Crystallization as a Tool for Controlling and Designing Properties of Pharmaceutical Solids

The ability to deliver the drug to the patient in a safe, efficacious and cost-effective manner depends largely on the physicochemical properties of the active pharmaceutical ingredient (API) in the solid state. In this context, crystallization is of critical importance in pharmaceutical industry, as it defines physical and powder properties of crystalline APIs. An improved knowledge of the various aspects of crystallization process is therefore needed. The overall goal of this thesis was to gain better understanding of the relationships between crystallization, solid-state form and properties of pharmaceutical solids with a focus on a crystal engineering approach to design technological properties of APIs. Specifically, solid-state properties of the crystalline forms of the model APIs, erythromycin A and baclofen, and the influence of solvent on their crystallization behavior were investigated. In addition, the physical phenomena associated with wet granulation and hot-melting processing of the model APIs were examined at the molecular level. Finally, the effect of crystal habit modification of a model API on its tabletting properties was evaluated. The thesis enabled the understanding of the relationship between the crystalline forms of the model APIs, which is of practical importance for solid-state control during processing and storage. Moreover, a new crystalline form, baclofen monohydrate, was discovered and characterized. Upon polymorph screening, erythromycin A demonstrated high solvate-forming propensity thus emphasizing the need for careful control of the solvent effects during formulation. The solvent compositions that yield the desirable crystalline form of erythromycin A were defined. Furthermore, new examples on solvent-mediated phase transformations taking place during wet granulation of baclofen and hot-melt processing of erythromycin A dihydrate with PEG 6000 are reported. Since solvent-mediated phase transformations involve the crystallization of a stable phase and hence affect the dissolution kinetics and possibly absorption of the API these transformations must be well documented. Finally, a controlled-crystallization method utilizing HPMC as a crystal habit modifier was developed for erythromycin A dihydrate. The crystals with modified habit were shown to posses improved compaction properties as compared with those of unmodified crystals. This result supports the idea of morphological crystal engineering as a tool for designing technological properties of APIs and is of utmost practical interest.

World Wide Web korpuksena kielitieteellisen tutkimusaineiston haku verkkosivuilta

Tämä tutkielma käsittelee World Wide Webin sisältämien verkkosivujen sisältöjen käyttöä korpusmaisesti kielitieteellisenä tutkimusaineistona. World Wide Web sisältää moninkertaisesti enemmän tekstiä kuin suurimmat olemassa olevat perinteiset tekstikorpukset, joten verkkosivuilta voi todennäköisesti löytää paljon esiintymiä sellaisista sanoista ja rakenteista, jotka ovat perinteisissä korpuksissa harvinaisia. Verkkosivuja voidaan käyttää aineistona kahdella eri tavalla: voidaan kerätä satunnainen otos verkkosivuista ja luoda itsenäinen korpus niiden sisällöistä, tai käyttää koko World Wide Webiä korpuksena verkkohakukoneiden kautta. Verkkosivuja on käytetty tutkimusaineistona monilla eri kielitieteen aloilla, kuten leksikograafisessa tutkimuksessa, syntaktisten rakenteiden tutkimuksessa, pedagogisena materiaalina ja vähemmistökielten tutkimuksessa. Verkkosivuilla on perinteisiin korpuksiin verrattuna useita haitallisia ominaisuuksia, jotka pitää ottaa huomioon, kun niitä käytetään aineistona. Kaikki sivut eivät sisällä kelvollista tekstiä, ja sivut ovat usein esimerkiksi HTML-muotoisia, jolloin ne pitää muuttaa helpommin käsiteltävissä olevaan muotoon. Verkkosivut sisältävät enemmän kielellisiä virheitä kuin perinteiset korpukset, ja niiden tekstityypit ja aihepiirit ovat runsaslukuisempia kuin perinteisten korpusten. Aineiston keräämiseen verkkosivuilta tarvitaan tehokkaita ohjelmatyökaluja. Näistä yleisimpiä ovat kaupalliset verkkohakukoneet, joiden kautta on mahdollista päästä nopeasti käsiksi suureen määrään erilaisia sivuja. Näiden lisäksi voidaan käyttää erityisesti kielitieteellisiin tarpeisiin kehitettyjä työkaluja. Tässä tutkielmassa esitellään ohjelmatyökalut WebCorp, WebAsCorpus.org, BootCaT ja Web as Corpus Toolkit, joiden avulla voi hakea aineistoa verkkosivuilta nimenomaan kielitieteellisiin tarkoituksiin.

