Photosystem II repair in plant chloroplasts — Regulation, assisting proteins and shared components with photosystem II biogenesis

AbstractPhotosystem (PS) II is a multisubunit thylakoid membrane pigment–protein complex responsible for light-driven oxidation of water and reduction of plastoquinone. Currently more than 40 proteins are known to associate with PSII, either stably or transiently. The inherent feature of the PSII complex is its vulnerability in light, with the damage mainly targeted to one of its core proteins, the D1 protein. The repair of the damaged D1 protein, i.e. the repair cycle of PSII, initiates in the grana stacks where the damage generally takes place, but subsequently continues in non-appressed thylakoid domains, where many steps are common for both the repair and de novo assembly of PSII. The sequence of the (re)assembly steps of genuine PSII subunits is relatively well-characterized in higher plants. A number of novel findings have shed light into the regulation mechanisms of lateral migration of PSII subcomplexes and the repair as well as the (re)assembly of the complex. Besides the utmost importance of the PSII repair cycle for the maintenance of PSII functionality, recent research has pointed out that the maintenance of PSI is closely dependent on regulation of the PSII repair cycle. This review focuses on the current knowledge of regulation of the repair cycle of PSII in higher plant chloroplasts. Particular emphasis is paid on sequential assembly steps of PSII and the function of the number of PSII auxiliary proteins involved both in the biogenesis and repair of PSII. This article is part of a Special Issue entitled: Chloroplast Biogenesis

Photosystem II Repair and Plant Immunity : Lessons Learned from Arabidopsis Mutant Lacking the THYLAKOID LUMEN PROTEIN 18.3

Chloroplasts play an important role in the cellular sensing of abiotic and biotic stress. Signals originating from photosynthetic light reactions, in the form of redox and pH changes, accumulation of reactive oxygen and electrophile species or stromal metabolites are of key importance in chloroplast retrograde signaling. These signals initiate plant acclimation responses to both abiotic and biotic stresses. To reveal the molecular responses activated by rapid fluctuations in growth light intensity, gene expression analysis was performed with Arabidopsis thaliana wild type and the tlp18.3 mutant plants, the latter showing a stunted growth phenotype under fluctuating light conditions (Biochem. J, 406, 415-425). Expression pattern of genes encoding components of the photosynthetic electron transfer chain did not differ between fluctuating and constant light conditions, neither in wild type nor in tlp18.3 plants, and the composition of the thylakoid membrane protein complexes likewise remained unchanged. Nevertheless, the fluctuating light conditions repressed in wild-type plants a broad spectrum of genes involved in immune responses, which likely resulted from shade-avoidance responses and their intermixing with hormonal signaling. On the contrary, in the tlp18.3 mutant plants there was an imperfect repression of defense-related transcripts upon growth under fluctuating light, possibly by signals originating from minor malfunction of the photosystem II (PSII) repair cycle, which directly or indirectly modulated the transcript abundances of genes related to light perception via phytochromes. Consequently, a strong allocation of resources to defense reactions in the tlp18.3 mutant plants presumably results in the stunted growth phenotype under fluctuating light.Peer reviewe

Identification and characterization of a stable intermediate in photosystem I assembly in tobacco.

PSI is the most efficient bioenergetic nanomachine in nature and one of the largest membrane protein complexes known. It is composed of 18 protein subunits that bind more than 200 co-factors and prosthetic groups. While the structure and function of PSI have been studied in great detail, very little is known about the PSI assembly process. In this work, we have characterized a PSI assembly intermediate in tobacco plants, which we named PSI*. We found PSI* to contain only a specific subset of the core subunits of PSI. PSI* is particularly abundant in young leaves where active thylakoid biogenesis takes place. Moreover, PSI* was found to over-accumulate in PsaF-deficient mutant plants and we show that re-initiation of PsaF synthesis promotes the maturation of PSI* into PSI. The attachment of antenna proteins to PSI also requires the transition from PSI* to mature PSI. Our data could provide a biochemical entry point into the challenging investigation of PSI biogenesis and allows us to improve the model for the assembly pathway of PSI in thylakoid membranes of vascular plants. This article is protected by copyright. All rights reserved

