Oxygen Photoreduction in Cyanobacteria

Cyanobacteria are well-known for their role in the global production of O2 via photosynthetic water oxidation. However, with the use of light energy, cyanobacteria can also reduce O2. In my thesis work, I have investigated the impact of O2 photoreduction on protection of the photosynthetic apparatus as well as the N2-fixing machinery. Photosynthetic light reactions produce intermediate radicals and reduced electron carriers, which can easily react with O2 to generate various reactive oxygen species. To avoid prolonged reduction of photosynthetic components, cyanobacteria use “electron valves” that dissipate excess electrons from the photosynthetic electron transfer chain in a harmless way. In Synechocystis sp. PCC 6803, flavodiiron proteins Flv1 and Flv3 comprise a powerful electron sink redirecting electrons from the acceptor side of Photosystem I to O2 and reducing it directly to water. In this work, I demonstrate that upon Ci-depletion Flv1/3 can dissipate up to 60% of the electrons delivered from Photosystem II. O2 photoreduction by Flv1/3 was shown to be vital for cyanobacteria in natural aquatic environments and deletion of Flv1/3 was lethal for both Synechocystis sp. PCC 6803 and Anabaena sp. PCC 7120 under fluctuating light conditions. The lethal phenotype observed in the absence of Flv1/3 results from oxidative damage to Photosystem I, which appeared to be a primary target of reactive oxygen species produced upon sudden increases in light intensity. Importantly, cyanobacteria also possess other O2 photoreduction pathways which can protect the photosynthetic apparatus. This study demonstrates that respiratory terminal oxidases are also capable of initiating O2 photoreduction in mutant cells lacking the Flv1/3 proteins and grown under fluctuating light. Photoreduction of O2 by Rubisco was also shown in Ci-depleted cells of the mutants lacking Flv1/3, and thus provided the first evidence for active photorespiratory gas-exchange in cyanobacteria. Nevertheless, and despite the existence of other O2 photoreduction pathways, the Flv1/3 route appears to be the most robust and rapid system of photoprotection. Several groups of cyanobacteria are capable of N2 fixation. Filamentous heterocystous N2- fixing species, such as Anabaena sp. PCC 7120, are able to differentiate specialised cells called heterocysts for this purpose. In contrast to vegetative cells which perform oxygenic photosynthesis, heterocysts maintain a microoxic environment for the proper function of the nitrogenase enzyme, which is extremely sensitive to O2. The genome of Anabaena sp. PCC 7120 harbors two copies of genes encoding Flv1 and Flv3 proteins, designated as “A” and “B” forms. In this thesis work, I demonstrate that Flv1A and Flv3A are expressed only in the vegetative cells of filaments, whilst Flv1B and Flv3B are localized exclusively in heterocysts. I further revealed that the Flv3B protein is most responsible for the photoreduction of O2 in heterocysts, and that this reaction plays an important role in protection of the N2-fixing machinery and thus, the provision of filaments with fixed nitrogen. The function of the Flv1B protein remains to be elucidated; however the involvement of this protein in electron transfer reactions is feasible. Evidence provided in this thesis indicates the presence of a great diversity of O2 photoreduction reactions in cyanobacterial cells. These reactions appear to be crucial for the photoprotection of both photosynthesis and N2 fixation processes in an oxygenic environment.

The role of extracellular matrix macromolecules in cancer and diabetic macroangiopathy – with special reference to decorin and hyaluronan

