Projektid

Projekt tegeleb jätkusuutlike asümmeetrilise katalüüsi meetodite arendamise ja rakendamisega. Erinevaid katalüüsi meetodeid (organo-, metall- ja ensüümkatalüüsi) kasutatakse nii individuaalselt kui ka kombineeritult. Erilist tähelepanu pööratakse reaktsioonide efektiivsuse tõstmisele kasutades nii selektiivseid katalüsaatoreid, kaskaadreaktsioone kui ka "ühe-nõu" sünteese. Uudse meetodina uuritakse asümmeetrilisi halogeensideme doonorite poolt katalüüsitud reaktsioone. Leitud selektiivseid reaktsioone rakendatakse bioaktiivsete ühendite ja nende derivaatide sünteesil. Projekti tulemusena luuakse uued asümmeetrilised katalüütilised jätkusuutlikud meetodid molekulaarse keerukuse loomiseks. Juurdub rohelise keemia printsiipide kasutamine nii teaduses, doktorantide mõtteviisis ja uute doktorite kaudu Eesti keemiaettevõtluses.

Üleminek puhtale majandusele vajab uudseid tehnoloogiaid materjalide, kemikaalide ning vedelkütuste tootmiseks kestlikust toormest, millel on märkimisväärselt madalam süsiniku jalajäljeg. Biotehnoloogia ning rakuvabrikud annavad selleks ideaalse võimaluse, et kasvatada maailma majandust, kuid samal ajal vähendada inimtekkelise kliimamuutuste mõju. Tänu oma mitmekülgsusele, paindlikkusele ning seonduvate kulude kiirele langusele, mõjutavad praegu kiirelt arenevad tehnoloogiad sünteetilise bioloogias ning 3D-printimises varsti pea kõiki tööstusvaldkondi. Käesolevas projektis me kombineerimegi elusate materjalide 3D-printimise tehnoloogiad ning mitte-traditsiooniliste pärmide sünteetilise bioloogia lähenemise, et luua uudne, funktionaliseeritud elusate katalüsaatorite immobiliseerimise platvorm biorafineerimiseks, mis konverteerib odava kohaliku toorme (erinevad orgaanilised jäätmed) maksimaalse efektiivsusega väärtuslikemaks oleokemikaalideks.

Südamelihase rakkudes kandub energia mitokondritest eri paikadesse rakus, kus seda kasutatakse mehaanilise töö tegemiseks ja ioontasakaalu säilitamiseks. Tervetes rakkuses seavad erinevad rakusisesed struktuurid piiranguid molekulide difusioonile, kuid vastavalt mõnedele uuringutele kaovad need piirangud haiguse korral. Kui difusiooni piirangud ja osad kliinilised andmed osutavad kreatiinkinaasi (CK) olulisele rollile energia ülekandmisel rakus, siis mitmete CK funktsiooni kaotusega loom-mudelitest saadud andmed on vastukäivad. Selles projektis töötame välja ja rakendame kaasaegseid eksperimentaalseid ja matemaatilisi modelleerimise meetodeid, et iseloomustada südamelihase rakkude difusioonikeskkonda ja määrata CK roll terves südames. Lisaks, kasutades peatatud CK funktsiooniga transgeenseid hiiri ning uurides nende kohastumusi, loodame leida uusi ravi sihtmärke südamepuudulikkusega patsientidele, kellel on vähenenud CK talitlus.

Vask on oluline kofaktor enam kui kahekümnele rakulise energia tootmises, antioksüdatiivses kaitses ja oksüdatiivses metabolismis võtmetähtsust omavale ensüümile, kuid vabad vase ioonid on organismidele toksilised. Seetõttu on vase metabolism rangelt reguleeritud ja selle hälbed on seotud mitmete haigustega, milledest tuntumad on Wilsoni (WT) ja Alzheimeri (AT) tõbi. Käesolev projekt on suunatud vase metabolismi põhiprintsiipide väljaselgitamisele ja vahendite leidmisele selle regulatsiooniks. Eesmärkide saavutamiseks laiendame meie poolt varem rakusisese Cu(I) proteoomi uurimisel rakendatud süsteemi-bioloogilist lähenemist rakuvälise Cu(II) proteoomile, kasutades uut LC-ICP MS-põhist metoodikat. Eeldame, et oodatavad tulemused loovad sünergias varasemate andmetega kriitilise massi informatsiooni, mis on vajalik inimese vase metabolismi mõistmiseks ja seda mõjutavate ligandide selektsiooniks. Viimaseid testitakse rakulistes ja loommudelites kui võimalikke WT ja AT ravimikandidaate.

Erinevate rakutüüpide vaheline suhtlus munasarjas on munaraku küpsemise, ovulatsiooni ja kollaskeha funktsioonide aluseks. Häired rakkudevahelises kommunikatsioonis võivad olla polütsüstiliste munasarjade sündroomi (PCOS) või viljatusravis ebapiisava hormoonstimulatsiooni vastuse põhjustajaks. Käesolev projekt adresseerib rakkudevahelise suhtluse tähtsust inimese munasarjas interdistsiplinaarselt, ühendades teise ja kolmanda põlvkonna ning ühe raku RNA sekveneerimise meetodid (RNA-seq) ja süsteemibioloogilise analüüsi. Koostatakse munasarja granuloosrakkude populatsioone kirjeldav mRNA isovormide kaart, kirjeldatakse rakkude ja follikulaarvedeliku mikroRNA profiilid ning määratakse immuunrakkude osakaal ovulatsioonieelse folliikuli rakkudest. Saadud andmestike ühendamine võimaldab koostada rakkudevahelise suhtluse mudeli selgitamaks, millised signaalirajad on häiritud PCOS ja ebapiisava hormoonstimulatsiooni vastusega patsientide munasarjades.

