Matti Leisola

ApoWikistä
Versio hetkellä 21. toukokuuta 2010 kello 09.13 – tehnyt Erkkimon (keskustelu | muokkaukset) (→‎Tutkimustyö)
Matti Leisola
Tutkimusalue entsyymitekniikka, mikrobiologiset tuotantoprosessit
Instituutti Teknillinen Korkeakoulu
Tunnustukset Latsis-palkinto

Matti Leisola on Teknillisen korkeakoulun kemian ja materiaalitieteiden tiedekunnan dekaani, sekä bioprosessitekniikan professori. Hän aloitti opintonsa tällä osastolla ja väitteli tohtoriksi 1979. Vuosina 1981–1988 hän toimi tutkimusryhmän johtajana Sveitsin teknillisessä korkeakoulussa (ETH-Zürich) ja sai alle 40-vuotiaalle tutkijalle osoitetun Latsis-palkinnon 1987. Hän teki dosenttiväitöskirjan vuonna 1988 ligniinin hajoamisen biokemiasta. Leisola toimi Cultorin tutkimusjohtajana vuosina 1991–1997 ja vastasi yhtiön bioteknisestä tutkimuksesta. Vuonna 1997 hän palasi Teknilliseen korkeakouluun professoriksi ja on toiminut kemian tekniikan osaston johtajana vuodesta 2002.

Leisola on tuottanut yli sata vertaisarvioitua tieteellistä julkaisua. Hänellä on myös viisi patenttia. Hän on ollut perustamassa biotekniikka-alan yrityksiä, Helsingin seudun biotekniikan koulutusohjelmaa, International Society of Rare Sugars -järjestöä ja toiminut yritysten tieteellisissä neuvottelukunnissa ja hallituksissa sekä ollut yhtenä tekijänä ensimmäisessä suomalaisessa biotekniikan oppikirjassa nimeltään Bioprosessitekniikka.

Palkinnot

Leisola sai tutkimusansioistaan merkittävän nuorelle tutkijalle annettavan Latsis-palkinnon (ETH-Zürich 1987), Alko Oy:n biotekniikkapalkinnon Suomen bioteknisen teollisuuden hyväksi tehdystä työstä (1997), Uuden Teknologian Säätiön innovaatiopalkinnon teolliseen tuotantoon johtaneesta entsyymiteknisestä keksinnöstä (2000) ja TKK:n oppikirjapalkinnon ensimmäisen suomenkielisen Biotekniikan oppikirjan toimitustyöstä (2003).

Ammatillinen toiminta

Leisola on Teknillisen korkeakoulun Kemian ja materiaalitieteiden tiedekunnan dekaani (2008-) ja sitä ennen TKK:n Kemian tekniikan osaston johtaja (2002–2007). Hän on toiminut International Society of Rare Sugars –järjestön (ISRS) varapresidenttinä vuodesta 2001 alkaen.1 Hän on ollut arvioimassa pohjoismaiden edustajana EU:n vuosien 1991-1995 biotekniikkaohjelmaa, Tampereen biotekniikan koulutusohjelmaa (1995) ja useita professori- ja dosenttikandidaatteja Suomessa ja pohjoismaissa. Hän on mukana kahdessa tutkijakoulussa (Graduate School in Applied Bioscience and Bioengineering, ja Graduate School in Chemical Engineering). Leisola on toiminut kansainvälisten tieteellisten konferenssien ohjelmatoimikunnissa ja puheenjohtajana. Hän on toiminut useiden alansa tiedelehtien vertaisarvioijana ja arvioinut USA:n National Science Foundationin tutkimushakemuksia.

Akateeminen toiminta ulkomailla

Leisola oli biotekniikan dosenttina Sveitsissä (Privatdozent, ETH-Zürich, 1988–1993) ja johti Suomen Akatemian rahoittamaa yhteisprojektia TKK:n ja Japanin Rare Sugar Research Instituten välillä (2005–2008). Hän on luennoinut eri yliopistoissa (mm. UMIST, Manchester; ETH-Zürich; Technische Universität Wien; Kagawan yliopisto).

Ei-akateeminen toiminta

Leisola oli Suomen Sokeri Oy:n (Cultor Oyj) vanhempi tutkija, osaston johtaja ja tutkimusjohtaja vuosina 1988–1997. Hän on toiminut yhteistyössä tai konsulttisuhteessa useiden yritysten kanssa biotekniikkaan liittyvissä kysymyksissä. Hän on ollut perustamassa Carbozyme Oy:tä, jonka hallituksen puheenjohtajana hän toimi 1999–2000, sekä Hydrios Biotechnology Oy:tä (2000–2001).

