Proteiner, som är mycket viktiga biomolekyler, förekommer hos alla organismer. De är uppbyggda av sekvenser som innehåller olika kombinationer av 20 olika aminosyror som är sammanlänkade genom peptidbindingar. Proteiner är delaktiga i huvudsakligen alla viktiga cellfunktioner som exempelvis molekylär transport, cell till cell-kommunikation, signalöverföring, buffrande funktioner samt strukturellt och mekaniskt stöd.

– Eftersom i stort sett alla cellfunktioner är relaterade till proteiner är det viktigt att studera deras struktur och funktion för att uppnå en förståelse av de processer de deltar i, berättar Palanivelu Sengottaiyan.  

Sengottaiyan har använt sig av av rekombinant DNA-teknologi, det vill säga konstgjorda DNA som skapas genom att kombinera två eller flera sekvenser som normalt inte skulle förekomma tillsammans. Genom sådan teknologi kan individuella proteiner produceras i stora mängder i en lämplig värdorganism. Man kan också isolera proteinet i ren form, vilket gör det möjligt att studera och förstå olika proteiners funktion.

Sengottaiyans avhandling berör rekombinant produktion och funktionell karakterisering av hög-affinitetssystemet för upptag av oorganiskt fosfat i jästcellen Saccharomyces cerevisiae samt en regulatorisk GTPas hos dessa celler. Hög-affinitetsupptaget av fosfat över cellens plasmamembran möjliggörs av två fosfattransportörer, där den ena är Pho89.

Pho89 har en absolut avgörande roll i reglering av cellens fosfatnivå under alkaliska tillväxtbetingelser. Den regulatoriska GTPasen Gtr1 är en multifunktionell GTPas som deltar i ett flertal olika processer i cellen. Med syftet att producera tillräckligt stora mängder av dessa båda proteiner har dessa överuttryckts och renats upp för att möjliggöra en biokemisk karakterisering.

Palanivelu Sengottaiyan är född och uppvuxen i Madras, Indien. Han tog sin magisterexamen i integrated biology vid Madurai Kamaraj University 2003 och sedan dess har han varit doktorand inom biokemi vid Högskolan i Kalmar/Linnéuniversitetet.

INFORMATION OCH KONTAKT
Avhandlingen ”Functional characterization of the Saccharomyces cerevisiae high-affinity phosphate uptake system and a regulatory GTPase” försvarades den 16 november, 2012 på Linnéuniversitetet i Kalmar. Opponent var professor Hana Sychrova, Institute of Physiology, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prag.

För mer information kontakta Palanivelu Sengottaiyan, telefon: 0480-44 61 08 eller e-post: palanivelu.sengottiyan@lnu.se

Forskare har i åratal debatterat dessa ultraluminösa röntgenkällors natur. Vissa menar att de är ovanligt massiva svarta hål som livnär sig på gas från följeslagande stjärnor, medan andra menar att de är svarta hål som är omkring tio eller tjugo gånger massivare än solen och som på något sätt tvångsmatas med gas som faller in i dem.

Men nu har ett stort internationellt forskarteam med hjälp av bland annat NASAs och Europeiska rymdorganisationens röntgenteleskop kunnat se hur röntgenstrålning från ett svart hål i Andromedagalaxen, över två miljoner ljusår bort, plötsligt lyste upp dramatiskt och sedan tynade bort under en sexmånadersperiod i början av 2012.

– Detta mönster i röntgenstrålningen påminner mycket om beteendet hos de svarta hål med relativt låg massa som finns i vår egen galax – Vintergatan – när de plötsligt översvämmas av färsk materia från sin följeslagande stjärna, förklarar Hugh Dickinson, astronom vid Oskar Klein Centre vid Stockholms universitet och en av forskarna som har hjälpt till med att tolka den nya upptäckten.

När dessa svarta hål sväljer de enorma massor gas som faller in i dem, skjuter de iväg kraftiga strålar av magnetiserad plasma, så kallade jetstrålar, som strömmar utåt i nära ljusets hastighet och lyser starkt i radiovåglängder.

