Sillad teadusalade ja ühiskonna vahel. Miks ja kuidas teha eri valdkondi ühendavat teadustööd?

TÜMRI: meie juures sirgub Eesti bioteaduste tulevik!

Tartu Ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia instituut õpetab kõikidel õppeastmetel noorte teadlaste järelkasvu ja meie teadlased hoiavad väga kõrget taset maailma tippteaduses.

Värske teadus TÜMRI-s

Geneetika õppetool: Euroopa Komisjon on seadnud strateegiliseks eesmärgiks vähendada 2030. aastaks keemiliste taimekaitsevahendite kasutust poole võrra, et vähendada erinevaid nendega kaasnevaid keskkonnariske. Seega on oluliselt suurenenud vajadus leida looduslikke ja jätkusuutlikke tehnoloogiaid, et soodustada taimede kasvu ja kaitsta taimi saagikust vähendavate haigustekitajate eest. Üheks suure potentsiaaliga meetodiks on biokontrolli võimekusega organismide kasutamine ning kombineerimine neid erinevate funktsionaalsete komponentidega, mis toimivad suunatult kas taime mikroobikoosluse toetajatena või taimede kaitsevõime stimuleerijana. Viimased aastad on näidatud, et levaan (fruktoosijääkidest koosnev polümeer) ja lühema ahelapikkusega levaani oligosahhariidid (LOS-id) vähendavad mitmetel toidutaimedel biootilise stressi mõjusid, sealhulgas hahkhallituse (Botrytis cinerea) nakkust. Neid suhkruid on võimalik kasutada ennetava taimekaitsevahendina, mille taimede pinnale pihustamine vähendab oluliselt hilisemat seenpatogeenide nakkust ja kahju põllumajanduslikult oluliste toidutaimede lehtedele ja viljadele. Mikrobioloogia kaasprofessor Triinu Visnapuu uuris koostöös KU Leuveni (Katholieke Universiteit Leuven, Belgia) teadlaste ja teiste rahvusvaheliste koostööpartneritega levaani, LOS-ide ja levaani kasutavate Bacillaceae sugukonna bakterite (perekonnad Bacillus ja Priestia) omavahelisi koostoimeid kasutades mudelorganismidega tomatit ja nisu. Leiti, et seemnete eeltöötlemine levaani ja/või bakteritüvedega soodustasid tomatitaimede kasvu ja vähendas oluliselt hahkhallituse kasvu tomatil. Kõige suurem efekt ilmnes Bacillus velezensis’e ja mikroobidevaba kasvusubstraadi puhul. Mullas kasvatades oli seemnete töötlemisel väiksem mõju, kuid kaitse- ja kasvuefekt oli suurem toitainetevaesemas mullas. Lehtede kaudu suhkrute ja bakteritüvede manustamisel oli selge seenhaiguste sümptomeid vähendav mõju.

Molekulaarbioloogia õppetool: Valgusüntees on rakkude elutähtis protsess, mida viib läbi suur RNA-valk kompleks - ribosoom. Ribosoomides olev RNA ehk rRNA sisaldab lisaks tavalistele nukleotiididele ka mitmeid keemiliselt modifitseeritud nukleotiide. Hoolimata sellest, et need modifikatsioonid on olnud teada pikka aega, ei ole modifitseeritud nukleotiidide bioloogilist tähtsust suudetud siiani üheselt selgitada. Tähtsuse selgitamise muudab keeruliseks asjaolu, et modifikatsioonide ühekaupa eemaldamine ei põhjusta muutusi ribosoomide töös. Selles töös konstrueerisime esmakordselt pagaripärmi tüve, mille ribosoomides puudub kaheksa rRNA modifikatsiooni. Nendest neli modifikatsiooni on nn. konserveerunud, st. esinevad rRNA-s samades kohtades terves eluslooduses. Näitasime, et modifikatsioonide eemaldamisel on pärmirakkude eluvõime oluliselt häiritud. Modifikatsioonide puudumine vähendab ribosoomide töövõimet, mille tagajärjeks on eluks vajalike valkude sünteesimise vähenemine. Üllatuslikult selgus, et ribosoomid, millel puuduvad uuritavad rRNA modifikatsioonid, muutuvad täpsemaks - teevad vähem vigu kui kontrollribosoomid, mis sisaldavad kõiki modifikatsioone. Meie töö selgitab, kuidas erinevate rRNA modifikatsioonide koostoime tagab rakkudes õige valgusünteesi kiiruse ja täpsuse.