Arabidopsis RCD1 coordinates chloroplast and mitochondrial functions through interaction with ANAC transcription factors

Reactive oxygen species (ROS)-dependent signaling pathways from chloroplasts and mitochondria merge at the nuclear protein RADICAL INDUCED CELL DEATH 1 (RCD1). RCD1 interacts in vivo and suppresses the activity of the transcription factors ANAC013 and ANAC017, which mediate a ROS-related retrograde signal originating from mitochondrial complex III. Inactivation of RCD1 leads to increased expression of mitochondrial dysfunction stimulon (MDS) genes regulated by ANAC013 and ANAC017. Accumulating MDS gene products, including alternative oxidases (AOXs), affect redox status of the chloroplasts, leading to changes in chloroplast ROS processing and increased protection of photosynthetic apparatus. ROS alter the abundance, thiol redox state and oligomerization of the RCD1 protein in vivo, providing feedback control on its function. RCD1-dependent regulation is linked to chloroplast signaling by 3'-phosphoadenosine 5'-phosphate (PAP). Thus, RCD1 integrates organellar signaling from chloroplasts and mitochondria to establish transcriptional control over the metabolic processes in both organelles

Sairaalassa työskentelevän henkilökunnan suhtautuminen kausi-influenssarokottamiseen : Kausi-influenssarokotekysely OYS:n ja NordLab Oulun henkilökunnalle

Potilaiden hoitoon osallistuvan henkilökunnan kausi-influenssarokotekattavuus on alhainen maailmanlaajuisesti. Suomessa potilaan hoitoon osallistuvan henkilökunnan kausi-influenssarokotekattavuus on alle 30 % ja suunta rokotteen ottamiseen on ollut laskeva. Alhainen kausi-influenssarokotekattavuus on riski potilasturvallisuudelle, koska potilaiden hoitoon osallistuva henkilökunta voi kantaa kausi-influenssaa tietämättään oireettomana ja siten sairastuttaa potilaita. Kausi-influenssa aiheuttaa myös sairauspoissaoloja henkilökunnalle ja siten ylimääräistä kuormitusta työkavereille, kun sijaisia ei saada sekä taloudellisia kustannuksia työnantajalle. Tämä opinnäytetyö on yksi neljästä Oulun yliopistollisen sairaalan (OYS), NordLab Oulun ja Oulun seudun ammattikorkeakoulun (Oamk) ”Moniammatillisella yhteistyöllä potilaiden parhaaksi” hankkeesta valmistuvista opinnäytetöistä. Opinnäytetyön tarkoituksena oli etsiä syitä OYS:ssa työskentelevän henkilökunnan alhaiseen kausi-influenssarokotekattavuuteen. Opinnäytetyön tavoitteena oli saada tietoa OYS:ssa työskentelevän henkilökunnan mielipiteistä kausi-influenssarokotteista ja –rokottamisesta. Tutkimuksen tulosten avulla OYS:ssa voidaan suunnitella kausi-influenssarokotekampanjoita rokotuskattavuuden nostamiseksi. Kvantitatiivinen aineisto kerättiin Webropol–ohjelmalla toteutetulla kyselyllä, joka lä-hetettiin OYS:ssa työskentelevälle henkilökunnalle sähköpostitse. Kysely lähetettiin ensimmäisellä kerralla koko henkilökunnalle ja toisella kerralla henkilökunnalle, joka ei vielä ollut vastannut kyselyyn. Tutkimukseen osallistui 35.1 % OYS:ssa työskentelevistä työntekijöistä. Aineiston analysointiin käytettiin Webropol- ja Excel–ohjelmaa. Tutkimustulokset osoittavat, että suurin syy kausi-influenssarokotteen ottamiseen on halu suojella itseä, potilaita, perheenjäseniä ja työtovereita kausi-influenssalta. Ylivoimaisesti suurin syy kausi-influenssarokotteen ottamattomuuteen oli pelko rokotteen haittavaikutuksista. Kausi-influenssarokotteen ottamiseen motivoisi tieto rokotteen haittavaikutuksista, tieto rokotteen hyödyistä itselle sekä tieto rokotteen tehosta. Jatkokehitysehdotuksena kausi-influenssarokotekampanjoihin voidaan lisätä tietoutta rokotteen haittavaikutuksista, hyödyistä sekä tehosta.This thesis was a part of a co-operation project between Oulu University Hospital, NordLab of Oulu and Oulu University of Applied Sciences. Influenza vaccination rate among health care staff is low worldwide. It is about 30 % in Finland and the vaccination rate has been decreasing. Low coverage of influenza vaccine is a risk to patient safety, because the staff involved in patients’ treatment can carry influenza virus without knowing it and so transfer it to patients. Seasonal influenza causes sickness absences and thus an extra load on your co-workers. It also causes economic costs to the employer. The aim of this study was to look for reasons for the low uptake rate of influenza vaccination among the health care staff working in Oulu University Hospital. The objective was to obtain information on the opinions of seasonal influenza vaccines and vaccination from the staff working in Oulu University Hospital. The method of this thesis was quantitative. Data were collected by Webropol 2.0 Online Survey and Analysis Software. The informants formed 35.1 % of the personnel in Oulu University Hospital. Data analysis was done by Webropol 2.0 Online Surveys and Analysis Software and Excel 2010 Software. Results revealed that healthcare workers’ knowledge of influenza vaccination varied. The main reason to take influenza vaccine was the desire to protect oneself, patients, family members and co-workers from influenza. The main cause of not taking the influenza vaccine was the fear of side effects. Motivating factors for taking influenza vaccination were the factual information of side effects and the information of the benefits and effects of the vaccine. The results of this study can be used for influenza vaccine campaigns aimed at staff working in Oulu University Hospital. The proposal for further development of influenza vaccine campaigns is to increase awareness of the vaccine side effects, benefits, and efficacy