– Om man skulle upptäcka sådana radiostrålar från en ultraluminös röntgenkälla skulle det utgöra ett mycket starkt vetenskapligt stöd för att de bara är helt vanliga svarta hål, förklarar artikelns huvudförfattare Dr Matthew Middleton vid University of Durham.

För att söka efter dessa relativistiska jetstrålar riktade man amerikanska National Science Foundations teleskop mot det svarta hålet, och upptäckte extremt ljus och snabbt varierande radiostrålning som sjönk med en faktor två på en halvtimme.

– Den snabba föränderligheten visar att området som producerar radiovågor är extremt litet, förklarar medförfattaren Dr James Miller-Jones vid Curtin University.

Den överraskande upptäckten bekräftades när man zoomade in med ett superhögupplöst radioteleskop som kallas Very Long Baseline Array. Trots det stora avståndet till Andromedagalaxen lyckades man tack vare avsaknaden av damm och gas få fri sikt över de extrema astrofysiska processer som sker i det svarta hålets närområde
Det här är första gången som radiostrålar har upptäckts från ett svart hål med sådan låg massa utanför vår egen galax.

KONTAKT
Hugh Dickinson vid Oskar Klein Centre, Fysikum, Stockholms universite
Telefon: +46 (0)8-553 78 731
Mobil: +44 7920 05 36 65
E-post: hugh.dickinson@fysik.su.se

– Med Future Forests stärker vi SLU:s och forskarvärldens förmåga att snabbt rikta orskningsresurser till samhällets mest brännande frågeställningar och att svara mot samhällets behov av  helhetsperspektiv, säger Lisa Sennerby Forsse, rektor vid SLU.

Future Forests är Sveriges största skogsforskningsprogram som syftar till att generera ny kunskap för att förvalta skogen på ett ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbart sätt i en framtid som präglas av  klimatförändring och ökad globalisering. Future Forests nav är ett tvärvetenskapligt syntes- och analyscentrum som efter fyraårsperioden ska omformas till en permanent forskningsplattform för att hantera komplexa markanvändningsfrågor.

– Vi människor behöver skogen för många av våra behov. Vi vill ha förnybar energi och förnybara material, vi vill bevara den biologiska mångfalden och vi vill ha skog med stora upplevelsevärden. Kunskap från Future Forests ska bidra till att samhället kan få mer av allt från skogen, säger professor Annika Nordin, SLU, som fortsätter som programchef även de kommande fyra åren.

De komplexa frågeställningar som Future Forests omfattar kräver kompetens från flera olika discipliner. I programmet medverkar därför skogsproduktionsforskare, ekologer, ekonomer, statsvetare, sociologer och historiker som samverkar med internationell expertis. Forskningen bedrivs  i samverkan med företrädare för de många intressen som finns representerade i skogen.

– En öppen dialog mellan forskare och samhällets intressenter är en viktig del i Future Forests, säger programchefen Annika Nordin.

Programmet är ett samarbete mellan SLU, Umeå universitet, och Skogforsk och kommer att sysselsätta ca 40 forskare. Future Forests finansieras av Mistra, SLU, Umeå universitet, Skogforsk och svensk skogsnäring.

Från solen kommer ett flöde av elektriskt laddade partiklar. Flödet kallas solvinden och består av elektroner och joner (atomer som förlorat en eller flera av sina elektroner). Planeten Mars har till skillnad från jorden inget eget magnetfält och man skulle kunna tro att den därför är helt oskyddad mot solvindsflödet. Solvindens växelverkan och den joniserade delen av Mars atmosfär gör dock att det bildas en så kallad inducerad magnetosfär kring planeten.

Tidigare satellitmätningar har visat att solvindsjoner kan tränga genom den inducerade magnetosfären och ner i den övre delen av Mars atmosfär. Tidigare datormodeller tydde på att sådan inträngning skulle pågå kontinuerligt och att de inträngande partiklarna kunde överföra betydande mängder energi, rörelsemängd och material från solvinden till planetens atmosfär.