Tutkimustyö

Leisola on tuottanut 120 vertaisarvioitua tieteellistä julkaisua ja 20 artikkelia konferenssijulkaisuissa tai kirjoissa.? Hän on ollut toimittamassa viittä kirjaa ja kutsuttuna toimittajana J Biotech -lehden erikoisnumerossa. Leisolan tieteellisiin artikkeleihin on viitattu noin 1300 kertaa tieteellisessä kirjallisuudessa (ISI Web of Science). Hänellä on myös viisi patenttia.? Hän on ollut perustamassa biotekniikka-alan yrityksiä, Helsingin seudun biotekniikan koulutusohjelmaa, International Society of Rare Sugars -järjestöä ja toiminut yritysten tieteellisissä neuvottelukunnissa ja hallituksissa sekä ollut yhtenä tekijänä ensimmäisessä suomalaisessa biotekniikan oppikirjassa Bioprosessitekniikka.

Entsyymien tuottoon kohdistuva tutkimus

Leisolan tutkimustoiminta liittyy monipuolisesti teolliseen biotekniikkaan - erityisesti entsyymeihin ja mikrobeihin. Väitöskirjatyössään Leisola teki yhteistyötä sääteknikkojen kanssa ja toteutti ensimmäisenä maailmassa? entsyymien tuottoprosessien yhteydessä automaattisen, lähes reaaliaikaisen aktiivisuusmittauksen.2 Leisolan varhaisiin töihin kuului selluloosaa ja hemiselluloosaa hajottavien entsyymien tuoton optimointi

Entsyymien kiteyttämiseen liittyvä tutkimus

Leisolan tutkimusryhmä on erikoistunut erilaisten entsyymien kiteyttämiseen. Hänen ryhmänsä kiteytti ensimmäisenä ligniinin hajottamiseen osallistuvan entsyymin.3 ja osoitti pioneeritutkimuksessa, että entsyymin kiteytymistä voidaan nopeuttaa korkean paineen avulla4 Ryhmä on onnistunut kiteyttämään useita entsyymejä ja proteiineja teknisessä mittakaavassa ja kehittänyt kiteisille entsyymeille erilaisia erotusteknisiä sovelluksia kuten esimerkiksi ksylitolin erottamisen laimeista liuoksista.5


Proteiinimuokkaukseen kohdistuva tutkimus

Leisolan tutkimusryhmä on proteiininmuokkauksen keinoin geenitekniikan avulla parantanut teollisten entsyymien ominaisuuksia. Erityisenä kohteena on ollut lehtipuun ksylaania hajottava ksylanaasi-entsyymi, jonka ominaisuuksia ja lämmönkestävyyttä on onnistuttu parantamaan huomattavasti.6 Jotkut entsyymimuunnokset on suojattu patentilla ja kaupallistettu. Ryhmä on myös onnistunut muokkaamaan fruktoosin valmistuksessa käytettyä isomeraasi-entsyymiä.7

Ligniinin biologiseen hajoamiseen kohdistuva tutkimus

Sveitsissä Leisolan tutkimusryhmä sai kansainvälistä julkisuutta ligniinin biologiseen hajoamiseen liittyvistä tutkimuksistaan. Näistä tutkimuksista Leisola sai Latsis-palkinnon.8 Ryhmä osoitti ensimmäisenä maailmassa, että peroksidaasi-entsyymi osallistuu aromaattisen renkaan hajoamiseen.9 Leisolan ryhmä osoitti myös, että kyseinen entsyymi polymeroi ligniiniä, hapettaa malliyhdisteitä moimutkaisten radikaalireaktioiden kautta, voidaan tuottaa sekoitetussa bioreaktorissa ja osallistuu ympäristömyrkkyjen hajottamiseen, josta syntyi Leisolan eniten viittauksia saanut artikkeli.10

Metabolimuokkaukseen kohdistuva tutkimustyö harvinaisten sokerien tuottamiseksi

Ollessaan Cultor Oyj:n tutkimusjohtaja Leisola johti harvinaisten sokerien valmistukseen liittyvää tutkimusta. Professoriksi tultuaan hän perusti yhdessä professori Izumorin kanssa International Society of Rare Sugars nimisen tiedeseuran, joka on järjestänyt neljä kansainvälistä konferenssia vuoteen 2009 mennessä. Leisolan ryhmä on kehittänyt bioteknisiä tuotantomenetelmiä makeutusaineina käytetyille sokerialkoholeille.11 Työssä on käytetty myös aineenvaihduntareittien eli metabolian muokkausta.12 Metabolian muokkauksen keinoin ryhmä on valmistanut luonnossa harvinaista L-riboosi-sokeria valmistavan maitohappobakteerin ja patentoinut tuottoprosessin.13

Tryffelien viljelyyn kohdistuva tutkimus

Leisolan tutkimusryhmä on viime vuosina tutkinut tryffelien viljelyä. Yhdessä Juvan kunnassa toimivan tryffelikeskuksen kanssa tutkimus on herättänyt laajaa kansallista ja kansainvälistä huomiota.14 Eri puolille Suomea istutetut tryffelitarhat odottavat ensimmäistä satoa lähivuosina. Tutkimustyön tuloksena tietoisuus tryffeleistä on lisääntynyt ja tryffeleitä on alkanut löytyä eri puolilta Suomea.

