Keemia ja biotehnoloogia instituut

Biomeditsiini labori uurimisobjektiks on Helicobacter pylori (HP) ja tema roll erinevate maksahaiguste kujunemisel. HP on Gram-negatiivne bakter, kes on kohastunud eluks inimese mao happelises keskkonnas. Eestis on bakteriga nakatunud umbes 70% täiskasvanud elanikkonnast. HP põhjustab maos põletikku ja haavandeid, kuid raskematel juhtudel võib patsientidel kujuneda välja ka maovähk. Lisaks maole suudab HP mõjutada ka teisi organeid, nende seas maksa.

Meie teadustöö põhisuunad on järgmised:

• Helicobacter pylori poolt indutseeritud invadosoomide roll maksakahjustustes. Oleme varasemalt näidatud, et HP kutsub nakatatud maksarakkudes esile invadosoomide tekke. Hetkel uurime, millised molekulaarsed mehhanismid on selle fenomeni taga, kasutades nii in vitro meetodeid kui transkriptoomi sekveneerimist.

• Helicobacter pylori indutseeritud maksakahjustuste kliinilised aspektid. Kasutame oma töös HP-ga nakatatud katsehiirte maksasid ja uurime, millist mõju avaldab bakter maksale erineva ajaperioodi jooksul. Lisaks analüüsime selliste markerite ekspressioonitaseme muutust nagu YAP1 ja CD44.

• Helicobacter pylori mõjutatud soolestiku mikrobioota roll maksahaiguste arengus. Kaasame uuringusse Eesti patsiendid, et kirjeldada siin ringlevaid HP tüvesid, nende mõju suu/mao/soole mikrobiootale ja maksale.

UURIMISRÜHMA LIIKMED

Uurimisrühma juht: Pirjo Spuul
Doktorandid: Olga Smirnova, Kaisa Roots, Sadia Khalid
Magistrandid: Liisa Truu, Lilian Ventsel, Stella Marleen Hõlpus

Kontaktinfo

Pirjo Spuul, vanemteadur, biomeditsiini labori juhataja
E-mail: pirjo.spuul@taltech.ee
Aadress: Loodusteaduste maja, Akadeemia tee 15, ruum 140
CV: https://www.etis.ee/CV/PirjoSpuul/est

Varon, C. et al., (2021). Seminars in Cancer Biology, S1044-579X(21)00219-4. DOI: 10.1016/j.semcancer.2021.08.007

Durán, C. et al., (2021). Nature Communications, 12 (1), #1926. DOI: 10.1038/s41467-021-22135-x

Le Roux-Goglin, E. et al., (2012). European Journal of Cell Biology, 91 (3), 161−170. DOI: 10.1016/j.ejcb.2011.11.003

 The laboratory of DNA replication and Genome stability is working on deciphering the molecular mechanism of human replication initiation, which is both an important basic research problem and has critical implications for cancer therapy. Understanding the molecular mechanism of replication initiation in human cells will lead to developing drugs that specifically disrupt replication initiation to block the proliferation of cancer cells, or increase the number of replication forks, targeted by many chemotherapeutics, to improve the efficiency of cancer treatment.

Main research topics include:

• The non-catalytic function of DNA polymerase epsilon

• TIMELESS protein in the initiation of DNA replication and cancer

• Identification of novel replication initiation factors using proximity-labelling proteomics

Members of the research group

Group leader: Tatiana Moiseeva
PhD students: Sameera Vipat, Syed Shahid Musvi, Naga Raviteja Chavata
MSc students: Pille Leesmäe, Karina Shapovalovaite
BSc students: Artur Morgunov, Evelina Koop
Visiting PhD student: Olena Kachalova (Kyiv, Ukraine)

GROUP WEBSITE

Contact information:

Tatiana Moiseeva, senior researcher, head of the lab
E-mail: Tatiana.moiseeva@taltech.ee
Address: Natural Science Building, Akadeemia road 15, office 131A
CV: https://www.etis.ee/CV/Tatiana_Moiseeva/eng/

Link publikatsioonidele

Lisaks neuronitele on ajus veel umbes sama palju teisi spetsialiseerunud närvisüsteemi rakke, mida kutsutakse gliiaks. Gliiarakkudel põhifunktsioonideks on närvisüsteemi homöostaas – teisiti öeldes selle masinavärgi sujuvana ja “õlitatuna” toimimas hoidmine –, närviimpulsside kiire edastuse tagamine, kaitse patogeenide eest ning lisaks olulised rollid närvisüsteemi kujunemisel arengus. Neuronid ja gliia moodustavad koes keerulise läbipõimunud rakuvõrgustiku, milles eri rakutüübid on üksteisega tihedas molekulaarses suhtluses. Meie uurimisrühma põhiliseks huviobjektiks on üks närvisüsteemi arvukaim gliiarakkude tüüp, mida kutsutakse astrotsüütideks. Astrotsüütidel on palju ülesandeid, kuid ühed olulisemad on sünapilise ülekande käigus hoidmine ning keskne roll aju energiavarustuses.