Avhandlingen presenterar mätningar av plasmamiljön nära Mars gjorda av Mars Express, en europeisk satellit som ligger i bana runt planeten sedan 2003. Det visar sig att mängden solvindsjoner som når den övre atmosfären är mycket mindre än vad som tidigare förutspåtts med hjälp av datormodeller. Jonerna verkar heller inte tränga in kontinuerligt:
”Det är bara under 3% av den tillgängliga observationstiden som vi ser verkligen inträngande solvindspartiklar i vårt data”, berättar Catherine Diéval.

Avhandlingen föreslår att en stor andel av jonerna som kommer med solvinden stoppas av den magnetiska barriären (en del av den inducerade magnetosfären). Hur effektiv barriären är beror på de inkommande partiklarnas energi och styrkan hos magnetfältet.

”Ju starkare magnetfältet är ju färre partiklar kan tränga igenom den magnetiska barriären”, förklarar Catherine Diéval.

Catherine Diéval har också använt datormodeller för att undersöka vad som händer med de solvindspartiklar som lyckas passera den magnetiska barriären. Modellerna visar bland annat hur viktigt magnetfältet i den magnetiska barriären är. En viktig slutsats i avhandlingen är att Mars atmosfär är väl skyddad mot inträngande solvindsjoner.

”Min avhandling hjälper oss att bättre förstå hur solvinden växelverkar med atmosfären runt en planet. Det är viktigt, inte bara för att förstå vårt eget solsystem utan för att i framtiden kunna avgöra hur atmosfärer bildas och utvecklas på planeter kring andra stjärnor.”

FAKTA
Catherine Diéval är född i Amiens, 150 km norr om Paris, Frankrike. Hon växte upp i Rivery, ett litet samhälle nära Amiens. Hon har en magisterexamen i astrofysik, planetforskning och rymdteknik från Toulouse universitet Paul Sabatier och har varit anställd vid Institutet för rymdfysik sedan 2008, där hon ingått i forskningsprogrammet ”Solsystemets fysik och rymdteknik”. Hon har samtidigt varit inskriven vid Luleå tekniska universitet, där hon tillhört Institutionen för system- och rymdteknik och Forskarskolan i rymdteknik.

Disputation:
Catherine Diéval försvarar sin avhandling ”Solar wind ions inside the induced magnetosphere of Mars” (”Solvindsjoner i Mars inducerade magnetosfär”) i Aulan på Institutet för rymdfysik, IRF, i Kiruna fredagen den 14 december 2012, kl. 10:00. Fakultetsopponent är Dr. Christian Mazelle, Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie, Toulouse, Frankrike.

Att förhålla sig källkritisk mot en text är något de flesta lär sig. Som informationskälla kan en text vara partisk, vinklad och ha dolda intentioner. Men hur är det med bilder och visualiseringar av data? Veronica Johansson har forskat om visualiseringsverktyg som informationsresurser och argumenterar för en mer nyanserad bild av verktygen som något som stödjer formulerandet av frågor och leder till fortsatt informationssökning. Den 14 december disputerar hon vid Högskolan i Borås.

Genom två fallstudier har Veronica Johansson vid Institutionen Biblioteks- och informationsvetenskap/Bibliotekshögskolan [Ref 1] vid Högskolan i Borås studerat ett geografiskt och ett tidsbaserat visualiseringsverktyg. Hon har i första studien intervjuat och observerat personer i anslutning till Trafikkontoret i Göteborgs stad som använder sig av det geografiska informationssystemet MapInfo för att analysera data om trafikolyckor.

Fall nummer två kretsar kring den Stockholmsbaserade stiftelsen Gapminder och deras eget visualiseringssystem Trendalyzer som visar förändringar i data över tid genom rörliga, animerade, visualiseringar. Trendalyzer används här för att visa utvecklingen av hälsa, livslängd och välstånd för jordens befolkning.

Tyngdpunkten i Veronica Johanssons studie har legat på hur användarna själva tolkar och skapar mening när de använder systemen. Det är vanligt i både vetenskapliga och vardagliga sammanhang att missta data som ”sanningar” och bilder som ”objektiva”. Men undersökningen visar att användarna även förhåller sig kritiska till verktygen.

