2. Kaitsmiseks esitatud väitekirjad – Pre-Theses only
Permanent URI for this collection
Vaata ka
Doktoriõppe eeskiri Tartu Ülikoolis
Doktoritööd edastab TÜ Kirjastus vastavalt ülikoolisisesele korrale.
Autoril palume hoolikalt jälgida autoriõiguslikke aspekte ja edastada õigeaegselt informatsioon väitekirja nende osade kohta, mille avaldamiseks õigused puuduvad (ilmunud artiklid, graafilised materjalid etc)
Browse
Browsing 2. Kaitsmiseks esitatud väitekirjad – Pre-Theses only by Issue Date
Now showing 1 - 13 of 13
Results Per Page
Sort Options
Item Regulation of stress response in first episode schizophrenia by monocytes and microglia(2024-04-10) Xuan, Fangling; Tian, Li, juhendaja; Baeza, Claudio Rivera, juhendaja; Vasar, Eero, juhendaja; Lilleväli, Kersti, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondSkisofreenia, keeruline neuropsühhiaatriline häire, mõjutab ligikaudu 1% maailma elanikkonnast ja esitab olulisi väljakutseid selle patobioloogiliste mehhanismide mõistmisel. Käesolev väitekiri keskendub monotsüütide ja mikroglia rolli lahtiharutamisele neuroinflammatoorsetes protsessides skisofreenias, eriti stressi kontekstis. Meie uurimused keskendusid esimese episoodi skisofreeniaga (FES) patsientidele ja loomade stressimudelitele, et selgitada välja nende immuunrakkude vahendatud molekulaarsed mehhanismid. FES patsientidel leiti muutusi monotsüütidega seotud transkriptoomiprofiilides, eriti mitteklassikaliste ja vahepealsete monotsüütide alamrühmades. Lisaks leiti, et suurema stressitundlikkusega FES patsientidel olid väiksemad hipokampuse struktuurid ja muutunud geeniexpressioon, mis oli seotud immuunarenguga. Mikroglia uuenemine leevendas osaliselt kroonilise ettearvamatu stressi (CUS) poolt hiirtel esile kutsutud psühhiaatrilisi käitumishäireid, mõjutades aju transkriptoomikat, mis on seotud arenguprotsessidega nagu aksionaalne ja sünaptiline moodustumine. Veelgi enam, madalama stressi tunnustega FES patsientidel olid väiksemad amügdalad ja kõrgem PLXNB2 ekspressioon, mis oli negatiivselt seotud tajutava stressi raskusega. Hiirtel põhjustas CUS Plxnb2 ekspressiooni languse ja Plxnb2 blokeerimine tekitas ärevust, amügdaloidset suurenemist ja mikroglia hargnemist. Need leiud viitavad sellele, et kuigi monotsüütide alamrühmad ja nende geenid võivad olla tervetel inimestel kahjulikud aju funktsioonile ja kognitsioonile, võivad nad arendada kohanemisvastaseid põletikuga seotud mehhanisme, et leevendada aju- ja kognitiivseid defitsiite FES-is. Mikroglia ümberprogrammeerimine võib pakkuda eeliseid skisofreenias, eriti stressitaju osas. Peale selle toob amügdaloidse mikroglia aktivatsioon, mida võib potentsiaalselt modulleerida Plxnb2, esile uue rakulise ja molekulaarse mehhanismi, mis on seotud skisofreeniaga seotud erinevate stressiomadustega. See uurimus pakub väärtuslikke teadmisi keerulise seose kohta stressi, monotsüütide/mikroglia funktsiooni ja neuronite tulemuste vahel skisofreenias, sillutades teed tulevastele uuringutele ja potentsiaalsetele terapeutilistele sekkumistele.Item Invenitive-locational constructions in Finnish: a mixed methods approach(2024-04-22) Basile, Rodolfo; Lindström, Liina, juhendaja; Huumo, Tuomas, juhendaja; Ivaska, Ilmari, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondErinevates keeltes on erinevaid viise väljendada, kuidas asjad paiknevad ruumis. Sellised erinevad grammatilised strateegiad sõltuvad näiteks sellest, kas räägime kividest, puudest, loomadest või inimestest, kas need on olemas konkreetses või abstraktses kohas, aga ka sellest, kas paiknev asi seisab, magab, või lihtsalt on ruumis olemas. Võime veel väljendada, kas teame midagi rohkem kohast või paikneva asjast. Eesti keeles on näiteks võimalik öelda, et seen on metsas. Sellist lauset kasutatakse kui teame juba midagi teatust seenest, ent mitte palju kohast, kus ta on. Lause annab siis informatsiooni koha kohta ja seda nimetatakse lokatiivseks konstruktsiooniks. Võib ka öelda, et metsas on seen. Selles lauses öeldakse midagi sellest, mida metsas sisaldub: seen. Seen on selles lauses siis indefiniitne, kuid vastupidi mets on siin teatud mets. Seda lausetüüpi nimetatakse eksistentsiaalseks konstruktsiooniks. Nii lokatiivsetes kui ka eksistentsiaalsetes konstruktsioonides on võimalik kasutada erinevaid tegusõnu, et väljendada seene