The central role of extracellular matrix (ECM) macromolecules in diseases such as cancer and atherosclerotic vascular diseases including diabetic macroangiopathy is indisputable. Decorin and hyaluronan (HA) represent vital ECM macromolecules in the microenvironment of cells and are centrally involved in human cancer and cardiovascular biology. In cancer, decorin is considered to play a tumor suppressive role. However, there is some discrepancy whether malignant cells express it. Regarding HA, its contribution to the development of atherosclerotic vascular diseases has been well established. Nevertheless, the precise role of HA in arterial narrowing associated with diabetes is not known. The present study focused on two vital ECM macromolecules, namely decorin and HA. First, decorin expression was studied in human tumorigenesis. Furthermore, the effect of adenovirus-mediated decorin transduction on selected cancer cell lines was investigated. The results invariably showed that cancer cells completely lacked decorin expression. The study also demonstrated that transducing cancer cells with decorin adenoviral vector markedly inhibited their malignant behavior. In line with this, a strong induction of decorin expression in normal human embryonic stem cells (hESCs), but not in abnormal hESCs was observed during their differentiation. Secondly, the significance of HA in the development of diabetic macroangiopathy in response to hyperglycemia was evaluated. Results showed that the synthesis of HA by vascular smooth muscle cells was significantly increased in response to high glucose concentration. This increase was associated with the diminished ability of the cells to contract collagen-rich matrix suggesting that HA participates in the disturbed vascular remodeling of diabetic patients. The results of this study support endeavours to develop novel ECM macromolecule -based therapies targeting cancer and cardiovascular diseases.

Hoitotyön opettajan osaaminen

The purpose of this study was to evaluate the competence of nurse teachers, who are teaching nursing at polytechnic level in Finland. The following research questions were framed for the study: What kind of evaluation nurse teachers of their nursing competence, teaching skills, evaluation skills, personality factors and relationships with students. The data were collected by a questionnaire (A Tool for Evaluation of Requirements of Nurse Teacher, ERNT). The questionnaire regarded background factors and 20 statements divided in five categories. The five competence categories were: Nursing competence, Teaching skills, Evaluation skills, Personality factors and Relationships with students. The evaluation scale was a 5-point Likert-scale. The respondents were nurse teachers, teacher for emergency nursing, public health nurse and midwifery teachers from all polytechnics in Finland. Response rate to the questionnaire was 46 % (n=342). The data were analysed by using descriptive statistics. Mean scores and standard deviations for each item were calculated. Category scores were obtained by summing scores of all items within a category. The results of this study showed that nurse teacher evaluated their competence on a high level. Concerning the category Relationships with students (mean 4.61, standard deviation 0.71) they got the highest averages. The lowest scores were gained regarding the requirements associated with teaching skills (mean 4.30, standard deviation 0.82). Concerning a single question, the best score was achieved in ability to take students seriously (mean 4.66, standard deviation 0.71) and the lowest score was achieved for their guidance of students to advance in decision making (mean 4.15, Std 0.69). The nurse teachers evaluated themselves with relatively high scores concerning competence categories as a hole. In future it is important to study nurse teacher competence with students or authorities of health service.

FLASH-OFDM System Performance Studies for Wireless Broadband Network Operator Services

@450 wireless broadband service is Digita’s mobile wireless broadband network service. In @450 network Digita acts as the network operator offering network capacity to service operators. For Digita it is important to know what kind of services its network is capable of and what are the network’s service parameters. The knowledge of the network parameters and the behaviour can be used in advance in the development of new service products. Before a new service product can be offered to service operators a lot of work has to be done. The basic testing is necessary to get an understanding of the basic functionality. The requirement specification has to be done and a new product has to be created. The new product has to be tested. The test results have to be analysed in order to find out if the new product is suitable for real use and with which limitations. The content of this Thesis is the development of wireless technologies, @450 service and network, FLASH-OFDM technology, FLASH-OFDM performance testing and the development of a new service product.

