Η φυλοσύνδετη θερμοευαίσθητη μετάλλαξη wisertsl (wings scalloped, eyes rough) οφείλεται σε ένθεση ενός Ρ μεταθέσιμου γενετικού στοιχείου στη 5΄ ρυθμιστική περιοχή του γονιδίου lawc (CG32711). Τα άτομα wisertsl πεθαίνουν στους 29οC, γεγονός που οφείλεται στην διαφορετική έκφραση της πρωτεΐνης Wiser/Lawc κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης. Το γονίδιο lawc/wiser κωδικοποιεί μια μικρή πρωτεΐνη 73 αμινοξέων, η οποία εκφράζεται στο στάδιο του εμβρύου στα κύτταρα της κοιλιακής χορδής του κεντρικού νευρικού συστήματος, στα πολικά κύτταρα, στο έντερο, στην τραχεία, στα αιμοκύτταρα και στο περιφερικό νευρικό σύστημα. Στα ακμαία θηλυκά άτομα εκφράζεται στα τροφοκύτταρα των ωοθηκών. Επίσης εμπλέκεται στη μορφογένεση των φτερών, των ποδιών και των ματιών. Αλληλεπιδρά με τα γονίδια Notch και Beadex και Serrate και εμπλέκεται στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Τέλος, η πρωτεΐνη Lawc είναι απαραίτητη για την κατάλληλη μεταγραφή από την RNA polymerase II σε μια διαδικασία που περιλαμβάνει το πυρηνικό πρωτεάσωμα, το οποίο είναι υπεύθυνο για την αποικοδόμηση άχρηστων ή καταστραμμένων πρωτεΐνών. Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας αποκάλυψαν ότι οι μεταλλάξεις ap-Gal4 και fng-lacZ των γονιδίων apterous (ap) και fringe, αντίστοιχα αυξάνουν σημαντικά το φαινότυπο wisertsl τσιμπημένα/φαγωμένα φτερά, στα θηλυκά και αρσενικά άτομα των γενοτύπων wisertsl; ap-Gal4/+(CyO) και wisertsl;fng-lacZ/+(Sb). Το μεγαλύτερο μέρος της παρυφής των φτερών λείπει όπως και μέρος του ιστού τους. Η αύξηση του φαινοτύπου wisertsl στα άτομα των παραπάνω γενοτύπων συνοδεύεται και από σημαντικές αλλαγές στo πρότυπο έκφρασης των αντίστοιχων γονιδίων ap κα fng. Το γονίδιο ap, ενώ κανονικά εκφράζεται στο ραχιαίο διαμέρισμα του εμβρυικού δίσκου του φτερού και ορίζει το ραχιοκοιλιακό άξονα, στα άτομα wisertsl; ap-Gal4/+(CyO) η έκφρασή του επεκτείνεται και στο κοιλιακό διαμέρισμα. Το γονίδιο fng κανονικά εκφράζεται στο θύλακα των εμβρυικών δίσκων του φτερού, περιοχή που θα δώσει την πτέρυγα του ακμαίου ατόμου και στο κοιλιακό και ραχιαίο τμήμα του δίσκου που θα σχηματίσει τις αρθρώσεις των φτερών. Στα άτομα wisertsl;fng-lacZ/+(Sb) η έκφραση του γονιδίου fng περιορίζεται μόνο σε μέρος του ραχιαίου και κοιλιακού τμήματος του δίσκου των φτερών. Αύξηση του φαινοτύπου wisertsl προκαλεί και η μετάλλαξη Serrate1 στα άτομα wisertsl/Υ;Ser1. Υπερέκφραση των γονιδίων ap, fng, Ser και Chip, με τη χρησιμοποίηση των αντίστοιχων UAS διαγονιδίων τους, στην περιοχή έκφρασης του γονιδίου ap, με οδηγό τη μετάλλαξη ap-Gal4, διασώζουν πλήρως το φαινότυπο wisertsl στα άτομα wisertsl/Y;ap-Gal4/UAS-ap, wisertsl/Y;ap-Gal4/UAS-fng, wisertsl/Y;ap-Gal4/UAS-Ser και wisertsl/Y;ap-Gal4/UAS-chip τα οποία έχουν κανονικά φτερά (με κανονικές παρυφές). Τα γονίδια fng και Ser αποτελούν στόχους του γονιδίου ap που μαζί με το γονίδιο Delta ενεργοποιούν το γονίδιο Notch, γονίδιο κλειδί για την ανάπτυξη του φτερού. Το γονίδιο Chip κωδικοποιεί την πρωτεΐνη Chip που είναι συμπαράγοντας της πρωτεΐνης Αp. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι έντονος φαινότυπος φαγωμένα φτερά της μετάλλαξης wisertsl στα άτομα των γενοτύπων wisertsl; ap–gal4/+ ή CyO και wisertsl; fng-lacΖ/+ ή Sb1 οφείλεται σε μειωμένη δράση της πρωτεΐνης Ap για την οποία υπεύθυνη πρέπει να είναι η μετάλλαξη wisertsl. Η παρατήρηση ότι η μετάλλαξη wisertsl στις παραπάνω διασταυρώσεις δίνει αποτελέσματα παρόμοια με εκείνα που δίνει η υπερέχουσα μετάλλαξη Bx1 του γονιδίου Beadex στις αντίστοιχες διασταυρώσεις υποστηρίζει την άποψη ότι το γονίδιο lawc πρέπει να εμπλέκεται στην ανάπτυξη των φτερών μέσω της ρυθμίσεις της έκφρασης του γονιδίου Beadex. Αύξηση της πρωτεΐνης dLMO (Bx) μειώνει τη δράση του παράγοντα Ap μέσω της μείωσης των επιπέδων του τετραμερούς Ap-Chip-Chip-Ap. / The X-linked temperature sensitive mutation wisertsl (wings scalloped, eyes rough) is the result of an insertion of the P transposable element in the 5΄ regulatory region of the gene lawc (CG32711). wisertsl flies do not survive in the restrictive temperature of 29οC, because