ja metsa välist ruumilist suhet. Näiteks võib öelda, et metsas leidub seeni ilma tähendamata, et keegi oleks seeni otsimas. Oma artiklipõhises doktoritöös uurin siis leiduma-verbiga konstruktsioone Euroopa keeltes ja kutsun neid invenitiivseteks konstruktsioonideks. Keskendun vastava soomekeelse löytyä-verbiga konstruktsioonidele ning analüüsin neid segametoodiliselt. See tähendab, et vaatan sama probleemi erinevatest vaatenurgatest, kasutades nii klassikalisi erialameetodeid kui ka statistikat. Doktoritöö eesmärk on seletada, kui tihti ja laialt seda tegusõna tegelikult kasutatakse soome keeles, kas tal on samad omadused kui teistel tegusõnadel ja kas teda leidub ka muudes Euroopa keeltes. Vastuseks leidsin, et pilt on Euroopa keeltes komplekssem, kui võiks arvata, ja et soome keele on invenitiivsed konstruktsioonid väga laialt ja erinevate tähenduslike funktsioonidega kasutatud. Töö avab uusi uksi keeletüpoloogia ja keelte varieerumise erialadel.Item Child-patient autonomy: interplay between normativity and relationality(2024-04-22) Paron, Kristi; Kutsar, Dagmar, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondÕigus autonoomiale ehk enesemääramisõigus on üks inimõiguste tuumpõhimõtetest. Patsiendi enesemääramisõigus väljendub õiguses anda meditsiiniprotseduuriks või raviks teavitatud nõusolek. See õigus on vahetult seotud meditsiinieetikast pärit patsiendi autonoomia põhimõttega. Kui täiskasvanutena peame iseenesestmõistetavaks, et arsti vastuvõtul on meil õigus küsimusi küsida, oma arvamust avaldada ning lõpuks langetada otsus, siis laste puhul on levinum arusaam, et nad ei ole pädevad oma tervist puudutavates küsimustes kaasa rääkima. Uuringuandmete kohaselt tunnevad lapsed tervishoiuasustustes tihti, et neid ei kuulata ning nad ei saa piisavalt kaasa rääkida. Oma doktoritöös uurin, kuidas rahvusvahelised ja riigisisesed normid reguleerivad lapspatsiendi autonoomiaga seonduvat, kuidas arstid suhtuvad lapspatsiendi autonoomiasse, kuidas nad kaasavad lapsi aruteludesse ja otsustamisse ning kuidas lahendavad laste ja vanemate vahelisi erimeelsusi. Samuti analüüsin, kuidas lapspatsiendi autonoomia igapäevases meditsiinipraktikas toimib, pidades silmas seda, et last esindab tervishoiuasutuses tavaliselt lapsevanem. Doktoritöö tulemused näitavad, et lapspatsiendi autonoomia on suhetekeskne. Lapse, lapsevanema ja arsti vahel tekib eriline kolmiksuhe, mille käigus iga suhteosalise käitumine mõjutab teisi osalisi ja nende käitumist. See omakorda tähendab, et lapse õigus ja võimalus oma tervise küsimustes kaasa rääkida sõltub suurel määral täiskasvanute ja ka lapse enda sotsiaalsetest oskustest. Määrava mõjuga on seejuures lapsevanema käitumine. Lapsevanemad juhendavad sageli oma lapsi arstiga suhtlemisel. Mõned neist julgustavad oma lapsi rohkem arstiga suhtlema, teised aga, vastupidi, piiravad lapse autonoomiat, kas teadliku või alateadliku käitumisega, näiteks rääkides peamiselt ise või vastates ise lapsele esitatud küsimustele. Lisaks sotsiaalsetele aspektidele mõjutab lapspatsiendi autonoomiat ka tervishoiuasutuses loodud füüsiline keskkond. Ruumi kujundus, mööbli paigutus, istekohtade asetus, tööpõhimõtted – kõik sedalaadi tingimused võivad lapse arutelus ja otsustamises osalemist kas toetada või vastupidi, maha suruda.Item Deep learning methods for cell microscopy image analysis(2024-04-24) Ali, Mohammed Abdulhameed Shaif; Fishman, Dmytro, juhendaja; Parts, Leopold, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondRakk on kõigi elusorganismide peamine ehitusüksus ja peaaegu kõigi bioloogiliste protsesside toimumiskoht. Rakud toodavad valke ja energiat, transpordivad materjale ja hävitavad jäätmeid. Nad saavad end mitoosi kaudu paljundada ja suhelda signaaliradade kaudu oma keskkonnaga. Ilma rakkudeta ei oleks elu olemas. Rakkude toimimise mõistmine võimaldab inimestel bioloogiliste protsesside, haiguste ja ravimite kohta rohkem teada saada. Rakud on väga väikesed. Tavalise imetaja rakudiameeter on umbes 10−20 μm, mis on ligikaudu viiendik väikseimast objektist, mida inimene palja silmaga näha on võimeline. Kuna inimese silmal puudub võime näha sellise suurusega objekte, rääkimata nende põhjalikust uurimisest, kasutavad teadlased erivarustust – mikroskoopi. Mikroskoop on seade, mis suurendab väikseid objekte, mida muidu oleks