In silico pathway reconstruction: Iron-sulfur cluster biogenesis in Saccharomyces cerevisiae

Background: Current advances in genomics, proteomics and other areas of molecular biology make the identification and reconstruction of novel pathways an emerging area of great interest. One such class of pathways is involved in the biogenesis of Iron-Sulfur Clusters (ISC). Results: Our goal is the development of a new approach based on the use and combination of mathematical, theoretical and computational methods to identify the topology of a target network. In this approach, mathematical models play a central role for the evaluation of the alternative network structures that arise from literature data-mining, phylogenetic profiling, structural methods, and human curation. As a test case, we reconstruct the topology of the reaction and regulatory network for the mitochondrial ISC biogenesis pathway in S. cerevisiae. Predictions regarding how proteins act in ISC biogenesis are validated by comparison with published experimental results. For example, the predicted role of Arh1 and Yah1 and some of the interactions we predict for Grx5 both matches experimental evidence. A putative role for frataxin in directly regulating mitochondrial iron import is discarded from our analysis, which agrees with also published experimental results. Additionally, we propose a number of experiments for testing other predictions and further improve the identification of the network structure. Conclusion: We propose and apply an iterative in silico procedure for predictive reconstruction of the network topology of metabolic pathways. The procedure combines structural bioinformatics tools and mathematical modeling techniques that allow the reconstruction of biochemical networks. Using the Iron Sulfur cluster biogenesis in S. cerevisiae as a test case we indicate how this procedure can be used to analyze and validate the network model against experimental results. Critical evaluation of the obtained results through this procedure allows devising new wet lab experiments to confirm its predictions or provide alternative explanations for further improving the models.

Cerebrospinal fluid cortisol and clinical disease progression in MCI and dementia of Alzheimer's type.

Increased peripheral and central nervous system cortisol levels have been reported in Alzheimer's disease (AD) and may reflect dysfunction of cerebral components of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis. However, brain exposure to high cortisol concentrations may also accelerate disease progression and cognitive decline. The objectives of this study were to investigate whether HPA-axis dysregulation occurs at early clinical stages of AD and whether plasma and CSF cortisol levels are associated with clinical disease progression. Morning plasma and CSF cortisol concentrations were obtained from the subjects with AD dementia, mild cognitive impairment of AD type (MCI-AD), MCI of other type (MCI-O), and controls with normal cognition included in a multicenter study from the German Dementia Competence Network. A clinical and neuropsychological follow-up was performed in a subgroup of participants with MCI-AD, MCI-O, and AD dementia. CSF cortisol concentrations were increased in the subjects with AD dementia or MCI-AD compared with subjects with MCI-O or normal cognition. After controlling for possible confounders including CSF measures of amyloid beta1-42 and total tau, higher baseline CSF cortisol levels were associated with faster clinical worsening and cognitive decline in MCI-AD. The findings suggest that HPA-axis dysregulation occurs at the MCI stage of AD and may accelerate disease progression and cognitive decline.

Kolmannen sukupolven matkaviestinverkon puhelunohjaus MSC Server –konseptilla

Tietoliikenneala elää muutosten aikaa. Vanhat piirikytketyt kapeakaistaiset verkot ovat väistymässä seuraavan sukupolven verkkojen tieltä. GPRS-verkot tekevät tuloaan ja 3G-verkkojen kehitystyö on kiivaimmillaan laitetoimittajien ratkoessa verkoille asetettuja haasteita. Jää nähtäväksi, kykenevätkö 3G-verkot vastaamaan näihin haasteisiin. Työssä käsitellään 3G-verkon arkkitehtuuria, toimintaa ja puhelunohjausta MSC Server -konseptissa, sekä käydään läpi muutamia puheluesimerkkejä. 3G-verkon arkkitehtuuri, jossa puhelunohjaus on erotettu mediakerroksesta, esitetään ja uudet verkkoelementit ja niiden toiminta käsitellään. Esitelty teoria perustuu kirjallisuuteen sekä yleisesti hyväksyttyihin 3G- verkon standardeihin. Näitä standardeja julkaisevat muun muassa ITU-T ja 3GPP yhdessä yhteistyöyritystensä kanssa. Standardointityö on monin osin vielä kesken ja se on vaikeuttanut 3G-verkkojen suunnittelutyötä merkittävästi. Työn tarkoituksena on selvittää puhelunohjausta 3G-verkossa ja sen toteuttamista MSC Server –konseptilla. MSC Serverin toteutusvaihtoehtoja arvioidaan ja niistä valitaan yksi 3G-verkon puhelunohjauksen toteutusmalliksi. Työtä jatketaan tämän diplomityön jälkeen tarkemman toteutuksen suunnittelulla, päämääränä rakentaa 3G-verkko.

