FM Tommi Mäklin väittelee perjantaina 28.10.2022 klo 12 Helsingin yliopiston Exactum-rakennuksen auditoriossa CK112 (Pietari Kalmin katu 5, pohjakerros) aiheesta Probabilistic Methods for High-Resolution Metagenomics. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Leo Lahti (Turun yliopisto) ja kustoksena apulaisprofessori Antti Honkela (Helsingin yliopisto). Väitöstilaisuus pidetään englanniksi.
Tommi Mäklinin väitöskirja on osa Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen osastolla ja Probabilistic Inference, Privacy and Computational Biology -ryhmässä tehtävää tutkimusta. Väitöskirjan ohjaajina ovat toimineet apulaisprofessori Antti Honkela ja professori Jukka Corander (Helsingin yliopisto).
Todennäköisyysmenetelmiä täsmälliseen metagenomiikkaan
Bakteerit ovat mikroskooppisen pieniä yksisoluisia eliöitä, joita on kaikkialla ympärillämme. Biomassaltaan bakteerit muodostavatkin heti kasvikunnan jälkeen planeettamme toiseksi suurimman eliöryhmän, joka on vaikutuksiltaan vieläpä mahdollisesti kokoaan suurempi. Eri ympäristöissä esiintyviä bakteereita voidaan tutkia mikroskoopilla, mutta tarkempi tarkastelu vaatii lähes aina ympäristöstä otetussa näytteessä esiintyvien bakteerien perimän eli DNA:n eristämistä. Eristetty DNA voidaan lukea koneellisesti aineistoksi, joka kertoo perimän tarkan koostumuksen tutkittavassa näytteessä. Jos näyte sisältää useampia perimältään erilaisia bakteereita ja näiden kaikkien DNA luetaan samalla kerralla, kutsutaan tällä tavalla tuotetun aineiston tutkimista metagenomiikaksi.
Väitöskirja esittelee kaksi todennäköisyysmallinnukseen perustuvaa menetelmää, jotka yhdessä mahdollistavat metagenomiikan näytteissä olevien bakteerien tunnistamisen erittäin tarkasti sekä luetun DNA:n laskennallisen erottelun perimältään poikkeaviin yksiköihin. Näin tuotettuja yksiköitä voidaan jatkotutkimuksissa käsitellä samalla tavalla kuin DNA:ta, joka on luettu näytteistä, joissa erilaiset bakteerit on eroteltu toisistaan viljelemällä niitä laboratoriossa. Viljelyyn verrattuna laskennallinen erottelu mahdollistaa huomattavasti suurempien näytemäärien käsittelyn, sillä bakteerien erottelu viljelemällä on työlästä. Viljely myös suosii perimältään tietynlaisia bakteereja, jolloin sen ohittaminen tuottaa edustavamman aineiston. Osoituksena laskennallisen lähestymistavan eduista väitöskirja esittelee tutkimuksen, joissa väitöskirjan menetelmiä sovelletaan vastasyntyneiltä lapsilta kerättyjen ulostenäytteiden sisältämien bakteerien tutkimiseen. Vastaavan lähestymistavan omaksuminen muun muassa eri bakteerien välisen kilpailun sekä esiintymisen tutkimisessa tuleekin mahdollistamaan syvällisemmän ymmärryksen saavuttamisen, kun tutkittavien näytteiden määrää voidaan kasvattaa ja samalla niiden sisältöön paneutua aikaisempaa paremmalla tarkkuudella.
Väitöskirjan saatavuus
Väitöskirjan elektroninen versio on saatavilla Helsingin yliopiston e-thesis-palvelussa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-8695-9.
Painettuja väitöskirjoja voi tiedustella väittelijältä itseltään: tommi.maklin@helsinki.fi.