võimatu uurida. Antud doktoritöös analüüsime pilte, mis on saadud laialdaselt kasutatava valgusmikroskoobiga - see on instrument, mis kasutab ära valgust ja selle omadusi, et suurendada mikroskoopilisi objekte. Tänu mikroskoopia arengule on seda valdkonda suudetud viimasel ajal ka märkimisväärselt automatiseerida. Mikroskoopia andmete hulk on hoogsalt suurenenud, sest nüüd saab ühes eksperimendis automatiseeritud korras luua miljoneid pilte [1, 2, 3]. Selliste tohutute pildikogumite uurimiseks on hädavajalikud automatiseeritud ja täpsed analüüsiprotseduurid. Pildianalüüsi tehnikad on pidevalt arenenud. Eriti tõhusaks on osutunud masinõppe algoritmid ja seetõttu kasutatakse neid laialdaselt ka selles valdkonnas. Paljud algoritmid on kergesti kättesaadavad erinevate bioloogiliste piltide analüüsiks mõeldud tööriistade [4] kaudu - ImageJ/Fiji [5], CellProfiler [6], ja Ilastik [7]. Hoolimata selliste tööriistade laialdasest kasutuselevõtust, ei pruugi need vahendid alati anda piisavalt täpseid tulemusi, kuna traditsiooniliste masinõppe algoritmide kasutamine eeldab nii insener-tehnilisi oskusi kui ka valdkonnateadmisi [8]. Selliste lähenemisviiside stabiilsust ja usaldusväärsust mõjutavad ka signaali kvaliteedi varieeruvus ning erinevused pildistamismeetodites, mis on iseloomulikud kõrge läbilaskevõimega rakumikroskoopiale [9,10]. Erinevalt traditsioonilistest masinõppemeetoditest, mis nõuavad hoolikat sisendandmete eeltöötlust, eraldavad sügavõppe meetodid automaatselt asjakohaseid mustreid toorandmest, kasutades selleks mitmekihilisi arvutuslikke mudeleid. Üheks sügavõppe meetodite liigiks olevas konvolutsioonilises närvivõrgus liigutatakse filtreid üle pildi, et tuvastada pildi peamisi tunnuseid ja mustreid. Konvolutsioonilised närvivõrgud saavutavad tipptasemel tulemusi ülesannetes nagu pildi klassifitseerimine [11, 12], objekti tuvastamine [13, 14] ja segmenteerimine [15, 16]. Sügavõppe kiire areng on pidevalt loonud uusi teadmisi, mida saaks mikroskoopiaga seotud pildianalüüsis ära kasutada, kuid mida pole sellel eesmärgil veel täielikult rakendatud. Doktoritöö algas süvaõppe uusimate meetodite rakendamisega rakutuumade segmenteerimiseks, mis on sageli üks esimesi samme raku mikroskoopiapiltide töötlemise protsessides. Täpne rakutuumade segmenteerimine on ülioluline paljude bioloogiliste rakenduste kontekstis. Näiteks on rakutuuma struktuuri ja morfoloogia kõrvalekalded sageli seotud haigustega nagu vähk. Seega aitab tuumade segmenteerimine ja nende omaduste uurimine kaasa vähidiagnoosimisele ja haiguse kulu jälgimisele [17]. Tuumade tuvastamist rakendatakse ka rakkude jälitamiseks, mille abil on omakorda võimalik uurida rakusüsteemide käitumist ning selle muutumist erinevate ravimite toimel [18]. Peamiseks fookuseks olid helevälja mikroskoobipildid, kuna neid on suhteliselt lihtne toota, kuid raske kontrollida ja analüüsida. Me katsetasime tuumade segmenteerimiseks mitmeid tipptasemel mudeliarhitektuure ja lõime ka uue arhitektuuri, PPU-Net [19]. Hinnatud mudelid saavutasid varieeruvaid tulemusi tuumade segmenteerimisel heleväljapiltidelt - PPU-Net saavutas aga tollel hetkel olemasolevate tipptaseme mudelitega võrdseid tulemusi, kasutades selleks 20 korda vähem treenitavaid parameetreid, mis muutis selle konkurentidest kergemaks ja vähem keerukamaks. Samuti uurisime mudelite ebastabiilsete tulemuste põhjuseid erinevatel rakutüüpidel ja üksikutel piltidel, vajalike treeningpiltide arvu ja kõige sagedamaid vigade allikaid. PPU-Net segmenteerimisvigade põhjuste uurimisel leidsime, et anomaaliate olemasolu piltidel (signaal, mis ei kajasta oodatut) on suur veaallikas. Seega tahtsime paremini mõista anomaaliate probleemi. Uurisime erinevaid andmekogumeid ja leidsime, et anomaaliad esinevad erinevates kujudes ja suurustes ning need võivad oluliselt moonutada järgnevaid analüüse. Nende mõju leevendamise eesmärgil lõime raamistiku, mis määratleb ja eemaldab anomaaliad minimaalse inimtööga, tehes ainult pilditasemel märgendeid, mitte töömahukaimaid pikslitasemel märgendeid [20]. Kuna anomaaliad on oma olemuselt keerulised ja nende märgendamine pikslitasemel on töömahukas ja aeganõudev, siis pakkusime välja ainult pilditasemel märgendite kasutamise selle ülesande jaoks. Esiteks pakkusime välja ScoreCAMi nimelise meetodi kasutamise [21], mille