Meie uurimisrühma huvitavateks küsimusteks on neuronite ja astrotsüütide molekulaarne suhtlus, valgusünteesi regulatsioon astrotsüütides ning meetodid rakutüüp-spetsiifiliseks valkude märgistamiseks. 

liikmed

Uurimisrühma juht: Dr. Indrek Koppel
Teadlased: Dr. Florencia Cabrera Cabrera (teadur); Dr. Age Utt (teadur)
Doktorandid: Helena Tull
Tudengid: Katariina Karm, Markus Talp, Martin Paggi, Eliisabeth Kuldmaa

Link publikatsioonidele 

Immunoloogia töögrupi peamine uurimissuund on leukotsüütide aktivatsioon ja selle reguleerimine. See on ülioluline nii terves organismis kui ka immuunvastuse ajal. Nende mehhanismide väärtalitlus on võtmeteguriks kasvajate, põletikuliste- ja autoimmuunhaiguste korral ning mõjutab tugevalt ka võimet patogeenidega võidelda.
Oleme uurimiseks valinud kaks regulaatorite perekonda, mille immuunregulatoorseid funktsioone on vähe uuritud – RGS (G valgu signaliseerimise regulaatorid, peamine uurimisobjekt RGS16) ja P2X (puriinergilised retseptorid, peamised uurimisobjektid P2X4 ja P2X7). Kasutades koos nii in vitro kui in vivo mudeleid, viime läbi funktsiooni kaotamise ja lisamise katseid, et iseloomustada nende geenide poolt vahendatud mehhanisme. Samuti kasutame võrdlusmeetodeid hindamaks nende geenide olulisust immuunsüsteemi evolutsiooni kontekstis. Näitasime et P2X7 retseptor tekkis P2X4 sarnase retseptori ja ballast domääni ühinemisel (Rump et al 2020a)
Iseloomustame mehhanisme, läbi mille RGS16 mõjutab eksperimentaalse autoimmuunse entsefalomüeliidi (EAE), hulgiskleroosi loommudeli, kulgu ja  RGS16 poolt reguleeritud signaaliradu. Kirjeldame P2X4 rolli ATP-vahendatud eosinofiilide (ja ka teiste rakutüüpide) aktiveerimisel koostöös PERHi-ga ning P2X4 geeni varieeruvust Eesti populatsioonis koostöös Eesti Geenivaramuga (Ph.D. projekt, kaasjuhendaja O. Smolander). 

Näitasime, et SARS-CoV-2-NP glükolüseerimine varjutab immunodominantseid epitoope. Paljudel juhtudel võib see viia valenegatiivsete seroloogiliste testideni. SARS-CoV-2-NP deglükolüseerimine suurendas märkimisväärselt positiivsete testide arvu (Rump et al 2020b).

Juht: Sirje Rüütel Boudinot, vanemlektor, Tallinna Tehnikaülikool 
Akadeemilised liikmed:
Doktorandid: Airi Rump, Kadri Orro, Roland Martin Teras
Teadurid: Viiu Paalme
Mitteakadeemilised liikmed: Emilia Di Giovanni (Erasmus tudeng, University of Palermo)

Juhendamisel väitekirjad
•  Airi Rump, doktorant, (juh) Sirje Rüütel Boudinot; Olli-Pekka Aukusti Smolander, Impact of the purinergic receptor P2X4R on inflammation and autoimmunity (Puriinergilise retseptori P2X4R olulisus põletiku- ja autoimmuunprotsessides), Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut 

•  Kadri Orro, doktorant, (juh) Sirje Rüütel Boudinot; Toomas Neuman, Analysis of human skin cell population interactions using non-invasive method (Inimese naharakkude populatsioonide interaktsioonide uurimine mitteinvasiivsel meetodil), Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut. 

•  Roland Martin Teras  doktorant, (juh) Sirje Rüütel Boudinot; Dr Jüri Teras. Title of his doctoral thesis topic is “Validation of molecular markers for malignant melanoma of the skin and relevant aspects of surgical therapy of malignant melanoma and soft tissue tumors” Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut

Uurimisrühma liikmete aruandeaastal juhitud olulisemad projektid/lepingud:
Estonian Research Council grant COVSG34, 2020-2021 (grandi hoidja Vitali Syritski, Department of Materials and Environmental Technology)
Projekti pealkiri eesti keeles 
Uued diagnostilised SARS-CoV-2 viirusnakkuse tuvastamise meetodid kliiniliseks ja portatiivseks kasutamiseks
Projekti pealkiri inglise keeles 
Novel diagnostic tools for detection of SARS-CoV-2 infection for clinical and point-of-care use

J. Suurvali, M. Pahtma, R. Saar, V. Paalme, A. Nutt, T. Tiivel, M. Saaremae, C. Fitting, J.M. Cavaillon, and S. Ruutel Boudinot, RGS16 restricts the pro-inflammatory response of monocytes. Scand J Immunol 81 (2015) 23-30.