Nykyaikainen liiketoimintastrategia pienyrityksen kilpailukeinona

Diplomityön tavoitteena oli määritellä juuri perustetulle yritykselle liiketoimintastrategia, josta yritys saisi ylivertaista kilpailuetua toimialallaan. Perinteiset liiketoimintastrategiat perustuvat sodankäyntiin, ja niiden tarkoitus on määritellä keinot, joilla taistella toimialan muita yrityksiä vastaan. Perinteisesti toimialan koko on etukäteen määritelty, ja yritykset taistelevat osuudestaan tästä. Oletuksena on, että yhden yrityksen kasvattaessa osuuttaan, toinen/toiset menettävät sitä. Vaihtoehtoisella strategialla voidaan päästä tämän kilpailun ulkopuolelle. Tässä työssä on tarkasteltu tämän päivän liiketoiminta- ja markkinointistrategioita ja niiden kehityksen suuntia kilpailukyvyn säilyttämiseksi myös tulevaisuudessa. Tarkastelluista strategioista on rakennettu perustetulle yritykselle strategia, jolla uskotaan saavutettavan ylivertainen ja jäljittelemätön asema omalla toimialalla.

Centralized Motion Control of a Linear Tooth Belt Drive: Analysis of the Performance and Limitations

A centralized robust position control for an electrical driven tooth belt drive is designed in this doctoral thesis. Both a cascaded control structure and a PID based position controller are discussed. The performance and the limitations of the system are analyzed and design principles for the mechanical structure and the control design are given. These design principles are also suitable for most of the motion control applications, where mechanical resonance frequencies and control loop delays are present. One of the major challenges in the design of a controller for machinery applications is that the values of the parameters in the system model (parameter uncertainty) or the system model it self (non-parametric uncertainty) are seldom known accurately in advance. In this thesis a systematic analysis of the parameter uncertainty of the linear tooth beltdrive model is presented and the effect of the variation of a single parameter on the performance of the total system is shown. The total variation of the model parameters is taken into account in the control design phase using a Quantitative Feedback Theory (QFT). The thesis also introduces a new method to analyze reference feedforward controllers applying the QFT. The performance of the designed controllers is verified by experimentalmeasurements. The measurements confirm the control design principles that are given in this thesis.

Henkilökohtainen on poliittista. Neuvottelu politiikan sukupuolittuneesta työnjaosta Annan julkaisemissa poliitikkojen henkilökuvissa vuosina 1975–2005