eesmärk on tõlgendada sügavõppe pildiklassifitseerimise algoritme, tuues esile pildi osad või tunnused, mille põhjal langetab sügavõppe meetod oma otsuse. Kui sügavõppe meetod klassifitseerib, kas pildil esineb anomaaliaid või mitte, siis hüpoteesi kohaselt on sügavõppe mudeli otsuse tegemisel kõige mõjukamaks pildi osaks või tunnuseks just anomaalia - see hüpotees tõestati hiljem empiiriliselt. ScoreCAMi väljundit kasutati hiljem pseudo-märgenditena segmenteerimismudeli treenimiseks [20]. Sel moel ühendame pikslitasemel segmenteerimise kvaliteedi ja pilditasemel märgendite hankimise mugavuse. Nimetasime oma väljapakutud raamistiku ScoreCAM-U-Netiks ning näeme ette, et tulevikus muutub soovimatute objektide eemaldamine tõenäoliselt kõigi suuremahuliste mikroskoopiaeksperimentide standardprotsessi osaks. Lõpuks rakendasime omandatud teadmisi pärismaailma kontekstis. Uurisime sügavõppe meetodite kasutamise väärtust anomaaliate eemaldamiseks ja segmenteerimiseks ravimite avastamise uurimistöös. Selleks tegime koostööd keemikute ja bioloogidega, kes uurivad ühte silmapaistvamat rakumembraani retseptorit - M4. Vaatamata selle kasvavale tähtsusele, on osutunud keerukaks luua uusi ravimeid, mis oleksid suunatud sellele retseptorile [22]. Meie koostööpartnerid kasutasid kõrge afiinsusega fluorestseeruvaid ligande, et uurida sidumisinteraktsiooni M4 retseptoriga. Selleks on vaja eraldada rakud ja uurida nendes olevat fluorestsentssignaali, mille tugevus sõltub valgu ja ligandi vahelise afiinsuse tugevusest ning ligandi kontsentratsioonist. Fluorestseerivate ligandide poolt rakkudes tekitatud signaal ei osutunud piisavaks, et mudel saanuks eristada rakku taustast. Seega otsustasime segmenteerida rakke keerukamast, kuid fluorestseerivusest sõltumatutest heleväljapiltidest. Esiteks kasutasime sügavõpet rakukehade segmenteerimiseks heleväljapiltidelt. Järgmisena analüüsisime fluorestseeruvat signaali rakkudest, mis eraldati vastavatelt fluorestseeruvatelt piltidelt segmenteerimistulemustest saadud rakukoordinaatide abil. Seejärel uurisime anomaaliate eemaldamise mõju heleväljapiltide signaalile, mis tulenes retseptori-ligandi interaktsioonist. Näitasime, et anomaaliate eemaldamine muutis signaali rohkem erapooletutuks ja et meie loodud mudeli kasutamine nende eemaldamiseks andis peaaegu optimaalse tulemuse.Item Characterization of MPK and HT1 kinases in CO2-induced stomatal movements(2024-05-02) Yeh, Chung-Yueh; Wang, Yuh-Shuh, juhendaja; Kollist, Hannes, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondTaimed muudavad atmosfääri süsinikdioksiidi (CO2) fotosünteesi teel energiarikasteks orgaanilisteks ühenditeks ning selle protsessi käigus vabaneb hapnikku mis on vajalik inimestele ja teistele heterotroofsetele organismisele. Seetõttu on oluline mõista, kuidas taimed toimivad muutuvates keskkonnatingimustes. Kaitserakud, mis moodustavad taimede lehtedes stomataalseid poore, reguleerivad taime gaasivahetust. Taimed peavad säilitama tasakaalu fotosünteesiks vajaliku CO2 omastamise ja veeauru väljutamise vahel läbi stomataalsete pooride. See tasakaal on taimede ellujäämiseks muutuvates keskkonnatingimustes ülioluline. Kõrgenenud CO2 vallandab stomati sulgemise ja see mõjutab lehtede temperatuuri, veekasutuse tõhusust, taimede kasvu ja saagikust. Molekulaarseid mehhanisme, mis määravad, kuidas taimed tunnetavad CO2 kaitserakkudes ja edastavad selle signaali stomataalse ava reguleerimiseks, ei mõistetud täielikult. Selles lõputöös pakkusime välja stomataalse CO2 tuvastamise mudeli. Näitasime, et interaktsioon mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaaside (MPK) MPK4/12 ja HIGH LEAF TEMPERATURE 1 (HT1) vahel moodustab kaitserakkudes kaua otsitud primaarse stomataalse CO2/vesinikkarbonaadi anduri. Lisaks näitasime, et CO2 tundlikkuse mehhanism ei sõltu MPK12 kinaasi aktiivsusest. Käesolevas lõputöös esitatud järeldusi saab edasi kasutada moduleeritud veekasutuse efektiivsusega põllukultuuride kavandamiseks tõusvas atmosfääri CO2 keskkonnas.Item Regional international law in Eurasia(2024-05-02) Simonyan, Artur; Mälksoo, Lauri, juhendaja; Kiviorg, Merilin, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondVäitekirjal on kaks eesmärki: suurem ja väiksem. Doktoritöö põhieesmärk on uurida, kuidas Venemaa on üritanud nõukogudejärgses Euraasias