Sense of Community in Web Environment

The study of social phenomena in the World Wide Web has been rather fragmentary, andthere is no coherent, reseach-based theory about sense of community in Web environment. Sense of community means part of one's self-concept that has to do with perceiving oneself belonging to, and feeling affinity to a certain social grouping. The present study aimed to find evidence for sense of community in Web environment, and specifically find out what the most critical psychological factors of sense of community would be. Based on known characteristics of real life communities and sense of community, and few occational studies of Web-communities, it was hypothesized that the following factors would be the most critical ones and that they could be grouped as prerequisites, facilitators and consequences of sense of community: awareness and social presence (prerequisites), criteria for membership and borders, common purpose, social interaction and reciprocity, norms and conformity, common history (facilitators), trust and accountability (consequences). In addition to critical factors, the present study aimed to find out if this kind of grouping would be valid. Furthermore, the effect of Web-community members' background variables to sense of community was of interest. In order to answer the questions, an online-questionnaire was created and tested. It included propositions that reflect factors that precede, facilitate and follow the sense of community in Web environment. A factor analysis was calculated to find out the critical factors and analyses of variance were calculated to see if the grouping to prerequisites, facilitators and consequences was right and how the background variables would affect the sense of community in Web environment. The results indicated that the psychological structure of sense of community in Web environment could not be presented with critical variables grouped as prerequisites, facilitators and consequences. Most factors did facilitate the sense of community, but based on this data it could not be argued that some of the factors chronologically precedesense of community and some follow it. Instead, the factor analysis revealed that the most critical factors in sense of community in Web environment are 1) reciprocal involvement, 2) basic trust for others, 3) similarity and common purpose of members, and 4) shared history of members. The most influencing background variables were the member's own participation activity (indicated with reading and writing messages) and the phase in membership lifecycle (from visitor to leader). The more the member participated and the further in membership life cycle he was, the more he felt sense of community. There are many descreptions of sense of community, but the present study was one of the first to actually measure the phenomenon in Web environment, and that gained well documented, valid results based on large data, proving that sense of community in Web environment is possible, and clarifying its psychological structure, thus enhancing the understanding of sense of community in Web environment. Keywords: sense of community, Web-community, psychology of the Internet

Widening Perspectives of Teacher Education : Studies on theory-practice relationship, reflection, research and professional development

This dissertation examined the research-based teacher education at the University of Helsinki from different theoretical and practical perspectives. Five studies focused on these perspectives separately as well as overlappingly. Study I focused on the reflection process of graduating teacher students. The data consisted of essays the students wrote as their last assignment before graduating, where their assignment was to examine their development as researchers during their MA thesis research process. The results indicated that the teacher students had analysed their own development thoroughly during the process and that they had reflected on theoretical as well as practical educational matters. The results also pointed out that, in the students’ opinion, personally conducted research is a significant learning process. -- Study II investigated teacher students’ workplace learning and the integration of theory and practice in teacher education. The students’ interviews focused on their learning of teacher’s work prior to education. The interviewees’ responses concerning their ‘surviving’ in teaching prior to teacher education were categorized into three categories: learning through experiences, school as a teacher learning environment, and case-specific learning. The survey part of the study focused on integration of theory and practice within the education process. The results showed that the students who worked while they studied took advantage of the studies and applied them to work. They set more demanding teaching goals and reflected on their work more theoretically. -- Study III examined practical aspects of the teacher students’ MA thesis research as well as the integration of theory and practice in teacher education. The participants were surveyed using a web-based survey which dealt with the participants’ teacher education experiences. According to the results, most of the students had chosen a practical topic for their MA thesis, one arising from their work environment, and most had chosen a research topic that would develop their own teaching. The results showed that the integration of theory and practice had taken place in much of the course work, but most obviously in the practicum periods, and also in the courses concerning the school subjects. The majority felt that the education had in some way been successful with regards to integration. -- Study IV explored the idea of considering teacher students’ MA thesis research as professional development. Twenty-three teachers were interviewed on the subject of their experiences of conducting research about their own work as teachers. The results of the interviews showed that the reasons for choosing the MA thesis research topic were multiple: practical, theoretical, personal, professional reasons, as well as outside effect. The objectives of the MA thesis research, besides graduating, were actual projects, developing the ability to work as teachers, conducting significant research, and sharing knowledge of the topic. The results indicated that an MA thesis can function as a tool for professional development, for example in finding ways for adjusting teaching, increasing interaction skills, gaining knowledge or improving reflection on theory and/or practice, strengthening self-confidence as a teacher, increasing researching skills or academic writing skills, as well as becoming critical and being able to read scientific and academic literature. -- Study V analysed teachers’ views of the impact of practitioner research. According to the results, the interviewees considered the benefits of practitioner research to be many, affecting teachers, pupils, parents, the working community, and the wider society. Most of the teachers indicated that they intended to continue to conduct research in the future. The results also showed that teachers often reflected personally and collectively, and viewed this as important. -- These five studies point out that MA thesis research is and can be a useful tool for increasing reflection doing with personal and professional development, as well as integrating theory and practice. The studies suggest that more advantage could be taken of the MA thesis research project. More integration of working and studying could and should be made possible for teacher students. This could be done in various ways within teacher education, but the MA thesis should be seen as a pedagogical possibility.