Informaation hallinta prosessiteollisuuden investointiprojektissa

Diplomityössä on tutkittu kohdeyrityksen, UPM-Kymmene Oyj Kymin tuotantoyksikön nykyisiä investointiprojektin tiedonhallinnan käytäntöjä. Nykytilan selvityksen ja haastatteluissa ilmenneiden tarpeiden perusteella on työssä esitelty uusi toimintamalli tulevia investointiprojekteja varten. Diplomityö perustuu aihepiirin kirjalliseen tarkasteluun ja yhteistyökumppaneiden haastatteluihin. Kirjallisuuden avulla on selvitetty dokumenttienhallinnan teoriaa ja tulevaisuuden näkymiä. Haastatteluilla on selvitetty Kymin tiedonhallinnan nykytilaa ja tulevia tarpeita. Haastatteluita on tehty Kymillä sisäisesti ja Kymin konsultti- ja laitetoimittajaosapuolten kanssa. Työssä käsitellään informaationhallintaa dokumenttienhallinnan ja erilaisten investointiprojektissa käsiteltävien dokumenttien pohjalta. Investointiprojektissa syntyvän talletettavan ja arkistoitavan dokumenttiaineiston lisäksi huomioidaan laitetietojen hallinta, mutta vain periaatteellisella tasolla. Investointiprojektin tiedonhallinnassa ehdotetaan siirryttävän perinteisestä eri projektiosapuolten keskinäisestä tiedonvaihdosta verkottuneeseen tiedonhallinnan malliin. Verkottuneessa tiedonhallinnassa toimitaan investointiprojektin osapuolten yhteisen tietovaraston avulla. Työn tuloksena syntynyt kohdeyrityksen toimintamalli koostuu useista eri osa-alueista, mikä mahdollistaa toimintamallin hyödyntämisen yksittäisiä osa-alueita kokonaisuudesta irrottamalla. Toimintamallia on mahdollista hyödyntää vastaavanlaisten tuotanto-laitosten investointiprojektien yhteydessä. Työssä toimintamallin käytännön sovellutus kohdeyrityksessä on esitetty käyttöönottoprojektina.

Object-Oriented Modelling of Multilayer Networks

Tämä diplomityökuuluu tietoliikenneverkkojen suunnittelun tutkimukseen ja pohjimmiltaan kohdistuu verkon mallintamiseen. Tietoliikenneverkkojen suunnittelu on monimutkainen ja vaativa ongelma, joka sisältää mutkikkaita ja aikaa vieviä tehtäviä. Tämä diplomityö esittelee ”monikerroksisen verkkomallin”, jonka tarkoitus on auttaa verkon suunnittelijoita selviytymään ongelmien monimutkaisuudesta ja vähentää verkkojen suunnitteluun kuluvaa aikaa. Monikerroksinen verkkomalli perustuu yleisille objekteille, jotka ovat yhteisiä kaikille tietoliikenneverkoille. Tämä tekee mallista soveltuvan mielivaltaisille verkoille, välittämättä verkkokohtaisista ominaisuuksista tai verkon toteutuksessa käytetyistä teknologioista. Malli määrittelee tarkan terminologian ja käyttää kolmea käsitettä: verkon jakaminen tasoihin (plane separation), kerrosten muodostaminen (layering) ja osittaminen (partitioning). Nämä käsitteet kuvataan yksityiskohtaisesti tässä työssä. Monikerroksisen verkkomallin sisäinen rakenne ja toiminnallisuus ovat määritelty käyttäen Unified Modelling Language (UML) -notaatiota. Tämä työ esittelee mallin use case- , paketti- ja luokkakaaviot. Diplomityö esittelee myös tulokset, jotka on saatu vertailemalla monikerroksista verkkomallia muihin verkkomalleihin. Tulokset osoittavat, että monikerroksisella verkkomallilla on etuja muihin malleihin verrattuna.