struktuurselt konsolideerida ja kujundada eraldi regionaalset rahvusvahelist õigust, milliseid tulemusi see on andnud ja kuidas nõukogudejärgsed Euraasia riigid on sellele reageerinud. Väiksem eesmärk on arutleda, kuidas regionaalsel tasandil jõudude ühendamine võib rahvusvahelise õiguse tõhusat kohaldamist soodustada. Pärast ülevaadet erinevatest teoreetilistest raamistikest väidetakse esiteks, et rahvusvahelise õiguse teaduses ei ole kindlat regionaalse rahvusvahelise õiguse määratlust, mis tuleks heaks kiita või tagasi lükata. Rahvusvahelise õiguse uurimises eristatakse kahte liiki regionaalset rahvusvahelist õigust: vertikaal-apologeetiline ja horisontaal-utopistlik. Kui vertikaal-apologeetiline nägemus on seotud suurriikide poliitikaga ja on põhimõtteliselt imperialistlik, siis horisontaal-utopistlik käsitlus arvestab regionaalsete eripäradega. Selle eristuse põhjal on selge, et Venemaa püüdlused nõukogudejärgses Euraasias rahvusvahelist õigust konsolideerida on vertikaal-apologeetilised. Teise väite aluseks on tähelepanekud nõukogudejärgse Euraasia lõimimiseks loodud regionaalsete organisatsioonide õigusest ja sellest, kuidas Venemaa on rahvusvahelise õiguse norme ja põhimõtteid (väär)kasutanud, ning see ütleb, et Venemaa on püüdnud välja töötada uut õiguslike põhimõtete, normide ja diskursuste kogumit, mis oleks kooskõlas tema geopoliitiliste eesmärkide ja ideoloogiaga. Selles kontekstis on konkreetsemalt analüüsitud supranatsionaalsust ja ajalooliste õiguste kontseptsioone, mida Venemaa oma konsolideerimispüüdlustes kasutab. Venemaa on nendesse püüdlustesse kaasanud ka regiooni rahvusvahelise õiguse juriste. Kuigi vormiliselt on Venemaal õnnestunud moodustada Venemaa-kesksetes ühiskondlikes struktuurides tegutsevatest rahvusvahelise õiguse spetsialistidest eraldiseisev episteemiline kogukond, ei ole ta suutnud muuta neid Venemaa apologeetideks. Väitekirja lõpetuseks esitatakse arutlus sellest, kuidas regionaalset rahvusvahelist õigust saaks kasutada raamistikuna rahvusvahelise õiguse tõhusamaks kohaldamiseks nõukogudejärgses Euraasias. Desovjetiseerimisprotsessi vaatluse põhjal esitatakse järeldused põhimõtte uti possidetis juris euraasialiku tõlgenduse kohta.Item Military AI and autonomous weapon systems: an interdisciplinary exploration of ethical, legal, and sociological aspects(2024-05-08) Pekarev, Janar; Kalmus, Veronika, juhendaja; Tartu Ülikool. Sotsiaalteaduste valdkondÜha enam delegeeritakse avaliku sektori funktsioone tehnoloogiale. Olgu selleks e riik, e-õpe koolides või liiklusjärelvalve. Kujutage ette maailma, milles on sõjalise jõu kasutamine delegeeritud masinatele. See oleks nagu stseen filmist „Terminaator“, kus peategelane kirjeldab tapjarobotit, mis on peatumatu ning millel puudub hirm ja empaatiavõime. Selles kõhedust tekitavas narratiivis ütleb üks tegelane: „Aga me ei suuda veel selliseid asju teha.“ Selle peale vastab teine: „Veel mitte, aga neljakümne aasta pärast juba suudame.“ Film linastus 1984. aastal. Autonoomseid relvasüsteeme võib õigustatult pidada järgmiseks revolutsiooniliseks verstapostiks sõjateaduses pärast püssirohu ja tuumarelva leiutamist. Elu ja surma puudutavate otsuste delegeerimine masinatele on käivitanud eksistentsiaalse sisuga debati, mille keskmes on eetilised, õiguslikud ja sotsioloogilised kategooriad. Kaasaegsed relvajõud püüavad vähendada inimeste kohalolekut lahinguväljal ja toetuvad üha enam mehitamata platvormidele, et täita monotoonseid või ohtlikke ülesandeid pikema aja vältel. Ühelt poolt on mehitamata sõjapidamise eeliseks inimlike füsioloogiliste ja psühholoogiliste piirangute puudumine, teiselt poolt ollakse väga selgelt algoritmilise sõjapidamise vastu, sest masinate käitumine võib olla ettearvamatu. See tähendab, et autonoomsete relvade langetatud otsused võivad olla sõjaliselt ratsionaalsed, kuid mitte tingimata humaansed, õiguslikult kaalutletud ega ühiskondlikult vastuvõetavad. Tehisintellekti relvastamises on veel väga palju teadmatust, mille ulatus ja mõju on suures osas uurimata, kuid on ilmne, et autonoomsete relvasüsteemidega kaasnevad keerukad väljakutsed. Pelgalt arvutusvõimsusel ja andmetel põhinevad ratsionaalsed valikud ei tohiks kunagi saada ülekaalu militaarsetes otsustusprotsessides, kuna algoritmid ei suuda moraalseid tõekspidamisi genereerida. Siiski