M. Teras, E. Viisileht, M. Pahtma-Hall, A. Rump, V. Paalme, P. Pata, I. Pata, C. Langevin, and S. Ruutel Boudinot, Porcine circovirus type 2 ORF3 protein induces apoptosis in melanoma cells. BMC Cancer 18 (2018a) 1237.

Teras M, Rump A, Paalme V, Rüütel Boudinot S: Porcine Circovirus Type2      ORF3 protein            induces apoptoses in melanoma cells (abstract 2018- No  P.B1.03.15; Page 221; A-1919-ECI) Amsterdam, (2018b):       https://www.eci2018.org/fileadmin/user_upload/documents/ECI_2018_Abstra            ct_Book_web_21082018.pdf

Paalme, V.; Rump, A.; Mädo, K.; Teras, M.; Truumees, B.; Aitai, H.; Ratas, K.; Bourge, M.; Chiang, C.-S.; Ghalali, A.; Tordjmann, T.; Teras, J.; Boudinot, P.; Kanellopoulos, J.; Rüütel Boudinot, S. (2019). Human peripheral blood eosinophils express high level of the purinergic receptor P2X4. Frontiers in Immunology.10.3389/fimmu.2019.02074

Rump, A.; Smolander, O.-P.; Rüütel Boudinot, S.; Kanellopoulos, J. M; Boudinot, P. (2020).  Evolutionary origin of the P2X7 C-ter region: capture of an ancient ballast domain by a P2X4-like gene in ancient jawed vertebrates. Frontiers in Immunology, 11, 113−113. DOI: 10.3389/fimmu.2020a.00113. 

Teras, J.; Kroon, H. M.; Thompson, J. F.; Teras, M.; Pata, P.; Mägi, A.; Teras, R. M.; Rüütel Boudinot, S. (2020). First Eastern European Experience of Isolated Limb Infusion for In-Transit Metastatic Melanoma Confined to the Limb: Is it still an Effective Treatment Option in the Modern Era? European Journal of Surgical Oncology.  Vol 46, Feb 2020, p272-276. 

Rump, A.; Risti, R.; Kristal M.-L.; Reut, J.; Syritski, V.; Lõokene, A., Rüütel Boudinot, S. (2021). Dual ELISA using SARS-CoV-2 N protein produced in E. coli and CHO cells reveals epitope masking by N-glycosylation. Biochemical and Biophysical Research Communications, 534, 457−460. DOI: 10.1016/j.bbrc.2020b.11.060

Kanellopoulos J, Almeida-da-Silva CLC, Rüütel Boudinot S and Ojcius DM (2021) Structural and Functional Features of the P2X4 Receptor: An Immunological Perspective. Front. Immunol. 12:645834. doi: 10.3389/fimmu.2021.645834

Me uurime ja arendame automatiseeritud tehnoloogiaid ja instrumente laborkiibil rakenduste jaoks. Me keskendume tööstuse 4.0 lähenemist probleemide lahendamiseks Laborkiibil süsteemides: masinõpe erinevate bioloogiliste objektide eristamiseks, juhtmevaba kommunikatsioon bioanalüütiliste vahendite vahel, digitaalne instrumentide vamistamine, jne. Meie eesmärk on tuua välja kasutajasõbralikke ja avatud (open source) tehnoloogiaid kõigile.

Liikmed:

Grupijuht - Dr. Tamas Pardy (tamas.pardy@taltech.ee),
Professor emeritus Toomas Rang,
Nafisat Gyimah,
Rauno Jõemaa

https://orcid.org/0000-0003-1360-4201

Uurismisrühma põhitemaatika on seotud lipiidide ja lipoproteiinide metabolismi fundamentaalsete aspektide väljaselgitamisega. Lipoproteiinide metabolism on seotud mitmete terviseseisunditega nagu hüpertriglütserideemia, südame-veresoonkonna haigused, pankreatiit, ülekaalulisus ning diabeet. Uurimise põhifookuses on lipiidide ja lipoproteiinide metabolismis osalevate võtme ensüümide (lipaaside) regulatsiooni mehhanismid. Meil on kompetents ja kogemused valkude struktuuri ja omaduste uurimises, biomolekulaarsete interaktsioonide analüüsis, ensümoloogias ja lipidiide analüüsis. Uurimistöös kasutame kromatograafiat, kalorimeetriat, pinnaplasmonite resonantsi, massi spektromeetriat ning fluorestsentsil põhinevaid tehnoloogiaid. Meie uurimisrühma teadustöö on leidnud rakendust ka rahvusvahelises ettevõtluses koostöös firmadega Opocrin SPA (Itaalia) ning Lipigon Pharmaceuticals (Rootsi).

