Tanja Pyhäjärvi tutkii kasvien evoluutio- ja populaatiogenomiikkaa erityisalueenaan metsäpuulajit. Hänestä evoluutio on aina ollut maapallon kiehtovin ilmiö, minkä lisäksi häntä kiinnostavat myös evoluution molekyylitason yksityiskohdat.
– Mitkä tapahtumat perimän tasolla tuottavat luonnossa nähtäviä monimuotoisuuden ilmentymiä? Mikä DNA:ssa ja perimässä tekee lajeista, populaatioista ja yksilöistä erilaisia? Pyhäjärvi pohtii.
Pyhäjärvi pitää metsäpuita itselleen sopivana tutkimuskohteena.
– Puut ovat sopeutumisen mestareita, niistä monilla on monimutkainen genomi, ja niitä esiintyy paljon Suomen korkeilla leveysasteilla. Puut ovat sitä paitsi todella kauniita!
Metsägenomiikka on siirtymässä teknisten rajoitteiden maailmasta tilaan, jossa ainoana rajoittavana tekijänä ovat asetettavat tutkimuskysymykset. Tästä on kiittäminen DNA-sekvensoinnin ja geenimuokkauksen kaltaisten geenitekniikoiden edistysaskeleita sekä laskentatehon ja tilastollisten menetelmien nopeaa kehitystä kahden viime vuosikymmenen aikana.
– Nyt on juuri oikea aika etsiä vastauksia aiemmin saavuttamattomissa olleisiin perimään ja evoluutioon liittyviin kysymyksiin, Pyhäjärvi sanoo.
Pyhäjärven tutkimusryhmän työ vastaa kysymyksiin siitä, miten eliöt sopeutuvat vaikkapa pohjoisen pitkiin ja kylmiin talviin tai etelän kuumiin ja kuiviin kesiin tai miten jalostus ja erilaiset hoitopäätökset vaikuttavat geneettiseen monimuotoisuuteen.
– Uskon, että inhimillinen uteliaisuus patistaa meitä hankkimaan tietoa ympäröivästä maailmasta sekä upeiden sopeutumien ja luonnon monimuotoisuuden taustalla olevista molekulaarisista tekijöistä, Pyhäjärvi sanoo.
Käynnissä olevat tutkimushankkeet
Pyhäjärven tutkimusryhmä tarkastelee metsäpuulajien genetiikkaa ja evoluutiota monelta eri kantilta. Tällä hetkellä käynnissä olevassa laajassa kansallisessa yhteistyöhankkeessa selvitetään geenien ilmentymisen säätelyn ja kromatiinin saatavuuden osuutta metsämännyn (Pinus sylvestris) ja rauduskoivun (Betula pendula) sopeutumisessa ympäristön muutoksiin.
Toisessa, Uppsalan yliopiston ja ranskalaisen INRAE-tutkimuslaitoksen tutkijoiden kanssa yhteistyössä toteutettavassa hankkeessa tutkitaan sitä, millaisia jälkiä aiemmat ympäristön ja populaatioiden muutokset ovat jättäneet metsäpuiden perimään.
’Klassisesta’ evoluutiogenetiikan näkökulmasta katsottuna Tanja Pyhäjärveä kiinnostaa paljon myös havupuiden lisääntymisjärjestelmä, joka poikkeaa huomattavasti lehtipuiden ja kukkakasvien vastaavista järjestelmistä. Hän on kehittänyt mallin kyseisen järjestelmän evoluution tutkimiseen yhdessä Minnesotan yliopistossa työskentelevän professori Yaniv Brandvainin kanssa.
Lisäksi Pyhäjärvi ja hänen ryhmänsä tutkijat kehittävät EU:n Horisontti 2020 -ohjelman puitteissa rahoitettujen B4EST- ja FORGENIUS-hankkeiden alaisuudessa metsäpuiden jalostuksessa käytettäviä perimään perustuvia menetelmiä ja entistä helpommin saatavilla olevaa geenitietoa metsien geneettisten resurssien suojeluun ja hoitoon.
– Metsät ovat merkittävä tekijä Suomen ympäristössä, taloudessa ja yhteiskunnassa. Meidän tulisi ymmärtää, miten toimintamme on vaikuttanut ja saattaa vaikuttaa metsien geneettiseen monimuotoisuuteen ja sopeutumiskykyyn tulevaisuudessa, Pyhäjärvi toteaa.
Thriving Nature -hanke vahvistaa Helsingin yliopiston tutkimusprofiilia biologisen resilienssin eli sitkeyden saralla. Bio- ja ympäristötieteellisen tiedekunnan, maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan ja HiLIFE-tutkimuskeskuksen yhteishankkeessa yhdistetään ekologian, evoluutiobiologian, genomitason prosessien ja biotekniikan asiantuntemusta hyödyntämällä isoa dataa uudella tavalla. Hanketta rahoittaa Suomen Akatemia.
Yhteystiedot
- Tanja Pyhäjärvi, tanja.pyhajarvi@helsinki.fi
- Twitter: @PyhaTanja