on ekslik mõelda sõjalisest tehisintellektist kui tapjarobotist. Pigem tuleb tuvastada autonoomse relvasüsteemi tugevused ja nõrkused ning need oskuslikult ära kasutada, sest algoritmilise sõjapidamise tulevik on endiselt inimeste endi määrata.Item Advances in microarray-based copy number variation discovery and phenotypic associations(2024-05-10) Jõeloo, Maarja; Mägi, Reedik, juhendaja; Metspalu, Andres, juhendaja; Salumets, Andres, juhendaja; Morris, Andrew P., juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondBioloogiatunnist teame, et igal inimesel on kogu DNAst kaks koopiat – üks emalt, teine isalt. Uurides genoomi lähemalt, võib aga mitmete DNA piirkondade puhul näha sellest reeglist kõrvalekaldeid. Neid põhjustavad muutused inimese genoomis, mille tulemusena on mingi DNA piirkond kadunud või mitmekordistunud, ning mida nimetatakse DNA koopiaarvu variatsioonideks (ingl. k. copy number variation ehk CNV). Algselt seostati CNVsid eelkõige raskekujuliste arenguhäiretega, kuid nüüdseks on teada, et CNV piirkondi leidub kõigi inimeste DNAs. Sellest hoolimata on CNVde mõju inimese terviseriskidele hinnatud märkimisväärseks. Et nende efekti paremini kaardistada, oleme oma töös keskendunud CNVde analüüsimetoodika arendamisele ning CNVde ja haiguste ning muude meditsiiniliselt oluliste tunnuste vaheliste seoste tuvastamisele. CNV piirkondade määramine on arvutuslikult keerukas ning valepositiivsete leidude osakaal on suur. Et hinnata iga leitud CNV piirkonna usaldusväärsust, lõime kvaliteedimudeli, mille kasutamine suurendas oluliselt CNVde ning huvipakkuvate tunnuste vaheliste seoste tuvastamise võimekust. Ülejäänud töös keskendusimegi selliste seoste leidmisele. Koostöös erinevate andmekogude ja biopankadega tuvastasime kokku mitusada seost CNVde ning mitmete haiguste ja muude tunnuste vahel. Nägime, et tihti on üks CNV seotud mitmete väga erinevate haiguste või tunnustega. Ühte sellist, inimese 16. kromosoomis paiknevat CNVd, mida oli varasemalt seostatud autismi, skisofreenia, pea ümbermõõdu, ja kehamassiindeksiga, seostasime lausa 38 erineva tunnusega, sealhulgas puberteedi alguse vanusega. Piirkonda lähemalt uurides leidsime sealt kaks geeni, millele ennustasime põhjuslikku mõju puberteedieale. Kokkuvõttes parendab meie töö CNVde määramise metoodikat ning kaardistab uusi haiguste ja muude tunnustega seotud CNVsid ning nendes paiknevaid põhjuslikke geene. Nende analüüsidega astume sammu lähemale huvipakkuvate tunnuste geneetilise tagapõhja täielikule määramisele.Item Synergy of earth observation data to advance monitoring of optically complex waters(2024-05-13) Ansper-Toomsalu, Ave; Alikas, Krista; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondJärved ja rannikualad on veeökosüsteemi väga olulised osad, mistõttu on järjepidev seire vajalik. Neid mõjutavad inimtekkelised tegurid, kuid arvesse tuleks ka võtta looduslikke tegureid, nagu päevast ja sesoonset dünaamikat. Kopernikuse programmi satelliitidel Sentinel-2 ja Sentinel-3 on potentsiaal täiendada veekvaliteedi seiret Euroopa Liidu Veepoliitika Raamdirektiivi alusel. Satelliidiandmete kasutamine veekogude seireks on aga keeruline atmosfääri koostise, vees sisalduvate optiliselt aktiivsete ainete ja kalda mõju tõttu. Nendel põhinevate rakenduste arendamiseks on oluline kogu kaugseire andmete töötlemisahel. Oluline on vähendada mõõtemääramatusi igas töötlemisahelas alustades satelliidiandmete valideerimiseest kohapeal mõõdetud andmetega kuni rakenduse lõpliku väljatöötamiseni. Käesolev töö näitas, et tuleb lähtuda uuritavast parameetrist, veetüübist ja maapinna mõjust. Kuna klorofüll a on põhiparameeter vee ökoloogilise seisundi hindamisel, siis töös testiti ja arendati klorofüll a algoritme Sentinel-2 satelliidi jaoks, millel on sobiv ruumiline lahutus väikeste järvede seireks. Nii kohapeal mõõdetud andmete kui ka satelliidiandmete kombineerimine võib parandada ökoloogilise seisundi hindamist, sest rohkem andmeid on kättesaadavamad, mis võimaldab näha dünaamikat ja suundumusi. Töös leiti, et klorofüll a algoritmide sobivus sõltus optilisest veetüübist ja seetõttu leiti sobivad algoritmid. Ökoloogilise seisundi hindamise parandamiseks loodi optiliste ja altimeetria andmete vahel sünergia, et eemaldada veetaseme mõju veekvaliteedi parameetritest. Selline lähenemisviis arendab