of the differential expression of the Lawc protein during embryonic development. The lawc gene encodes a small protein of 73 a.a. which is mainly expressed during the stage of third instar larva in the ventral mid-line cells of the central nervous system, in pole cells, in the intestine, in the trachea, in red blood cells and in the peripheral nervous system. In adult female flies Lawc is expressed in the nurse cells of the ovaries. Lawc is involved in development of wings, legs and eyes. The lawc gene also interacts with the genes Notch, Beadex (dLMO) and Serrate and it plays a role in the cell proliferation. Finally Lawc is required for proper transcription by RNA polymerase II in aprocess that involves the nuclear proteasome, which is responsible for degradation of damaged or needless proteins. The results of the present study revealed that the mutations ap-Gal4 and fng-lacZ of the genes apterous (ap) and fringe (fng) respectively, increase the wisertsl phenotype of notched wings in female and male flies of the genotype wisertsl; ap-Gal4/+(CyO) and wisertsl; fng-lacZ/+(Sb). Wings of these genotypes lack most of the wing margin and part of the blade. The increased phenotypes are accompanied by significant changes in the expression pattern of the genes ap and fng. Specifically while ap is normally expressed in the dorsal compartment of wing imaginal disc in flies of the genotype wisertsl; ap-Gal4/+(CyO) its expression expands into the ventral compartment. The gene fng is normally expressed in the pouch of wing imaginal disc which will give rise to wing blade and dorsal and ventral wing hinge. In the flies of the genotype wisertsl; fng-lacZ/+(Sb), fng expression is restricted only into a portion of dorsal and ventral hinge of wing imaginal disc. Mutation Serl also causes increased wisertsl phenotypes in flies of the genotype wisertsl/Υ; Ser1. Overexpression of the genes ap, fng, Ser and Chipin in the dorsal compartment wing imaginal discs by using their corresponding UAS transgenes and driver the mutation ap-Gal4, completely rescued the wisertsl phenotype. Flies of the genotypes wisertsl/Y; ap-Gal4/UAS-ap, wisertsl/Y; ap-Gal4/ UAS-fng, wisertsl/Y; ap-Gal4/UAS-Ser and wisertsl/Y; ap-Gal4/UAS-Chip have complete restoration of the wing margin. The genes fng and Ser, which are regulated by ap, with the Delta are responsible for the activation of the Notch gene that is key for the proper development of the wing. The gene Chip encodes the Chip protein that is co-factor of Ap. Taking into account all these data, we can conclude that the strong wisertsl phenotype in the flies of the genotype wisertsl; ap-gal4/+ or CyO and wisertsl; fng-lacΖ/+ or Sb1 is the result of reduced activity of the transcription factor Ap which might due to the wisertsl. Overexpressed the genes ap, fng, Ser and Chip, in the dorsal compartment wing imaginal discs in wisertsl genetic background. Flies of the genotype wisertsl/Y; ap-Gal4/UAS-ap, wisertsl/Y; ap-Gal4/ UAS-fng, wisertsl/Y; ap-Gal4/UAS-Ser and wisertsl/Y; ap-Gal4/UAS-Chip have complete restoration of the wing margin. Genes fng and Ser, which are regulated by ap, with the participation of Delta are responsible for the activation of Notch receptor that is a key component for the proper development of the wing. Gene Chip encodes Chip protein that is a co-factor of Ap. Taking into account all these data, we can conclude that the strong wisertsl phenotype in the flies of the genotype wisertsl; ap-gal4/+ or CyO and wisertsl; fng-lacΖ/+ or Sb1 is the result of reduced activity of the transcription factor Ap. The observation that the mutation wisertsl in the aforementioned crossing schemes, causes phenotypes similar to those caused by the dominant mutation Bx1 (hypermorphic allele) in the corresponding crosses, support the view that the gene lawc must implicated in wing development by regulating the expression levels of Beadex (dLMO) protein. Increased levels of dLMO protein reduce the activity of Ap by decreasing the levels of the active tetramers of Ap-Chip-Chip-Ap.