Teollisuusprojektit

Leisola on ollut vastuussa useista biotekniikkaan liittyvistä teollisuusprojekteista kuten esimerkiksi Entsyymien käyttö puunjalostusteollisuudessa, Entsyymien aiheuttamat allergiat ja niiden ehkäisy, Sokerijuurikasleikkeestä valmistettavat uudet tuotteet, Betaiinin valmistusmenetelmät, Ksylitolin biotekninen valmistus, Maitohapon ja oluen valmistus immobilisoiduilla mikro-organismeilla, Eläinrehuissa käytettävät entsyymit ja Harvinaisten sokerien valmistusmenetelmät.

Biotekniikan etiikkaan liittyvät kysymykset

Leisola on myös pohtinut biotekniikan etiikkaan liittyviä kysymyksiä kansainvälisellä foorumilla15 ja tutkinut suomalaisten yhteyksiä tunnettuun saksalaiseen evolutionistiin Ernst Haeckeliin.16

Evoluution mekanismien analyysi

Leisolan erityisenä kiinnostuksen kohteena ovat yli kolmenkymmenen vuoden ajan olleet evoluution mekanismit ja erityisesti se miten pitkälle evoluution sattuma/valinta -mekanismit kykenevät muuttamaan proteiineja ja mikrobeja. Proteiinien muokkaukseen liittyvä Leisolan tutkimustyö on osoittanut miten tiukat rajat jopa suunnitelmallisesti tehdyillä proteiinitason muutoksilla on.17 Metabolian muokkauksen alueella Leisolan ryhmän tutkimustyö on osoittanut design-menetelmillä tehdyn aineenvaihduntareittien muokkauksen äärimmäisen vaikeuden.

Leisola on kymmeniä vuosia aktiivisesti seurannut evoluutioteorian pohjalta käytyä keskustelua ja argumentointia ja esittänyt julkisuudessa ja tieteellisillä foorumeilla kriittisiä näkemyksiä sitä kohtaan perustautuen omaan kokeelliseen tutkimukseensa.

Leisola on ollut perustamassa Datakirjat Oy:tä,18 joka on julkaissut muun muassa kolme evoluutioteoriaa kriittisesti arvioivaa teosta. Leisola on toimittanut suomeksi evoluutioon kriittisesti suhtautuvia kirjoja (A. E. Wilder-Smith, 1981, Luonnontieteet eivät tunne evoluutiota, WSOY, 144 s.; Siegfrid Scherer ja R. Junker, 2000, Evoluutio – kriittinen analyysi, Datakirjat, Lahti, 327 s) ja evoluutiolle vaihtoehdon tarjoavan Älykkään suunnitelman idea –teoksen (Dembski W, 2002) sekä Marvin Lubenowin Myytti apinaihmisistä – kiista fossiilien ajoituksesta (2005, 380 s., Datakirjat, Lahti). Scherer on Münchenin teknillisen korkeakoulun professori, ja kirjan Evoluutio: kriittinen analyysi tekijöinä on useita kansainvälisesti tunnettuja tieteentekijöitä. Kirjassa on esitelty perusryhmäajattelua ja sen valossa arvioitu darwinistisen evoluutioteorian merkitystä. Leisolaa haastateltiin vuonna 1995 Ylen ohjelmaan Evoluution syvät vedet ja vuonna 2009 tehtyyn australialaiseen The Voyage that Shook the World – dokumenttiin. Leisola on toiminut puheenjohtajana vuonna 1999 Helsingin yliopistolla järjestetyssä symposiumissa Evoluutioteorian maailmankatsomuksellinen luonne ja TKK:lla vuonna 2004 järjestetyssä seminaarissa Biology – Tackling Ultimate Complexity. Luennoitsijoina olivat yhdysvaltalaiset Paul Nelson ja Richard Sternberg. Skepsis-yhdistys reagoi tilaisuuteen antamalla bioprosessitekniikan laboratoriolle Huuhaa-palkinnon19 Leisola kritisoi ankarasti palkitsemisperusteita palautteessaan Skepsikselle Miksi skeptisyys darvinismia kohtaan olisi huuhaata?.

Vuonna 1989 huuhaa-palkinto oli suunnattu WSOY:lle, mutta palkinto oli suurelta osin Leisolan ansiota hänen suomennettuaan kirjan Luonnontieteet eivät tunne evoluutiota (1980).

