Pertussis: infection, vaccination and gene polymorphisms

Pertussis or whooping cough is a human respiratory tract infection and a vaccine-preventable disease that is caused by Bordetella pertussis bacteria. Pertussis vaccination has been part of the Finnish national vaccine program since 1952. Despite extensive vaccinations, the incidence of pertussis has increased in many countries during the last decades. Large epidemics have been observed also in countries with high vaccine coverage. Inter-individual variation in immune responses is always encountered after vaccination. Low vaccine responses may cause vulnerability to pertussis even straight after vaccination. Reasons for low responses are not fully understood. The innate immune system is responsible for the initial recognition of pathogens and vaccine antigens. The role of innate immunity on pertussis immunity has not been thoroughly investigated. Mannose-binding lectin (MBL) and toll-like receptor 4 (TLR4) are important molecules of the innate immune system and in the recognition of pathogens. Cytokines form a signaling network that have a notable role in immune responses after infections as well as after vaccinations. Single nucleotide polymorphism (SNP) is common in genes encoding these molecules and the polymorphisms have been reported to affect vaccine response after viral and bacterial vaccines. This study investigated the gene polymorphisms of MBL2, TLR4 and interleukin (IL)-10 promoter and their association with vaccine responses after acellular pertussis (aP) vaccination in Finnish adolescents and infants. Cell-mediated immune responses were investigated ten years after the previous pertussis vaccinations in young adults. In addition, the role of MBL deficiency in pertussis infection susceptibility was evaluated. The results of this study show that subjects with TLR4 polymorphism had lower antibody production and persistence after aP vaccination compared with normal allele. A specific SNP in the TLR4 gene was associated with decreased antibody responses and persistence in adolescents after aP booster vaccination. Cell-mediated immune responses were partly detected ten years after the previous vaccination; booster vaccine clearly enhanced the responses. In addition, subjects with IL-10 polymorphism had altered cell-mediated immune responses. MBL deficiency was found to be more frequent in pertussis patients than healthy controls but the polymorphism of MBL2 was not associated with antibody responses after acellular pertussis vaccination. The novel finding of this study was that genetic variation in the innate immune system seems to play a role in altered pertussis vaccine responses as well as in pertussis infection. These new findings enlighten the mechanisms behind the low responses after pertussis vaccination and help to predict risk factors related to this phenomenon.

Individual Crimes or a Sociological Phenomenon: A Critical discourse analysis of the 2014 Royal Canadian Mounted Police National Operational Overview on missing and murdered Indigenous women in Canada

