Matti Leisola

Matti Leisola
Tutkimusalue entsyymitekniikka, mikrobiologiset tuotantoprosessit
Instituutti Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu (TKK): dekaani, professori
Tutkinnot Teknillinen korkeakoulu (TKK): TkT 1979
Tunnustukset Latsis-palkinto

Matti Leisola on bioprosessitekniikan emeritusprofessori. Lisäksi hän on toiminut Aalto-yliopiston teknillisen korkeakoulun (TKK) kemian ja materiaalitieteiden tiedekunnan dekaanina vuoteen 2011 asti. Hän aloitti opintonsa tällä osastolla ja väitteli tohtoriksi v. 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 kuusi patenttia.1 Hän on ollut perustamassa biotekniikka-alan yrityksiä, Helsingin seudun biotekniikan koulutusohjelmaa ja International Society of Rare Sugars -järjestöä. Lisäksi hän on toiminut yritysten tieteellisissä neuvottelukunnissa ja hallituksissa sekä ollut yhtenä tekijänä Bioprosessitekniikka-nimisessä ensimmäisessä suomalaisessa biotekniikan oppikirjassa.

Palkinnot

Leisola on saanut 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 Aalto-yliopiston teknillisen korkeakoulun kemian ja materiaalitieteiden tiedekunnan dekaani (2008-) ja entinen TKK:n kemian tekniikan osaston johtaja (2002–2007). Hän on toiminut International Society of Rare Sugars –järjestön (ISRS) varapresidenttinä vuodesta 2001 alkaen.2 Hän on ollut arvioimassa Pohjoismaiden edustajana EU:n vuosien 1991-1995 biotekniikkaohjelmaa, Tampereen biotekniikan koulutusohjelmaa (1995) ja useita professori- ja dosenttikandidaatteja Suomessa ja muissa 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 ollut 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 (nyk. 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 v. 1999–2000, sekä Hydrios Biotechnology Oy:tä (2000–2001).

Tutkimustyö

Leisola on tuottanut 120 vertaisarvioitua tieteellistä julkaisua ja 21 artikkelia konferenssijulkaisuissa tai kirjoissa.3 Hän on ollut toimittamassa viittä kirjaa ja kutsuttuna toimittajana J Biotech -lehden erikoisnumerossa. Leisolan tieteellisiin artikkeleihin on viitattu tieteellisessä kirjallisuudessa noin 1300 kertaa (ISI Web of Science).3 Hänellä on myös kuusi patenttia.1 Hän on ollut perustamassa biotekniikka-alan yrityksiä, Helsingin seudun biotekniikan koulutusohjelmaa ja International Society of Rare Sugars -järjestöä. Lisäksi hän on toiminut yritysten tieteellisissä neuvottelukunnissa ja hallituksissa sekä ollut yhtenä tekijänä ensimmäisessä suomalaisessa biotekniikan oppikirjassa (Bioprosessitekniikka).4

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.5 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.6 ja osoitti pioneeritutkimuksessa, että entsyymin kiteytymistä voidaan nopeuttaa korkean paineen avulla7. Ryhmä on onnistunut kiteyttämään useita entsyymejä ja proteiineja teknisessä mittakaavassa ja kehittänyt kiteisille entsyymeille erilaisia erotusteknisiä sovelluksia kuten esimerkiksi ksylitolin erottamisen laimeista liuoksista.8

Proteiininmuokkaukseen kohdistuva tutkimus

Leisolan tutkimusryhmä on geeniteknisen proteiininmuokkauksen keinoin parantanut teollisten entsyymien ominaisuuksia. Erityisenä kohteena on ollut lehtipuun ksylaania hajottava ksylanaasi-entsyymi, jonka ominaisuuksia ja lämmönkestävyyttä on onnistuttu parantamaan huomattavasti.9 Jotkut entsyymimuunnokset on suojattu patentilla ja kaupallistettu. Ryhmä on myös onnistunut muokkaamaan fruktoosin valmistuksessa käytettyä isomeraasi-entsyymiä.10