Sekoitusprosessin laadunvalvonnan suunnittelu

Nokian Renkaat Oyj:ssä on suuntaus päivittäin valmistettavien kumisekoitusten määrien lisäämiseen. Sekoitusmäärien kasvaessa myös laadunvalvontamittauksien kapasiteettia pitää nostaa tai vaihtoehtoisesti vähentää näytteiden tutkimiseen kuluvaa aikaa tai tutkittavien näytteiden määrää. On mietitty, voitaisiinko näytteenottopaikkaa vaihtamalla saada edustavampi näyte. Aikaistamalla näytteenottopaikkaa näytteet saataisiin tutkittua aikaisemmin ja siten sekoitukset saataisiin käyttöön entistä nopeammin. Teoriaosassa käsitellään kumisekoitusprosessia ja tutustutaan käytettävään prosessilaitteistoon ja prosessin eri vaiheisiin. Lisäksi tutustutaan prosessin ohjaukseen, prosessimittauksiin, prosessin säätöihin ja hälytyksiin. Työssä käsitellään myös laatuun vaikuttavia tekijöitä ja perehdytään käytössä oleviin laadunvalvontamittauksiin ja näytteiden analysointiin. Kokeellisessa osassa tutkitaan, mikä olisi paras näytteenottokohta, mietitään mittausten ja mittausajan vähentämisen vaikutuksia sekä sitä, miten näytteet tulisi merkitä. Lisäksi kokeellisessa osassa tehdään neuroverkkomalli viskositeetin ennustamiseksi.

Reluktanssiverkkomalli kestomagneettitahtikoneen staattisen ilmavälivuontiheyden mallinnukseen

Kaikissa pyörivissä sähkömoottoreissa vääntömomentin tuoton kannalta olennainen magneettivuo kulkee staattorin ja roottorin välillä ilmavälin kautta. Ilmaväli mallinnetaan koneensuunnittelun yhteydessä tämän vuoksi tarkasti. Elementtimenetelmällä voidaan analysoida moottoreita varsin tarkasti, mutta menetelmän käyttö vie paljon aikaa ja sovittaminen muihin laskentaympäristöihin on usein hankalaa. Tämän vuoksi voidaan käyttää riittävän tarkkuuden omaavia analyyttisiä laskentamenetelmiä, joiden sovittaminen muihin ohjelmaympäristöihin on helpompaa kuin elementtimenetelmää käytettäessä. Diplomityössä kehitetään reluktanssiverkkomalli kestomagneettien aikaansaaman ilmavälivuontiheyden mallintamiseen kestomagneettitahtikoneille, joissa on pinta-asennetut kestomagneetit. Kehitetyn reluktanssiverkkomallin toimivuutta vertaillaan muihin ilmavälivuontiheyden laskentamenetelmiin.

Terveydenhuollon toimintaverkoston kehittäminen

Työn tavoitteena oli selvittää, jäsentää ja kartoittaa terveydenhuollon toiminta-verkoston yhteistyön nykytilaa sekä hahmotella uutta toimintamallia. Työ toteutettiin teemahaastatteluna Pohjois-Savon sairaanhoitopiirin alueella. Kyselylomakkeilta ja haastatteluista saatuja tietoja on analysoitu SPSS for Windows –analysointi- ja tiedonhallintaohjelmistolla. Käsitys toimintaverkoston nykytilasta saatiin yhdistämällä tilastollisesti merkitsevät tulokset, haastattelutiedot sekä haastattelutietojen pohjalta piirretyt riippuvuuskuvat. Aiheen teoriatarkastelun ja analyysitulosten pohjalta on hahmoteltu uutta terveydenhuollon toimintaverkoston toimintamallia, jossa keskeiseksi tekijäksi nousee toimijoiden yhdessä tuottama lisäarvo hoitoketjun asiakkaalle. Erilaiset kitkatekijät ja potilaan tilaa kohentamattomat odotusajat on mahdollista poistaa mallin avulla. Tieto- ja viestintätekniikan rooli toimintaa tukevana työkaluna edesauttaa tiedon liikkumista eri toimijoiden integroitujen tietojärjestelmien välillä. Työssä esitellään myös työkaluja helpottamaan käytännön toimenpiteitä uuden toimintamallin käyttöönottamisessa.