Ongelmana yhteistyökyvyttömyys? : Teoreettisen ymmärryksen etsintää web-avusteiselle tiedontuottamisyhteistyölle

Tutkimuksessa analysoidaan teoriatasolla web-avusteisen tiedontuottamisyhteistyön kokeilutoiminnassa esiin tulleita ongelmia ja kootaan niiden viitoittamana teoriaperustaa tulevaisuuden työskentelytavalle, tietämyksen web-avusteiselle ryhmäprosessoinnille. Keskiössä on ihminen kognitiivisena tiedonkäsittelijänä ja elinikäisenä oppijana. Organisaatiossa vallitsevat toimintastrategiat, ryhmätyöskentelyn organisointi ja ryhmässä toteutuvat käytännöt muodostavat yksilön toimintaa ohjaavan sosiaalisen toimintaympäristön, joka säätelee yhteistyöprosessin onnistumista. Yhteistyötä tarkastellaan sosiaalisen tiedonkäsittelyn ryhmäilmiönä, jossa käsite yhteistyökyky kyseenalaistuu. Tuotetussa teoriaperustassa ihminen nähdään monitasoisten oppimishaasteiden ristitulessa. Koulutuksessa vallitseva absoluuttinen tietokäsitys on pystyttävä muuttamaan konstruktivistiseksi tietokäsitykseksi: yhteistä tietämystä ryhmänä tuotettaessa yksilöiden tietämys on rakennusaineena. Koulussa saatu sosiaalisen tiedonkäsittelyn malli, itsekeskeisen tiedonkäsittelyn malli, ei sovellu tietämyksen ryhmäprosessointiin. Malliin liittyviä oppeja on poisopittava samalla kun ryhmäjäsenenä on suunniteltava ja yhdessä opeteltava ryhmäkeskeisiä ja web-avusteisia tiedonkäsittelymalleja. Näin yhteistyöprosessissa toteutuu rinnakkain asiaoppimista ja toimintaoppimista. Näitä molempia on tarpeen tukea kehitettäessä uudenlaisia web-avusteisia työskentelymenetelmiä. Osassa I esitellään tutkimuksen kokemusperäisiä virikkeitä. Suhteellisen tietokäsityksen mukaisesti tämä tutkimus on kiinteästi kytkeytynyt tutkijan elinikäiseen oppimiseen ja tutkimus kuvataan tutkijan yksilöllisen tietämyksen prosessointina. Tutkimusaiheen löytymiseen johtaneet käytännön havainnot aloittavat sen takia raportoinnin. Erityisesti koulun sosiaalisen tiedonkäsittelyn organisointi on tarkastelun kohteena. Osassa II hahmotetaan tutkimusnäkökulmaa. Tutkimuskysymykset ovat lähinnä viitoittamassa tietämyksen etsintää. Tutkimusmenetelmä, kokeilutoiminnan analysointi, on saanut vahvasti vaikutteita toimintatutkimuksesta. Tutkimusasetelman perustana on toimintaan kytkeytyvä ihmiskäsitys. Kirjallisuuden avulla etsitään mahdollisia kytkeytymiä ihmisen käyttäytymisen ja sosiaalisen toiminnan organisoinnin välillä. Osa III kuvailee tutkimusaihetta koskevan ymmärryksen prosessointia. Esiymmärrys yhteistyöstä ja yhteistyökäsitteen määrittely mahdollistavat kokeilutoimintaan ryhtymisen. Uusi viestintämahdollisuus (www) nähdään yhteisessä tiedonkäsittelyssä apuvälineenä. Käytännön kokeilujaksot tarjoavat aineksia kognitiivisen tiedonkäsittelyn syvällisten periaatteiden löytymiselle. Inhimillinen toiminta ja sosiaalinen tiedonkäsittely saavat teoriatason analysoinnissa oppimiseen perustuvia tulkintoja. Osassa IV esitellään tutkimuksen tavoitteena ollutta teoriaperustaa tietämyksen web-avusteiselle ryhmäprosessoinnille. Teoriatiivistelmässä keskiöön nousee ihmisen kognitiivinen tiedonkäsittely sekä konstruktivistisen asiaoppimisen että selviytymispainotteisen toimintaoppimisen muodossa. Sosiaalinen toimintaympäristö nähdään osallisena kognitiivisessa tiedonkäsittelyssä ja selityksenä sille, että yhteinen tiedonkäsittely ei onnistu pelkästään tietoverkkoympäristössä vaan tarvitaan myös sosiaalisia tapaamisia. Kokeilutoiminnan opetuksia tuodaan esille yhteistyöprosessin keskeisten tapahtumien tarkastelussa. Tuotettua teoriaperustaa koetellaan tieteen kentällä vertailemalla sitä muiden tutkijoiden julkaisemiin käsityksiin. Tietoverkkoteknologian suhdetta inhimilliseen tiedonkäsittelyyn verrataan muualla saatuihin ja julkaistuihin käsityksiin. Avainsanat: tietointensiivinen yhteistyö, tiedontuottamisyhteistyö, yhteistyöprosessi, yhteistyökyky, yhteistyökyvyttömyys, virtuaalinen yhteistyöorganisaatio, yksilöllinen tietämys, yhteisen ymmärryksen etsintä, yhteinen tietämys, kognitiivinen tiedonkäsittely, asiaoppiminen, toimintaoppiminen, sosiaalinen tiedonkäsittely, sosiaalinen toimintaympäristö, automatisoitunut toimintamalli, yksilökeskeinen toimintamalli, itsekeskeinen toimintamalli, ryhmäkeskeinen toimintamalli, sosiaalisen tiedonkäsittelyn toimintastrategia, työympäristössä oppiminen.