seirevõimalusi kasutades kaugseire andmeid hinnates veekogude ökoloogilist seisundit.Item Decoding genetic associations of female reproductive health traits(2024-05-15) Pujol Gualdo, Natàlia; Laisk, Triin, juhendaja; Mägi, Reedik, juhendaja; Piltonen, Terhi, juhendaja; Arffman, Riikka, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondGeneetiline varieeruvus, eriti üksiku nukleotiidi polümorfismid, mõjutavad erinevate komplekshaiguste eelsoodumust. Ülegenoomsed seoseuuringud (GWAS) on leidnud tuhandeid seoseid erinevate geneetiliste variantide ja haiguste vahel. Samas on teadmised naiste reproduktiivtervise tunnuste geneetilise eelsoodumuse osas piiratud, kuna vaid väike osa kõigist GWAS uuringutest keskendub sellele valdkonnale. Populatsioonipõhised biopangad, nagu Eesti geenivaramu, ning rahvastikupõhised sünnikohordid, nagu Northern Finland Birth Cohort 1966, pakuvad väärtuslikku raamistikku selle valdkonna uuringuteks. Tänu metoodika arengule saab GWAS tulemuste põhjal haigusega seotud geneetilistest variantidest liikuda edasi potentsiaalselt mõjutatud geenide, valkude, bioloogiliste radade ja kudedeni. Seega on GWAS uuringud aluseks uutele hüpoteesidele, mida saab kinnitada funktsionaalsete eksperimentide abil. Tunnuste geneetilise komponendi mõistmine on oluline, kuna see võib anda ülevaate haiguse etioloogiast, ja pakkuda uusi võimalusi haigusriskide ennustamiseks ja uuteks ravimsihtmärkideks. GWAS tulemuste põhjal saab koostada ka polügeenseid riskiskoore (PRS), mis annavad kokkuvõtliku hinnangu indiviidi geneetilisele eelsoodumusele teatud tunnuse osas. PRSi abil saab hinnata haigusriske ja lisaks saab seda kasutada vahendina haiguse bioloogia täiendavaks uurimiseks, näiteks seoses kaasuvate haigustega. PRS-id on kesksel kohal nn personaalmeditsiini poole püüdlemisel. Käesoleva doktoritöö eesmärk on dešifreerida naiste reproduktiivtervise teatud tunnuste geneetilisi aluseid ülegenoomsete seoseuuringute abil ning kasutadaa PRS-i nii riskide stratifitseerimisel kui ka tunnuste bioloogia uurimisel. Minu teadustöö ühendab genoomika ja naiste reproduktiivtervise ning loob uusi teadmisi, kasutades selleks suuri genoomikaandmestikke, mida täiendavad elektroonsed terviseandmed ja bioloogilised mõõtmised.Item Adam Reinhold Schiewe. Esimese Eesti baptistikoguduse rajaja elulugu(2024-05-15) Linder, Üllas; Lehtsaar, Tõnu, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondUurimuse käsitleb Poola sakslasest baptistijutlustaja Adam Reinhold Schiewe (22.05.1843–29.12.1930) elulugu. Schiewe tegutses tänapäevaste piiride järgi viies riigis: Poolas, Volõõnia piirkonnas Ukrainas, Peterburi saksakeelses koguduses Venemaal (ja samal ajal ka Eestis) ning Saksamaal. Suurima jälje jättis Schiewe Eestisse, kus ta rajas 1884. aastal Haapsalus esimese baptistikoguduse ja oli Eesti baptismi tegelik juht 11 aastat. Uurimuse kirjutamise ajendiks oli vajadus mõista baptismi kui ühe Eestis tegutseva uskkonna ajaloolist tausta, väärtustada omaaegset mõjusat isikut, täpsustada senist pilti Schiewest ja tuua ta välja aja kulgemisest tingitud varjust. Uurimuse teemadeks on baptismi põhimõtted ja ajalugu, Schiewe kirjalik pärand, Schiewe päritolu ja perekond, kuidas Schiewest sai baptist ja jutlustaja, Schiewe ilmalik ja vaimulik haridus ning kuidas ta neid rakendas, Schiewe jutlustajana ja pastorina, Schiewe kui usu pärast tagakiusatu (sh Volõõniast väljasaatmine), Schiewe vaimulike ja majandusprobleemide lahendajana, Schiewega seotud olulised isikud – tema suhtumine neisse ja nende suhtumine temasse, olud, milles Schiewe elas ja tegutses – millised need olid enne ja millisteks kujunesid pärast teda, Schiewe kujutamine mittebaptistlikus ajakirjanduses, Schiewe suhted riigivõimuga, Schiewe jt sakslaste kirjeldused eestlastest, Schiewe vaimulikud vaated ning hinnang Schiewele, sh varasemate hinnangute kinnitamine või ümberlükkamine. Autor väidab, et tal õnnestus koostada allikatega põhjendatud, seniseid teadmisi oluliselt laiendav, mitmeid probleemseid seikasid lahendav ja vigu parandav Schiewe teaduslik elulugu, täita sellega üks tühik kirikuloos. Autori hinnangul on Schiewe väärt soliidset kohta ülemaailmse baptismi ajaloos, sest ta viis baptismi uuele maale – Eestisse. Ta peaks leidma kindlama koha ka nende maade baptismi ajaloos ja kirikuloos, kus ta