– Mina resultat beskriver att de här användarna ger uttryck för flera olika slags kritiska kompetenser när de genom visualiseringsverktygen analyserar och använder data. Jag har upptäckt att man inte måste använda visualiseringarna till att hitta svar utan att de ofta används för att istället ställa frågor. Det är tvärtemot hur man idag framställer visualisering – som ett svar på frågor.

Veronica Johansson menar i sin avhandling att man borde framhålla styrkorna i de här verktygen och öppna upp för att använda dem på nya sätt, som startpunkt för vidare informationssökning snarare än som slutpunkt för detsamma.

– Dessutom är det så att till skillnad från en skriven rapport, som ofta döljer eller utesluter den fullständiga datauppsättningen, har visualiseringsverktygen kvar detta. Man kan alltså gå in och titta på underliggande data, vilket är en styrka utifrån ett intresse för kritiska kompetenser.

FAKTA & KONTAKT
Veronica Johanssons avhandling, “A Time and Place for Everything? Social Visualisation Tools and Critical Literacies”, är delvis finansierad av KK-stiftelsen som en del i LearnIT – en storsatsning för upprättandet av plattformar för forskning om lärande och IT.

Avhandling: “A Time and Place for Everything? Social Visualisation Tools and Critical Literacies”
Tid: Fredag 14 december kl. 13.00
Plats: Sal C203, Högskolan i Borås

Läs avhandlingen som pdf

För mer information
Veronica Johansson, Tfn: 033-435 59 68,Mobil: 0703-344 538, E-post: Veronica.Johansson@hb.se

MEG används idag som diagnostiskt verktyg på vissa högspecialiserade sjukhus. Bland annat inför hjärnoperationer och vid diagnostik av epilepsi och demens. En magnetencefalograf kostar cirka 30 miljoner kronor att köpa in och 2 miljoner kronor per år att köra. I Sverige finns det ingen idag, men Karolinska Institutet har nyligen tagit beslut om att köpa in en magnetencefalograf som en del av en strategisk satsning inom kognitiv neurovetenskap.

En grupp forskare från Chalmers och Göteborgs universitet arbetar nu med en metod som kan göra MEG till en mycket mer tillgänglig metod. Visionen är en teknologi som är enkel och billig nog för att finnas på varje sjukhus, och som dessutom ger helt nya möjligheter inom den grundläggande hjärnforskningen.

Det hela bygger på sensorer som inte behöver kylas ner till -269 grader Celsius, vilket dagens sensorer kräver. I stället räcker det med en nedkylning till -196 grader. Detta ger flera fördelar.

– En av dem är att det behövs mindre isolering mellan sensorerna och testpersonens huvud, säger Dag Winkler, professor i fysik på Chalmers. Då kommer sensorerna närmare hjärnvävnaden, vilket gör att man kan få en mer högupplöst bild av hjärnaktiviteten.

Med dagens teknik kan man se att en nervsignal uppstår någonstans inom ett hjärnområde som är något mindre än en tiokrona. Med ”högtemperatur-MEG” skulle man kunna öka precisionen till ett hjärnområde som bara är en bråkdel av detta.

Ett exempel på vad detta skulle kunna leda till är diagnos för autistiska barn vid en lägre ålder – något som vore mycket betydelsefullt eftersom det är avgörande för dessa barn att få rätt hjälp tidigt.

– En annan viktig fördel med högtemperatur-MEG är att det räcker att kyla ner utrustningen med flytande kväve, säger Dag Winkler. Dagens MEG kräver flytande helium, vilket är oerhört dyrt. Dessutom kan man bygga utrustning som är mycket mer flexibel och mindre komplicerad om man använder kväve i stället för helium.

Göteborgsforskarna har visat att högtemperatur-MEG fungerar för avancerade hjärnundersökningar. Med hjälp av två sensorer som de har tillverkat har de lyckats mäta spontan hjärnaktivitet, något som inte har gjorts tidigare med sensorer vid flytande kväve. Att kunna mäta spontan hjärnaktivitet (i motsats till aktivitet som är utlöst av upprepade stimuli) är en förutsättning för att kunna undersöka komplicerad hjärnaktivitet.