Soil carbon modelling as a tool for carbon balance studies in forestry

Soils represent a remarkable stock of carbon, and forest soils are estimated to hold half of the global stock of soil carbon. Topical concern about the effects of climate change and forest management on soil carbon as well as practical reporting requirements set by climate conventions have created a need to assess soil carbon stock changes reliably and transparently. The large spatial variability of soil carbon commensurate with relatively slow changes in stocks hinders the assessment of soil carbon stocks and their changes by direct measurements. Models therefore widely serve to estimate carbon stocks and stock changes in soils. This dissertation aimed to develop the soil carbon model YASSO for upland forest soils. The model was aimed to take into account the most important processes controlling the decomposition in soils, yet remain simple enough to ensure its practical applicability in different applications. The model structure and assumptions were presented and the model parameters were defined with empirical measurements. The model was evaluated by studying the sensitivities of the model results to parameter values, by estimating the precision of the results with an uncertainty analysis, and by assessing the accuracy of the model by comparing the predictions against measured data and to the results of an alternative model. The model was applied to study the effects of intensified biomass extraction on the forest carbon balance and to estimate the effects of soil carbon deficit on net greenhouse gas emissions of energy use of forest residues. The model was also applied in an inventory based method to assess the national scale forest carbon balance for Finland’s forests from 1922 to 2004. YASSO managed to describe sufficiently the effects of both the variable litter and climatic conditions on decomposition. When combined with the stand models or other systems providing litter information, the dynamic approach of the model proved to be powerful for estimating changes in soil carbon stocks on different scales. The climate dependency of the model, the effects of nitrogen on decomposition and forest growth as well as the effects of soil texture on soil carbon stock dynamics are areas for development when considering the applicability of the model to different research questions, different land use types and wider geographic regions. Intensified biomass extraction affects soil carbon stocks, and these changes in stocks should be taken into account when considering the net effects of forest residue utilisation as energy. On a national scale, soil carbon stocks play an important role in forest carbon balances.