- / -

Το σύνδρομο Hyper-IgE (HIES) είναι μια σπάνια πρωτοπαθής ανοσοανεπάρκεια η οποία χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα IgE στον ορό, υποτροπιάζουσες σταφυλοκοκκικές λοιμώξεις του δέρματος και επεισόδια πνευμονίας με σχηματισμό κύστεων. Επιπλέον, στο φαινότυπο του συνδρόμου περιλαμβάνονται και μη-ανοσολογικού τύπου ανωμαλίες όπως χαρακτηριστικό προσωπείο, υπερεκτασιμότητα των αρθρώσεων, σκολίωση, αυτόματα κατάγματα και διατήρηση των νεογιλών οδόντων. Προσφάτως, διαπιστώθηκε πως ετερόζυγες μεταλλάξεις στον μετγραφικό παράγοντα STAT3, ευθύνονται για την αυτοσωμική επικρατούσα μορφή του HIES. Στην παρούσα ερευνητική εργασία ταυτοποιήθηκε και χαρακτηρίστηκε μια νέα μετάλλαξη στην περιοχή δέσμευση του DNA (DNA-binding domain) του μεταγραφικού παράγοντα STAT3 σε έναν ασθενή με σύνδρομο Hyper IgE. Ανάλυση της αλληλουχίας του γονιδίου του STAT3 αποκάλυψε μια de novo ετερόζυγη αντικατάσταση βάσης από G (γουανίνη) σε A (αδενίνη), η οποία προκαλεί την αντικατάσταση στο επίπεδο της αμινοξικής αλληλουχίας του αμινοξέος γλυκίνη από το ασπαρτικό οξύ (G342D). Η ασθενής έχει φυσιολογικά επίπεδα της πρωτεΐνης STAT3, η οποία και εισέρχεται στον πυρήνα των κυττάρων κατόπιν ενεργοποίησης με ιντερλευκίνη-6 (IL-6). Παρoλ’ αυτά, μελέτη της ικανότητας της πρωτεΐνης STAT3 να δεσμεύεται στο DNA έδειξε πως η μετάλλαξη G342D επηρεάζει σημαντικά αυτή τη λειτουργία. Επιπλέον, ανάλυση με ποσοτική RT-PCR έδειξε πως η μετάλλαξη G342D αναστέλλει την STAT3-εξαρτώμενη επαγωγή του γονιδίου ROR γt, απαραίτητου γονιδίου για την διαφοροποίηση και ανάπτυξη των Th17 κυττάρων. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, φαίνετε πώς η νέα μετάλλαξη στο μεταγραφικό παράγοντα STAT3 επηρεάζει σημαντικά τη λειτουργικότητά του, και προκαλεί το σύνδρομο Hyper-IgE στην ασθενή. / The Hyper-IgE syndrome (HIES) is a rare primary immunodeficiency characterized by a highly elevated serum IgE, recurrent staphylococcal skin abscesses and cyst-forming pneumonia. Non-immunological abnormalities, including a distinctive facial appearance, hyperextensive joints, scoliosis, fracture following minor trauma, and the retention of primary teeth are also observed in many patients. Recently, it was shown that heterozygous mutations in signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), can cause autosomal-dominant HIES. Here we identify and characterize a novel mutation in the DNA binding domain of STAT3 in a patient with hyper-IgE syndrome. Sequence analysis revealed a de novo heterozygous transition of a G to A, causing a substitution of a glycine residue for an aspartic acid in the translated sequence (G342D). The patient has normal levels of STAT3, which is able to translocate to the nucleus upon IL-6 stimulation. However, enzyme-linked DNA–protein interaction analysis showed that the G342D mutation affects the binding ability of STAT3 to target DNA sequences. In addition, as shown by qRT-PCR, the mutation abrogates the STAT3 dependent transcription of the retinoid-related orphan receptor γt (ROR γt) gene, an indispensable transcription factor for the commitment of naive CD4+ T cells to the Th17 lineage. These data suggest that the novel G342D mutation affects the binding of STAT3 on DNA and the STAT3 dependent expression of ROR γt mRNA, leading to the HIES phenotype.

Δημιουργία του ιστότοπου της κυτταρολογικής Βάσης Δεδομένων Φυτών PhytoKaryon, η οποία περιέχει καρυολογικά δεδομένα των φυτών της Μεσογείου και της Ευρώπης. Υλοποιήθηκε σε περιβάλλον PHP, MySQL και Apache Server. Παρουσιάζει τα αποτελέσματα της αξιοποίησης της Βάσης Δεδομένων από την πλευρά του απλού χρήστη του Ιστότοπου. / The creation of the site of the cytologic Plants' Data Base PhytoKaryon, which contains karyological data of plants of Mediterranean and Europe. It was implemented in PHP, MySQL and Apache Server environment. It presents the results of exploitation of Data Base from the side of user.

Η αποσαφήνιση της σχέσης του γονοτύπου με το φαινότυπο ενός οργανισμού είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις των επιστημών ζωής σήμερα. Για την επίτευξη του στόχου αυτού, η κατανόηση της δομής και της ρύθμισης του δικτύου πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων (ΔΠΑ) είναι ένα από τα καθοριστικά στάδια αυτής της συσχέτισης. Πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση αυτή αποτελεί η λεπτομερής και ακριβής ανακατασκευή του ΔΠΑ. Πειραματικά αποτελέσματα που υποστηρίζουν πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις δημοσιεύονται στη βιβλιογραφία, από όπου η γνώση αυτή εξορύσσεται είτε μέσω άμεσης καταγραφής από ερευνητές είτε μέσω υπολογιστικών αλγορίθμων ανάλυσης κειμένου, και αποθηκεύεται σε πρωτογενείς βάσεις δεδομένων πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων (ΒΔΠΑ). Για το ΔΠΑ στον άνθρωπο, υπάρχουν αρκετές ΒΔΠΑ, οι οποίες λόγω διαφορετικών στόχων, τρόπων εξόρυξης γνώσης από τη βιβλιογραφία και διαφορετικής διαχείρισης της βάσης, παρουσιάζουν μικρή επικάλυψη, περιγράφουν τα δεδομένα τους με ασύμβατο μεταξύ τους τρόπο και ορολογία, και ορίζουν τις πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις μέσω διαφορετικών επιπέδων αναφοράς της γονιδιακής πληροφορίας. Για την ενοποίηση δεδομένων πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων από διάφορες πρωτογενείς βάσεις έχουν αναπτυχθεί μετα-βάσεις, οι οποίες προσπαθούν να ξεπεράσουν τα προβλήματα που προκύπτουν από την ετερογένεια των ΒΔΠΑ. Και στην περίπτωση των μεταβάσεων, όμως, ανακύπτουν προβλήματα, που αφορούν: α) στο ότι το δίκτυο ορίζεται με βάση τις πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις και όχι τις πρωτεΐνες-κόμβους του ΔΠΑ, β) στον πλεονασμό κωδικών ταυτοποίησης των πρωτεϊνών στα διάφορα επίπεδα αναφοράς της γονιδιακής πληροφορίας, γ) στην ετερογένεια του τρόπου κανονικοποίησης των κωδικών ταυτοποίησης πρωτεϊνών, δ) στην υστέρηση της ανανέωσής τους σε σχέση με τις πρωτογενείς βάσεις και ε) στην επιλογή των δεδομένων που καταγράφονται από τις ΒΔΠΑ. Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη μιας μετα-βάσης δεδομένων για το δίκτυο πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων στον άνθρωπο, PICKLE, που να προσφέρει επαρκείς λύσεις στα προβλήματα αυτά. Η μεγάλη διαφορά σε σχέση με τις υπάρχουσες μετα-βάσεις είναι ο ορισμός του ΔΠΑ με βάση το αξιολογημένο πλήρες ανθρώπινο πρωτεϊνωμα (Reviewed complete Human Proteome), όπως αυτό ορίζεται από τη βάση δεδομένων γνώσης πρωτεϊνικής πληροφορίας UniProt ΚΒ. Για τις πρωτεΐνες αυτές αναζητήθηκε η σχετική πληροφορία αλληλεπιδράσεων στις πέντε κύριες δημόσιες βάσεις πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων στον άνθρωπο, DIP, HPRD, IntAct, MINT και BioGRID. Τα προβλήματα του πλεονασμού και της κανονικοποίησης λύθηκαν μέσω της ανάπτυξης μίας κατάλληλης γονιδιακής οντολογίας, η οποία μας επέτρεψε να συνδέσουμε το πλήρες ανθρώπινο πρωτεϊνωμα με τα υπόλοιπα επίπεδα αναφοράς της γενετικής πληροφορίας, δρώντας παράλληλα ως ένας ευέλικτος και ακριβής μηχανισμός κανονικοποίησης. Για τη γρήγορη ανανέωση των δεδομένων της μετα-βάσης, αναπτύχθηκε μια αυτοματοποιημένη διαδικασία σύνδεσης και ενημέρωσής της από τις PPIDBs. Η πρώτη έκδοση της PICKLE κατέγραψε 83720 αλληλεπιδράσεις για 12418 UNIPROT IDs από το σύνολο των 20225 του πλήρους ανθρώπινου πρωτεϊνωματος, που υποστηρίζονται από 27.590 δημοσιεύσεις. Η PICKLE θα εμπλουτιστεί με ένα φιλικό προς το χρήστη γραφικό περιβάλλον και θα συνδεθεί με εργαλεία ανάλυσης δικτύων και ομικών δεδομένων, για να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο σε βιοϊατρικές μελέτες και εφαρμογές. / The elucidation of the underlying relationship between an organism’s genotype and its expressed phenotype is currently one the greatest challenges faced by life sciences and biology in general. In order to achieve that, the better understanding of the inner structure and regulation mechanisms of the protein-protein interaction (PPI) networks is of great importance. The first step towards that goal is the detailed and accurate reconstruction of the PPI network itself. The scientific literature is constantly being updated with new experimental results supporting PPI evidence, which in turn are fed into primary PPI databases (PPIDB) by the use of either curators or text mining algorithms. Currently there is a large number of PPIDB referring to the human PPIs. Since many of them have different goals, literature curation methods, and database administration strategies, it is not surprising that they also exhibit a limited PPI overlap and incompatible terminology for PPI intera\-ctors, i.e. use of arbitrary levels of genetic organization. A number of meta-databases have been developed in order to achieve integrated overviews of PPI networks while circumventing the problems inherent in the field of primary PPI databases. Unfortunately, meta-databases have a number of issues of their own, such as: a) top-down network definition based on protein interactions instead of interactors, b) protein identifier redundancy in all levels of reference, c) the use of {\it ad hoc} normalization methods, d) infrequent updating and d) insufficient information stored. The major goal of this thesis is the design and implementation of PICKLE (Protein Interaction Knowledge Base), a meta-database for the human PPI network created specifically to tackle the aforementioned problems. PICKLE’s novelty stems from its unique approach to PPI network definition, following a bottom-up reconstruction method based on UniProt’s reviewed complete human proteome (RCHP) definition. Five primary PPIDB (DIP, HPRD, IntAct, ΜΙΝΤ and BioGRID) were mined for interactions explicitly constrained by UniProt’s proteome definition. Furthermore, in order to tackle the issues of redundancy and inadequate normalization, a specific ontology was designed which allowed linking of the RCHP set with all the other levels of genetic organization while also serving as an agile yet accurate normaliza\-tion mechanism. In order to address the issue of updating, an autonomous means of data collection and integration was developed. PICKLE’s maiden release recorded 83720 direct PPIs involving 12418 UniProt IDs (out of 20225) supported by a total of 27590 publications. PICKLE, an evolving valuable bioinformatics for biomedical research and red biotechnology applications tool will soon be updated with a user-friendly interface and upgraded by linking it with network analysis software and various omics datasets.