Henkilökohtainen on poliittista Tutkimuksessa tarkastellaan tiedotusvälineissä käytyä neuvottelua miesten ja naisten mahdollisuuksista osallistua politiikkaan sekä siinä ilmenevää suomalaisen poliittisen julkisuuden muutosta. Tutkimuksen materiaalin muodostavat Anna-lehdessä vuosina 1975–2005 julkaistut 339 poliitikkojen henkilökuvaa, joita eritellään laadullisen tekstianalyysin keinoin. Politiikan sukupuolittunut työnjako Poliitikkojen henkilökuvat ovat Anna-lehdessä olleet henkilöhaastatteluja tai poliitikon haastatteluita yhdessä puolisonsa tai perheensä kanssa. Tutkittuna ajanjaksona Annassa on julkaistu selvästi enemmän naispoliitikkojen kuin miespoliitikkojen henkilökuvia. Poliitikkojen haastatteluissa neuvottellaan siitä, keillä on oikeus toimia politiikassa ja millaista politiikkaa miehet ja naiset voivat tehdä. Vaikka Annassa ilmestyneissä poliitikkojen henkilökuvissa on eri aikoina vastattu näihin kysymyksiin erilaisin tavoin, sukupuolittunut jako miesten yhteiskunnalliseen ja naisten yksityiseen tilaan säilyy teksteissä läpi koko tarkastellun 30 vuoden ajanjakson. Sukupuolittunut jako yhteiskunnalliseen ja yksityiseen ilmenee henkilökuvissa siten, että miehet esitetään toimimassa politiikassa vaivattomasti ja luonnollisesti, mutta naisten kuvataan ponnistelevan sen eteen, että he kykenisivät osallistumaan politiikkaan. Naispoliitikkojen henkilökuvissa toistuva kysymys on, millä edellytyksin tai millaisin rajoituksin naiset ovat voineet toimia politiikassa. Miehet edustavat poliitikon normia ja naiset poikkeusta normista. Poliitikkojen parisuhde- ja perhehaastatteluissa puolestaan käsitellään kysymystä sukupuolten välisestä työnjaosta perheessä. Kirjoituksissa toistuvat kysymykset siitä, millainen tulisi olla poliitikon ja hänen puolisonsa välinen työnjako, tulisiko miespoliitikon vaimon osallistua pyyteettömästi puolison uran tukemiseen tai millä tavoin naispoliitikon puolison tulisi suhtautua vaimonsa aikaa vievään poliittiseen uraan. Naispoliitikkojen haasteita Annan julkaisemat naispoliitikkojen henkilökuvat osoittavat sekä naisten poliittiseen osallistumiseen liittyviä ongelmia että joukon erilaisia ratkaisuja niihin. Naisten ruumiillisuus on näistä haasteista keskeisin. 1970-luvun Annassa ilmestyneissä naispoliitikkojen haastatteluissa käsiteltiin toistuvasti sitä, millä tavoin politiikassa työskentelevät naiset pukeutuvat, syövät ja lepäävät. 1980-luvulla Anna pyrki tekemään naisruumiista voimavaran osoittamalla, että naisten ”luonteva” taipumus hoivaamiseen teki heistä erityisen sopivia politiikan ”pehmeiden” asioiden puolestapuhujina, kuten rauhantyön ja sosiaalisektorin asioiden hoitajina. 1980-luvun lopussa ja 1990-luvun alussa julkaistuissa teksteissä luotiin naisten poliittista yhteisöllisyyttä korostamalla heidän kokemaansa ruumiillisuuteen perustuvaa sortoa, esimerkiksi ulkonäköön liittyviä epäasiallisia huomautuksia. 2000-luvulla naispoliitikkojen henkilökuvissa vakuutettiin, että naisen ikääntyminen ei heikennä hänen kykyään tehdä politiikkaa. Samana aikakautena julkaistuissa nuorehkojen naispoliitikkojen henkilökuvissa ruumiillisuuteen otettiin toinen näkökulma. Niissä naisruumiin väitetty sopimattomuus poliittiseen työhön ratkaistiin korostamalla, että haastatellut naiset kontrolloivat ruumistaan täydellisesti. Toinen naispoliitikkojen poliittista osallistumista uhkaavana tai häiritsevänä esitetty seikka Annassa on ollut yksityiselämä. Lehden mukaan kodin, puolison ja lasten yhdistäminen menestyksekkääseen poliittiseen uraan on ollut erityisen vaikeaa. 1980-luvun loppuun saakka henkilökuviin rakennettiin asetelma, jossa naispoliitikkojen tuli valita työn tai perheen välillä. Vuosituhannen taitteessa Anna otti yksityiselämän ja julkisen elämän väliseen ristiriitaan uuden näkökulman: lehti alkoi esittää, että lapset ovat naispoliitikkojen työelämän voimavara. Kirjoitusten mukaan tehokkaat nuoret naispoliitikot kykenivät halutessaan olemaan sekä ”pullantuoksuisia” äitejä että menestyviä poliitikkoja. Samalla kirjoitukset kuitenkin epäsuorasti osoittivat, ettei yksityisen ja julkisen elämän ristiriita kadonnut naispoliitikkojen kuvauksista: se vain muutti muotoaan ja sai uuden ratkaisun. Miespoliitikkojen luontevana esitetty asiantuntemus Annassa julkaistut miespoliitikkojen haastattelut ovat läpi tutkitun ajanjakson uusintaneet mielikuvaa yhteiskunnallisesta tilasta miehille luontaisesti sopivana ympäristönä. Niissä puhutaan politiikasta ikään kuin se olisi ainoastaan miesten hallitsema elämänpiiri. Poliitikka näyttäytyy miesten välisen kamppailun