Molecular Characterization of Viruses Causing the Cassava Brown Streak Disease Epidemic in Eastern Africa

Cassava brown streak disease (CBSD) was described for the first time in Tanganyika (now Tanzania) about seven decades ago. Tanganyika (now Tanzania) about seven decades ago. It was endemic in the lowland areas of East Africa and inland parts of Malawi and caused by Cassava brown streak virus (CBSV; genus Ipomovirus; Potyviridae). However, in 1990s CBSD was observed at high altitude areas in Uganda. The causes for spread to new locations were not known.The present work was thus initiated to generate information on genetic variability, clarify the taxonomy of the virus or viruses associated with CBSD in Eastern Africa as well as to understand the evolutionary forces acting on their genes. It also sought to develop a molecular based diagnostic tool for detection of CBSD-associated virus isolates. Comparison of the CP-encoding sequences of CBSD-associated virus isolates collected from Uganda and north-western Tanzania in 2007 and the partial sequences available in Genbank revealed occurrence of two genetically distinct groups of isolates. Two isolates were selected to represent the two groups. The complete genomes of isolates MLB3 (TZ:Mlb3:07) and Kor6 (TZ:Kor6:08) obtained from North-Western (Kagera) and North-Eastern (Tanga) Tanzania, respectively, were sequenced. The genomes were 9069 and 8995 nucleotides (nt), respectively. They translated into polyproteins that were predicted to yield ten mature proteins after cleavage. Nine proteins were typical in the family Potyviridae, namely P1, P3, 6K1, CI, 6K2, VPg, NIa-Pro, NIb and CP, but the viruses did not contain HC-Pro. Interestingly, genomes of both isolates contained a Maf/HAM1-like sequence (HAM1h; 678 nucleotides, 25 kDa) recombined between the NIb and CP domains in the 3’-proximal part of the genomes. HAM1h was also identified in Euphorbia ringspot virus (EuRSV) whose sequence was in GenBank. The HAM1 gene is widely spread in both prokaryotes and eukaryotes. In yeast (Saccharomyces cerevisiae) it is known to be a nucleoside triphosphate (NTP) pyrophosphatase. Novel information was obtained on the structural variation at the N-termini of polyproteins of viruses in the genus Ipomovirus. Cucumber vein yellowing virus (CVYV) and Squash vein yellowing virus (SqVYV) contain a duplicated P1 (P1a and P1b) but lack the HC-Pro. On the other hand, Sweet potato mild mottle virus (SPMMV), has a single but large P1 and has HC-Pro. Both virus isolates (TZ:Mlb3:07 & TZ:Kor6:08) characterized in this study contained a single P1 and lacked the HC-Pro which indicates unique evolution in the family Potyviridae. Comparison of 12 complete genomes of CBSD-associated viruses which included two genomes characterized in this study, revealed genetic identity of 69.0–70.3% (nt) and amino acid (aa) identities of 73.6–74.4% at polyprotein level. Comparison was also made among 68 complete CP sequences, which indicated 69.0-70.3 and 73.6-74.4 % identity at nt and aa levels, respectively. The genetic variation was large enough for dermacation of CBSD-associated virus isolates into two distinct species. The name CBSV was retained for isolates that were related to CBSV isolates available in database whereas the new virus described for the first time in this study was named Ugandan cassava brown streak virus (UCBSV) by the International Committee on Virus Taxonomy (ICTV). The isolates TZ:Mlb3:07 and TZ:Kor6:08 belong to UCBSV and CBSV, respectively. The isolates of CBSV and UCBSV were 79.3-95.5% and 86.3-99.3 % identitical at nt level, respectively, suggesting more variation amongst CBSV isolates. The main sources of variation in plant viruses are mutations and recombination. Signals for recombination events were detected in 50% of isolates of each virus. Recombination events were detected in coding and non-coding (3’-UTR) sequences except in the 5’UTR and P3. There was no evidence for recombination between isolates of CBSV and UCBSV. The non-synonomous (dN) to synonomous (dS) nucleotide substitution ratio (ω) for the HAM1h and CP domains of both viruses were ≤ 0.184 suggesting that most sites of these proteins were evolving under strong purifying selection. However, there were individual amino acid sites that were submitted to adaptive evolution. For instance, adaptive evolution was detected in the HAM1h of UCBSV (n=15) where 12 aa sites were under positive selection (P< 0.05) but not in CBSV (n=12). The CP of CBSV (n=23) contained 12 aa sites (p<0.01) while only 5 aa sites in the CP gene of UCBSV were predicted to be submitted to positive selection pressure (p<0.01). The advantages offered by the aa sites under positive selection could not be established but occurrence of such sites in the terminal ends of UCBSV-HAMIh, for example, was interpreted as a requirement for proteolysis during polyprotein processing. Two different primer pairs that simultaneously detect UCBSV and CBSV isolates were developed in this study. They were used successfully to study distribution of CBSV, UCBSV and their mixed infections in Tanzania and Uganda. It was established that the two viruses co-infect cassava and that incidences of co-infection could be as high as 50% around Lake Victoria on the Tanzanian side. Furthermore, it was revealed for the first time that both UCBSV and CBSV were widely distributed in Eastern Africa. The primer pair was also used to confirm infection in a close relative of cassava, Manihot glaziovii (Müller Arg.) with CBSV. DNA barcoding of M. glaziovii was done by sequencing the matK gene. Two out of seven M. glaziovii from the coastal areas of Korogwe and Kibaha in north eastern Tanzania were shown to be infected by CBSV but not UCBSV isolates. Detection in M. glaziovii has an implication in control and management of CBSD as it is likely to serve as virus reservoir. This study has contributed to the understanding of evolution of CBSV and UCBSV, which cause CBSD epidemic in Eastern Africa. The detection tools developed in this work will be useful in plant breeding, verification of the phytosanitary status of materials in regional and international movement of germplasm, and in all diagnostic activities related to management of CBSD. Whereas there are still many issues to be resolved such as the function and biological significance of HAM1h and its origin, this work has laid a foundation upon which the studies on these aspects can be based.