Η ενδοκυττάρια έγχυση σπέρματος (ICSI) εισήχθη ως μέθοδος υποβοηθούμενης αναπαραγωγής (ΑRT) κυρίως για την αντιμετώπιση της ανδρικής στειρότητας. Όμως, λόγω των υψηλών ποσοστών επιτυχίας, και παρά τις αυξανόμενες ανησυχίες για τους κινδύνους από τη σημαντική ανθρώπινη παρεμβολή στο γονιδίωμα, το επιγονιδίωμα και την ανάπτυξη των παιδιών, προτιμάται ακόμα και σε περιπτώσεις όπου δεν απαιτείται ιατρικά. Από τις λίγες σήμερα συστηματικές μελέτες παιδιών από ART, καταγράφεται αυξημένο ποσοστό προδιάθεσης τους σε ασθένειες που σχετίζονται με κακό καρδιομεταβολικό πρότυπο στην ενήλικη ζωή. Στόχος της εργασίας ήταν η διερεύνηση της δυνατότητας χρήσης της μεταβολομικής ανάλυσης για τον πρώϊμο και έγκυρο προσδιορισμό σχετικών διαταραχών σε δείγματα πλάσματος προεφηβικών κοριτσιών και αγοριών από ΙCSI, που επιλέχτηκαν από ένα συστηματικά χαρακτηρισμένο σύνολο παιδιών μελέτης της Α’ Παιδιατρικής Κλινικής, Νοσοκομείου «Αγία Σοφία», Ιατρικής Σχολής, ΕΚΠΑ. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Τα μεταβολικά πρότυπα πλάσματος (α) 10 κοριτσιών από ΙCSI και 10 από φυσιολογική γονιμοποίηση (NC) και (β) 16 αγοριών από ΙCSI και 16 από NC ποσοτικοποιήθηκαν με χρωματογραφία αερίων – φασματομετρία μάζας (GC-MS). Μετά από την ταυτοποίηση κορυφών και την κατάλληλη κανονικοποίηση των προτύπων, 86 πρότυπα 70 μεταβολιτών στα κορίτσια και 92 πρότυπα 80 μεταβολιτών στα αγόρια αναλύθηκαν ξεχωριστά, και συγκριτικά με αλγορίθμους πολυπαραμετρικής στατιστικής ανάλυσης των λογισμικών TM4-MeV (v.4.9.0), και ΧLSTAT (v.2013.4.03). Οι διαφορές στο πρότυπο σύστασης του πλάσματος σε μικρού μεγέθους μεταβολίτες μεταξύ των ΙCSI και ΝC ομάδων σε κορίτσια και αγόρια και μεταξύ των δύο φύλων οπτικοποιήθηκαν σε κατάλληλα ανακατασκευασμένο από τη βιβλιογραφία και σχετικές βάσεις δεδομένων μεταβολικό δίκτυο πολλών ιστών. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Στα κορίτσια, ο αλγόριθμος μερικών ελαχίστων τετραγώνων-διακριτής ανάλυσης (PLS-DA) κατέδειξε σαφή διαχωρισμό των μεταβολικών πρoτύπων μεταξύ των ομάδων ΙCSI και NC. Ο διαχωρισμός αυξάνεται με το συνυπολογισμό των βιοχημικών μετρήσεων. Στα αγόρια, η PLS-DA των μεταβολικών ή και βιοχημικών προτύπων κατέδειξε επίσης διαχωρισμό, αν και μικρότερο, σε σχέση με κορίτσια. Η ανάλυση σημαντικότητας για μικροσυστοιχίες (SAM), που ενδείκνυται για την ανάλυση ομικών δεδομένων, ανέδειξε 37 από τους 70 μεταβολίτες που αναλύθηκαν στα κορίτσια με σημαντικά διαφορετική συγκέντρωση μεταξύ των ΙCSI και ΝC ομάδων, με 34 από αυτούς να αυξάνονται στην ICSI ομάδα. Οι 34 μεταβολίτες αφορούν κύρια σε σάκχαρα, αλκοόλες και οξέα σακχάρων, οργανικά οξέα και λιπίδια, που έχουν συνδεθεί με αντίσταση στην ινσουλίνη, μεταβολικό σύνδρομο, ή/και την παχυσαρκία. Η ίδια ανάλυση στα αγόρια ανέδειξε 25 από τους 80 μεταβολίτες που αναλύθηκαν με χαρακτηριστική διαφορά μεταξύ των ομάδων ICSI και NC, εκ των οποίων 9 με σημαντικά μικρότερη συγκέντρωση στην ομάδα ΙCSI. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι στους 9 μεταβολίτες ανήκουν οι 4 με την πλέον διαφορετική συγκέντρωση μεταξύ των ICSI και NC ομάδων, που είναι η σορβιτόλη, και τα αρωματικά αμινοξέα τρυπτοφάνη, φαινυλαλανίνη και τυροσίνη. Συγκριτική ανάλυση του μεταβολικού προτύπου των δύο φύλων στην NC ομάδα κατέδειξε μια σαφή διαφοροποίηση, η οποία φαίνεται να αποτελεί κύρια αιτία της παρατηρούμενης φυλο-ειδικής μεταβολικής διαφοροποίησης μεταξύ των ομάδων ICSI και ΝC. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η πολυπαραμετρική ανάλυση της σύστασης του πλάσματος σε μικρού μοριακού βάρους μεταβολίτες επέτρεψε τον προσδιορισμό μεταβολικών διαφορών μεταξύ των ομάδων ICSI και NC, που υποστηρίζουν την προδιάθεση των παιδιών από ICSI σε αντίσταση στην ινσουλίνη, με διακριτούς όμως μεταβολικούς και βιοχημικούς δείκτες μεταξύ των δύο φύλων. Τα ευρήματα αυτά πρέπει να επιβεβαιωθούν σε ένα ευρύτερο σύνολο παιδιών και των δύο φύλων. Καταδεικνύουν όμως την αξία της μεταβολομικής να παρέχει μία υψηλής ευκρίνειας προοπτική της μεταβολικής κατάστασης, οδηγώντας στον προσδιορισμό χαρακτηριστικών μεταβολικών προτύπων ακόμα και σε πολύπλοκες καταστάσεις φυσιολογίας. / The intracytoplasmic sperm injection (ICSI) method was introduced in artificial reproduction technology (ART) mainly to treat male infertility. However, due to its high success rates and despite the growing concerns concerning the risk that the significant human intervention associated with this method may have to the genome, epigenome and development of the offspring, the use of ICSI has gradually increased in the recent years, even when it is not medically required. Based on the few currently available systematic studies of ART conceived children, the latter are considered of higher risk for cardio-metabolic diseases as adults. The goal of the present study is to investigate whether metabolomic analysis of the blood plasma could contribute to the early and accurate determination of relevant predisposition in ICSI conceived prepubertal girls and boys, specifically selected from a systematically characterized group of children, participated in a study of the First Department of Pediatrics of the “Agia Sophia” Hospital, Medical School, University of Athens. MATERIALS AND METHODS: The blood plasma metabolic profiles of (a) 10 ICSI- and 10 naturally conceived (NC) girls and (b) 16 ICSI and 16 NC boys were acquired using gas chromatography-mass spectrometry. After peak identification and appropriate normalization, 86 profiles of 70 metabolites in girls and 92 profiles of 80 metabolites in boys were analyzed separately and comparatively using multivariate statistical analysis algorithms