MEIE TEADUSTÖÖ PÕHISUUNAD ON JÄRGMISED:

• Lipoproteiinlipaasi aktiivsuse regulatsiooni mehhanismide uurimine
• Lipoproteiinlipaasi aktiivsuse määramine erinevates vereplasmades.
• Pankrease- ja mao lipaasi aktiivsuste mõõtmismetoodika arendus
• Inimese lipoproteiinlipaasil põhineva hüpertriglütserideemia ravimipreparaadi  väljatöötamine

UURIMISRÜHMA LIIKMED:

Uurimisrühma juht: Aivar Lõokene
Uurimisrühma liikmed: Robert Risti, Ly Villo, Ivar Järving
Doktorandid: Naatan Seeba
Magistrandid: Liise Hämarmets
Järeldoktorid: Mart Reimund

Patendid: Method for calorimetric determination of the lipoprotein lipase activity in human plasma environment

KONTAKTINFO:

Aivar Lõokene, juhtivteadur, lipiidide ja lipoproteiinide metabolismi labori juhataja
E-mail: aivar.lookene@taltech.ee
Tel: +372 56159006, +372 6204378
Aadress: Loodusteaduste maja, Akadeemia tee 15, ruum 320
CV: https://www.etis.ee/CV/Aivar_L%C3%B5okene/est/

• Combined action of albumin and heparin regulates lipoprotein lipase oligomerization, stability, and ligand interactions: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0283358
• Lipoprotein Lipase Activity Does Not Differ in the Serum Environment of Vegans and Omnivores: https://doi.org/10.3390/nu15122755
• Leptin increases hepatic triglyceride export via a vagal mechanism in humans: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2022.09.020
• Calorimetric approach for comparison of Angiopoietin-like protein 4 with other pancreatic lipase inhibitors: https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2019.158553
• Apolipoprotein C-II mimetic peptide is an efficient activator of lipoprotein lipase in human plasma as studied by a calorimetric approach: https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2019.08.130
• Lipoprotein lipase activity and interactions studied in human plasma by isothermal titration calorimetry: https://doi.org/10.1194/jlr.D071787
• Evidence for Two Distinct Binding Sites for Lipoprotein Lipase on Glycosylphosphatidylinositol-anchored High Density Lipoprotein-binding Protein 1 (GPIHBP1): https://doi.org/10.1074/jbc.M114.634626

Prof. Peep Palumaa uurimisrühm on keskendunud kahe ülimalt olulise siirdemetalli – vase  ja tsingi – bioloogilise rolli ja regulatsiooni uurimisele. Vase peamiseks ülesandeks organismides on molekulaarse hapniku osalusel toimuvate redoksreaktsioonide katalüüs.  Vaske kofaktorina kasutavad ensüümid tagavad nii hingamine raku tasandil kui ka aktiivsete hapnikuühendite kahjutuks tegemine. Tsink toetab oluliselt raku metabolismi ja suunab geeniregulatsiooni, kuna tsinkioonid on katalüütilise kofaktorina vajalikud enam kui 200-le ensüümile ning nad osalevad enam kui 600 transkriptsioonifaktori (tsink sõrm valgud) struktureerimises. Mõlemate metallide ioonide homöostaasi rikkumine arvatakse olevat seotud  neurodegeneratiivsete haigustega, eelkõige Alzheimeri tõvega. Vase ainevahetuse põhiensüümide kahjustused  põhjustavad nii Wilsoni (vase üleküllus) kui ka Menkese tõve (vase puudus), mis on rasked geneetilised haigused. 

Uurimisrühm on pikka aega tegelenud tsingi ja vase metabolismi võtmevalkude struktuuri ja funktsioonide uurimisega „katseklaasis“, kuid viimastel aastatel on lisandunud ka töö rakukultuuride ja äädikakärbestega, mis võimaldab uurida muutusi organismides ja samuti otsida uusi ravimeid, mis võiks vase ainevahetust korrastada seda eriti Alzheimeri tõve puhul. Uurimisrühma käsutuses on kaasaegne metalloproteoomika aparatuur – LC – ICP MS metallide ülitundlikuks määramiseks, MALDI MS, spektrofluorimeeter, FPLC, HPLC ja UHPLC kromatograafid tööks valkudega jne. 

Teadustöö põhisuunad

• Vase metabolismi regulatsioon alfa lipoehappe toimel. 
• Uute vase kandjate identifitseerimine. 
• Vase interaktsioon tubuliiniga 

Liikmed

Uurimisrühma juht: Prof. Peep Palumaa 
Teadlased: Prof. Vello Tõugu, Dr. Julia Smirnova, Dr. Merilin Sardis, Dr. Jekaterina Kabin 
Doktorandid: Sigrid Kirss, Elina Berntsson 
Magistrandid: Anette Reinapu, Janar Varik, Jelizaveta Kravtsova  
Bakalaureuse tudengid: Sofja Poddubnaja, Kärt Tauram 

Preemiad ja koostööd

Uurimisgrupi juht Prof. Peep Palumaa sai oma teadustööde eest 2011. ja 2024. aastal Eesti riikliku teaduspreemia keemia ja molekulaarbioloogia alal ning 2012. aastal TalTechi parima teadlase preemia. Oma lõputööde ja publikatsioonide eest on meie üliõpilased korduvalt võitnud auhindu üliõpilaste teadustööde riiklikel ja teadusseltside korraldatud konkurssidel.   