Lasten sitoutuneisuus toimintaan : kvantitatiivinen havainnointitutkimus

Children s involvement is a key quality factor in Early Years Education. As a process variable it concentrates on children s actions and experiences. The involved children are operating in their zone of proximal development. The aim of this study was to find out how the children involved themselves in the Finnish day care centres. The problems of the study were: (1) how the children are involved in different situations between the hours 8.00 and 12.00, (2) how do the skills of children whose involvement level is high differ from the skills of children whose involvement level is low and (3) how do the learning environments of the children whose involvement level is high differ from the learning environments of the children whose involvement level is low? The research method was observation and children s involvement levels were assessed using LIS-YC Scale. In addition, the kindergarten teachers evaluated the children s skills and the team workers did the evaluations of the educational settings. The data used in this study was a part of the Orientaation lähteillä research. The 802 children, who took part in the study, were from 48 different groups of eight different municipalities in Central Uusimaa. There were 18358 observations of children s involvement and the quantitative data was analyzed using correlation, cross tabulation and t-test. Children s involvement was an average at a moderate level. The involvement levels were the highest during playing time and adult guided tasks and lowest during eating and basic care situations. The level of involvement was higher if the children were adaptable, proactive, self-motivated and good players. The involvement lever was lower if the children needed some special care. The children s involvement is supported if the educators had at least once a week a meeting and if children s confidence and identity construction was frequently considered in educational discussions. Furthermore, the appreciation of the ethical issues and positive atmosphere appeared to confirm the involvement. The children s involvement is decreased if the educators had been perpetually short of time or resources or there has been lack of joy and humour in the group.

