Statistical Methods for Conservation and Alignment Quality in Proteins

Construction of multiple sequence alignments is a fundamental task in Bioinformatics. Multiple sequence alignments are used as a prerequisite in many Bioinformatics methods, and subsequently the quality of such methods can be critically dependent on the quality of the alignment. However, automatic construction of a multiple sequence alignment for a set of remotely related sequences does not always provide biologically relevant alignments.Therefore, there is a need for an objective approach for evaluating the quality of automatically aligned sequences. The profile hidden Markov model is a powerful approach in comparative genomics. In the profile hidden Markov model, the symbol probabilities are estimated at each conserved alignment position. This can increase the dimension of parameter space and cause an overfitting problem. These two research problems are both related to conservation. We have developed statistical measures for quantifying the conservation of multiple sequence alignments. Two types of methods are considered, those identifying conserved residues in an alignment position, and those calculating positional conservation scores. The positional conservation score was exploited in a statistical prediction model for assessing the quality of multiple sequence alignments. The residue conservation score was used as part of the emission probability estimation method proposed for profile hidden Markov models. The results of the predicted alignment quality score highly correlated with the correct alignment quality scores, indicating that our method is reliable for assessing the quality of any multiple sequence alignment. The comparison of the emission probability estimation method with the maximum likelihood method showed that the number of estimated parameters in the model was dramatically decreased, while the same level of accuracy was maintained. To conclude, we have shown that conservation can be successfully used in the statistical model for alignment quality assessment and in the estimation of emission probabilities in the profile hidden Markov models.

Liiketoimintastrategisten vaatimusten syntyminen ja niiden toteutumisen arviointi keskisuurten yritysten toiminnanohjausjärjestelmähankkeissa. Tapaustutkimus kolmesta teollisuusyrityksestä ja aineistolähtöinen teoria

Tietojärjestelmien strateginen kehittäminen on ollut niin liike-elämän kiinnostuksen kuin akateemisen tutkimuksenkin kohteena jo pitkään. Aihe on edelleen ajankohtainen, eikä ajankohtaisuus osoita laantumisen merkkejä. Valtaosa tutkimuksesta on kohdistunut suuryrityksiin ja jonkin verran pk-yrityksiin yhtenä ryhmänä. Tutkimus on kohdistunut aiheeseen tarkastelemalla onko tietojärjestelmien ja liiketoimintastrategian välillä yhteyttä, ja jos, onko sillä merkitystä yrityksen menestykselle. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli pureutua syvemmälle siihen tapaan, jolla yritys kytkee liiketoimintastrategiansa tietojärjestelmähankintaan. Kohdetietojärjestelmäksi tutkimuksessa valittiin toiminnanohjausjärjestelmät ja yrityskooksi keskisuuret yritykset. Toiminnanohjausjärjestelmän valintaa voidaan perustella sen kattavuudella yrityksen toiminnassa eri sidosryhmien suunnasta katsottaessa. Keskisuuret yritykset valittiin osittain sen vuoksi, koska niistä ei ole paljoakaan omaa tutkimusta, osittain sen vuoksi, että niiden luonne kehityspolun epäjatkumokohdassa haluttiin nostaa esille. Tutkimuksen empiirinen osa pohjautuu kolmeen tutkimustapaukseen, kolmen keskisuuren yrityksen toiminnanohjaushankkeeseen. Tapausyritysten liiketoiminta- ja ITjohtoa haastateltiin, ja lisäksi käytettiin kaikkea saataville ollutta kirjallista arkistoaineistoa. Tutkimuksen päämenetelmä oli Grounded Theory (GT). Tutkimustavassa ei, poiketen useista muista laadullisista tutkimustavoista, ole ennalta määrättyä viitekehystä, vaan tutkimus lähtee liikkeelle ns. puhtaalta pöydältä ilman esioletuksia luoden tutkimusprosessin kuluessa uutta teoriaa. Tutkimustavan etuna voidaan pitää ennakkoluulottomuutta. Aikaisemman tutkimuksen rooli tässä tutkimuksessa oli ensinnäkin kartoittaa tutkimusaluetta ja olla johdantona tutkimukselle, toisaalta tuloksia vertailtiin aikaisempaan tutkimukseen. Tutkimusaineisto analysoitiin tarkasti. Ensin aineisto käytiin läpi koodaamalla se aineistosta esille nousseiden käsitteiden alle. Seuraavaksi saatu tulos luokiteltiin aineistosta nousseisiin luokkiin sekä muodostettiin käsitteiden ja luokkien väliset yhteydet. Lopuksi muodostumassa oleva teoria konkretisoitiin 18 hypoteesin ja hypoteesit yhdistävän mallin avulla. Tutkimuksessa saatiin uutta tietoa siitä, miten vaatimusprosessi etenee ja miten keskisuuren yrityksen ominaispiirteet vaikuttavat vaatimusprosessiin. Lisäksi saatiin uutta tietoa siitä, mitkä ovat kriittisiä menestystekijöitä keskisuuren yrityksen toiminnanohjaushankkeessa. Keskisuuretyritykset näyttävät tämän tutkimuksen aineiston perusteella osaavan asettaa vaatimuksia toiminnanohjausjärjestelmälle liiketoimintastrategian, prosessikuvausten ja toiminnanohjausjärjestelmien tarjoamien mahdollisuuksien suunnista. Vaatimusten toteutumisenarviointi on keskisuurilla yrityksillä epäsystemaattista, kuten aikaisemmassa tutkimuksessa on todettu olevan myös suurilla yrityksillä. Resurssivaje vaikeuttaa toiminnanohjausjärjestelmän liiketoimintastrategisten vaatimusten toteutumista. Tutkimusaineiston perusteella voidaan päätellä, että keskisuurissa yrityksissä – huolimatta siitä, että niissä on olemassa prosessikuvaukset – ei ole varsinaista prosessiajattelua tai prosessijohtamista. Keskisuuret yritykset eivät tämän tutkimuksen aineiston perusteella näytä muodostavan poikkeusta, vaan mittariston käyttö on epäkypsää, eikä mittaristoa pystytä hyödyntämään tietojärjestelmähankkeen tukena. Tulosten pohjalta voidaan arvioida, että strategisen johtamisen komponentit ovat keskisuuressa yrityksessä toisistaan irrallisia. Vaikka toiminnanohjaushankkeen vaatimuksia asetettaessa liiketoimintastrategia on vahvasti mukana, jää vaatimuksenasettelu karkealle tasolle, eikä konkretisoidu prosesseihin ja mittarointiin. Sen seurauksena toiminnanohjausjärjestelmästä ei saada kaikkea sitä hyötyä ja tukea liiketoimintastrategialle, mikä olisi mahdollista. Tutkimuksessa tuli myös esille resurssi- ja osaamispuutteen haittavaikutuksia keskisuurten yritysten toiminnanohjaushankkeiden vaatimusprosessissa. Puutteet yhdistettynä hajallaan oleviin strategisen johtamisen komponentteihin muodostavat yhdessä vaikean lähtökohdan strategiselle toiminnanohjaushankkeelle.