Labor teeb teaduslikku koostööd Stockholmi Ülikooli ja Karolinska Instituudiga. 

Kontakt

Prof. Peep Palumaa
E-mail: peep.palumaa@taltech.ee
CV: Peep Palumaa | CV (etis.ee)

Link publikatsioonidele

Meie grupp tegeleb biotehnoloogilise uurimistööga kasutades erinevaid mikrofluidika vahendeid. Mikrofluidika abil saab miniaturiseerida ja automatiseerida teadustöös vajaminevaid katseid väikestes katsemahtudes. Enda teadustöös kasutame valdavalt tilga mikrofluidikat erinevates mikrobioloogia ja biotehnoloogia alastes projektides. Tilga mikrofluidika abil tehakse laborikatsed tibatillukestes veetilkades e katseklaasides, mille läbimõõt on väiksem kui juuksekarval. Tegemist on kõrg-läbilaskva metoodikaga kuna ühes eksperimendis võib olla paralleelselt sadu tuhandeid või rohemgi selliseid vesi-õlis tilku

Tudengitele: Meie juures saab teha bakalaureuse ja magistritöid ning ka doktorantuuri projekte. Huvi korral pöörduge otse grupijuhi poole.

Hetkel käimasolevad peamised teadussuunad

• Mikrobioloogia: kasutame tilga mikrofluidikat, et uurida bakterite antibiootikumitundlikkust ning- resistentsust mitme erineva vaatenurga alt. Uurime, kuidas seda mõjutavad erinevad kemikaalid ning mikroplast. Lisaks vaatame, mis rolli mängib antibiootikumitundlikkuses bakterite agregatsioon ning biofilmi moodustumine.
• Mikroskoopia ja pildianalüüs: me töötame välja uusi kasutajasõbralikke töövooge tilga mikrofluidika katsete analüüsimiseks. Me kasutame paljusi mikroskoopia tööriistu (heleväli, fluorestsents, konfokaal jne), et visualiseerida tilkades toimuvaid eksperimente ning siis analüüsime neid erinevate pildianalüüsi vahenditega (näit CellProfiler)
• Laborikatsete automatiseerimine: koostöös TJS elektroonika instituudi teadur Dr. Tamas Pardy poolt juhitava LaborKiibil töörühmaga (https://sites.google.com/view/taltechloc) arendame me välja erinevaid tehnoloogiaid, mis aitavad teadlasi nende laboritöös: (mikro)fluidika seadmed, tarkvara ja riistvara mikrofluidika jaoks, optilised lahendused ja kaamerad.

Käimasolevad teadusprojektid

liikmed:

Uurimisrühma juht: Prof. Ott Scheler
Teadlased: Dr. Simona Bartkova, Dr. Immanuel Sanka, Pille Pata, Merili Saar-Abroi
Doktorandid: Veiko Rütter (IKT PhD tudeng, kaasjuhendaja Dr. Tamas Pardy), David Gonzalez, Daniel Kacsor
Magistrandid: Allar Lillepruun, Saari Anete Loog, Triini Olman
Bakalaureuse tudengid: Ats Oskar Laansalu

KODULEHT

Link publikatsioonidele

Tõnis Timmusk on närvisüsteemi uuringutega tegelenud rohkem kui 30 aastat, millest peaaegu 20 aastat on ta tegutsenud Tallinna Tehnikaülikoolis. Kokku on tema osalusel avaldatud üle 90 publikatsiooni kõrge tasemega rahvusvahelistes teadusajakirjades.

Täna uurime molekulaarse neurobioloogia laboris geenide avaldumise ja signaaliülekande molekulaarseid aluseid närvisüsteemis ning selle patoloogiates, kasutades mudelsüsteemina nii imetajate närvirakke kui ka äädikakärbest. Püüame mõista, kuidas rakud omavahel suhtlevad ning kuidas see reguleerib geenide avaldumist ja närvirakkude omavahelisi ühendusi, mis on mälu ja õppimisvõime aluseks. Lisaks uurime ühe autismi spektri häire, Pitt-Hopkinsi sündroomi, tekkepõhjuseid ja otsime potentsiaalseid ravivõimalusi.