Kansainvälistymisen verkostomalli

This paper is a Bachelor's degree thesis considering the network model of internationalization. The paper is presented in the program of Industrial Management and International Marketing at Lappeenranta University of Technology. Globalization has increased the importance of internationalization process in which firms create business in networks. The internationalization of firms and establishment of business networks are known to be interconnected. For example, networks may help a firm to penetrate into new markets. The objective in this thesis is to make a literature study to clarify what is meant by the network model of internationalization in academic discussion. How business networks are related to firm's internationalization, what are the reasons why the model was born and how the network theory differs from the earlier theory? Furthermore, we would like to know what are the possible advantages and disadvantages of internationalizing via networks for small and medium-sized enterprises.

Advanced orbital pipe welding

Since the introduction of automatic orbital welding in pipeline application in 1961, significant improvements have been obtained in orbital pipe welding systems. Requirement of more productive welding systems for pipeline application forces manufacturers to innovate new advanced systems and welding processes for orbital welding method. Various methods have been used to make welding process adaptive, such as visual sensing, passive visual sensing, real-time intelligent control, scan welding technique, multi laser vision sensor, thermal scanning, adaptive image processing, neural network model, machine vision, and optical sensing. Numerous studies are reviewed and discussed in this Master’s thesis and based on a wide range of experiments which already have been accomplished by different researches the vision sensor are reported to be the best choice for adaptive orbital pipe welding system. Also, in this study the most welding processes as well as the most pipe variations welded by orbital welding systems mainly for oil and gas pipeline applications are explained. The welding results show that Gas Metal Arc Welding (GMAW) and its variants like Surface Tension Transfer (STT) and modified short circuit are the most preferred processes in the welding of root pass and can be replaced to the Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) in many applications. Furthermore, dual-tandem gas metal arc welding technique is currently considered the most efficient method in the welding of fill pass. Orbital GTAW process mostly is applied for applications ranging from single run welding of thin walled stainless tubes to multi run welding of thick walled pipes. Flux cored arc welding process is faster process with higher deposition rate and recently this process is getting more popular in pipe welding applications. Also, combination of gas metal arc welding and Nd:YAG laser has shown acceptable results in girth welding of land pipelines for oil and gas industry. This Master’s thesis can be implemented as a guideline in welding of pipes and tubes to achieve higher quality and efficiency. Also, this research can be used as a base material for future investigations to supplement present finding.

Suljetun jäähdytysvesiverkon mallinnus

Työssä selvitettiin Neste Oil Porvoon jalostamon tuotantolinja 2 jäähdytysvesiverkon tilaa. Jäähdytysvesiverkon hydraulinen malli päivitettiin ja verifioitiin painemittauksin. Mallia tarkennettiin säätöventtiilien mallinnuksen sekä virhelähteiden tarkastelun perusteella havaituin muutoksin. Mallin verifioinnissa havaittiin huomattavia eroja mallin ja mitattujen paineiden välillä. Tämä johti mallin tarkempaan tarkasteluun, sekä virhelähteiden ja niiden vaikutusten selvittämiseen. Putkivarusteiden mallinnusmenetelmiä, sekä mallinnusperiaatteita vertailtiin keskenään. Koska jäähdytysveden kokonaiskierto oli riittämätön, tarkasteltiin kolmea vaihtoehtoa riittävän kiertovesimäärän aikaansaamiseksi. Nykyisten kiertovesipumppujen rinnanoperointi, sekä riittävän suureksi skaalatun pumpun käyttö simuloitiin. Kolmantena tapauksena arvioitiin lämmönvaihdinkohtaisen kuristussuunnitelman vaikutus putkiston painehäviöön, sekä putkistolle sopiva kiertovesipumppu. Vaihtoehdoille laskettiin suuntaa-antavat investointi- ja käyttökustannukset. Tarkastelun perusteella riittävän suureksi skaalattu pumppu todettiin kannattavimmaksi pienen hintaeron, sekä luotettavamman jäähdytysvesikierron käyttövarmuuden vuoksi. Työssä onnistuttiin tuottamaan yleispätevää tietoa suljetun jäähdytysvesiverkon hydrauliseen mallinnukseen vaikuttavista tekijöistä, sekä niiden vaikutuksesta mallin tarkkuuteen. Selvityksen perusteella tarkasteltua mallia saatiin tarkemmaksi.