Teledermatoskoopia on näidanud kõrget diagnostilist täpsust (tundlikkus üle 90,48% ja spetsiifilisus üle 92,57%) nahavähi varajaseks avastamiseks Eestis. Siiski ei ole kõiki selle varajaseks avastamiseks pakutavaid võimalusi seni täielikult kasutatud, mis on melanoomi kõrge suremuse üks põhjuseid. Eesmärk: Projekti eesmärk on hinnata teledermatoskoopiast alguse saanud patsiendi raviteekonna integreeritud käsitluse mõju melanoomi ravitulemustele, keskendudes kiiremale diagnoosi kinnitamisele ja ravile. Metoodika: Uuring hindab teledermatoskoopiaga alustatud patsienditeekonna sujuvust ja tõhusust, integreerides parandusi olemasolevate nõuete ja uuringu tulemuste põhjal. Peamine tulemusmõõdik on histoloogiliselt kinnitatud diagnoosi ja järgneva ravi kiirus. Tulemus-hüpotees: Hüpoteesiks on, et integreeritud teekond toob kaasa paremad melanoomi patsientide tulemused võrreldes varasemate uuringutega, tagades õigeaegse diagnoosi kinnitamise ja ravi."

Eesti olulisest maavarast, turbast, toodetakse hetkel peamiselt kasvusubstraate, mida eksporditakse Euroopa põllumajandusele. Pakume lisaks tehnoloogilisi lahendusi turbatootmise kaas/jääkproduktidest kõrge lisandväärtusega materjalide tootmiseks. Uurime ja rakendame kahte erinevat eksperimentaalset keemilist turba väärindamissuunda. Esiteks, süsiniknanomaterjalide tootmine, mille lai kasutusvaldkond ulatub biomeditsiinitehnikast optika ja elektroonikakomponentideni. Teiseks, ligniinipõhiste polümeeride tootmine keemiatööstuse tooraineks, bioplastiks või filtermaterjaliks. Mõlemad saadavad tooted seovad pikemaajaliselt süsinikku ning aitavad vähendada turbatööstuse süsinikujalajälge.

Uuringu eesmärk on süvendada teadmisi Eesti mesilase õietolmu keemilisest koostisest ja selle varieeruvusest nii aastaaegade kui ka potentsiaalselt piirkondade lõikes. Uuring keskendub erinevate bioaktiivsete ühendite, sealhulgas antioksüdantide, aminohapete ja lenduvate ühendite sisalduse analüüsile, et hinnata õietolmu toiteväärtust ja potentsiaali funktsionaalse toiduna.

Jätkuvalt kasvava rahvastiku toitmine seab loodusressursid tohutu surve alla. Pidev põllumajandusmaa laiendamine ei ole jätkusuutlik, kuna kannatab looduslik mitmekesisus ja lõpuks meie endi elukeskkond. Alternatiiviks on viia toiduainete, sealhulgas valkude tootmine bioreaktoris kultiveeritavatesse mikroorganismidesse. See annab võimaluse toota toiduvalku ressursisäästlikult, järgides ringmajanduse põhimõtteid. Enamgi veel, mikroorganismides on võimalik toota nii taimset kui ka loomset päritolu valke. Uusimate molekulaarbioloogiliste tööriistade abil saab nende valkude ehitust ka täiustada, et parendada nende toiteväärtust ning toiduvalmistamisel olulisi omadusi nagu kleepuvus või vahu moodustamine. Projekti tulemusel arendatakse välja töövoog, mille käigus disainitakse parendatud omadustega toiduvalk ja viiakse läbi katseline tootmine bioreaktoris. Loodud oskusteave on oluliseks vahendiks toidutööstusele, et arendada uudseid loodussõbralikke tooteid.

Kasutades pinnaplasmonite resonantsi ja kalorimeetriat testiti hüpertriglütserideemia ravimikandidaatide seostumist lipoproteiinlipaasile

Antud projekti käigus loodi reaalsete 3D objektide varjujoone mõõtmise seadme kontseptsioon ning prototüüp ja toimus ja katsetamine test- ja reaalses tootmiskeskkonnas. Süsteemi kasutatakse kõnealuste objektide turvalise pakkimise jaoks sobivaima transpordi pakendi valmistamiseks. Käesoleval ajal sisaldab tootmisprotsess liialt käsitööd ja automatiseerituse tase vajab parandamist. Loodav süsteem võimaldab vähendada manuaalse töö mahtu ja samuti tõsta töö kvaliteeti (vältida vigu ja tõsta täpsust).

Maailma elanikkonna jätkusuutlik toiduga varustamine on inimkonna üheks suurimaks väljakutseks. Selleks, et aretada uusi kultivaare mis ebasoodsates tingimustes paremini toime tuleksid, tuleb mõista taimede kaitsemehhanisme molekulaarsel tasemel. Stressori tuvastamisel käivitatakse signalisatsioonirajad immuunsuse aktiveerimiseks. Vastavad mehhanismid on siiani suures osas kirjeldamata. Ma olen hiljuti identifitseerinud SHEERi (Stressi poolt indutseeritud Heemi Retseptor) Arabidopsisel, mis on esimene seni kirjeldatud heemi retseptor taimede immuunsignalisatsioonis. Heem on inimestel hästi tuntud immuunreaktsioonide aktiveerija, kuid taimedel on heemi funktsioon immuunsignalisatsioonis siiani kirjeldamata. Projekti eesmärgiks on kirjeldada SHEERi regulatsiooni molekulaarsel tasemel. Lisaks uurime SHEERi funktsiooni odras kasutades CRISPR meetodiga geneetiliselt muundatud odra liine. Projekti eesmärgiks on pakkuda väljavaateid parema stressitaluvusega kultuuride aretamisel tulevikus.