Elämää koronan varjossa : etätyön vaikutukset työntekijöiden motivaatioon ja hyvinvointiin

Opinnäytetyössä tutkittiin koronan seurauksena yleistyneen etätyön vaikutuksia työntekijöiden motivaatioon ja hyvinvointiin. Opinnäytetyön teoriaosassa paneuduttiin Suomen koronatilanteeseen ja niihin rajoituksiin, joita oli asetettu koronatilanteen leviämisen hillitsemiseksi. Lisääntyneen etätyön tuomia vaikutuksia tarkasteltiin sisäisen motivaation ja hyvinvoinnin näkökulmasta. Opinnäytetyö toteutettiin ilman toimeksiantajaa opinnäytetyön tekijän oman kiinnostuksen ohjaamana. Empiiristä tutkimusta varten haastateltiin sekä johtotehtävissä että asiantuntijatyössä olevia henkilöitä, joilla uskottiin olevan kokemusta etätyöstä ja sen vaikutuksista tutkittavaan aiheeseen. Tutkimuksessa selvisi, että haastateltavat olivat yleisesti ottaen hyvin tyytyväisiä etätyön tuomiin mahdollisuuksiin korona-aikana ja useimmat vastaajista kokivat etätyön jopa lisänneen kokonaishyvinvointia lisääntyneen vapaa-ajan seurauksena. Motivaatiota lisäsi selvästi myös mahdollisuus vaikuttaa omiin työaikoihin, itsenäinen ja mielekkääksi koettu työ sekä tunne siitä, että omalla työllään pystyi myös edistämään ja auttamaan sekä työyhteisöä että palvelemaan asiakkaita paremmin. Tutkimuksesta ilmeni kuitenkin myös se, että työyhteisöä ja sosiaalisia suhteita oli kaivattu korona-aikana. Tutkimus osoitti selvästi, että ihmisen yksi keskeinen tarve on yhteenkuuluvaisuuden tarve, tarve tulla nähdyksi, kuulluksi ja kohdatuksi ja tämä tarve tuntui pikemminkin korostuneen korona-aikana.The objective of this thesis was to examine what effects teleworking has had on employees during the COVID-19 and especially what effects teleworking has had on employees’ motivation and well-being. The theory section of the thesis focuses partly on the COVID-19 situation in Finland. The key factors in this study were teleworking, motivation, well-being, and employees’ experiences of these factors. The thesis was carried out as a qualitative study and the author received no financial support for the research or publication of this research study. Participants were selected based on both experts and executives, who were believed to have knowledge of the subject. The result indicated that the employees were generally satisfied with teleworking. The majority of the participants felt that working from home allowed them to have more leisure time, more opportunities to take care of themselves and spend more time with their families, and subsequently, their sense of well-being was increased. Flexible working hours, together with an independent and meaningful job were also found to increase motivation as well the opportunity to help and serve both colleagues and customers. Moreover, the human need to be seen and heard as well as to be able to engage in meaningful human interactions was also seen in the results of this study