Post-industrial 2.0 – Social Web as the second coming of the post-industrial society

This study presents a review of theories of the so-called post-industrial society, and proposes that the concept of post-industrial society can be used to understand the recent developments of the World Wide Web, often described as Web 2.0 or social Web. The study combines theories ranging from post-war management science and cultural studies to software development, and tries to build a holistic view of the development of the post-industrial society, and especially the Internet. The discourse on the emergence of a post-industrial society after the World Wars has addressed the ways in which the growing importance of information, and innovations in digital communications technology, are changing our society. It is furthermore deeply connected with the discourse on the postmodern society, which emphasizes cultural fragmentation, intertextuality, and pluralism. The Internet age is characterized by increasing masses of information that are managed through various technologies. While 1990s Internet technologies often used the network as a traditional broadcasting channel with added interactivity, Web 2.0 technologies are specifically designed to utilize the network model by facilitating communication between various services and devices, and analyzing the relationships between users and objects in order to produce intelligent insight. The wide adoption of the Internet, and recently of Internet-enabled mobile devices, is furthermore continuously producing new ways of communicating, consuming, and producing. Applications of the social Web, such as social media or social networking services, are permanently changing our traditional social, cultural, and economic practices. The study first presents an overview of the post-industrial society, the Internet, and the concept of Web 2.0. Then the concept of social Web is described with an analysis of the term social media, the brief histories of the interactive Web and social networking services, and a description of the concept ―long tail‖, used to represent the masses of information available in the Web that do not receive mainstream attention. Finally, methods for retrieving and filtering information, modeling social and cultural relationships, and communicating with customers, are presented.

Osaamisen johtaminen pk-yrityksen kansainvälisen kasvun elinkaarella

Tutkimuksen tavoitteena oli osaamisen johtamisen holistinen tarkastelu pk-yrityksen kansainvälisen kasvun elinkaarella. Osaamisen johtamisen malli sisältää osaamisen, tiedon, eriasteiset ja hierarkisesti eritasoiset liittoumat ja verkostot sekä internetin tarjonnan organisaation oppimisen ohella. Pk-yrityksen syntyminen, kasvu kotimarkkinoilla ja kansainvälinen kasvu voivat perustua kansainvälisyyteen. Holistinen kansainvälistyminen voi alkaa mistä funktiosta tai prosessista tahansa ja ulottua eriasteisena muihin funktioihin ja/tai prosesseihin. Kansainvälistyminen ja kansainvälinen toiminta voi katketa kokonaan tai funktioitain ja alkaa uudelleen. Tutkimuksen holistisella mallilla analysoitiin tapausyritykset hyödyntämällä osa-aluekronologiaa. Tuloksilla tarkennettiin mallia. Tarkennettu malli korostaa kasvu ja/tai kansainvälistymisärsykkeen/impulssin syntyvän sekä kotiettä ulkomaisilta kysyntä- ja/tai tarjontamarkkinoilta sekä yrityksen sisä- että ulkopuolelta tai olevan piilevänä omistajayrittäjässä. Holistisuus korostaa mallin kaikissa osissa ennen alkua (pre-start) vaiheen asemaa, päättymätöntä uudistumisprosessia. Osaamisen johtamisessa korostuu proaktiivisuus. Jokainen uudistamisprosessi edellyttää olevan osaamisen vahvistamista, ja organisaation ulkopuolisen osaamis- ja tietopääoman hyödyntämistä. Osaamisen johtaminen sisältää varsinaisen ja laajennetun organisaation yksilöiden, ryhmien ja yksiköiden visio- ja strategiaperusteisen johtamisen. Tämä edellyttää sitouttamista, motivointia ja omaehtoisuuden sekä organisaation sisäisen ja ulkoisen kulttuurietäisyyden hyödyntämistä. Yksilön fokus osaamisen johtamisen näkökulmasta on tehtävään sitoutuminen ja itsensä toteuttaminen. Fokukset ovat proaktiiviisia vaihdellen funktioiden ja prosessien elinkaarilla dynaamisesti. Tutkimus myötävaikuttaa omistajayrittäjän roolin korostamiseen, kasvu- ja kansainvälistymisimpulssin ja ennen alkua (pre start) vaiheen holistisuuden ymmärtämiseen laaja-alaisesti. Kasvu- ja kansainvälistymisimpulsseja/ärsykkeitä ja niistä seuraavia pre start vaiheita/osa-alueita on pk-yrityksen elinkaarella (1+n) kappaletta; (n: 0- oo). Malli myötävaikuttaa ymmärtämään aineettomia osaamis- ja tieto-optioita sekä korostaa transnationalpiirteitä kansainvälistä kasvua vahvistavina.