Determination of intestinal permeability in healthy horses using the contrast medium iohexol

Tämä lisensiaatin tutkielma koostuu kolmesta osasta; kirjallisuuskatsauksesta, kokeellisesta osasta ja liitteistä. Iohexol on ionisoitumaton, trijodattu ja vesiliukoinen röntgenvarjoaine. Iohexolia on hyödynnetty lääketieteessä useita vuosia. Iohexolia on käytetty muun muassa angio- ja myelografiassa, lisäksi iohexolia on hyödynnetty arvioitaessa munuaiskerästen suodattumisnopeutta sekä suoliston läpäisevyyden muutoksia. Hevosen tulehduksellisessa suolistosairaudessa (Inflammatory bowel disease, IBD) suoliston rakenne ja sen läpäisevyys muuttuu; tyypillistä on tulehdussolujen kertyminen suoliston seinämään ja myös sidekudosmuodostusta saattaa esiintyä. Suolisto muutoksia saatetaan havaita sekä ohut- että paksusuolessa. IBD aiheuttaa hevoselle laihtumista, johtuen ravintoaineiden puutteellisesta imeytymisestä ja proteiinien menetyksestä suoleen suoliston häiriötilan yhteydessä. Tällä hetkellä IBD:n diagnostiikka perustuu tyypillisiin oireisiin, kliiniseen tutkimukseen, verinäytteisiin, glukoosin imeytymistestiin ja peräsuolesta otettuun koepalaan. IBD:n diagnostiikka on kuitenkin erittäin haastavaa ja tutkimusmenetelmiin liittyy lukuisia ongelmia, jotka vähentävät niiden luotettavuutta IBD:n diagnostiikassa. Tutkimuksemme tarkoituksena on kehittää hevosen IBD:n diagnostiikkaa entistä helpompaan, luotettavampaan ja turvallisempaan suuntaan. Tämän alustavan tutkimuksen tavoitteet olivat: (1) tutkia voidaanko iohexol havaita hevosen seerumissa oraalisen annostelun jälkeen ja (2) muodostaa iohexolin pitoisuuskuvaaja ajan funktiona terveillä hevosilla. Materiaalimme koostui kymmenestä terveestä hevosesta, joilla ei ollut havaittu laihtumista tai ripulia. Ennen iohexolin annostelua hevosille suoritettiin kliininen tutkimus ja verinäytteet otettiin maha-suolikanavan sairauden poissulkemiseksi. Hevosille suoritettiin myös mahalaukun tähystys. 16 tunnin paaston jälkeen 1 ml/kg Iohexolia annosteltiin 10 % -liuoksena nenämahaletkulla suoraan mahaan ja verinäytteet otettiin 0, 30, 60, 120, 180, 240, 300 ja 360 minuuttia annostelun jälkeen. Iohexolin pitoisuus määritettiin käyttämällä korkean erotuskyvyn nestekromatografiaa. Iohexolin pitoisuuksista tietyillä ajanhetkillä muodostettiin kuvaaja. Hevosilla ei havaittu maha-suolikanavan sairauksia. Kaikki hevoset olivat hyvässä kuntoluokassa ja mahalaukun tähystyksessä ei havaittu merkittäviä muutoksia. Verinäytteiden tulokset olivat viiterajoissa. Kaikki hevoset sietivät iohexolia hyvin ja haittavaikutuksia ei havaittu. Iohexol oli havaittavissa seerumissa 60 minuutin kuluttua annostelusta. Kuvaajassa voitiin havaita kaksi huippua. Statistiset menetelmät tukivat löydöksiä. Iohexol testi oli yksinkertainen suorittaa ja siihen ei liittynyt haittavaikutuksia. Annos 1ml/kg oli havaittavissa seerumissa. Iohexolin pitoisuuskuvaaja muodosti kaksi huippua, ja tämänkaltainen ilmiö on kuvattu kirjallisuudessa aikaisemmin useiden lääkkeiden tapauksessa. Hevosella ilmiö liittyy todennäköisesti maha-suolikanavan rakenteellisiin ja fysiologisiin eroavaisuuksiin ja lisätutkimuksia ilmiön varmistamiseksi tarvitaan. Iohexol näyttää olevan potentiaalinen merkkiaine suoliston läpäisevyyden arviointiin ja lisätutkimuksia IBD:tä sairastavien hevosten seerumin iohexolin pitoisuuksista verrattuna terveiden hevosten seerumin iohexolin pitoisuuksiin on suunnitteilla.