Potato virus A as a heterologous protein expression tool in plants

Viruksien käyttö tuotekehityksen ja tutkimuksen vaatimien proteiinien tuottamiseen, syötävien rokotteiden kehittämiseen ja geeniterapiaan edustavat kasvavia biotekniikan sovellusalueita. Perunan A-virus (PVA) kuuluu potyviruksiin, joiden proteiinit tuotetaan aluksi yhtenä suurena molekyylinä, joka pilkotaan yksittäisiksi proteiineiksi viruksen itsensä tuottamilla entsyymeillä. Siten virusgenomiin lisätty vieras geeni käännetään proteiiniksi virusproteiinien mukana. Lopputuloksena kaikkia proteiineja tuotetaan kasvisoluissa samansuuruinen määrä. Lisäksi, viruksen proteiinikuoren koontimekanismi sallii perintöaineksen merkittävän lisäyksen ilman että viruksen tartutuskyky merkittävästi heikkenee. Koska virus monistuu ja leviää koko kasviin, jo melko pieni määrä kasveja riittää huomattavan proteiinimäärän tuottamiseen esimerkiksi säännösten mukaisessa kasvihuoneessa. Tämän työn tarkoituksena oli muuntaa PVA:n genomia siten, että virus soveltuisi yhden vieraan proteiinin tai useiden erilaisten proteiinien samanaikaiseen tuottamiseen kasveissa. Aluksi kokeiltiin viruksen replikaasia ja kuoriproteiinia koodaavien genomialueiden välistä kohtaa ja ihmisestä peräisi olevaa geeniä, joka tuotti S-COMT-entsyymiä (katekoli-O-metyylitransferaasi). Sen aktiivisuuden rajoittaminen auttaa Parkinsonintaudin hoidossa. Kasvissa tuotettua S-COMT:ia voitaisiin käyttää lääkekehityksessä estolääkkeiden testaukseen. Kahden viikon kuluttua tartutuksesta tupakan lehdissä oli entsymaattisesti aktiivista S-COMT:ia n. 1 % lehden liukoisista proteiineista. PVA:n P1-proteiinia koodaavalta alueelta oli paikannettu kohta, johon ehkä voitaisiin siirtää vieras geeni. Asia varmistettiin siirtämällä tähän kohtaan meduusan geeni, joka tuottaa UV-valossa vihreänä fluoresoivaa proteiinia (GFP). GFP-geeniä kantava PVA levisi kasvissa ja lisääntyi n. 30-50 %:iin viruksen normaalista pitoisuudesta. Koko kasvi fluoresoi vihreänä UV-valossa. Vieras geeni voidaan sijoittaa myös potyviruksen P1- ja HCpro-proteiineja koodaavien alueiden väliin. Samaan PVA-genomiin siirrettiin kolme geeniä, yksi kuhunkin kolmesta kloonauskohdasta: GFP-geeni P1:n sisälle, merivuokon lusiferaasigeeni P1/HCpro-kohtaan ja bakteerin beta-glukuronidaasigeeni (GUS) replikaasi/kuoriproteiini-kohtaan. Virusgenomin ja itse viruksen pituudet kasvoivat 38 %, mutta virus säilytti tartutuskykynsä. Se levisi kasveissa saavuttaen n. 15 % viruksen normaalista pitoisuudesta. Kaikki kolme vierasta proteiinia esiintyivät lehdissä aktiivisina.