ja veljeyden kenttänä. Henkilökuvissa miespoliitikot pyrkivät kukistamaan vastustajansa, mutta samalla menestys miesten maailmassa edellyttää muiden miesten hyväksyntää. Henkilökuvissa rakennetaan vahvasti käsitystä miespoliitikoista yhteiskunnallisina asiantuntijoina. Kirjoituksissa heille annetaan tilaa ja mahdollisuuden käsitellä ajankohtaisia poliittisia ongelmia, kuten esimerkiksi terveydenhuollon tilaa tai yleissivistyksen tasoa Suomessa. Ero Annan julkaisemiin naispoliitikkojen haastatteluihin on selvä. Niiden joukossa vuosina 1975–2005 ei ole sellaisia kirjoituksia, joissa naispoliitikolla olisi itsestäänselvästi asiantuntemusta tai arvovaltaa käsitellä koko kansakuntaa askarruttavia yhteiskunnallisia kysymyksiä. Henkilökohtainen on poliittista Annan julkaisemat poliittikkojen henkilökuvat osoittavat, millä tavoin henkilökohtaisiksi mielletyt asiat ovat muuttuneet poliittisiksi. Kärjistäen voi sanoa, että 1970-luvun puolivälissä Suomessa oli vallalla mielikuva, jossa vastakkain asettuivat miesten politiikka ja naisten yksityiselämä. Kolmessakymmenessä vuodessa tilanne on muuttunut. 1980-luvun alussa Anna argumentoi, että naisten kokemus arkielämästä ja lasten kasvattamisesta antoi heille sellaista asiantuntemusta, jota tulisi hyödyntää myös politiikassa. Annan mukaan miesten hallitseva asema politiikassa oli johtanut tilanteeseen, jossa huomattava osa kansasta ei saanut ääntään politiikassa kuuluviin. 2000-luvulle tultaessa on mahdollista nähdä, että politiikkaan on muodostunut naisille sopivana nähty toiminnan sektori, johon kuuluvat esimerkiksi sosiaali- ja terveydenhuolto, opetus-, ympäristö- ja kulttuuripolitiikka sekä kansainvälinen kehitysyhteistyö. Verrattuna 1970-luvun puolivälin tilanteeseen naiset osallistuvat luontevasti huomattavaan osaan suomalaista politiikkaa. Sukupuolittunut yhteiskunnallinen jakolinja ei kulje enää politiikan ja yksityiselämän välillä, vaan politiikan sisällä. Samalla käsitys politiikasta on muuttunut. Hyvinvointivaltion ja valtion sosiaalisektoriin liittyvien vastuiden laajentuminen on johtanut tilanteeseen, jossa naisille sopiviksi miellettyjen poliittisten osaamisalueiden määrä on kasvanut. On myös puhuttu politiikan intimisaatiosta, jolla tarkoitetaan, että valtioiden poliittisen toiminnan piiri on tullut yhä lähemmäs ihmisten henkilökohtaista elämää. Naisten aikaisempaa laajempi poliittinen osallistuminen ei olisi ollut mahdollista ilman keskustelua aiheista, jotka koetaan hyvin henkilökohtaisiksi: ruumiin ja politiikan suhteesta, yksityiselämän ja julkisen elämän suhteesta tai arkielämän kokemusten suhteesta poliittiseen osallistumiseen. Näin henkilökohtainen ja poliittinen ovat olleet jatkuvassa vuorovaikutuksessa keskenään. Annan henkilökuvat kertovat muutoksesta, jossa yksityiselämän tapahtumat ovat tulleet kiinteäksi osaksi politiikan julkisuutta. Yksityiselämän julkisuus on ollut poliitikoille sekä mahdollisuus että haaste. Yhtäältä yksityiselämän julkisuus on tarjonnut miespoliitikoille oivallisen keinon tuoda esille henkilökohtaisensa elämänsä myönteisiä puolia, esimerkiksi omistautumista perheelle. Naispoliitikoille yksityiselämän tuleminen julkiseksi on tarjonnut keinon haastaa ja kyseenalaistaa niitä arvoja, joiden mukaan nainen ei voi onnistuneesti yhdistää menestystä työ- ja perhe-elämässä. Samalla poliittisen julkisuuden muutos on merkinnyt sitä, että yksityiselämästä on tullut poliitikoille myös rasite. Julkisuudessa ei tehdä selkeää rajaa yksityisen ja julkisen elämän välillä, vaan henkilökohtaisen elämän valinnoista ja tapahtumista on tullut erottamaton osa poliitikkojen julkisuuskuvaa. Annan julkaisemien poliitikkojen henkilökuvien analyysi osoittaa, että poliitikot symboloivat yhteiskunnallisia arvoja ja asenteita. Poliitikot eivät ole vain ihmisiä ansioineen ja puutteineen, vaan heidän saamansa julkisuuden kautta keskustellaan suuremmista yhteiskunnallisista kysymyksistä, kuten naisten oikeudesta osallistua politiikkaa tai sukupuolten välisestä työnjaosta yhteiskunnassa. Annassa ilmestyneet poliitikkojen henkilökuvat ovat olleet osa prosessia, jossa suomalainen sukupuolittunut työnjako on neuvoteltu merkittävältä osaltaan uuteen muotoon. Naiset ovat saaneet vastuulleen olennaisen osan suomalaista politiikkaa samalla kun politiikan sisältö on myös muuttunut. Julkisuudessa näkyvien poliitikkojen henkilökohtaisen elämän valinnat asettuvat kontekstiinsa osana neuvotteluprosessia, jossa mietitään ja kyseenlaistetaan yhteiskunnallisia arvoja ja asenteita. Tässäkin mielessä henkilökohtaisesta on tullut poliittista.