Jos olisin viisas niin siivoisin : Lasten luovat prosessit päiväkodissa

It has been found usually to talk in the early childhood education in connection with the creativity about arts and skills and about play. In this treatise, the creativity is approached besides play but also from the point of view of the creativity of the everyday. The starting point for the study is the view according to which the creativity is complex interaction between a creative person and an environment. The theoretical body of the study is the Componential theory of creativity of Amabile (1996). The process which is open and product which is new and suitable or acceptable were defined creative. In the opinion of many researchers, the creativity is a phenomenon that has determined in a certain time and place so the creativity is examined from the point of view of the social constructionism. As creative processes in the day nursery it has been defined pretend play, child´s involvement and children´s agentive perception which is based on the Children´s agentive perception theory of Reunamo (2007). The purpose of the study is to clarify how the child's personal factors and the social environment affect the creative processes of children in the day nursery. This Master's thesis is based on the Children' s agentive perception uncovered study led by Jyrki Reunamo (2010) which was carried out in the spring of 2010 in Keski-Uusimaa and in Hämeenlinna and Taiwan. From the study, a name has also been used "on the sources of Orientation", a research project and development project. The study includes the children's evaluation sector, the observation sector, the children's interview sector and the evaluation sector of the pedagogic environment. 891 Children 1-7 year-old by age participated in the study. All the sectors which belong to the study of Reunamo were utilized in this treatise and the Finnish day nurseries or preschool groups which had participated in the study were marked off as the target group. The main component analysis, sum variables, the correlation coefficients, Mann-Whitney s U-test and Kruskall-Wallas test were used for the statistical examination of the quantitative material. In this treatise it was noticed, both the personal properties of the child and a social environment, that they affected all the examined creative processes which also had a significant connection with each other statistically. The definition of creativity was filled best by the participative answers. However, the number of the participative answers was only 8% in the questions concerning adults. That raised the question whether an attempt should be made to have effect so that the children's better participation also in the interaction with the adults would be possible in the educational culture of the day nursery. In the further study, the conscious building of the social environment which supports the creativity from a social constructionism point of view could indeed be an interesting task. The treatise is suitable for an examination of the interaction between the child's person and a social environment especially from the point of view of the creativity.

Kielellinen erityisvaikeus : oirekuva ja familiaalisuus potilasasiakirjojen perusteella

Goals. Specific language impairment (SLI) has a negative impact on child s speech and language development and interaction. Disorder may be associated with a wide range of comorbid problems. In clinical speech therapy it is important to see the child as a whole so that the rehabilitation can be targeted properly. The aim of this study was to describe the linguistic-cognitive and comorbid symptoms of children with SLI at the age of five, as well as to provide an overwiew of the developmental disorders in the families. The study is part of a larger research project, which will examine paths of development and quality of life of children with SLI as young adults. Methods. The data consisted of patient documents of 100 5-year old children, who were examined in Lastenlinna mainly at 1998. Majority of the subjects were boys, and children s primary diagnosis was either F80.1 or F80.2, which was most common, or both. The diagnosis and the information about the linguistic-cognitive status and comorbid symptoms were collected from reports of medical doctors and experts of other fields, as well as mentions related to familiality. Linguistic-cognitive symptoms were divided into subclasses of speech motor functions, prosessing of language, comprehension of language and use of language. Comorbid symptoms were divided into subclasses of interaction, activity and attention, emotional and behavior problems and neurologic problems. Statistical analyses were based mainly on Pearson s Chi Square test. Results and conclusions. Problems in language processing and speech motor functions were most common of the linguistic-cognitive symptoms. Most of the children had symptoms from two or three symptom classes, and it seemed that girls had more symptoms than boys. Usually children did not have any comorbid symptoms, or had them from one or three symptom classes. Of the comorbid symptoms the most prevalent ones were problems in activity and attention and neurological symptoms, which consisted mostly of motoric and visuomotoric symptoms. The most common of the comorbid diagnoses was F82, specific developmental disorder of motor function. According to literature children with SLI may have problems in mental health, but the results of this study did not confirm that. Children with diagnosis F80.2 had more linguistic-cognitive and comorbid symptoms than children with diagnosis F80.1. The cluster analyses based on all the symtoms revealed four subgroups of the subjects. Of the subjects 85 percent had a positive family history of developmental disorders, and the most prevalent problem in the families was delayed speech development. This study outlined the symptom profile of children with SLI and laid a foundation for the future longitudinal study. The results suggested that there are differences between linguistic-cognitive symptoms of boys and girls, which is important to notice especially when assessing and diagnosing children with SLI.