Pro gradu -tutkielma käsittelee Kanadan poliisivoimien, Royal Canadian Mounted Police (RCMP), vuoden 2014 operationaalista raporttia Kanadan kadonneista ja murhatuista alkuperäiskansojen naisista. Heitä katoaa ja murhataan Kanadassa suhteessa huomattavasti enemmän kuin muita naisia. Aihe on hyvin ajankohtainen sekä kriittinen ja siihen on paikallisten organisaatioiden lisäksi kiinnittänyt huomiota mm. Amnesty International ja Yhdistyneet Kansakunnat. Tilannetta pidetään jo ihmisoikeuskriisinä ja sen puolesta puhuminen voidaan nähdä osana laajempaa kansannousua alkuperäiskansojen oikeuksien puolesta. Kanadan hallitusta sekä poliisivoimia on syytetty välinpitämättömyydestä ja rasismista, poliiseja jopa väkivallasta alkuperäiskansojen naisia kohtaan. Kanadan hallitus ei myönnä ongelman olevan sosiologinen ilmiö, vaan pääministerin mukaan naisten katoamiset ja murhat ovat yksittäisiä rikoksia. Tilanteen taustalla on laajempi ongelma, joka juontaa juurensa kolonialismista, alkuperäiskansojen pakkokoulutuksesta ja heidän kulttuurinsa sekä identiteettinsä tuhoamisesta. Ennakkoluulot ja stereotypiat elävät yhä vahvana luoden heikon aseman alkuperäiskansojen edustajille ja tässä tapauksessa erityisesti naisille, joita myös usein syytetään omista ongelmistaan. Tutkielma selvittää, onko tämä operationaalinen raportti eriarvoisuutta, stereotypioita sekä ennakkoluuloja ylläpitävä ja tukeeko se näkemystä sosiologisesta ilmiöstä. Poliisivoimat ovat yhteiskunnassa vaikutusvaltaisessa asemassa ja voivat edesauttaa, jatkaa ja voimistaa syrjivää ajattelua, käytöstä ja viestintää. Vaikka he myös ajavat alkuperäiskansojen etuja, tulee heidän toimintaansa ja täten tätä kyseistä raporttia tarkastella kriittisesti. Tutkielma keskittyy kriittiseen diskurssianalyysiin (Fairclough 1995, Wodak & Meyer 2009). Raportin teksti ei ole avoimesti diskriminoivaa ja keskittyy tilastojen ja lukujen raportointiin sekä vertailuun, luoden samalla kuvan asianomaisista sekä tilanteesta yleisesti. Makroanalyysi (van Dijk 1977, 1980) mahdollistaa korkeamman tason ajatusten ja ideoiden esille tuonnin paljastaen ns. rivien välistä löytyvän viestinnän. Näistä makroanalyysin tuloksista etsitään erilaisia diskurssistrategioita (Reisigl & Wodak 2001), joiden avulla luodaan mm. kuva positiivisesta itsestä ja negatiivisesta toisesta. Näitä tuloksia tuetaan lyhyellä multimodaalisella analyysillä, joka keskittyy lähinnä raportin kahteen kuvaan (Kress & van Leeuwen 2006). Lopuksi tuloksista keskustellaan suhteessa yhteiskunnan valtasuhteisiin (Foucault 1976), rasismiin ja seksismiin. Analyysin perusteella raportti on selkeästi diskriminoiva. Se tuo esiin vanhoja stereotypioita ja ennakkoluuloja, esittää tilanteen alkuperäiskansojen sisäisenä ongelmana, jättää mainitsematta tilanteen taustat ja luo hyvin positiivisen kuvan poliisivoimista (RCMP). Tällä tavoin se ylläpitää yhteiskunnan epätasapainoisia valtasuhteita ja alkuperäiskansojen naisten heikompaa ja marginalisoitua asemaa. Raportti todistaa kuinka syvällä Kanadan yhteiskunnassa jopa institutionaalisella tasolla nämä ajatukset piilevät, sillä diskriminaatio ulottuu tapausten syistä niiden käsittelyyn ja raportointiin. Tilanne on huolestuttava ja voidaan nähdä sosiologisena ilmiönä. Poliisivoimien tulisi lisätä sisäistä koulutusta asian suhteen sekä hallituksen tutkia tätä ilmiönä ja paneutua sen selvittämiseen laaja-alaisesti ja läpinäkyvästi.

Individual Crimes or a Sociological Phenomenon: A Critical discourse analysis of the 2014 Royal Canadian Mounted Police National Operational Overview on missing and murdered Indigenous women in Canada

Pro gradu -tutkielma käsittelee Kanadan poliisivoimien, Royal Canadian Mounted Police (RCMP), vuoden 2014 operationaalista raporttia Kanadan kadonneista ja murhatuista alkuperäiskansojen naisista. Heitä katoaa ja murhataan Kanadassa suhteessa huomattavasti enemmän kuin muita naisia. Aihe on hyvin ajankohtainen sekä kriittinen ja siihen on paikallisten organisaatioiden lisäksi kiinnittänyt huomiota mm. Amnesty International ja Yhdistyneet Kansakunnat. Tilannetta pidetään jo ihmisoikeuskriisinä ja sen puolesta puhuminen voidaan nähdä osana laajempaa kansannousua alkuperäiskansojen oikeuksien puolesta. Kanadan hallitusta sekä poliisivoimia on syytetty välinpitämättömyydestä ja rasismista, poliiseja jopa väkivallasta alkuperäiskansojen naisia kohtaan. Kanadan hallitus ei myönnä ongelman olevan sosiologinen ilmiö, vaan pääministerin mukaan naisten katoamiset ja murhat ovat yksittäisiä rikoksia. Tilanteen taustalla on laajempi ongelma, joka juontaa juurensa kolonialismista, alkuperäiskansojen pakkokoulutuksesta ja heidän kulttuurinsa sekä identiteettinsä tuhoamisesta. Ennakkoluulot ja stereotypiat elävät yhä vahvana luoden heikon aseman alkuperäiskansojen edustajille ja tässä tapauksessa erityisesti naisille, joita myös usein syytetään omista ongelmistaan. Tutkielma selvittää, onko tämä operationaalinen raportti eriarvoisuutta, stereotypioita sekä ennakkoluuloja ylläpitävä ja tukeeko se näkemystä sosiologisesta ilmiöstä. Poliisivoimat ovat yhteiskunnassa vaikutusvaltaisessa asemassa ja voivat edesauttaa, jatkaa ja voimistaa syrjivää ajattelua, käytöstä ja viestintää. Vaikka he myös ajavat alkuperäiskansojen etuja, tulee heidän toimintaansa ja täten tätä kyseistä raporttia tarkastella kriittisesti. Tutkielma keskittyy kriittiseen diskurssianalyysiin (Fairclough 1995, Wodak & Meyer 2009). Raportin teksti ei ole avoimesti diskriminoivaa ja keskittyy tilastojen ja lukujen raportointiin sekä vertailuun, luoden samalla kuvan asianomaisista sekä tilanteesta yleisesti. Makroanalyysi (van Dijk 1977, 1980) mahdollistaa korkeamman tason ajatusten ja ideoiden esille tuonnin paljastaen ns. rivien välistä löytyvän viestinnän. Näistä makroanalyysin tuloksista etsitään erilaisia diskurssistrategioita (Reisigl & Wodak 2001), joiden avulla luodaan mm. kuva positiivisesta itsestä ja negatiivisesta toisesta. Näitä tuloksia tuetaan lyhyellä multimodaalisella analyysillä, joka keskittyy lähinnä raportin kahteen kuvaan (Kress & van Leeuwen 2006). Lopuksi tuloksista keskustellaan suhteessa yhteiskunnan valtasuhteisiin (Foucault 1976), rasismiin ja seksismiin. Analyysin perusteella raportti on selkeästi diskriminoiva. Se tuo esiin vanhoja stereotypioita ja ennakkoluuloja, esittää tilanteen alkuperäiskansojen sisäisenä ongelmana, jättää mainitsematta tilanteen taustat ja luo hyvin positiivisen kuvan poliisivoimista (RCMP). Tällä tavoin se ylläpitää yhteiskunnan epätasapainoisia valtasuhteita ja alkuperäiskansojen naisten heikompaa ja marginalisoitua asemaa. Raportti todistaa kuinka syvällä Kanadan yhteiskunnassa jopa institutionaalisella tasolla nämä ajatukset piilevät, sillä diskriminaatio ulottuu tapausten syistä niiden käsittelyyn ja raportointiin. Tilanne on huolestuttava ja voidaan nähdä sosiologisena ilmiönä. Poliisivoimien tulisi lisätä sisäistä koulutusta asian suhteen sekä hallituksen tutkia tätä ilmiönä ja paneutua sen selvittämiseen laaja-alaisesti ja läpinäkyvästi.