Oma töös oleme innovaatilised ning peame oluliseks kasutada kaasaegseid molekulaar- ja rakubioloogilisi lähenemisi, näiteks CRISPR-Cas põhised (epi)genoomi muutmise süsteemid, teise ja kolmanda põlvkonna sekveneerimismeetodid, embrüonaalsetest tüvirakkudest erinevate närvisüsteemi rakkude loomine. Samuti peame tähtsaks osalemist rahvusvahelises koostöös teiste teaduslaboritega. Meie eesmärk on arendada Eestis tugevat neurobioloogide põlvkonda ning väärtustame kriitiliselt mõtlevaid, motiveeritud ja entusiastlikke inimesi.  Kollektiiv neurobioloogia laboris on toetav ning hoiame teaduslikult kõrgeid standardeid.

Meie labori tööga võib lähemalt tutvuda virtuaalnäitusel ja virtuaalsel ekskursioonil - Youtube video

Molekulaarse neurobioloogia labori liikmed on teadurid Mari Palgi, PhD, Jürgen Tuvikene, PhD ja Florencia Cabrera Cabrera, PhD; lektor Richard Tamme, PhD;  labori mänedžer Epp Väli, ja doktorandid-nooremteadurid Laura Tamberg, Eli-Eelika Esvald, Alex Sirp, Annela Avarlaid, Anastassia Šubina, Carl Sander Kiir. 

Viimase 10 aasta olulisemad publikatsioonid 
2021 eLife 
Tuvikene J., Esvald E.E., Rähni A., Uustalu K., Zhuravskaya A., Avarlaid A., Makeyev E. V.  Timmusk T. Intronic enhancer region governs transcript-specific BDNF expression in neurons. eLife, 2021, 10:e65161.

https://elifesciences.org/articles/65161

2020 Disease Models and Mechanisms 
Tamberg L., Jaago M., Säälik K., Sirp A., Tuvikene J., Shubina A., Kiir C. S., Nurm K., Sepp M., Timmusk T., Palgi M. Daughterless, the Drosophila orthologue of TCF4, is required for associative learning and maintenance of the synaptic proteome. Dis Model Mech, 2020, Dis Model Mech, 2020, 13: dmm042747.

https://journals.biologists.com/dmm/article/13/7/dmm042747/225154/Daughterless-the-Drosophila-orthologue-of-TCF4-is

2020 Journal of Neuroscience
Esvald, E. E.; Tuvikene, J.; Sirp, A.; Patil, S.; Bramham, C. R.; Timmusk, T. CREB Family Transcription Factors Are Major Mediators of BDNF Transcriptional Autoregulation in Cortical Neurons. Journal of Neuroscience, 2020, 40,1405-1426. 

https://www.jneurosci.org/content/40/7/1405

2018 Glia 
Koppel I., Jaanson K., Klasche A., Tuvikene J., Tiirik T., Pärn A., Timmusk T. Dopamine cross-reacts with adrenoreceptors in cortical astrocytes to induce BDNF expression, CREB signaling and morphological transformation. Glia, 2018, 66, 206-216.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/glia.23238 

2017 Journal of Neuroscience
Sepp M., Vihma H., Nurm K., Urb, M., Page S. C., Roots K., Hark A., Maher B. J., Pruunsild, P., Timmusk T. The intellectual disability and schizophrenia associated transcription factor TCF4 is regulated by neuronal activity and protein kinase A. Journal of Neuroscience, 2017, 37, 10516-10527.

https://www.jneurosci.org/content/37/43/10516 

2016 Journal of Neuroscience
Tuvikene J., Pruunsild P., Orav E., Esvald E.E., Timmusk T. AP-1 transcription factors mediate BDNF-positive feedback loop in cortical neurons. Journal of Neuroscience, 2016, 36, 1290-1305. 

https://www.jneurosci.org/content/36/4/1290 

2016 Journal of Neurochemistry 
Vihma H., Luhakooder M., Pruunsild P., Timmusk T. Regulation of different human NFAT isoforms by neuronal activity. Journal of Neurochemistry, 2016, 137, 394-408. 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jnc.13568
 
2016 European Journal Medicinal Chemistry
Tammiku-Taul J., Park R., Jaanson K., Luberg K., Dobchev D. A., Kananovich D., Noole A., Mandel M., Kaasik A., Lopp M., Timmusk T., Karelson M. Indole-like Trk receptor antagonists. European Journal Medicinal Chemistry, 2016, 121, 541-552.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0223523416304809 

2015 Biology Open 
Tamberg L, Sepp M, Timmusk T., Palgi M. Introducing Pitt-Hopkins syndrome-associated mutations of TCF4 to Drosophila daughterless. Biol. Open, 2015, 4, 1762-1771.

https://journals.biologists.com/bio/article/4/12/1762/1373/Introducing-Pitt-Hopkins-syndrome-associated

2015 Journal of Neurochemistry
Koppel I., Tuvikene J., Lekk I., Timmusk T. Efficient use of a translation start codon in BDNF exon I. J. Neurochem., 2015, 134,1015-1025.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jnc.13124