–  Den allmänna åsikten bland personer som håller på med MEG har hittills varit att högtemperatur-MEG inte är någon framkomlig väg, säger Justin Schneiderman, doktor i fysik vid Göteborgs universitet och Medtech West. Men nu har vi visat att det går att använda, genom att påvisa två välkända hjärnvågor i de hjärnområden där man brukar hitta dem med andra metoder.

Forskarna har dessutom gjort ett oväntat fynd. De har uppmätt en hjärnvåg – en så kallad theta-våg – i hjärnans bakre lob. Med dagens metoder hittar man theta-vågor huvudsakligen i andra delar av hjärnan.

– Det är väldigt spännande, säger Mikael Elam, professor i klinisk neurofysiologi vid Göteborgs universitet. Kanske är det en hittills oupptäckt typ av hjärnsignal som man bara kan se när man mäter så nära källan som vi gör.

Bilden:
Kommunikationen mellan hjärnceller skapar magnetfält som kan mätas med squid-sensorer. Med högtemperatur-MEG kan man placera sensorerna närmare hjärncellerna, vilket ger högre signaler och mer högupplösta bilder av hjärnaktiviteten.
Illustration: Philip Krantz, Krantz Nanoart

Om hjärnundersökningar
Inom kognitiv neurovetenskap används främst tre tekniker som kompletterar varandra:
– MEG, magnetencefalografi. Mäter de svaga magnetfält som hjärnans elektriska aktivitet ger upphov till.
– EEG, elektroencefalografi. Mäter de elektriska strömmarna i hjärnan.
– fMRI, funktionell magnetresonanstomografi. Ger en tredimensionell avbildning av lokala förändringar i hjärnans blodflöde.

fMRI är den teknik som ger bäst rumslig upplösning, men den ger dålig upplösning i tid eftersom det finns en fördröjning i blodflödets svar på en hjärnaktivitet. MEG och EEG kan däremot upptäcka händelser som varar endast några tusendelar av en sekund.

MEG har bättre rumslig upplösning än EEG, men kräver i dag mycket dyrare och mer komplicerad utrustning. MEG mäter främst aktiviteten i hjärnans veck, medan EEG främst mäter aktiviteten på åsarna mellan vecken.

MEG med låg eller hög temperatur
De sensorer som används vid MEG bygger på en komponent som kallas för squid (superconducting quantum interference device). Det är en av de mest känsliga detektorerna för magnetfält som finns. Det kvantfysikaliska fenomen som ligger till grund för en squid kräver att den hålls nedkyld till flera hundra minusgrader.

Dagens MEG-teknik bygger på så kallade lågtemperatur-squidar, som måste kylas till -269 grader Celsius. MEG med högtemperatur-squidar, där det räcker med -196 grader, utförs idag bara i forskningslaboratorier. Hittills har högtemperatur-squidar inte använts kommersiellt eftersom de har varit för svåra att tillverka och gett en för hög brusnivå. Men Chalmersforskarna har lyckats kompensera den höga brusnivån med en högre signalnivå. De kan tillverka squidar med tillräckligt hög signal i förhållande till bruset för att bygga ett system för högtemperatur-MEG.

INFORMATION OCH KONTAKT
Läs den vetenskapliga artikeln här.

Gruppen består av forskare från både Chalmers och Göteborgs universitet. Forskarna är: Maxim Chukharkin, Mikael Elam, Gerard Figueras, Anders Hedström, Alexei Kalabukhov, Justin Schneiderman, Dag Winkler, Minshu Xie och Fredrik Öisjöen.

I samarbetet ingår även Medtech West, som spelar en viktig roll för projektets framgång genom att underlätta sammankopplingen av nödvändiga kliniska och tekniska kompetenser i gruppen. Medtech West är ett västsvenskt nätverk för gränsöverskridande forskningssamverkan, utveckling och utbildning inom medicinsk teknik, där akademi, vård och industri arbetar nära tillsammans.

Forskningen har fått ekonomiskt stöd från EU:s sjunde ramprogram (FP7): projekt MEGMRI, EU via Tillväxtverket och Regionala Utvecklingsfonden för Medtech West, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, och Kristina Stenborgs stiftelse.