Heraproteiinivalmisteen vaikutus laihdutukseen ja laihdutustuloksen pysyvyyteen ylipainoisilla aikuisilla

Johdanto: Lihavuus on maailmalaajuisesti merkittävä kansanterveydellinen ja –taloudellinen ongelma. Lihavuuden ehkäisemiseksi ja epidemian leviämisen hillitsemiseksi on tärkeää tuntea lihavuuteen vaikuttavat tekijät. Yksittäisistä ruoka-aineista maidon käytön on havaittu monissa epidemiologisissa ja kokeellisissa tutkimuksissa olevan yhteydessä alhaisempaan painoon, ehkäisevän lihomista ja edistävän laihtumista. Maidon sisältämistä yhdisteistä kalsiumin vaikutuksia on tutkittu eniten. Myös heraproteiinin on esitetty olevan yksi mahdollinen painoon vaikuttava komponentti, ja näyttöä tästä on saatu eläinkokeista. Tavoitteet: Tutkimuksessa tavoitteena oli selvittää, vaikuttaako päivittäin nautittu heraproteiinia sisältävä välipalajuoma laihtumiseen tai saavutetun laihdutustuloksen pysyvyyteen ylipainoisilla aikuisilla. Aineisto ja menetelmät: Tutkimus toteutettiin osana Valio Oy:n OMPPU2-tutkimusta, joka oli satunnaistettu, lumekontrolloitu ja kaksoissokkoutettu kahden rinnakkaisen ryhmän tutkimus. Tutkimus alkoi rekrytoinneilla alkuvuodesta 2010, joissa tutkimukseen valittiin 105 ylipainoista (BMI 27–35), tervettä, 20–50-vuotiasta naista ja miestä. Tutkimushenkilöt satunnaistettiin tutkimus- ja verrokkiryhmiin, ja molemmat ryhmät nauttivat tutkimusvalmisteensa päivittäin hedelmätäysmehuun sekoitettuna (tutkimusryhmä heraproteiinijauheen ja verrokkiryhmä maltodekstriinijauheen). Tutkimus koostui kahdesta jaksosta: viiden kuukauden laihdutusjaksosta ja tätä seuranneesta kolmen kuukauden painonhallintajaksosta. Tutkimuskäynneillä tutkimuksen alussa, laihdutusjakson lopussa ja painonhallintajakson lopussa mitattiin tutkimushenkilöiden paino ja vyötärönympärys sekä määritettiin kehonkoostumus bioimpedanssilaitteella. Tutkimushenkilöiden ruoankäyttö ja ravinnonsaanti laskettiin samoissa aikapisteissä kerättyjen kolmen päivän ruokapäiväkirjojen perusteella. Tutkimushenkilöitä, joilla tutkimusvalmisteen käyttö oli alle 50 %, ei otettu huomioon tilastoanalyyseissä. Tilastollinen analyysi tehtiin käyttäen kahden riippumattoman otoksen t-testiä ja kaksisuuntaista parittaista t-testiä normaalijakautuneilla muuttujilla, ja Mann-Whitneyn U-testiä ja Wilcoxonin ttestiä ei-normaalijakautuneilla muuttujilla. Tutkimusvalmisteen ja painonmuutosten välinen korrelaatio laskettiin käyttäen Pearsonin korrelaatiokertoimia. Tulokset on ilmaistu keskiarvoina (keskihajonta). Tulokset: Molemmat ryhmät laihtuivat laihdutusjakson