Yhdessä tuumin kohti turvallisempaa liikkumista : Loimaan seudun liikenneturvallisuussuunnitelma

Loimaan seudun liikenneturvallisuussuunnitelma on laadittu seudun kuntien ja Varsinais-Suomen ELY-keskuksen yhteistyönä. Liikenneturvallisuussuunnitelman tavoitteena on edistää kokonaisvaltaisella tavalla nykyistä vastuullisempaa ja turvallisuushakuisempaa liikkumista seudulla. Suunnitelmassa esitetyillä toimenpiteillä pyritään merkittävästi vähentämään seudulla tapahtuvien liikennekuolemien ja liikenteessä loukkaantuneiden määrää. Tavoitteena on myös edistää nykyistä kestävämpää liikkumista, jolla terveys- ja ympäristövaikutusten ohella on myönteinen vaikutus myös liikenneturvallisuuskehitykseen. Loimaan seudulla tapahtuu vuosittain keskimäärin viisi kuolemaan ja 70 loukkaantumiseen johtanutta onnettomuutta. Asukaslukuun suhteutettuna Loimaan seudulla tapahtuu selvästi enemmän henkilövahinko-onnettomuuksia kuin maakunnassa tai koko maassa keskimäärin. Myös liikenneonnettomuuksien vakavuusaste on maakunnan ja koko maan keskitasoa korkeampi. Kulkutavoittain tarkasteltuna korostuvat erityisesti henkilöauto-onnettomuudet. Liikennekuolemista peräti kolme neljäsosaa on tapahtunut autoilijoille. Ikäryhmittäin tarkasteltuna suurin onnettomuusriski on 15–24-vuotiailla, jotka muodostavat seudun liikenteen uhreista 39 prosenttia (ikäryhmän osuus seudun väestöstä on 11 prosenttia). Liikenneonnettomuuksista aiheutuu seudun kunnille vuosittain lähes kahdeksan miljoonan euron kustannukset – yli 200 euroa asukasta kohden. Nykytilan kuvausten pohjalta ja valtakunnalliset linjaukset huomioiden seudun liikenneturvallisuustyölle on asetettu pitkän aikavälin visio, määrälliset liikenneonnettomuuksien vähentämistavoitteet sekä lähivuosien toimintaa suuntaavat kärkitehtävät. Tavoitteiden mukaan seudun liikennekuolemien määrän tulee vähentyä nykyisestä viidestä hengestä1-2 henkeen vuoteen 2020 mennessä. Loukkaantumisten määrän tulee vähentyä nykyisestä 95 henkilöstä vähintään 71 henkilöön vuoteen 2020 mennessä (-25 %). Suunnitelmassa asetettujen tavoitteiden saavuttamiseen pyritään monipuolisen ja toimien vaikuttavuuden perusteella kohdennetun toimenpidejoukon keinoin sekä kehittämällä eri toimijoiden välistä yhteistyötä ja työnjakoa toimenpiteiden edistämisessä. Suunnitelmassa on esitetty 14 kärkitehtäväkokonaisuutta, joihin toiminta tulee vaikuttavuuden perusteella ensisijaisesti kohdistaa. Suunnitelman vaikutustenarvioinnin perusteella voidaan todeta, että keinot asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi ovat olemassa, mutta tavoitteisiin pääseminen edellyttää erittäin suuria panostuksia kaikilla liikenneturvallisuustyön osa-alueilla, ja erityisesti liikennekäyttäytymiseen ja yhteistyöhön kohdistuvien toimenpiteiden osalta. Liikennekuolemien puolittamisen tavoite nykytasosta vuoteen 2020 on tehtyjen tarkastelujen perusteella mahdollista. Myös loukkaantumisten määrän vähentäminen on saavutettavissa esitetyin toimenpitein.