Weakening of the Gram-negative bacterial outer membrane - A tool for increasing microbiological safety

Gram-negative bacteria are harmful in various surroundings. In the food industy their metabolites are potential cause of spoilage and this group also includes many severe or potential pathogens, such as Salmonella. Due to their ability to produce biofilms Gram-negative bacteria also cause problems in many industrial processes as well as in clinical surroundings. Control of Gram-negative bacteria is hampered by the outer membrane (OM) in the outermost layer of the cells. This layer is an intrinsic barrier for many hydrophobic agents and macromolecules. Permeabilizers are compounds that weaken OM and can thus increase the activity of antimicrobials by facililating entry of hydrophobic compounds and macromolecules into the cell where they can reach their target sites and inhibit or destroy cellular functions. The work described in this thesis shows that lactic acid acts as a permeabilizer and destabilizes the OM of Gram-negative bacteria. In addition, organic acids present in berriers, i.e. malic, sorbic and benzoic acid, were shown to weaken the OM of Gram-negative bacteria. Organic acids can poteniate the antimicrobial activity of other compounds. Microbial colonic degradation products of plant-derived phenolic compounds (3,4-dihydroxyphenylacetic acid, 3-hydroxyphenylacetic acid, 3,4-dihydroxyphenylpropionic acid, 4-hydroxyphenylpropionic acid, 3-phenylpropionic acid and 3-hydroxyphenylpropionic acid) efficiently destabilized OM of Salmonella. The studies increase our understanding of the mechanism of action of the classical chelator, ethylenediaminetetra-acetic acid (EDTA). In addition, the results indicate that the biocidic activity of benzalkonium chloride against Pseudomonas can be increased by combined use with polyethylenimine (PEI). In addition to PEI, several other potential permeabilizers, such as succimer, were shown to destabilize the OM of Gram-negative bacteria. Furthermore, combination of the results obtained from various permeability assays (e.g. uptake of a hydrophobic probe, sensitization to hydrophobic antibiotics and detergents, release of lipopolysaccharide (LPS) and LPS-specific fatty acids) with atomic force microscopy (AFM) image results increases our knowledge of the action of permeabilizers.

Specifying Reuse Interfaces for Task-Oriented Framework Specialization

Reuse of existing carefully designed and tested software improves the quality of new software systems and reduces their development costs. Object-oriented frameworks provide an established means for software reuse on the levels of both architectural design and concrete implementation. Unfortunately, due to frame-works complexity that typically results from their flexibility and overall abstract nature, there are severe problems in using frameworks. Patterns are generally accepted as a convenient way of documenting frameworks and their reuse interfaces. In this thesis it is argued, however, that mere static documentation is not enough to solve the problems related to framework usage. Instead, proper interactive assistance tools are needed in order to enable system-atic framework-based software production. This thesis shows how patterns that document a framework s reuse interface can be represented as dependency graphs, and how dynamic lists of programming tasks can be generated from those graphs to assist the process of using a framework to build an application. This approach to framework specialization combines the ideas of framework cookbooks and task-oriented user interfaces. Tasks provide assistance in (1) cre-ating new code that complies with the framework reuse interface specification, (2) assuring the consistency between existing code and the specification, and (3) adjusting existing code to meet the terms of the specification. Besides illustrating how task-orientation can be applied in the context of using frameworks, this thesis describes a systematic methodology for modeling any framework reuse interface in terms of software patterns based on dependency graphs. The methodology shows how framework-specific reuse interface specifi-cations can be derived from a library of existing reusable pattern hierarchies. Since the methodology focuses on reusing patterns, it also alleviates the recog-nized problem of framework reuse interface specification becoming complicated and unmanageable for frameworks of realistic size. The ideas and methods proposed in this thesis have been tested through imple-menting a framework specialization tool called JavaFrames. JavaFrames uses role-based patterns that specify a reuse interface of a framework to guide frame-work specialization in a task-oriented manner. This thesis reports the results of cases studies in which JavaFrames and the hierarchical framework reuse inter-face modeling methodology were applied to the Struts web application frame-work and the JHotDraw drawing editor framework.

Computational Methods for Locating and Analyzing Conserved Gene Regulatory DNA Elements