Skepsiksen omien sääntöjen mukaan Huuhaa-palkintoa ei myönnetä yksityishenkilöille vaan yhdistyksille. Esimerkiksi vuonna 1989 palkinto suunnattiin WSOY:lle, mutta asia joskus esitetään ikään kuin palkinto olisi osoitettu henkilökohtaisesti Leisolalle, koska hän suomensi kirjan Luonnontieteet eivät tunne evoluutiota (1980).

Teoksia

Katso myös

ApologetiikkaWiki

Internet

Lähteet

  1. ^ Tieto on päivitetty 21.5.2010
  2. ^ Leisola M and Kauppinen V, 1978, Automatic assay of cellulase activity during fermentation. Biotechnol Bioeng 20: 837-846
  3. ^ Troller J, Smit J, Leisola M, Kallen J, Winterhalter K and Fiechter A, 1988, Crystallization of a lignin peroxidase from the white-rot fungus Phanerochaete chrysosporium. Bio/Technology 6: 571-573
  4. ^ Visuri K, Kaipainen E, Kivimäki J, Niemi H, Leisola M and Palosaari S, 1990, A new method for protein crystallization using high pressure. Bio/Technology 6: 547–549
  5. ^ Pastinen O, Visuri K and Leisola M, 1998, Xylitol purification by cross-linked glucose isomerase crystals. Biotechnol Tech 12:557-560; Leisola M, Jokela J, Finell J and Pastinen O, 2001, Simulataneous catalysis and product separation by cross-linked enzyme crystals. Biotech Bioeng 72: 501–505; Vuolanto A, Kiviharju K, Nevanen TK, Leisola M, Jokela J, 2003, Development of cross-linked antibody Fab fragment crystals for enantioselective separation of a drug enantiomer. Cryst Growth & Design 3: 777-782
  6. ^ Turunen O, Etuaho K, Fenel F, Vehmaanperä J, Wu X, Rouvinen J and Leisola M, 2001, Combination of weakly stabilizing mutations with a disulfidebridge in the a-helix region of Trichoderma reesei endo-1,4-b-xylanase increases the thermal stability through synergism. J Biotech 88: 37-4
  7. ^ Karimäki J, Parkkinen T, Santa H, Pastinen O, Leisola M, Rouvinen J, Turunen O, 2004, Engineering the substrate specificity of xylose isomerase. Prot Eng Design and Selection 17 (12): 861–869
  8. ^ http://www.vpf.ethz.ch/services/LatsisPrize/Latsis_Preistraeger.pdf
  9. ^ Leisola M, Schmidt B, Thanei-Wyss U and Fiechter A, 1985, Aromatic ring cleavage of veratryl alcohol by Phanerochaete chrysosporium. FEBS Lett 189: 267–270
  10. ^ Haemmerli S, Leisola M, Sanglard D and Fiechter A, 1986, Oxidation of Benzo(a)pyrene by extracellular ligninases of Phanerochaete chrysosporium. J Biol Chem 267: 6900–6903
  11. ^ mannitoli ja ksylitoli; von Weymarn N, Kiviharju K and Leisola M, 2002, High level production of D-mannitol with membrane cell-recycle bioreactor. J Ind Microb Biotech 29: 44–49
  12. ^ Nyyssölä A, Pihlajaniemi A, Palva I, von Weymarn N, Leisola M, 2005, Production of xylitol from D-xylose by recombinant Lactococcus lactis. J Biotechnol 118: 55–66
  13. ^ Helanto M, Kiviharju K, Granström T, Leisola M, Nyyssölä A, 2009, Biotechnological production of L-ribose from L-arabinose. Appl Microbiol Biotechnol 83:77–83
  14. ^ http://www.kauppalehti.fi/5/i/yritykset/lehdisto/hellink/tiedote.jsp?selected=kaikki&oid=20090701/12490460704090&industry=&=
  15. ^ Leisola M, 2007, Bioscience, Bioinnovations, and Bioethics. Adv Biochem Eng/Biotech 107: 41–56 http://dx.doi.org/10.1007/10_2007_052
  16. ^ Ojala PJ, Vähäkangas JM, Leisola M , 2005, Evolutionism in the Haeckelian shadow – Harry Federley, the father of the Finnish genetics and eugenics legislation, as a recapitulationist and a Monist propagator. Yearbook for European Culture of Science 1:61-86. Stuttgart, Germany, 2005
  17. ^ Leisola M, Turunen O, 2007, Protein engineering: opportunities and challenges. Appl Microbiol Biotechnol 75:6, July 2007, 1225-1232 http://dx.doi.org/10.1007/s00253-007-0964-2
  18. ^ Datakirjat
  19. ^ "Huuhaa-palkinto kreationistisen opin esittämisestä luonnontieteellisenä seminaarina"

Noudettu kohteesta ”https://apowiki.fi/index.php?title=Matti_Leisola&oldid=6670”