Väitös: Peruskartoitus terveen aikuisen suoliston proteiineista osoittaa suoliston toimintojen olevan yksilöllisiä ja ajallisesti suhteellisen vakaita

Suolistomikrobiston metagenomitutkimukset ovat osoittaneet, että yksittäisen ihmisen suolistobakteeristo koodaa jopa miljoonaa geeniä, jotka osallistuvat kehomme toimintojen säätelyyn ihmisen perimän n. 20 000 geenin ohella. Satoja ihmisiä tutkimalla suolistomikrobistosta on tunnistettu yhteensä lähes 10 miljoonaa bakteeriperäistä geeniä. Tämän valtavan geneettisen kapasiteetin paljastuminen sekä suolistobakteeriston piirteiden yhteydet lukuisiin sairauksiin ovatkin nostaneet suolistobakteeritutkimuksen aktiiviseksi tutkimusalaksi niin mikrobiologiassa kuin biolääketieteessä. Kolmeder käytti tutkimusmenetelmänä metaproteomiikkaa, jonka avulla hän keskittyi tutkimaan paksusuolen proteiinikokonaisuutta. Proteiinit eristettiin ulostenäytteistä ja analysoitiin massaspektometrialla. Suuria tulosaineistoja analysoitiin erilaisin laskennallisin keinoin proteiinien tunnistamiseksi ja niiden tehtävien ennustamiseksi.

Ensimmäisessä osatyössä kehitettiin ulostenäytteiden proteomianalyysiin soveltuva näytteenkäsittely- ja proteiinien tunnistusprotokolla. Tätä menetelmää sovellettiin yhteensä 81:een 48:sta aikuisesta kerättyyn ulostenäytteeseen. Näytteistä tunnistettiin tuhansia bakteeri- ja ihmisperäisiä proteiineja, joiden esiintyvyys ja runsaus eri henkilöissä vaihteli merkittävästi. Ulosteen proteiiniprofiilien ja siten suoliston toimintojen todettiin olevan yksilöllisiä ja ajallisesti suhteellisen vakaita. Vertaamalla lihavien ja normaalipainoisten ulosteen proteiiniprofiileja havaittiin eroja, jotka viittaavat Bacteroidetes-ryhmän bakteerien olevan toiminnallisesti aktiivisempia lihavien ihmisten suolistossa.

Kolmederin väitöskirjatutkimuksessa tehty peruskartoitus terveen aikuisen suoliston proteiineista auttaa ymmärtämään suolistobakteeriston toiminnallista merkitystä ja luo pohjan mm. eri sairauksiin liittyvien suolistoperäisten proteiiniprofiilin muutosten tunnistamiselle.

MSc Carolin Kolmeder väittelee eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa Helsingin yliopiston EE-rakennuksen Walter-salissa (Agnes Sjöbergin katu 2) torstaina 28.5.2015 klo 12 aiheesta:
”Metaproteomics of the Human intestinal Tract to Assess Microbial Functionality and Interactions with the Host”
Väitöskirja kuuluu molekyylimikrobiologian alaan.
Vastaväittäjänä toimii dosentti Petri Auvinen (Biotekniikan instituutti, HY) ja kustoksena professori Airi Palva.