa seurannassa molekyylibiologisten menetelmien käyttö on kuitenkin vielä kokeiluasteella, ja kehittämishankkeiden ja asiantuntijuuden kenttä on hajanainen. Riittämätöntä rahoitusta ja osaamista pidetään alan asiantuntijoiden keskuudessa tärkeimpinä menetelmien käyttöönottoa rajoittavina tekijöinä. Arviomme mukaan laaja kirjo molekyylibiologisia seurantamenetelmiä olisi mahdollista ottaa laajamittaiseen rutiininomaiseen käyttöön vuoteen 2030 mennessä. Tärkeimmiksi kehityskohteiksi nousivat (i) kansainvälinen koordinaatio ja menetelmien standardointi, (ii) organisaatioiden ja sektoreiden välinen verkostoituminen, (iii) koulutus, (iv) infrastruktuuri, (v) referenssisekvenssikirjastot ja kokonaisten genomien kartoittaminen sekä (vi) malli- ja analyysityökalujen kehittäminen. Konkreettisiksi toimenpiteiksi vuosille 2022-2025 esitämme (1) poikkihallinnollista rahoitusohjelmaa molekyylibiologisten seurantamenetelmien käyttöönottoa edistäville tutkimus- ja kehityshankkeille, (2) pysyvää työryhmää kansallisen ja kansainvälisen koordinaation edistämiseksi, (3) olemassa olevan kansallisen asiantuntijaverkoston laajentamista, (4) internet-pohjaista alustaa vuorovaikutuksen ja tiedonjaon tehostamiseksi sekä (5) kansallista, yhdessä sovittuja data- ja metadatastandardeja noudattavaa molekyylibiologisten seuranta-aineistojen tiedonhallintajärjestelmää.