Productizing of advanced service for power plants

Työn tavoitteena on kehittää ABB:lle palvelutuote, jota voidaan tarjota voimalaitosasiakkaille. Uuden palvelutuotteen tulee vastata ABB:n uuden strategian linjauksiin. Palvelulla tarjotaan asiakkaille 1.1.2015 voimaan tulleen energiatehokkuuslain määrittelemien pakollisten toimenpiteiden suoritusta. Työssä kerätään, käsitellään ja analysoidaan tietoa voimalaitosasiakkaille suunnatun palvelun tuotteistamisprosessin päätöksenteon tueksi. Palvelutuotteen kehittämistä varten tutkitaan ABB:n nykyisiä palvelutuotteita, osaamista ja referenssi projekteja, energiatehokkuuslakia, voimalaitosten energiatehokkuus-potentiaalia ja erilaisia energiakatselmusmalleja. Päätöksenteon tueksi tehdään referenssiprojektina energia-analyysi voimalaitokselle, jossa voimalaitoksesta tehdään ipsePRO simulointiohjelmalla mallinnus. Mallinnuksen ja koeajojen avulla tutkitaan voimalaitoksen minimikuorman optimointia. Markkinatutkimuksessa selvitetään lainsäädännön vaikutusta, nykyistä markkinatilannetta, potentiaalisia asiakkaita, kilpailijoita ja ABB:n mahdollisuuksia toimia alalla SWOT–analyysin avulla. Tutkimuksen tulosten perusteella tehdään päätös tuotteistaa voimalaitoksille palvelutuote, joka sisältää kaikki toimet energiatehokkuuslain asettamien vaatimusten täyttämiseen yrityksen energiakatselmuksen vastuuhenkilön, energiakatselmuksen ja kohdekatselmuksien teon osalta. Lisäksi työn aikana Energiavirasto myönsi ABB:lle pätevyyden toimia yrityksen energiakatselmuksen vastuuhenkilönä, mikä on edellytyksenä palvelun tarjoamiselle.

Analysis of Alpha CA Genes in Early Vertebrates and ; High-Invertebrates

Carbonic anhydrases are enzymes that are ubiquitously found in all organisms that are engaged in catalyzing the hydration of carbon dioxide to form bicarbonate and proton and vice versa. They are crucial in the process of respiration, bone resorption, pH regulation, ion transport, and photosynthesis in plants. Out of the five classes of carbonic anhydrase α, β, γ, δ, ζ this study focused in the α carbonic anhydrases. This class of CAs constitute of 16 subfamilies in mammals that include 3 non-active enzymes known as Carbonic Anhydrase Related Proteins. The inactiveness of these enzymes is due to the loss of one or more Histidine residues in the active site. This thesis was conducted based on the aim of studying evolutionary analysis of carbonic anhydrase sequences from organisms spanning from the Cambrian age. It was carried out in two phases. The first phase was the sequence collection, which involved many biological sequence databases as a source. The scope of this segment included sequence alignments and analysis of the sequence manually and in an automated form incorporating few analysis tools. The second Phase was phylogenetic analysis and exploring the subcellular location of the proteins, which was key for the evolutionary analysis. Through the medium of the methods conducted with respect to the phases mentioned above, it was possible to accomplish the desired result. Certain thought-provoking sequences were come across and analyzed thoroughly. Whereas, Phylogenetics showed interesting results to bolster previous findings and new findings as well which lay bedrock for future intensified studies.