of TM4-MeV (v.4.9.0) and XLSTAT (v.2013.4.03) software. The differences in the plasma metabolite concentration profiles between the ICSI and NC groups in girls and boys were visualized in an inter-tissue metabolic network that was reconstructed based on relevant literature and metabolic databases. RESULTS: For the girls, the algorithm of partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) indicated a clear differentiation of the metabolic profiles between the ICSI and NC groups. The discrimination is more pronounced, when biochemical data are also considered. For the boys also, PLS-DA indicated separation between the metabolomic profiles of the two groups analyzed individually or in combination with the biochemical data, but not as explicit as in girls. Significance analysis for microarrays (SAM) determined 37 out of the 70 analyzed metabolites in the plasma profiles of the girls with significantly different concentration between the ICSI and the NC groups; 34 of these were of higher concentration in the ICSI group. The 34 metabolites include mainly sugars, sugar alcohols and acids, organic acids and lipids that have been associated with insulin resistance, metabolic syndrome and/or obesity. The same analysis in the plasma profiles of the boys determined 25 out of the 80 analyzed metabolites with significant difference between the ICSI and NC groups; nine of these were of significantly lower concentration in the ICSI group. It is underlined that the four most discriminatory metabolites between the ICSI and NC groups, i.e. sorbitol and the aromatic amino acids tryptophan, phenylalanine and tyrosine, are among the nine negatively significant. Comparative analysis of the metabolic profiles between the two sexes within the NC group indicated an unequivocal differentiation, which is considered to be the main cause of the observed sex-specific metabolic differences between the ICSI and NC groups. CONCLUSIONS: The multivariate statistical analysis of blood plasma metabolite profiles enabled the determination of sex-specific metabolic differences between the ICSI and NC groups; these differences support increased predisposition to insulin resistance for the ICSI offspring, with clearly different, however, metabolic and biochemical markers in the two sexes. These findings need to be confirmed in a wider group of children. They demonstrate, however, the value of metabolomics to provide a high-resolution perspective of the metabolic state, leading to the determination of characteristic metabolic profiles even in complex physiological conditions.

Σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση των γλωσσικών χαρακτηριστικών στα κειμενικά είδη που εμφανίζονται στα σχολικά εγχειρίδια της Ιστορίας και της Βιολογίας του γυμνασίου, με βάση το θεωρητικό πλαίσιο και τη μεθοδολογία της Συστημικής Λειτουργικής Γλωσσολογίας (ΣΛΓ). Συγκεκριμένα, αναλύονται οι λεξικoγραμματικοί πόροι και τα σημασιολογικά χαρακτηριστικά σε είκοσι τέσσερα συνολικά κείμενα από τα σχολικά εγχειρίδια. Η έρευνα εστιάζει στις διαδικασίες και τους μετέχοντες (σύστημα μεταβιβαστικότητας), στη λεξική πυκνότητα, στην τροπικότητα, στη γραμματική μεταφορά (ιδίως στην ονοματοποίηση), στην χρονικότητα και την αιτιότητα και στις συνδετικές σχέσεις. Οι διαφοροποιήσεις του λόγου των ανθρωπιστικών και φυσικών επιστημών, η αφαίρεση και η τεχνικότητα, και τα σύνδρομα χαρακτηριστικών που χαρακτηρίζουν τα κειμενικά είδη, εξετάζονται σε συσχέτιση και με τα ευρήματα συναφών ερευνών που έχουν γίνει τόσο στην Ελλάδα όσο και διεθνώς (κυρίως στην Αυστραλία). Όπως προκύπτει από την ανάλυση των αποτελεσμάτων, τα χαρακτηριστικά αυξάνονται από τη μία τάξη στην άλλη και εντοπίζονται διαφορές στα δύο αντικείμενα. Η ανασυγκρότηση της γνώσης απαιτεί από τα παιδιά του γυμνασίου εξοικείωση με τις γραμματικές μορφές της γραπτής γλώσσας και του τρόπου που αναπτύσσονται στα κειμενικά είδη στα διάφορα μαθήματα. Επιπλέον, προτείνεται η συστηματικότερη ανάλυση και προσαρμογή των εργαλείων της ΣΛΓ στην ελληνική γλώσσα, δεδομένου ότι έχει εφαρμοστεί κατά κύριο λόγο στην αγγλική, και, τέλος, γίνονται κάποιες προεκτάσεις στην εκπαίδευση και τον γραμματισμό με γνώμονα μια ισονομιστική και χειραφετητική γνώση. / The purpose of this study is to investigate the language of genres in History and Biology school textbooks in early secondary school (gymnasio), within the frame of systemic functional linguistics (SFL). More specifically, our aim is to analyze the lexicogrammar and semantics of twenty four texts from school textbooks. The study focuses on processes and participants (system of transitivity), lexical density, modality, grammatical metaphor (especially nominalization), temporality, causality and conjunctive relations. Differences in discourse of humanities and natural sciences, technicality and abstraction, and the co-occurrence (syndromes) of characteristics in different genres are considered in relation with the findings of relevant Greek and international researches. According to data analysis, there is an increasing tension from lower to higher grade and some differences between the two subject areas. The reconstruction of knowledge demands from early secondary pupils familiarization with grammatical forms of written language and with the way that they are deployed in school genres. Furthermore, it is suggested more specific analysis and adaptation of SFL tools in Greek language, given that they have implemented basically in English, and, finally, our remarks are extended to education and literacy under the rule of equal opportunities and emancipative knowledge.