Recognition of nucleic acids by metal ion complexes

Metal-ion-mediated base-pairing of nucleic acids has attracted considerable attention during the past decade, since it offers means to expand the genetic code by artificial base-pairs, to create predesigned molecular architecture by metal-ion-mediated inter- or intra-strand cross-links, or to convert double stranded DNA to a nano-scale wire. Such applications largely depend on the presence of a modified nucleobase in both strands engaged in the duplex formation. Hybridization of metal-ion-binding oligonucleotide analogs with natural nucleic acid sequences has received much less attention in spite of obvious applications. While the natural oligonucleotides hybridize with high selectivity, their affinity for complementary sequences is inadequate for a number of applications. In the case of DNA, for example, more than 10 consecutive Watson-Crick base pairs are required for a stable duplex at room temperature, making targeting of sequences shorter than this challenging. For example, many types of cancer exhibit distinctive profiles of oncogenic miRNA, the diagnostics of which is, however, difficult owing to the presence of only short single stranded loop structures. Metallo-oligonucleotides, with their superior affinity towards their natural complements, would offer a way to overcome the low stability of short duplexes. In this study a number of metal-ion-binding surrogate nucleosides were prepared and their interaction with nucleoside 5´-monophosphates (NMPs) has been investigated by 1H NMR spectroscopy. To find metal ion complexes that could discriminate between natural nucleobases upon double helix formation, glycol nucleic acid (GNA) sequences carrying a PdII ion with vacant coordination sites at a predetermined position were synthesized and their affinity to complementary as well as mismatched counterparts quantified by UV-melting measurements.

Pretraining Convolutional Neural Networks for Visual Recognition

Convolutional Neural Networks (CNN) have become the state-of-the-art methods on many large scale visual recognition tasks. For a lot of practical applications, CNN architectures have a restrictive requirement: A huge amount of labeled data are needed for training. The idea of generative pretraining is to obtain initial weights of the network by training the network in a completely unsupervised way and then fine-tune the weights for the task at hand using supervised learning. In this thesis, a general introduction to Deep Neural Networks and algorithms are given and these methods are applied to classification tasks of handwritten digits and natural images for developing unsupervised feature learning. The goal of this thesis is to find out if the effect of pretraining is damped by recent practical advances in optimization and regularization of CNN. The experimental results show that pretraining is still a substantial regularizer, however, not a necessary step in training Convolutional Neural Networks with rectified activations. On handwritten digits, the proposed pretraining model achieved a classification accuracy comparable to the state-of-the-art methods.