aikana. Heraproteiiniryhmässä painonpudotus oli 2,4 (3,8) kg (p=0,002) ja verrokkiryhmässä 3,4 (4,1) kg (p<0,001). Ryhmien välinen ero ei ollut merkitsevä. Rasvamassa väheni verrokkiryhmässä 2,4 (3,8) kg (p<0,001), mikä oli viiteellisesti enemmän (p=0,054) kuin heraproteiiniryhmässä 1,1 (3,1) kg (p=0,129). Rasvaprosentti ja viskeraalirasvan määrä pienenivät verrokkiryhmässä heraproteiiniryhmää enemmän (p<0,025). Vyötärönympärys pieneni heraproteiiniryhmässä 1,9 (3,0) cm (p=0,001) ja verrokkiryhmässä 3,8 (3,8) cm (p<0,001) ryhmien välisen eron ollessa merkitsevä (p=0,017). Maltodekstriinin käyttö korreloi käänteisesti painonmuutosten kanssa laihdutusjaksolla (r=-0,389, p=0,013). Painonhallintajaksolla painossa ei tapahtunut merkitseviä muutoksia kummassakaan ryhmässä. Heraproteiinin käytön ja painonmuutosten välisestä negatiivisesta korrelaatiosta oli viitteitä tällä jaksolla (r=-0,344, p=0,063). Kun tarkasteltiin koko tutkimuksen aikana tapahtuneita muutoksia (laihdutusjakson alusta painonhallintajakson loppuun), ei ryhmien välillä ollut merkitseviä eroja painon tai kehonkoostumuksen muutoksissa. Energiansaanti väheni molemmissa ryhmissä merkitsevästi laihdutusjakson aikana (p<0,01), mutta muutos ei eronnut ryhmien välillä. Ravintoaineista rasvan saanti väheni (p<0,001) ja C-vitamiinin saanti lisääntyi (p<0,001) molemmissa ryhmissä laihdutusjaksolla. Alkoholin saanti väheni verrokkiryhmässä (p=0,017). Proteiinin saanti lisääntyi heraproteiiniryhmässä merkitsevästi enemmän kuin verrokkiryhmässä (p=0,002). Painonhallintajaksolla energiansaanti ei muuttunut kummassakaan ryhmässä laihdutusjakson loppuun verrattuna. Fyysisessä aktiivisuudessa tutkimuksen aikana ei ollut eroa ryhmien välillä. Johtopäätökset: Heraproteiinin ei havaittu tehostavan laihdutusta maltodekstriiniin verrattuna tässä tutkimuksessa. Sen sijaan maltodekstriiniä nauttineessa ryhmässä rasvaprosentti ja erityisesti vatsan alueen rasva pienenivät heraproteiiniryhmää enemmän laihdutusjaksolla. Tulos oli lähes täysin vastakkainen tutkimushypoteesin kanssa, eikä vaikuttaisi selittyvän eroilla energiansaannissa tai fyysisessä aktiivisuudessa. Tämä tutkimus ei siis tue olettamusta, että heraproteiini osana laihdutusruokavaliota auttaisi laihdutuksessa. Painonhallintajaksolla heraproteiinin ja painonmuutosten välinen lähes merkitsevä käänteinen korrelaatio saattaa viitata heraproteiinin merkitykseen painonhallinnassa. Vapaasti elävien ihmisten kohdalla sekoittavia tekijöitä on kuitenkin vaikea vakioida, mikä vaikeuttaa johtopäätösten tekemistä.