H παρούσα διατριβή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Αναγνώρισης Προτύπων, του Τμήματος Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αποτελεί μέρος της ευρύτερης ερευνητικής δραστηριότητας του Εργαστηρίου στον τομέα του σχεδιασμού και της εφαρμογής των τεχνολογιών Υπολογιστικής Νοημοσύνης στην ανάλυση βιολογικών δεδομένων. Η διδακτορική αυτή διατριβή χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα Ηράκλειτος ΙΙ. Ο τομέας της πρωτεωμικής είναι ένα σχετικά καινούργιο και γρήγορα αναπτυσσόμενο ερευνητικό πεδίο. Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στον τομέα της πρωτεωμικής είναι η αναδόμηση του πλήρους πρωτεϊνικού αλληλεπιδραστικού δικτύου μέσα στα κύτταρα. Εξαιτίας του γεγονότος, ότι οι πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στις βασικές λειτουργίες ενός κυττάρου, η ανάλυση αυτών των δικτύων μπορεί να αποκαλύψει τον ρόλο αυτών των αλληλεπιδράσεων στις ασθένειες καθώς και τον τρόπο με τον οποίο οι τελευταίες αναπτύσσονται. Παρόλα αυτά, είναι αρκετά δύσκολο να καταγραφούν και να μελετηθούν οι πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις ενός οργανισμού, καθώς το πρωτέωμα διαφοροποιείται από κύτταρο σε κύτταρο και αλλάζει συνεχώς μέσα από τις βιοχημικές του αλληλεπιδράσεις με το γονιδίωμα και το περιβάλλον. Ένας οργανισμός έχει ριζικά διαφορετική πρωτεϊνική έκφραση στα διάφορα σημεία του σώματός του, σε διαφορετικά στάδια του κύκλου ζωής του και υπό διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Δημιουργούνται, λοιπόν, δύο πάρα πολύ σημαντικοί τομείς έρευνας, που είναι, πρώτον, η εύρεση των πραγματικών πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων ενός οργανισμού που θα συνθέσουν το πρωτεϊνικό δίκτυο αλληλεπιδράσεων και, δεύτερον, η περαιτέρω ανάλυση του πρωτεϊνικού δικτύου για εξόρυξη πληροφορίας (εύρεση πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων, καθορισμός λειτουργίας πρωτεϊνών κτλ). Στην παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζονται καινοτόμες αλγοριθμικές τεχνικές Υπολογιστικής Νοημοσύνης για την πρόβλεψη πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων, τον υπολογισμό ενός βαθμού εμπιστοσύνης για κάθε προβλεφθείσα αλληλεπίδραση, την πρόβλεψη πρωτεϊνικών συμπλόκων από δίκτυα πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων και την πρόβλεψη της λειτουργίας πρωτεϊνών. Συγκεκριμένα, στο κομμάτι της πρόβλεψης και βαθμολόγησης πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων αναπτύχθηκε μια πληθώρα καινοτόμων τεχνικών ταξινόμησης. Αυτές κυμαίνονται από υβριδικούς συνδυασμούς μετα-ευρετικών μεθόδων και ταξινομητών μηχανικής μάθησης, μέχρι μεθόδους γενετικού προγραμματισμού και υβριδικές μεθοδολογίες ασαφών συστημάτων. Στο κομμάτι της πρόβλεψης πρωτεϊνικών συμπλόκων υλοποιήθηκαν δύο βασικές καινοτόμες μεθοδολογίες μη επιβλεπόμενης μάθησης, οι οποίες θεωρητικά και πειραματικά ξεπερνούν τα μειονεκτήματα των υπαρχόντων αλγορίθμων. Για τις περισσότερες από αυτές τις υλοποιηθείσες μεθοδολογίες υλοποιήθηκαν φιλικές προς τον χρήστη διεπαφές. Οι περισσότερες από αυτές τις μεθοδολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε άλλους τομείς. Αυτό πραγματοποιήθηκε με μεγάλη επιτυχία σε προβλήματα βιοπληροφορικής όπως η πρόβλεψη microRNA γονιδίων και mRNA στόχων τους και η μοντελοποίηση - πρόβλεψη οικονομικών χρονοσειρών. Πειραματικά, η μελέτη αρχικά επικεντρώθηκε στον οργανισμό της ζύμης (Saccharomyces cerevisiae), έτσι ώστε να αξιολογηθούν οι αλγόριθμοι, που υλοποιήθηκαν και να συγκριθούν με τις υπάρχουσες αλγοριθμικές μεθοδολογίες. Στη συνέχεια, δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στις πρωτεΐνες του ανθρώπινου οργανισμού. Συγκεκριμένα, οι καλύτερες αλγοριθμικές τεχνικές για την ανάλυση δεδομένων πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων εφαρμόστηκαν σε ένα σύνολο δεδομένων που δημιουργήθηκε για τον ανθρώπινο οργανισμό. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα την δημιουργία ενός πλήρους, σταθμισμένου δικτύου πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων για τον άνθρωπο και την εξαγωγή των πρωτεϊνικών συμπλόκων, που υπάρχουν σε αυτό καθώς και τον λειτουργικό χαρακτηρισμό πολλών αχαρακτήριστων πρωτεϊνών. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης των δεδομένων πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων για τον άνθρωπο είναι διαθέσιμα μέσω μίας διαδικτυακής βάσης γνώσης HINT-KB (http://hintkb.ceid.upatras.gr), που υλοποιήθηκε στα πλαίσια αυτής της διδακτορικής διατριβής. Σε αυτή την βάση γνώσης ενσωματώνεται, από διάφορες πηγές, ακολουθιακή, δομική και λειτουργική πληροφορία για ένα τεράστιο πλήθος ζευγών πρωτεϊνών του ανθρώπινου οργανισμού. Επίσης, οι χρήστες μπορούν να έχουν προσβαση στις προβλεφθείσες πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις και στον βαθμό εμπιστοσύνης τους. Τέλος, παρέχονται εργαλεία οπτικοποίησης του δικτύου πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων, αλλά και εργαλεία ανάκτησης των πρωτεϊνικών συμπλόκων που υπάρχουν σε αυτό και της λειτουργίας πρωτεϊνών και συμπλόκων. Το προβλήματα με τα οποία καταπιάνεται η παρούσα διδακτορική διατριβή έχουν σημαντικό ερευνητικό ενδιαφέρον, όπως τεκμηριώνεται και από την παρατιθέμενη στη διατριβή εκτενή βιβλιογραφία. Μάλιστα, βασικός στόχος είναι οι παρεχόμενοι αλγόριθμοι και υπολογιστικά εργαλεία να αποτελέσουν ένα οπλοστάσιο στα χέρια των βιοπληροφορικάριων για την επίτευξη της κατανόησης των κυτταρικών λειτουργιών και την χρησιμοποίηση αυτής της γνώσης για γονιδιακή θεραπεία διαφόρων πολύπλοκων πολυπαραγοντικών ασθενειών όπως ο καρκίνος. Τα σημαντικόταρα επιτεύγματα της παρούσας διατριβής μπορούν να συνοψισθούν στα ακόλουθα σημεία: • Παροχή ολοκληρωμένης υπολογιστικής διαδικασίας ανάλυσης δεδομένων πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων • Σχεδιασμός και υλοποίηση ευφυών τεχνικών πρόβλεψης και βαθμολόγησης πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων, που