This thesis presents methods for locating and analyzing cis-regulatory DNA elements involved with the regulation of gene expression in multicellular organisms. The regulation of gene expression is carried out by the combined effort of several transcription factor proteins collectively binding the DNA on the cis-regulatory elements. Only sparse knowledge of the 'genetic code' of these elements exists today. An automatic tool for discovery of putative cis-regulatory elements could help their experimental analysis, which would result in a more detailed view of the cis-regulatory element structure and function. We have developed a computational model for the evolutionary conservation of cis-regulatory elements. The elements are modeled as evolutionarily conserved clusters of sequence-specific transcription factor binding sites. We give an efficient dynamic programming algorithm that locates the putative cis-regulatory elements and scores them according to the conservation model. A notable proportion of the high-scoring DNA sequences show transcriptional enhancer activity in transgenic mouse embryos. The conservation model includes four parameters whose optimal values are estimated with simulated annealing. With good parameter values the model discriminates well between the DNA sequences with evolutionarily conserved cis-regulatory elements and the DNA sequences that have evolved neutrally. In further inquiry, the set of highest scoring putative cis-regulatory elements were found to be sensitive to small variations in the parameter values. The statistical significance of the putative cis-regulatory elements is estimated with the Two Component Extreme Value Distribution. The p-values grade the conservation of the cis-regulatory elements above the neutral expectation. The parameter values for the distribution are estimated by simulating the neutral DNA evolution. The conservation of the transcription factor binding sites can be used in the upstream analysis of regulatory interactions. This approach may provide mechanistic insight to the transcription level data from, e.g., microarray experiments. Here we give a method to predict shared transcriptional regulators for a set of co-expressed genes. The EEL (Enhancer Element Locator) software implements the method for locating putative cis-regulatory elements. The software facilitates both interactive use and distributed batch processing. We have used it to analyze the non-coding regions around all human genes with respect to the orthologous regions in various other species including mouse. The data from these genome-wide analyzes is stored in a relational database which is used in the publicly available web services for upstream analysis and visualization of the putative cis-regulatory elements in the human genome.

Luottamuksenhallinta web-palveluympäristössä

Tutkielmassa käsitellään luottamuksenhallintaa web-palveluympäristössä. Dynaaminen toimintaympäristö asettaa vaatimuksia luottamuksenhallintajärjestelmälle, jota käytetään paitsi paikallisten pääsynhallintapäätösten tekemiseen, myös laajemman mittakaavan päätöksenteon tukena, useiden autonomisten toimijoiden muodostamien yhteisöjen hallinnassa. Tutkielma esittelee Trust Based on Evidence -projektissa kehitetyn luottamuksenhallintajärjestelmän tiedollisen ja toiminnallisen mallin, paikallisesta ja yhteisön näkökulmasta. Mallia selkeytetään web-palveluympäristöön sijoittuvan esimerkin avulla. Luottamuksen käsitteen rakentamiseksi esitellään myös eri osa-alueille sijoittuvia luottamuksen malleja ja luottamusta käyttäviä järjestelmiä. Avoimessa verkkoympäristössä palveluntarjoaja joutuu tasapainottelemaan kahden osin vastakkaisen tavoitteen välillä: toisaalta järjestelmän tulisi olla mahdollisimman avoin, jotta se houkuttelisi käyttäjiä, toisaalta liiallinen avoimuus kasvattaa tietomurron riskiä. Kompromissin löytäminen on hankaloitunut edelleen saavutettavien käyttäjien määrän kasvaessa ja tarjottavien palvelujen monimutkaistuessa. Tehtävä vaatii toisaalta erikoistapauksien käsittelyä, toisaalta yleistettävyyttä laajan käyttäjistön suhteen. Tietoturvan ylläpidon automatisointia ovat edistäneet muun muassa politiikkapäätösten erottaminen toteutuksesta ja mahdollisten tietomurron merkkien tarkkailun delegointi siihen erikoistuneille ohjelmille (IDS). Palvelujen käyttäjistön kasvaessa ja siirtyessä nimettömämmiksi kurinpito ja tarkkailu kuitenkin vaikeutuvat entisestään, eikä ylläpitäjiä riitä sidottavaksi jatkuvaan käyttäjien vahtimiseen. Monesti valvoja voikin vain poistaa käyttöoikeuden häiriköltä, jolloin esimerkiksi hieman lievemmälle sääntöjen ``venyttämiselle'' ei juuri voi tehdä mitään. Luottamuksenhallinta helpottaa rikkomuksiin ja toisaalta hyvään käytökseen reagoimista asteittain. Sen pohjalta käyttäjien valvontaan, pääsynhallintaan ja resurssien rajoitukseen liittyvä hienosäätö voidaan tuoda ymmärrettäväksi osaksi ylläpitoa ja pitkälti myös automatisoida. Avainsanat: luottamuksenhallinta, Web Services