Functional Genomic Approaches for Deciphering Plant-Virus Interactions

Plant-virus interactions are very complex in nature and lead to disease and symptom formation by causing various physiological, metabolic and developmental changes in the host plants. These interactions are mainly the outcomes of viral hijacking of host components to complete their infection cycles and of host defensive responses to restrict the viral infections. Viral genomes contain only a small number of genes often encoding for multifunctional proteins, and all are essential in establishing a viral infection. Thus, it is important to understand the specific roles of individual viral genes and their contribution to the viral life cycles. Among the most important viral proteins are the suppressors of RNA silencing (VSRs). These proteins function to suppress host defenses mediated by RNA silencing and can also serve in other functions, e.g. in viral movement, transactivation of host genes, virus replication and protein processing. Thus these proteins are likely to have a significant impact on host physiology and metabolism. In the present study, I have examined the plant-virus interactions and the effects of three different VSRs on host physiology and gene expression levels by microarray analysis of transgenic plants that express these VSR genes. I also studied the gene expression changes related to the expression of the whole genome of Tobacco mosaic virus (TMV) in transgenic tobacco plants. Expression of the VSR genes in the transgenic tobacco plants causes significant changes in the gene expression profiles. HC-Pro gene derived from the Potyvirus Y (PVY) causes alteration of 748 and 332 transcripts, AC2 gene derived from the African cassava mosaic virus (ACMV) causes alteration of 1118 and 251transcripts, and P25 gene derived from the Potyvirus X (PVX) causes alterations of 1355 and 64 transcripts in leaves and flowers, respectively. All three VSRs cause similar up-regulation in defense, hormonally regulated and different stress-related genes and down-regulation in the photosynthesis and starch metabolism related genes. They also induce alterations that are specific to each viral VSR. The phenotype and transcriptome alterations of the HC-Pro expressing transgenic plants are similar to those observed in some Potyvirus-infected plants. The plants show increased protein degradation, which may be due to the HC-Pro cysteine endopeptidase and thioredoxin activities. The AC2-expressing transgenic plants show a similar phenotype and gene expression pattern as HC-Pro-expressing plants, but also alter pathways related to jasmonic acid, ethylene and retrograde signaling. In the P25 expressing transgenic plants, high numbers of genes (total of 1355) were up-regulated in the leaves, compared to a very low number of down-regulated genes (total of 5). Despite of strong induction of the transcripts, only mild growth reduction and no other distinct phenotype was observed in these plants. As an example of whole virus interactions with its host, I also studied gene expression changes caused by Tobacco mosaic virus (TMV) in tobacco host in three different conditions, i.e. in transgenic plants that are first resistant to the virus, and then become susceptible to it and in wild type plants naturally infected with this virus. The microarray analysis revealed up and down-regulation of 1362 and 1422 transcripts in the TMV resistant young transgenic plants, and up and down-regulation of a total of 1150 and 1200 transcripts, respectively, in the older plants, after the resistance break. Natural TMV infections in wild type plants caused up-regulation of 550 transcripts and down-regulation of 480 transcripts. 124 up-regulated and 29 down-regulated transcripts were commonly altered between young and old TMV transgenic plants, and only 6 up-regulated and none of the down-regulated transcripts were commonly altered in all three plants. During the resistant stage, the strong down-regulation in translation-related transcripts (total of 750 genes) was observed. Additionally, transcripts related to the hormones, protein degradation and defense pathways, cell division and stress were distinctly altered. All these alterations may contribute to the TMV resistance in the young transgenic plants, and the resistance may also be related to RNA silencing, despite of the low viral abundance and lack of viral siRNAs or TMV methylation activity in the plants.

Uskonto, yksilö ja yhteisö moraalin määrittäjänä - The Walking Dead -sarjan henkilöhahmojen moraaliongelmissa

