Koska ihmisellä on kymmeniä tuhansia geenejä ja koska geenit vaikuttavat toisiinsa muodostaen monimutkaisia säätelyverkkoja, ovat laskennalliset menetelmät geenien säätelyn tutkimiseen tarpeen.
–Kun sovellamme matemaattisia menetelmiä kokeellisesti kerättyyn dataan, voimme tutkia säätelyprosesseja koko genomin laajuisesti. Tämä auttaa ymmärtämään solujen toimintaa kokonaisvaltaisesti, toteaa Tampereen teknillisessä yliopistossa väittelevä filosofian maisteri Kirsti Laurila.
Väitöskirjatyössään Laurila tutkii kolmea eri geenien säätelyyn liittyvää prosessia. Hän myös analysoi laskennallisesti kymmenientuhansien eri sairauksiin liittyvien mutaatioiden vaikutuksia säätelyprosesseihin. Analyysin tuloksia voidaan käyttää tarkoin rajattuna testijoukkona kokeellisissa tutkimuksissa vähentäen näin huomattavasti tarvittavan laboratoriotyön määrää.
Ensimmäinen Laurilan tutkima geenien säätelyprosessi johti mikrosirutekniikalla mitatun DNA:n metylaatiodatalle mallintamiseen.
–Väitöstyössä kehitettyä mallia sovellettiin paksusuolen syövän metylaatiodataan. Malli luokittelee hyvin paksusuolen syövän eri alatyyppejä.
Toinen tutkittu geenien säätelyprosessi on geenien ilmentymistä säätelevien transkriptiotekijöiden sitoutumisen ennustaminen. Laurilan kehittämässä menetelmässä otetaan huomioon transkriptiotekijöiden väliset vuorovaikutukset, mikä vähentää vääriä ennustuksia huomattavasti.
Kolmas tutkittu säätelyaskel on geenien tuotteiden, proteiinien, solunsisäisen kohdistumisen ennustaminen.
–Eri ennustusmenetelmien vertailussa ilmeni, että niissä on vielä parantamisen varaa, Laurila toteaa.
Väitöstyössä kehitettiin myös internetissä toimiva proteiinien kohdentumista ennustava työkalu, PROlocalizer. Helppokäyttöisenä se sopii erinomaisesti biologien soveltaviin tutkimuksiin.
Filosofian maisteri Kirsti Laurilan laskennallisen systeemibiologian alaan kuuluva väitöskirja Computational approaches to analyzing gene regulatory processes (”Laskennallisia lähestymistapoja geenien säätelyprosessien analysointiin”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa perjantaina 17.6.2011 kello 12.00 Tietotalon salissa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere).
Vastaväittäjänä toimii professori Esko Ukkonen (Helsingin yliopisto). Tilaisuutta valvoo professori Olli Yli-Harja TTY:n signaalinkäsittelyn laitokselta.
Kirsti Laurila (29) on kotoisin Oriveden Eräjärveltä ja työskentelee tutkijana Turun biotekniikan keskuksessa sekä Tampereen teknillisellä yliopistolla.
Lisätietoja: Kirsti Laurila, 040 583 7697, kirsti.laurila@tut.fi