2014 Handbook of Experimental Pharmacology 
West A. E., Pruunsild P., Timmusk T. Neurotrophins: transcription and translation. Handb. Exp. Pharmacol., 2014, 220, 67-100.

https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-642-45106-5_4

2014 Journal of Biological Chemistry 
Kannike K., Sepp M., Zuccato C., Cattaneo E., Timmusk T. Forkhead transcription factor FOXO3a levels are increased in Huntington disease because of overactivated positive autofeedback loop. J. Biol. Chem., 2014, 289, 32845-32857.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925820474848?via%3Dihub

2013 Neuropharmacology
Koppel I., Timmusk T. Differential regulation of Bdnf expression in cortical neurons by class-selective histone deacetylase inhibitors. Neuropharmacology, 2013, 75, 106-115.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0028390813003328?via%3Dihub

2012 Human Molecular Genetics
Sepp M., Pruunsild P., Timmusk T. Pitt-Hopkins Syndrome associated mutations in TCF4 lead to variable impairment of the transcription factor function ranging from hypomorphic to dominant negative effects. Hum. Mol. Genet., 2012, 21, 2873-2888.

https://academic.oup.com/hmg/article/21/13/2873/2900619

2011 PLoS ONE 
Sepp M., Kannike K., Eesmaa A., Urb M., Timmusk T. Functional diversity of human basic helix-loop-helix transcription factor TCF4 isoforms generated by alternative 5' exon usage and splicing. PLoS ONE, 2011, 6, e22138.

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0022138

2011 Journal of Neuroscience
Pruunsild P., Sepp M., Orav E., Koppel I., Timmusk T. Identification of cis-elements and transcription factors regulating neuronal activity-dependent transcription of human BDNF gene. J. Neurosci., 2011, 31, 3295-3308.

https://www.jneurosci.org/content/31/9/3295.long

Valik varasemaid publikatsioone

2010 Journal of Neurochemistry
Luberg K., Wong J., Weickert C.S., Timmusk T. Human TrkB gene: novel alternative transcripts, protein isoforms and expression pattern in the prefrontal cerebral cortex during postnatal development. J. Neurochem., 2010, 113, 952-964.

2007 Genomics 
Pruunsild P, Kazantseva A, Aid T, Palm K, Timmusk T. Dissecting the human BDNF locus: bidirectional transcription, complex splicing and multiple promoters. Genomics, 2007, 90, 397-406.

2007 Journal of Neuroscience Research
Aid T., Kazantseva A., Piirsoo M., Palm K., Timmusk T. Mouse and rat BDNF gene structure and expression revisited. J Neurosci. Res, 2007, 85, 525-535.

2007 Nature
Lindholm P., Voutilainen M.H., Laurén J., Peränen J., Leppänen V.M., Andressoo J.O., Lindahl M., Janhunen S., Kalkkinen N., Timmusk T., Tuominen R.K., Saarma M. Novel neurotrophic factor CDNF protects and rescues midbrain dopamine neurons in vivo. Nature, 2007, 448, 73- 77. 

2003 Nature Genetics 
Zuccato, C., Tartari, M., Crotti, A., Goffredo, D., Valenza, M., Conti, L., Cataudella, T., Leavitt, L., Hayden, M. R., Timmusk, T., Rigamonti D., Cattaneo, E. Huntingtin interacts with REST/NRSF to modulate the transcription of NRSE-controlled neuronal genes. Nature Genetics, 2003, 35, 76-83.

2001 Science 
Zuccato, C., Ciammola, A., Rigamonti, D., Leavitt, B. R., Goffredo, D., Conti, L., MacDonald, M. E., Friedlander, R. M., Silani, V., Hayden, M. R., Timmusk, T., Sipione, S., Cattaneo, E. Loss of Huntingtin-Mediated BDNF gene transcription in Huntington's disease. Science, 2001, 293, 493-498.

1999 Journal of Biological Chemistry 
Timmusk T., Palm K., Lendahl U., Metsis M. Brain-derived neurotrophic factor expression in vivo is under the control of neuron-restrictive silencer element. J. Biol. Chem., 1999, 274, 1078-1084.

1998 Neuron 
Shieh P. B., Hu S.C., Bobb K., Timmusk T., Ghosh A. Identification of a signaling pathway involved in calcium regulation of BDNF expression. Neuron, 1998, 20, 727-740.

1998 Journal of Neuroscience
Palm K., Belluardo N., Metsis M., Timmusk T. Neuronal expression of zinc finger transcription factor REST/NRSF/XBR gene. J. Neurosci., 1998, 18, 1280-1296.

1995 Journal of Cell Biology
Timmusk T., Lendahl U., Funakoshi H., Arenas E., Persson H., Metsis M. Identification of BDNF promoter regions mediating tissue-specific, axotomy- and neuronal activity-induced expression in transgenic mice. J. Cell Biol., 1995, 128, 185-199.

