Uusia molekyylibiologisia menetelmiä ympäristön biopuhdistamisen hallintaan

Biopuhdistuksessa pilaantunutta ympäristöä kunnostetaan luonnossa esiintyvien, haitta-aineita hajottavien mikrobien avulla. Biopuhdistusta pidetään ympäristön kannalta kestävänä sekä taloudellisesti kannattavana kunnostusmenetelmänä. Biologisten puhdistusprosessien hallitseminen vaatii kuitenkin tietoa mikrobiyhteisöjen hajotuspotentiaalista ja mikrobeissa kunnostuksen seurauksena tapahtuvista muutoksista.

Nyyssönen tarkasteli väitöstyössään hiilivetyjen hajotukseen osallistuvia geenejä ja niihin perustuvien molekyylibiologisten menetelmien soveltuvuutta hiilivetyjen biohajoamisen seurantaan. Muun muassa petrokemian tuotteista peräisin olevat hiilivedyt ovat ympäristössä yleisesti esiintyviä haitta-aineita, joiden kulkeutuminen esimerkiksi pohjavesialueille voi aiheuttaa terveysriskejä. Tutkimuksessa kehitettyjen menetelmien toimivuutta arvioitiin sekä laboratoriomittakaavan biohajoamiskokeissa että kenttämittakaavan biopuhdistusprosesseissa.

Molekyylibiologisilla seurantamenetelmillä mitatut muutokset hajotusgeenien määrissä olivat yhdenmukaisia hiilivetyjen biohajoamisen kanssa. Lisäksi geeniarray-analyysi mahdollisti useiden erilaisten hiilivetyjen biohajoamisen tutkimisen samanaikaisesti. Hajotusgeenien tutkiminen molekyylibiologisten menetelmien avulla lisäsi biologisten kunnostusprosessien suunnittelussa tarvittavaa tietoa myös kenttämittakaavan biopuhdistusprosesseissa. Esimerkiksi hiilivedyillä pilaantuneen pohjaveden kunnostuksessa molekyylibiologiset seurantamenetelmät osoittivat, että hiilivetyjen hajotuspotentiaalia oli mahdollista aktivoida hapettamalla sekä lisäämällä ravinteita.

Tulokset osoittavat, että hajotusgeenit ja niihin perustuvat molekyylibiologiset seurantamenetelmät muodostavat tehokkaita seurantatyökaluja, joiden avulla on mahdollista kehittää entistä tehokkaampia ja hallittavampia kunnostusprosesseja. Useiden hajotusgeenien samanaikainen tunnistaminen geeniarray-analyysiin perustuen on erityisen lupaava menetelmä hiilivetyseosten biohajoamisen seurantaan.

FM Mari Nyyssönen väittelee 4. syyskuuta kello 12 Helsingin yliopiston biotieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Functional genes and gene array analysis as tools for monitoring hydrocarbon biodegradation". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Infokeskus Korona, sali 1, Viikinkaari 11.

Väittelijän yhteystiedot

Mari Nyyssönen
Puhelin 020 722 4445
mari.nyyssonen@vtt.fi

Tietoa väittelijästä

Mari Nyyssönen (s. 5.2.1979) kirjoitti ylioppilaaksi Varkauden lukiossa vuonna 1998. Hän on suorittanut filosofian maisterin tutkinnon Jyväskylän yliopistossa vuonna 2005 pääaineenaan solubiologia.