Ligniinin biologiseen hajoamiseen kohdistuva tutkimus

Sveitsissä Leisolan tutkimusryhmä sai kansainvälistä julkisuutta ligniinin biologiseen hajoamiseen liittyvistä tutkimuksistaan. Näistä tutkimuksista Leisola sai Latsis-palkinnon.11 Ryhmä osoitti ensimmäisenä maailmassa, että peroksidaasi-entsyymi osallistuu aromaattisen renkaan hajoamiseen.12 Leisolan ryhmä osoitti myös, että kyseinen entsyymi polymeroi ligniiniä, hapettaa malliyhdisteitä moimutkaisten radikaalireaktioiden kautta, voidaan tuottaa sekoitetussa bioreaktorissa ja osallistuu ympäristömyrkkyjen hajottamiseen, mistä syntyi Leisolan viitatuin artikkeli.13

Metabolimuokkaukseen kohdistuva tutkimustyö harvinaisten sokerien tuottamiseksi

Cultor Oyj:n tutkimusjohtajana Leisola johti harvinaisten sokerien valmistukseen liittyvää tutkimusta. Professoriksi tultuaan hän perusti yhdessä professori Izumorin kanssa International Society of Rare Sugars -nimisen tiedeseuran, joka on vuoteen 2009 mennessä järjestänyt neljä kansainvälistä konferenssia. Leisolan ryhmä on kehittänyt bioteknisiä tuotantomenetelmiä makeutusaineina käytetyille mannitoli ja ksylitoli -sokerialkoholeille.14 Työssä on käytetty myös aineenvaihduntareittien eli metabolian muokkausta.15 Ryhmä on metaboliaa muokkaamalla saanut maitohappobakteerin valmistamaan luonnossa harvinaista L-riboosi-sokeria ja patentoinut tuottoprosessin.16

Tryffelien viljelyyn kohdistuva tutkimus

Leisolan tutkimusryhmä on viime vuosina tutkinut tryffelien viljelyä. Yhdessä Juvan kunnassa toimivan tryffelikeskuksen kanssa tehty tutkimus on herättänyt laajaa kansallista ja kansainvälistä huomiota.17 Eri puolille Suomea istutetuista tryffelitarhoista odotetaan lähivuosina ensimmäistä satoa. Tutkimustyö on lisännyt tryffelitietoutta maassamme, niin että tryffeleitä on alkanut löytyä eri puolilta Suomea.

Teollisuusprojektit

Leisola on vastannut useista biotekniikkaan liittyvistä teollisuusprojekteista, joihin kuuluvat

  • 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 sekä
  • Harvinaisten sokerien valmistusmenetelmät.

Biotekniikan etiikkaan liittyvät kysymykset

Leisola on myös pohtinut biotekniikan etiikkaan liittyviä kysymyksiä kansainvälisellä foorumilla18 ja tutkinut suomalaisten yhteyksiä tunnettuun saksalaiseen evolutionistiin Ernst Haeckeliin19.

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.20 Metabolian muokkauksen alueella Leisolan ryhmän tutkimustyö on osoittanut design-menetelmillä tehdyn aineenvaihduntareittien muokkauksen äärimmäisen vaikeuden.

Evoluutioteorian pohjalta käytyä keskustelua ja argumentointia Leisola on kymmenien vuosien ajan seurannut aktiivisesti ja esittänyt sitä kohtaan sekä joukkotiedotusvälineissä että tieteellisillä foorumeilla omaan kokeelliseen tutkimukseensa perustuvia kriittisiä näkemyksiä. Hän on myös toimittanut suomeksi evoluutiokriittisiä kirjoja, joista Luonnontieteet eivät tunne evoluutiota (A. E. Wilder-Smith, 1981, 144 s.) ilmestyi WSOY:n kustantamana21.

Leisola oli perustamassa Lahdessa toimivaa Datakirjat Oy:tä22, joka on julkaissut muun muassa useita evoluutioteoriaa kriittisesti arvioivia teoksia:

  1. Siegfried Scherer & Reinhard Junker: Evoluutio – kriittinen analyysi (2000, 327 s.). Scherer on Münchenin teknillisen korkeakoulun professori, ja kirjan toimituskunnassa on useita muitakin kansainvälisesti tunnettuja tieteentekijöitä. Teos esittää perusryhmäpohjaisen taksonomian perusteet ja arvioi sen valossa darvinistista evoluutioteoriaa.
  2. William Dembski: Älykkään suunnitelman idea (2002) tarjoaa evoluutioteorialle vaihtoehdon.
  3. Marvin Lubenow: Myytti apinaihmisistä – kiista fossiilien ajoituksesta (2005, 380 s.) pureutuu hominidifossiileihin liittyviin kysymyksiin23; teoksen liitteenä on myös Heidelbergin yliopiston suurenergiafysiikan instituutin emeritusprofessorin Hermann Schneiderin radioaktiiviseen hajoamiseen perustuvia ja muita iänmääritystekniikoita ruotiva artikkeli.
  4. John Sanford: Eliömaailma rappeutuu – geneettinen entropia ja perimän salaisuus (2015, 192 s.)24 John Sanford25 on kasvigeneetikko ja Cornellin yliopiston professori, joka käsittelee kirjassaan populaatiogenetiikan löytöjen vaikutusta evoluutioteoriaan.26