Tässä tutkielmassa tarkastelen sitä, miten moraaliongelmien ratkaisuiden resurssina käytetään uskontoa, yksilöä tai yhteisöä televisiosarja The Walking Deadin henkilöhahmojen moraaliongelmissa. Tutkimuksessani lähden ensimmäiseksi kysymään, mitä moraaliongelmia sarja ylipäätään esittelee. Kiinnostukseni kohdistuu tämän jälkeen siihen, minkälaisen pohjan yhteisö luo moraaliratkaisujen tekemiseen ja siihen, miten yksilölliset tarpeet vaikuttavat päätösten perusteluihin. Tämän jälkeen mielenkiintoni keskittyy siihen, minkälaisia uskonnollisia resursseja henkilöhahmot käyttävät ongelmien ratkaisuun vai käyttävätkö lainkaan. Näiden jälkeen suhteutan moraaliongelmien ratkaisuihin käytetyt resurssit samalle viivalle ja pohdin, mitä henkilöhahmot eniten käyttävät moraaliongelmien ratkaisujen perusteena. Tutkimusaineistona toimii televisiosarja The Walking Dead, jonka henkilöhahmojen moraaliongelmia tutkin. Tutkimukseni analyysimenetelmäksi valikoitui laadullinen aineistolähtöinen sisällönanalyysi, jonka avulla olen rajannut tutkimusongelmani sekä lähdeaineistoni. Tämän jälkeen olen ryhmitellyt aineistoni valitsemieni aihepiirien mukaisesti ja lopuksi olen muodostanut tekemästäni havainnoista yhteenvedon. Sisällönanalyysin lisäksi tutkimukseni on osa fiktiivisen elämänmuodon tutkimusta. Tässä olen hyödyntänyt sisällönanalyysin menetelmiä: havainnointia, erittelyä ja vertailua. Tutkimuksessani päädyin siihen tulokseen, että moraaliongelmien resursseina voidaan sanoa käytettävän kaikkia eri mainitsemiani vaihtoehtoja: päätöksiä tehdään niin yksilöllisen tarpeen, yhteisöllisen tarpeen kuin uskonnollisuuden ja uskonnonkin kautta. Merkittävää on kuitenkin se, että suurin osa moraaliongelmien ratkaisuista pohjautuu kuitenkin yhteisön hyvinvoinnin ja elonjäämisen perusteista.

Oman pelikokemuksensa herra? Pelaajan valta, toimijuus ja vallan illuusio The Walking Dead -videopelissä

Tutkielma tarkastelee zombiteemaisessa The Walking Dead -videopelissä (Telltale Games 2012) ilmeneviä pelaajan toimijuuden ja vallan ulottuvuuksia sekä niiden merkitystä pelikokemuksille pelianalyysin avulla. Keskiössä ovat pelikokemuksen aikana syntyvät kuvitteellisen vallan tuntemukset. Tutkielman tarkoituksena on selvittää, mikä merkitys pelissä tehdyillä valinnoilla ja niiden seurauksilla voi pelikokemukselle olla sekä lisäksi pohtia erilaisia konkreettisen vaikuttamisen keinoja. Tutkielma tarkastelee lisäksi niitä tapoja, joilla peli itse osallistuu rakentamaan ja vahvistamaan pelaajan tuntemuksia pelitarinan ja -kokemuksen hallinnasta. Tutkielman aineistona toimivat videopeli sekä Telltale Community -verkkokeskustelupalstalta kerätyt kommentit, jotka avartavat käsiteltyjä näkökulmia sekä tuovat esille pelaajien kokemuksia. Kommenttien perusteella tehty analyysi on laadullista, eikä pyri kattavaan otantaan. Videopeli on aina jossain määrin ennalta rakennettu kokonaisuus, mutta sen tuottamia kokemuksia ei voida koskaan täysin säädellä ennalta. Vaikka pelin valinta- ja etenemismahdollisuudet ovat tarkoin rajattuja, voi peli synnyttää pelaajissa vahvoja vallassa olemisen tunteita sekä uniikkeja pelikokemuksia, joihin muilla pelaajilla ei ole pääsyä. Huomio ei kohdistu yksittäisen pelaajan kokemuksiin vaan nimenomaan siihen, millä kaikilla mahdollisilla tavoilla peli voidaan kokea. Pelissä koetuista valtatuntemuksista tulee kuvitteellisia vasta silloin, jos pelaaja tulee tietoiseksi toimijuutensa rajallisuudesta tai vaikutusvaltansa pinnallisuudesta. Illuusion rikkoutuminen vähentää tunnetta vaikutusvallasta, muttei poista pelikokemuksen ainutlaatuisuutta. Pelaajalla on vapaus päättää pelaamisestaan, tekemistään tulkinnoista sekä siitä, mitkä pelin tapahtumat ovat hänelle tärkeitä. Pelaaja on oman pelikokemuksensa herra, koska hän voi antaa pelin tapahtumille haluamansa merkitykset.