Tukkusähkön hintapiikkeihin reagoinnin keinot sellu- ja kartonkitehtaalla.

Sähkön tukkuhinnat vaihtelivat hyvin voimakkaasti talvella 2009–2010. Työssä on esitetty rajahyötytarkasteluna yhdistetyn sellu- ja paperitehtaan mahdollisuudet lisätä vastapainesähkön tuotantoa sekä leikata sähkön kulutusta aikana, jolloin sähkön tuntihinta on korkea. Työssä tarkastellaan myös erilaisia sähkömarkkinaoperaatioita. Työn ensimmäisessä osiossa esitellään Stora Enson Imatran tehtaat. Myöhemmissä kappaleissa perehdytään pohjoismaisten sähkömarkkinoiden sekä kaasupörssin toimintaan. Jotta korkeista sähkön hinnoista voitaisiin hyötyä, tulee sähkön myyntitarjoukset jättää sähköpörssi Nord Poolin kaupankäyntijärjestelmään toimitusvuorokautta edeltävänä päivänä. Tässä työssä on määritetty sähköenergian mahdolliset myyntivolyymit sekä hinnat eri tuotantotilanteissa. Työssä pyritään parantamaan tehtaan sähkökaupankäynnin kannattavuutta käyttämällä eri sähkökaupan tuotteita. Työssä esitetään malleja, joiden avulla korkeita sähkön markkinahintoja voidaan pyrkiä hyödyntämään. Eri sähkömarkkinatuotteet soveltuvat myös riskienhallintaan voimakkaasti vaihtelevilla sähkömarkkinoilla

The role of advance payments in working capital management and profitability

The objective of this thesis is to study the role of received advance payments in working capital management by creating a new measurement and to study the relationship between advance payments and profitability. The study has been conducted using narrative literature review and quantitative research methods. The research was made analyzing 108 companies listed in Helsinki Stock Exchange. The results indicate that 68 % of the studied companies are receiving advance payments and the average cycle time for received advance payments is 13 days. A new key figure is created to include received advance payments into the calculation of working capital. Received advance payments shorten the working capital cycle, by 13 days, when they are used in the calculation. The role of advance payments is not as significant as the role of receivables and inventories but advance payments may have a larger role than payables if the company is receiving noticeable amounts of advance payments. There are three branches where companies are receiving more advance payments than average companies. The branches are project business and ICT and publishing sectors. There is a negative correlation between profitability and advance payments based on the results of this study.