Leisolaa on haastateltu vuonna 1995 Ylen v. 1998 televisioimaan Evoluution syvät vedet -ohjelmaan ja vuonna 2009 tehtyyn australialaiseen The Voyage that Shook the World -dokumenttiin. Leisola on toiminut puheenjohtajana Helsingin yliopistolla vuonna 1999 järjestetyssä Evoluutioteorian maailmankatsomuksellinen luonne -symposiumissa ja TKK:lla vuonna 2004 järjestetyssä Biology – Tackling Ultimate Complexity -seminaarissa, jonka luennoitsijoina olivat yhdysvaltalaiset Paul Nelson ja Richard Sternberg. Tähän seminaariin Skepsis-yhdistys reagoi antamalla TKK:n bioprosessitekniikan laboratoriolle Huuhaa-palkinnon27. Skepsikselle antamassaan Miksi skeptisyys darvinismia kohtaan olisi huuhaata? -palautteessa Leisola kritisoi palkitsemisperusteita, todeten niiden olevan perusteiltaan virheellisiä. Vastineessaan Leisola myös ehdottaa "seuraavaksi Huuhaa-paljastimen suuntaamista koulujen oppikirjoihin, jotta niistä saataisiin poistettua runsas virheellinen ja arvoton evoluution todistusaineisto."