töötas.Item Genetic variation of grassland plants in changing landscapes(2024-05-16) Reinula, Iris; Aavik, Tsipe, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondHiljutised maakasutuse muutused on toonud kaasa ulatusliku looduslike ja poollooduslike koosluste killustumise. Paljud poollooduslikud rohumaad ehk pärandniidud on kinni kasvanud või muudetud intensiivselt majandatavaks põllumaaks, mis on halvendanud niidutaimede kasvukohatingimusi. Selle tulemusena on elurikkus, sealhulgas geneetiline mitmekesisus (liigi- või populatsioonisisene mitmekesisus) märkimisväärselt kahanenud. Kuna geneetiline mitmekesisus tagab organismide võime keskkonnamuutustega kohastuda, on selle kaitsmine ja säilitamine ülioluline. Doktoritöö eesmärk oli hinnata maastiku struktuuri ja maakasutuse muutuse mõju rohumaade taimede geneetilisele mitmekesisusele ja geenivoolule. Töös kasutasin uurimisliikidena mägiristikut (Trifolium montanum) ja harilikku nurmenukku (Primula veris). Leidsin, et poollooduslikud niidukooslused, eriti kõrgema servatihedusega pärandniidud populatsioonide ümbruses, toetavad niidutaimede geneetilist mitmekesisust, kuid metsa mõju geneetilisele mitmekesisusele oli muutlik. Uurisin ka taimepopulatsioonide vahelise maastiku mõju geenivoolule (geneetilise info vahetus populatsioonide ja isendite vahel õietolmu või seemnete leviku teel) nende vahel. Leidsin, et tavaliselt eeldatav muster, kus geograafiliselt kaugemal asuvad populatsioonid on ka geneetiliselt erinevamad, kehtib vaid teatud olukordades. Suurem niidukoosluste osakaal populatsioonide vahel hõlbustas geenivoolu. Avatud ning kinnikasvanud pärandniitudel läbiviidud uuringus leidsin, et adaptiivne geneetiline mitmekesisus oli kinnikasvanud loopealsetel kõrgem kui avatud loopealsetel, neutraalne geneetiline mitmekesisus püsis aga muutumatuna, viidates sellele, et taimepopulatsioonid on uute keskkonnatingimustega kohastumas. Üldiselt leidsime, et kuigi rohumaataimede geneetilist mitmekesisust mõjutab kinnikasvamine ning tuleks püüelda heterogeensete rohumaade poole, tuleb looduskaitseliste tegevuste plaanimisel arvestada skaalade, viibinud vastuste ja maakasutuse ajalooga.Item The role of helicases Hmi1 and Irc3 in yeast mitochondrial DNA maintenance(2024-05-16) Sillamaa, Sirelin; Sedman, Juhan, juhendaja; Jõers, Priit, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondMitokonder on multifunktsionaalne rakuorganell, mille üheks olulisemaks ülesandeks on oksüdatiivne fosforüleerimine, mille tagab mitokondriaalne hingamisahel. Hingamisahel pannakse mitokondris kokku põhiliselt tuuma genoomi poolt sünteesitud valkudest, kuid väikene osa valke sünteesitakse ka mitokondri enda väikese genoomi poolt. Mitokondriaalse DNA säilitamine on oluline eukarüootse raku ellu jäämiseks ja ka väiksemad ümberkorraldused mitokondri genoomis viivad inimestel erinevate mitokondriaalsete haiguste tekkimiseni. Pagaripärm S. cerevisiae on eriline mudelorganism, kuna suudab fermentatiivsel süsinikuallikal ellu jääda ka ainult osalise või täielikult puuduva mitokondriaalse DNA-ta. See võimaldab uurida erinevate valkude puudumise mõju mitokondriaalse DNA säilimisele. Üheks selliseks valkude grupiks on helikaasid, mis kasutavad erinevate nukleiinhapete modifitseerimiseks ja lahti sidumiseks ATP hüdrolüüsi energiat. Käesolev doktoritöö keskendub kahe pärmi-spetsiifilise mitokondriaalse DNA helikaaside Hmi1 ja Irc3 funktsiooni uurimisele. Doktoritöö tulemused näitavad, et Irc3-laadsed helikaasid on olulised hargnenud DNA molekulide modifitseerimises, et vältida kahjustatud ja katki läinud DNA molekulide kuhjumist rakus, mis viiks aja jooksul mitokondriaalse DNA kadumiseni. Lisaks sellele on Irc3-laadse helikaasid tõenäoliselt olulised ka RNA metabolismis ja see funktsioon, võib mõjutada ka mitokondriaalse DNA säilimist. Hmi1 helikaas on hädavajalik funktsionaalse mitokondriaalse genoomi säilimiseks S. cerevisiae rakkudes. Erinevalt paljudest teistest helikaasidest ei ole ATP hürdolüüs hädavajalik Hmi1 funktsioneerimiseks. Doktoritöö tulemused näitavad, et Hmi1 omab mitokondris nii ATP hüdrolüüsist sõltuvat kui ka sõltumatut funktsiooni. Selle doktoritöö tulemused laiendavad meie arusaama mitokondriaalsete helikaaside mitmekülgsusest ja aitavad kaasa mitokondriaalse DNA säilimise komplekse süsteemi mõistmisele.