Sienten virukset ja 100 miljoonan palan palapeli

Juurikääpä aiheuttaa metsäteollisuudelle kymmenien miljoonien eurojen tappiot vuosittain.

Luonnonvarakeskuksen tutkimusprofessori Eeva Vainio etsii lahottajasienten viruksia ja tutkii niiden ominaisuuksia. Tavoitteena on tautien käyttö lahottajien torjunnassa ja kymmenien miljoonien säästöt metsäteollisuudelle.

Jos näet tutkimusprofessori Eeva Vainion sienestämässä, ei ehkä kannata vakoilla hänen parhaita sienestyspaikkojaan. Sillä Vainiota eivät Espoon metsissä kiinnosta herkkutatit tai kanttarellit. Luonnonvarakeskuksen tutkijaa kiinnostavat juurikäävät, mesisienet ja muut puiden lahottajasienet. Ja eivät ne mitättömiä sieniä olekaan. Esimerkiksi kuusenjuurikääpä aiheuttaa maannousematautia, jossa puun tyvi ja juuristo voivat lahota jopa useiden metrien korkeuteen.

Lahottajasienet eivät yleensä ole toivotuimpien sienilöytöjen listalla. Paitsi että niitä ei useimmiten voi syödä, ne aiheuttavat Suomen metsätaloudelle kymmenien miljoonien tappiot vuosittain. Yhden ainoan juurikäävän tiedetään tartuttaneen yli 50 puuta. Mesisieni puolestaan tekee maahan pitkiä rihmastoja, joilla se kurottaa puusta toiseen.

”Tutkijan näkökulmasta lahottajasienet ovat silti paljon kiinnostavampia kuin syötävät sienet”, Vainio vakuuttaa.

Virusten vaivaamat sienet

Mutta oikeastaan sienet, vaikka kiehtovia ovatkin, eivät ole Vainion varsinainen kiinnostuksen kohde. Tutkimusprofessorin erityinen mielenkiinnon aihe löytyy sienten sisältä. Luonnonvaraisissa sienissä elää runsaasti niihin erikoistuneita viruksia. Näiden taudinaiheuttajien avulla Vainio toivoo vielä jonakin päivänä torjuvansa lahottajasienten tuhoja.

Sienten viruksista ei tiedetä vielä läheskään kaikkea. Yksi asia on kuitenkin varma: niitä on paljon. Kun tekniikat virusten löytämiseksi sienistä ovat kehittyneet, viruksia löytyy koko ajan lisää. Vainion mukaan melkein jokaisessa tutkitussa sienessä elää viruksia.

”Tai ihan kaikissa sieniyksilöissä ei ole, mutta lähes kaikilla tutkimillamme lajeilla on”, Vainio kertoo.

”Ja tiedon lisääntyessä voi käydä niinkin, että jos aiemmin viruksettomiksi todettuja sieniä analysoitaisiin uudelleen ja tutkittaisiin uusimman tiedon valossa, tunnistettaisiin niistäkin viruksia.”

Toisin kuin eläinten virukset, sienten virukset aiheuttavat harvoin ärhäköitä, koko sieniyksilölle kohtalokkaita tauteja. Sienten virukset eivät leviä kovinkaan tehokkaasti: viruksen leviäminen sienestä toiseen vaatii tyypillisesti kontaktin tai jonkinlaisen ulkopuolisen kuljettajan, kuten infektoituneesta solusta viruksen saaneen ja sen eteenpäin toiseen yksilöön siirtäneen hyönteisen. Niinpä isäntänsä nopeasti tappavan viruksen omatkaan tulevaisuudennäkymät eivät ole kummoisia.

Edes samassa yksilössä virus ei aina leviä kovinkaan tehokkaasti. Esimerkiksi juurikäävässä, joka voi kasvaa hehtaarin laajuiseksi, saattaa olla samaan aikaan osia, joita infektio estää kasvamasta, ja toisaalla täysin terveitä osia.

”Voi esimerkiksi olla yksilö, josta puolet on infektoitunut ja puolet ei. Ja silti se elää sellaisena kymmeniä tai satoja vuosia.”

Silti Vainio kertoo joskus ihmettelevänsä virusten määrää.

”Luulisi, että se haittaisi solun toimintaa.”

100 miljoonan palan palapeli vaatii supertietokonetta

Virusten löytäminen sienistä ei ole ihan helppoa, koska tartuntaa ei läheskään aina näe ulospäin. Virukset ovat myös liian pieniä tavallisilla mikroskoopeilla havaittaviksi.

Niinpä viruksen löytääkseen täytyy katsoa solun sisään. Tehokkain tapa tähän on tutkia sienisolun sisältämää RNA:ta. Kaikkien elollisten olentojen soluissa olevan RNA:n voi ajatella eräänlaisena käyttökopiona solun perimän sisältävästä DNA:sta.

Toisin kuin koko perimän sisältävä DNA, kattaa yksi RNA-pätkä vain yhden geenin. Sen se välittää DNA:lta eteenpäin ohjeeksi, jonka mukaan solu tuottaa proteiineja.

Kaikki RNA ei kuitenkaan ole aina peräisin solun omasta DNA:sta. Jos solussa on virus, tuottaa se RNA:ta, jolla se pyrkii alistamaan solun tuottamaan itsestään kopioita. Jos solusta löydetään virusperäistä RNA:ta, voidaan sen pohjalta tunnistaa myös soluun päässyt virus.