Teoksia

Katso myös

ApologetiikkaWiki

Internet

Lähteet

  1. > 1,0 1,1
    • Visuri K, Niemi H, Leisola M, Palosaari S ja Kaipainen E (1990) Menetelmä proteiinien kiteyttämiseksi korkean paineen avulla. Suomalainen patentti
    • Apajalahti J and Leisola M (2001) Menetelmä ksylitolin tuottamiseksi modifioidusta hiivaisännästä. Suomalainen patentti no. FI107342B
    • Leisola M ja Jokela J (2002) Menetelmä entsyymikatalysoitujen tuotteiden valmistamiseksi ja samanaikaiseksi erottamiseksi. Suomalainen patentti FI 20020288
    • Fenel F, Leisola, M ja Turunen O (2002) Menetelmä perheen G/11 ksylanaasien stabiilisuuden parantamiseksi ja optimaalisen pH-alueen muuttamiseksi. Suomalainen patentti FI 108728
    • Leisola M ja Jokela J (2002) Nukleosidien erotus käyttäen kiinteää, ristisidottua ksyloosi-isomeraasia. Suomalainen patentti FI 115293
    • Leisola M, Pastinen O ja Shamekh S (2007) Menetelmä sokerijuurikasleikkeen fysikaalisten ja funktionaalisten ominaisuuksien parantamiseksi. Suomalainen patentti FI20050886 (A)
  2. ^ Tieto on päivitetty 21.5.2010.
  3. > 3,0 3,1
  4. ^ Aittomäki, Esa; Eerikäinen, Tero; Leisola, Matti (professori, TKK); Ojamo, Heikki; Suominen, Ilari; von Weymarn, Niklas: Bioprosessitekniikka. WSOY, 2002. ISBN: 9789510269954. http://www.netsonic.fi/~linkuk12/kustantaja.htm
  5. ^ Leisola, M. & Kauppinen, V., 1978, Automatic assay of cellulase activity during fermentation. Biotechnol Bioeng 20: 837-846.
  6. ^ Troller, J., Smit, J., Leisola, M., Kallen, J., Winterhalter, K. & Fiechter, A., 1988, Crystallization of a lignin peroxidase from the white-rot fungus Phanerochaete chrysosporium. Bio/Technology 6: 571-573.
  7. ^ Visuri, K., Kaipainen, E., Kivimäki, J., Niemi, H., Leisola, M. & Palosaari, S., 1990, A new method for protein crystallization using high pressure. Bio/Technology 6: 547–549.
  8. ^ Pastinen, O., Visuri, K. & Leisola, M., 1998, Xylitol purification by cross-linked glucose isomerase crystals. Biotechnol Tech 12:557-560; Leisola, M., Jokela, J., Finell, J. & Pastinen, O., 2001, Simultaneous catalysis and product separation by cross-linked enzyme crystals. Biotech Bioeng 72: 501–505; Vuolanto, A., Kiviharju, K., Nevanen, T.K., 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.
  9. ^ Turunen, O., Etuaho, K., Fenel, F., Vehmaanperä, J., Wu, X., Rouvinen, J. & Leisola, M., 2001, Combination of weakly stabilizing mutations with a disulfidebridge in the α-helix region of Trichoderma reesei endo-1,4-b-xylanase increases the thermal stability through synergism. J Biotech 88: 37-4.
  10. ^ 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.
  11. ^ http://www.vpf.ethz.ch/services/LatsisPrize/Latsis_Preistraeger.pdf
  12. ^ Leisola, M., Schmidt, B., Thanei-Wyss, U. & Fiechter, A., 1985, Aromatic ring cleavage of veratryl alcohol by Phanerochaete chrysosporium. FEBS Lett 189: 267–270.
  13. ^ Haemmerli, S., Leisola, M., Sanglard, D. & Fiechter, A., 1986, Oxidation of Benzo(a)pyrene by extracellular ligninases of Phanerochaete chrysosporium. J Biol Chem 267: 6900–6903.
  14. ^ von Weymarn, N., Kiviharju, K. & Leisola, M., 2002, High level production of D-mannitol with membrane cell-recycle bioreactor. J Ind Microb Biotech 29: 44–49.
  15. ^ 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.
  16. ^ 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.
  17. ^ http://www.kauppalehti.fi/5/i/yritykset/lehdisto/hellink/tiedote.jsp?selected=kaikki&oid=20090701/12490460704090&industry=&=
  18. ^ Leisola, M., 2007, Bioscience, Bioinnovations, and Bioethics. Adv Biochem Eng/Biotech 107: 41–56; http://dx.doi.org/10.1007/10_2007_052.
  19. ^ Ojala, P.J., Vähäkangas, J.M. & 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, Saksa, 2005.
  20. ^ 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.
  21. ^ Vuonna 1989 historian ensimmäinen Huuhaa-palkinto oli suunnattu Werner Söderström Osakeyhtiölle "pitkällisestä ja ansiokkaasta toiminnasta valetieteellisen kirjallisuuden kustantamisen ja levittämisen alueella". Skepsiksen omien sääntöjen mukaan Huuhaa-palkintoa ei myönnetä yksityishenkilöille vaan yhteisöille, mutta joskus asia esitetään ikään kuin palkinto olisi osoitettu henkilökohtaisesti Leisolalle Luonnontieteet eivät tunne evoluutiota -kirjan suomentamisesta; palkinnon perusteluissa näet nimenomaisesti todetaan: "Runsaasta vanhemmasta toiminnasta voisi poimia erikseen esimerkiksi A.E. Wilder-Smithin kirjan ”Luonnontieteet eivät tunne evoluutiota” vuodelta 1981." – Tosiasiat siis osoittavat, että Skepsis on aivan alusta asti pyrkinyt nimenomaan vaientamaan kaiken julkisen skeptisyyden evoluutioteoriaa kohtaan – ja asiaan tutustumalla on helppo todeta perustelujen olleen jo silloin samalla tasolla kuin vaikkapa v. 2008.
  22. ^ Datakirjat
  23. ^ ja antaa aihepiiristä kokonaiskuvan, jota saa säännöllisen epäsäännöllisesti julkisuuteen nostettuja "ihmisen apinamaisten esi-isien" jäännelöytöjä käsittelevästä kritiikittömästä joukkotiedotuksesta turhaan etsiä
  24. ^ http://datakirjatkustannus.fi/Eli%C3%B6maailma_rappeutuu.html
  25. ^ http://creation.com/john-sanford
  26. ^ Kirja-arvostelu: http://www.intelligentdesign.fi/2016/02/09/kirja-arvio-eliomaailma-rappeutuu-empiirista-tietoa-evoluutiomekanismista/
  27. ^ "Huuhaa-palkinto kreationistisen opin esittämisestä luonnontieteellisenä seminaarina"