Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Trofiatasojen vuorovaikutukset monen vihollisen ympäristössä

ZebrafishBakteereiden, erityisesti taudinaiheuttajien epidemiologisen dynamiikan ja evoluution ymmärtäminen on tärkeää, sillä se auttaa ennustamaan tautiepidemioita. Lajien sisäiset vuorovaikutukset, kuten kilpailu ravintoresursseista, vaikuttavat monesti bakteerien taudinaiheutuskykyyn, mutta myös lajien välinen kilpailu, loisinta ja saalistus voivat vaikuttaa tautiepidemioiden syntyyn ja taudinaiheuttajien evoluutioon. Tutkimuksemme tarkoitus onkin selvittää eri valintapaineiden vaikutusta bakteerien ja virusten taudinaiheutuskykyyn käyttäen kokeellisen evoluutiotutkimuksen menetelmiä, kenttätutkimuksia, molekyylibiologiaa, genetiikkaa ja teoreettista mallinnusta. Olemme havainneet, että bakteerien väliset vuorovaikutussuhteet, kasvunopeus ja kyky sietää nälkiintymistä, erilaisia ympäristöstressejä, virusinfektioita ja saalistusta voivat muuttua nopeasti, vaikuttaen usein myös taudinaiheutuskykyyn. Käyttämällä genomisekvensointia, epigenetiikan tutkimusmenetelmiä ja transkriptomianalyysejä voimme selvittää tarkasti minkälaisia muutoksia valintapaineet aiheuttavat bakteereissa. Näiden tuloksien perusteella voidaan kehittää myös tarkempia eko-evolutiivisia malleja tautidynamiikan ennustamiseksi.

Tutkimuksemme pyrkii selvittämään erityisesti

  • kuinka bakteerien väliset vuorovaikutussuhteet, ilmasto ja biologiset valintapaineet vaikuttavat  taudinaiheuttajien evoluutioon
  • mitkä geneettiset mekanismit vaikuttavat taudinaiheutuskykyyn ja kykyyn selviytyä erilaisissa ympäristöissä
  • voidaanko virusten avulla kehittää uusia biologisia taudintorjuntamenetelmiä antibioottien tilalle
  • auttavatko uudet soveltavat teoreettiset mallit ennustamaan tautien dynamiikkaa tehotuotanto-olosuhteissa

Tutkimusryhmiä johtavat:

Prof. Jaana Bamford: virusten evoluutio ja rakenne

Lotta-Riina Sundberg (FT, dos.): taudinaiheutuskyvyn evoluutio

Tarmo Ketola (FT, dos): kokeellinen evoluutio

Prof. Jouni Laakso: teoreettinen mallintaminen