Tämä tarkoittaa kuitenkin melkoisen palapelin kasaamista. RNA-analyysi tehdään hajottamalla solu ja keräämällä talteen kaikki sen sisältämät RNA-molekyylit.

Valitettavasti tekniikka tuottaa solun sisältämästä RNA:sta noin 100 emäsparin mittaista silppua. Tästä massasta tunnistetaan ja siivotaan pois RNA:n rakenteesta vastaava ribosomaalinen RNA. Tämän jälkeen jäljelle jää noin 100 miljoonaa noin sadan emäsparin pätkää. Näistä pyritään sitten laskennallisesti rakentamaan uudelleen ehyitä, muutaman tuhannen emäksen mittaisia pätkiä.

Tällaisen palapelin kokoaminen ei onnistu ilman supertietokoneita.

Yhden sienisolun RNA-massan kasaaminen alkuperäiseen muotoonsa vie biljoonia laskutoimituksia. Supertietokoneelta se vie muutamia tunteja.

Tuntemattomia lajeja lähimetsästä

Supertietokoneiden käyttö sienivirusten tutkimuksessa on melko uutta. Viranomaisena Luonnonvarakeskus sai kohtuuhintaisen käyttöoikeuden koneelle vasta vuonna 2020. Se on kuitenkin mullistanut virusten etsimisen: niitä löytyy jatkuvasti uusia.

”Biologille on aina jännittävää, kun koko ajan löytää jotain uutta ja tieteelle tuntematonta”, Vainio kuvaa.

”Tässä voi vähän kuin tehdä tutkimusmatkoja menemättä Amazonille.”

Hänen tutkimusryhmänsä on löytänyt kymmeniä uusia, ennen tuntemattomia viruksia.

Virusten tutkiminen ei kuitenkaan jää pelkkään löytämiseen. Sen jälkeen Vainio kollegoineen yrittää selvittää, miten virukset leviävät ja miten ne vaikuttavat sienen toimintaan.

Yksi keskeinen kysymys on esimerkiksi se, leviääkö virus sienen itiöissä ja kuinka hyvin se tarttuu kasvullisesti toisiin sieniyksilöihin.

Analyyseissa Vainio ryhmineen on käyttänyt myös CSC:n kehittämää Chipster-ohjelmistoa. Sillä esimerkiksi verrata viruksellisen ja viruksettoman saman sieniyksilön geenien ilmentymisen eroavaisuuksia.

CSC:n palveluista Vainiolla on hyvä käsitys.

”Esimerkiksi Chipster-koulutus, jossa kävin jo vuosia sitten, oli erinomainen.”

Tavoitteena tartunnat

Sienivirusten etsiminen ei kuitenkaan ole pelkkää perustutkimusta. Tutkimushankkeiden ajatuksena on löytää viruksia, joilla voitaisiin torjua suuria tuhoja aiheuttavia juurilahosieniä.

Onko ideana siis tappaa lahottajasienet pandemialla?

”Sanoisin, että tarkoitus on estää juurikäävän ja muiden sienten puille aiheuttamien tautien leviäminen nykyisessä mittakaavassa”, Vainio vastaa.

Sienten virukset leviävät yleensä sen verran heikosti, että pandemiasta puhuminen on liioittelua. Kovin tappavia ne eivät näytä myöskään olevan.

”Mutta esimerkiksi virus, joka estäisi jo olemassa olevaa tautipesäkettä leviämästä tai laittamasta itiöitä liikkeelle, olisi hyvä, luonnollinen torjuntamenetelmä. Sen avulla voisi rajoittaa taudin tarttumista uuteen puusukupolveen.”

Kohti luonnollista tilannetta

Luonnonvaraisten sienten torjuminen viruksilla voi kuulostaa järeältä keinolta puuttua luonnon kiertokulkuun. Tosiasiassa juurikäävän nykyinen levinneisyys on kuitenkin sekin paljolti ihmistoiminnan seurausta.

Kesällä tehty avohakkuu, jonka alueelle jää maanpäällisiä kantoja, on lahottajasienelle erinomainen paikka levitä. Kannossa kasvava sieni voi levittää itseään niin itiöiden kuin rihmastonkin kautta läheisiin taimiin, jotka ovat talousmetsässä usein samaa lajia.

”Monimuotoisissa luonnonmetsissä juurikäävän mahdollisuus levitä on paljon rajoitetumpaa”, Vainio huomauttaa.

”Kantojen ympärillä on juurikäävälle huonommin ravinnoksi sopivia lehtipuita, ja juurikäävän kanssa kilpailevat sieniyhteisöt ovat monimuotoisempia.”

Juurikääpä yleistyikin samaan aikaan kesähakkuiden kanssa. 1990-luvulla alkanut kantojen käsittely esti itiövälitteiset tartunnat, mutta ei rihmaston leviämistä juuristojen kautta.

Niinpä virusten käyttö torjuntaan olisi pikemminkin luonnonmukaisemman tilan palauttamista kuin sen uhkaamista.

Teksti: Juha Merimaa
Kuvat: Juha Merimaa ja Eeva Vainio/Luonnonvarakeskus
17. kesäkuuta 2026

Lue artikkeli PDF-muodossa.