Artikkelit Ilmasto, Metsä, Ruoka, Yleinen

Yksi suurimpia luonnontieteen edistysaskelia tällä vuosikymmenellä on kasvava tietämys mikrobien vuorovaikutussuhteista ympäristöönsä. Jotta näin suuria kokonaisuuksia voidaan tutkia, on myös tutkijoiden vuorovaikutusverkostot hiottava huippuunsa. Ja juuri näin työskennellään Lukessa.

Mikrobit ovat merkittäviä ihmis- ja eläintutkimuksessa. Tutkimuksella voidaan saada aikaan suuren luokan vaikutuksia esimerkiksi ympäristöpäästöihin, ilmastoon ja ihmisten ja eläinten terveyteen, vahvistaa tutkimusprofessori, ohjelmajohtaja Johanna Vilkki.

Luke loikkaa metagenomiikkaan

Mikrobien tutkimus on edennyt huimasti genetiikan menetelmien avulla. Kansainvälisten verkostojensa avulla lukelaiset oppivat ja kehittävät menetelmiä eteenpäin.

Kun kokonaisten genomien lukeminen tuli mahdolliseksi, avautuivat myös mikrobien perintöaineksen kirjat. Tietyssä ympäristössä elävien mikrobien geenit muodostavat metagenomin, joka sisältää valtavan määrän uutta, tutkittavaa tietoa.
– Esimerkiksi hapettoman pötsin mikrobeja ei voi kasvattaa ja tutkia laboratoriossa.  Genomisekvensointimenetelmillä mikrobiyhdyskunta saadaan määritettyä ja ymmärrys sen tärkeydestä kasvaa, kertoo lehmän perimän tutkimuksessa ansioitunut Vilkki.

Tulevaisuutta: miten toimii biologinen kokonaisuus

Kysymys ei ole kuitenkaan vain lehmästä tai mikrobeista. Nyt aletaan ymmärtää laajempien biologisten kokonaisuuksien toimintaa.
– Näemme miten ympäristön tai isännän ominaisuudet vaikuttavat mikrobeihin ja päinvastoin, Vilkki sanoo.

Luken tutkijat tuntevatkin niin pötsin kuin metsän ja suon näkymättömän elämän. Luontoympäristöjen tutkimuksen tulevaisuutta tutkimusprofessori Hannu Fritze kuvaa kolmella sanalla: Bioinformatiikkaa, genomiikkaa ja mikrobiekologiaa.

Fritzen johtama Luken maaperämikrobiologian tutkijaryhmä on avannut metsämaan mikrobien valtavaa monimuotoisuutta ja selvittänyt tieteelle suoekosysteemin aineiden kemiallisia kiertoja, joissa mikrobit ovat avainasemassa.

Haluttua tietoa

Mikrobitiedolle on tilausta ja Luken tutkimuksia hyödynnetään jo monipuolisesti.
– Ympäristöasiat ovat selvästi nousussa. Kun keskustelen teollisuuden ja yritysten edustajien kanssa, he kiinnittävät huomiota ympäristövaikutuksiin ja toivovat tutkittuja menetelmiä, joilla syntyy vähemmän päästöjä, Vilkki sanoo.

Metsämikrobien tutkija, dosentti Taina Pennanen vahvistaa, että tietoa vastaanotetaan ja arvostetaan nyt liiketoiminnassa. Pennasen tutkimus metsäpuiden taimien symbionttisista sienijuurista auttaa taimistoja tuottamaan hyvinvoivia ja nopeasti kasvavia puita ja parantaa siten taimikasvatuksen kustannustehokkuutta.

Vuosikymmenen suuret kysymykset liittyvät ilmastonmuutokseen, ja niihinkin voidaan löytää vastauksia mikrobeista. Hannu Fritze kaivaa Suomen soista jatkuvasti uutta tietoa metaanin kierrosta ja sitä tuottavista arkeista, jotka elävät kaikkialla ympäristössämme.

Luken tutkijoiden työtä arvostetaan myös kansainvälisissä tutkijayhteisöissä. Siitä kertovat maaperäekologian tärkeimmän kansainvälisen tutkijakongressin saaminen Helsinkiin ja metaanituotoksen hillintää maataloudessa tutkivien ryhmien menestys EU:n ERA-rahoitteisissa hankkeissa.
– Olemme pienellä panoksellamme asian ytimessä, toteaa Johanna Vilkki, suomalaiseen, liiankin vaatimattomaan tapaan.

Katso myös