Thylakoid-Bound FtsH Proteins Facilitate Proper Biosynthesis of Photosystem I

Thylakoid membrane-bound FtsH proteases have a well-characterized role in degradation of the photosystem II (PSII) reaction center protein D1 upon repair of photodamaged PSII. Here, we show that the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) var1 and var2 mutants, devoid of the FtsH5 and FtsH2 proteins, respectively, are capable of normal D1 protein turnover under moderate growth light intensity. Instead, they both demonstrate a significant scarcity of PSI complexes. It is further shown that the reduced level of PSI does not result from accelerated photodamage of the PSI centers in var1 or var2 under moderate growth light intensity. On the contrary, radiolabeling experiments revealed impaired synthesis of the PsaA/B reaction center proteins of PSI, which was accompanied by the accumulation of PSI-specific assembly factors. psaA/B transcript accumulation and translation initiation, however, occurred in var1 and var2 mutants as in wild-type Arabidopsis, suggesting problems in later stages of PsaA/B protein expression in the two var mutants. Presumably, the thylakoid membrane-bound FtsH5 and FtsH2 have dual functions in the maintenance of photosynthetic complexes. In addition to their function as a protease in the degradation of the photodamaged D1 protein, they also are required, either directly or indirectly, for early assembly of the PSI complexes.</p

Hyvinvointipalvelut SOTEmyllyssä : 14 puheenvuoroa lappilais-sotesta

Sote-uudistus koskettaa jokaista kansalaista ja sen toteutuminen vaatii kaikilta uudenlaista osaamista. Sosiaali- ja terveysalan henkilöstöltä vaaditaan muutoskestävyyttä sekä kykyä palvelujen arviointiin ja kehittämiseen laajalla rintamalla, yhdessä sosiaali- ja terveysalan asiakkaiden sekä muiden yhteistyötahojen kanssa. Tässä teoksessa pohditaan sote-uudistuksen nykytilaa ja tulevaisuutta asiakkaiden, sosiaali- ja terveysalan henkilöstön sekä koko muun yhteiskunnan näkökulmasta. Teoksessa esitetään sote-uudistukseen liittyviä hyviä käytänteitä ja työmenetelmiä, kuten digitaaliset palvelut ja liikkuvat lähipalvelut sekä green care -toiminta. Työmenetelmiä on kehitetty ja pilotoitu yhteistyössä Lapin ammattikorkeakoulun ja sen yhteistyötahojen kanssa. Kirjoittajat ovat Lapin ammattikorkeakoulun henkilöstöä, sosiaali- ja terveys-alan opiskelijoita sekä yhteistyötahojen edustajia