1993 European Journal of Neuroscience
Timmusk T., Belluardo N., Metsis M., Persson H. Widespread and developmentally regulated expression of neurotrophin-4 mRNA in rat brain and peripheral tissues. Eur. J. Neurosci., 1993, 5, 605-613.

1993 Neuron 
Timmusk T., Palm K., Metsis M., Reintam T., Paalme V., Saarma M., Persson H. Multiple promoters direct tissue-specific expression of the rat BDNF gene. Neuron, 1993, 10, 475-489.

Viljatus on ülemaailmne probleem, mis mõjutab hinnanguliselt 15% viljakas eas paaridest. Reproduktiivbioloogia grupp uurib molekulaarseid mehhanisme, mis tagavad inimese viljakuse või mille hälbed põhjustavad viljatust. Eelkõige keskendume naisepoolsele viljatusele ning täpsemalt nende munasarjas toimuvate protsesside uurimisele, mis tagavad elujõulise munaraku küpsemise. 

Oma töös kasutame nii klassikalisi laboratoorseid meetodeid kui ka suure läbilaskevõimega analüüsimeetodeid (geeniekspressiooni analüüs süvasekveneerimise teel, mikrokiibi või mass-spektromeetria meetodite abil, üksikrakkude sekveneerimine jpm). Lisaks tegeleme bioinformaatilise andmeanalüüsi, biostatistika ja signaaliradade modelleerimisega. Teeme tihedat koostööd Tervisetehnoloogia Arenduskeskusega ning kõikide Eesti viljatusravi kliinikutega.

Meie uurimisrühma üheks peamiseks mudeliks on munasarja folliikul. Kuna munarakku kasutatakse kehavälise viljastamise protseduuril viljastamiseks ja embrüo kasvatamiseks, on selle raku invasiivsed uuringud raskendatud. Küll aga on võimalik hinnata munaraku küpsemise keskkonda teda ümbritsevate granuloosrakkude ja follikulaarvedeliku kaudu, mis sisaldavad mitmesugust geneetilist ja biokeemilist informatsiooni.

Liikmed:

Agne Velthut-Meikas, PhD, dotsent, uurimisgrupi juht
Airi Rump, PhD, teadur
Kristine Roos, MSc, doktorant
Inge Varik, MSc, doktorant
Laura Luhari, MSc, doktorant
Katariina Johanna Saretok, BSc, magistrant
Triin Sild, bakalaureuseastme üliõpilane

 GRUPI KODULEHT

Link publikatsioonidele

Külasta Drug Hunter veebilehte lisainfo saamiseks suuvedeliku narkotesteri kohta: www.drughunter.eu
Meie juures saavad kokku erinevate instituutide, ülikoolide ja erasektori spetsialistid, selleks et teaduslikud avastused muuta reaalseteks toodeteks. Viimase 15. aasta jooksul oleme arendanud erinevaid analüsaatoreid (TRL 6-7) paljudele erinevatele partneritele (näit. Eesti Politsei ja Piirivalveamet). Meie tuumiktehnoloogiad on kapillaarelektroforees, fluorestsents, juhtivus, gaaskromatograafia, mikrofluidika ning teised instrumentaal ja analüütilised tehnoloogiad. Me teeme koostööd erinevate töögruppidega üle maailma ning pakume oma kompetentsi erinevates partnerlustes (näit Horizon Europe jt)
Inimesed
Grupijuth - Dr. Jekaterina Mazina-Šinkar ( jekaterina.mazina@taltech.ee),
Dr. Jelena Gorbatšova,
Dr. Evelin Halling,
Professor emeritus Mihkel Kaljurand,
Dr. Merike Vaher,
Dr. Martin Ruzicka,
Vyacheslav Bolkvadze,
Jana Budkovskaja

https://orcid.org/0000-0002-2430-0097, 

https://orcid.org/0000-0002-5903-6337, 

https://orcid.org/0000-0003-2289-188X

Valgud on oma omadustelt ääretult mitmekesised biopolümeerid: näiteks struktuursest keratiinist moodustuvad meie juuksed ja küüned, hemoglobiin transpordib meie kehas hapnikku, seedeensüümid lagundavad toitu omastatavateks algosadeks. Need omadused tulenevad otseselt valgu ehitusest.  Meie eesmärgiks valkude disaini laboris on neid struktuur-funktsioon seoseid tundma õppida, et arendada uusi, täiustatud omadustega valke, mida inimkonna hüvanguks kasutada.

Meie teadustöö põhisuunad:

• Uudsete valguliste toidulisandite (näiteks värv- ja magusainete) arendamine
• Valkude ratsionaalne ning AI-juhitud disain
• Valkude struktuuranalüüs sh röntgen-kristallograafia

Liikmed

Grupijuht: Dr. Priit Eek 
Teadlased: Dr. Kaia Kukk (teadur)

 Kontakt

Dr. Priit Eek
E-mail: priit.eek@taltech.ee
CV: https://www.etis.ee/CV/Priit_Eek/

Link publikatsioonidele