The marketing communications industry in flux: Large B2C advertisers’ viewpoint

The recent digitization, fragmentation of the media landscape and consumers’ changing media behavior are all changes that have had drastic effects on creating marketing communications. In order to create effective marketing communications large advertisers are now co-operating with a variety of marketing communications companies. The purpose of the study is to understand how advertisers perceive these different companies and more importantly how do advertisers expect their roles to change in the future as the media landscape continues to evolve. Especially the changing roles of advertising agencies and media agencies are examined as they are at the moment the most relevant partners of the advertisers. However, the research is conducted from a network perspective rather than focusing on single actors of the marketing communications industry network. The research was conducted using a qualitative theme interview method. The empirical data was gathered by interviewing representatives from nine of the 50 largest Finnish advertisers measured by media spending. Thus, the research was conducted solely from large B2C advertisers’ perspective while the views of their other relevant actors of the network were left unexplored. The interviewees were chosen with a focus on variety of points of view. The analytical framework that was used to analyze the gathered data was built the IMP group’s industrial network model that consists of actors, their resources and activities. As technology driven media landscape fragmentation and consumers’ changing media behavior continue to increase the complexity of creating marketing communications, advertisers are going to need to rely on a growing number of partnerships as they see that the current actors of the network will not be able to widen their expertise to answer to these new needs. The advertisers expect to form new partnerships with actors that are more specialized and able to react and produce activities more quickly than at the moment. Thus, new smaller and more agile actors with looser structures are going to appear to fill these new needs. Therefore, the need of co-operation between the actors is going to become more important. These changes pose the biggest threat for traditional advertising agencies as they were seen as being most unable to cope with the ongoing change. Media agencies are in a more favorable position for remaining relevant for the advertisers as they will be able to justify their activities and provided value by leveraging their data handling abilities. In general the advertisers expect to be working with a limited number of close actors and in addition having a network of smaller actors, which are used on a more ad hoc basis.

Aurinkosähköjärjestelmien vieminen Afrikan kehittyviin maihin

Aurinkosähköjärjestelmien käyttäminen sähkön tuotannossa on kasvanut viime vuosina teknologian hinnan laskun ja tiukentuvien ympäristömääräyksien seurauksena. Monet aurinkosähköön keskittyvät yritykset etsivät uusia markkinoita Afrikan kehittyvistä maista. Aurinkosähkön avulla voidaan vastata kehittyvien maiden kasvavaan sähköntarpeeseen ja samalla vähentää maiden hiilidioksidipäästöjä sekä nostaa maiden kehittyvää elintasoa. Tässä työssä tutkitaan aurinkosähköjärjestelmien viemistä kahteen Afrikan kehittyvään maahan Tansaniaan ja Etelä-Afrikkaan. Työn tavoitteena on kohdemaiden liiketoimintaympäristöjen tutkiminen ja markkinapotentiaalin selvittäminen suomalaisen sähkö- ja automaatiotekniikkaan keskittyvän pk-yrityksen näkökulmasta. Työssä selvitetään Tansanian ja Etelä-Afrikan liiketoimintaympäristöjen ja aurinkosähkömarkkinoiden erityispiirteet. Tuloksissa käsitellään myös sopivinta kansainvälistymistapaa tutkitulle pk-yritykselle sekä haasteita, joita yritys kohtaa Afrikan markkinoilla. Kansainvälistymismalleista tutkimuksessa käsitellään Uppsala-mallia ja verkostomallia.