θα παρέχουν αποδοτικά και ερμηνεύσιμα μοντέλα πρόβλεψης. • Σχεδιασμός και υλοποίηση αποδοτικών αλγορίθμων μη επιβλεπόμενης μάθησης για την εξόρυξη πρωτεϊνικών συμπλόκων από δίκτυα πρωτεϊνικών αλληλλεπιδράσεων. • Δημιουργία μιας βάσης γνώσης που θα παρέχει στην επιστημονική κοινότητα όλα τα ευρήματα της ανάλυσης των δεδομένων πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων για τον ανθρώπινο οργανισμό. / The present dissertation was conducted in the Pattern Recognition Laboratory, of the Department of Computer Engineering and Informatics at the University of Patras. It is a part of the wide research activity of the Pattern Recognition Laboratory in the domain of designing, implementing and applying Computational Intelligence technologies for the analysis of biological data. The present dissertation was co-financed by the research program Hrakleitos II. The proteomics domain is a quite new and fast evolving research domain. One of the great challenges in the domain of proteomics is the reconstruction of the complete protein-protein interaction network within the cells. The analysis of these networks is able to uncover the role of protein-protein interactions in diseases as well as their developmental procedure, as protein-protein interactions play very important roles in the basic cellular functions. However, this is very hard to be accomplished as protein-protein interactions and the whole proteome is differentiated among cells and it constantly changes through the biochemical cellular and environment interactions. An organism has radically different protein expression in different tissues, in different phases of his life and under varying environmental conditions. Two very important domains of research are created. First, the identification of the real protein-protein interactions within an organism which will compose its protein interaction network. Second, the analysis of the protein interaction network to extract knowledge (search for protein complexes, uncovering of proteins functionality e.tc.) In the present dissertation novel algorithmic Computational Intelligent techniques are presented for the prediction of protein-protein interactions, the prediction of a confidence score for each predicted protein-protein interaction, the prediction of protein complexes and the prediction of proteins functionality. In particular, in the task of predicting and scoring protein-protein interactions, a wide range of novel classification techniques was designed and developed. These techniques range from hybrid combinations of meta-heuristic methods and machine learning classifiers, to genetic programming methods and fuzzy systems. For the task of predicting protein complexes, two novel unsupervised methods were designed and developed which theoretically and experimentally surpassed the limitations of existing methodologies. For most of the designed techniques user friendly interfaces were developed to allow their utilizations by other researchers. Moreover, many of the implemented techniques were successfully applied to other research domaines such as the prediction of microRNAs and their targets and the forecastment of financial time series. The experimental procedure, initially focused on the well studied organism of Yeast (Saccharomyces cerevisiae) to validate the performance of the proposed algorithms and compare them with existing computational methodologies. Then, it focuses on the analysis of protein-protein interaction data from the Human organism. In specific, the best algorithmic techniques, from the ones proposed in the present dissertation, were applied to a human protein-protein interaction dataset. This resulted to the construction of a weighted protein-protein interaction network of high coverage, to the extraction of human protein complexes and to the functional characterization of Human proteins and complexes. The results of the analysis of Human protein-protein interaction data are available in the web knowledge base HINT-KB (http://hintkb.ceid.upatras.gr) which was implemented during this dissertation. In this knowledge base, structural, functional and sequential information from various sources were incorporated for every protein pair. Moreover, HINTKB provide access to the predicted and scored protein-protein interactions and to the predicted protein complexes and their functional characterization. The problems which occupied the present dissertation have very significant research interest as it is proved by the provided wide bibliography. The basic goal is the provided algorithms and tools to contribute in the ultimate goal of systems biology to understand the cellular mechanisms and contribute in the development of genomic therapy of complex diseases such as cancer. The most important achievements of the present dissertation are summarized in the next points: • Providing an integrated computational framework for the analysis of protein-protein interaction data. • Designing and implementing intelligent techniques for predicting and scoring protein-protein interactions in an accurate and interpretable manner. • Designing and implementing effective unsupervised algorithmic techniques for extracting protein complexes and predicting their functionality. • Creating a knowledge base which will provide to the scientific community all the findings of the analysis conducted on the Human protein-protein interaction data.

Η οικολογία και η δυναμική της εγκατάστασης εξετάστηκαν για τέσσερα μεσογειακά παράκτια είδη: Diplodus vulgaris, Diplodus sargus, Oblada melanura και Diplodus annularis. Η διερεύνηση τους έγινε με υποδιαίρεση της βενθικής ιχθυονυμφικής τους φάσης σε έξι οντογενετικά στάδια βάσει χρωματικών πρότυπων που εμφάνιζαν διαδοχή και ήταν χαρακτηριστικά για κάθε είδος. Η συλλογή δεδομένων έγινε για κάθε οντογενετικό στάδιο με στρωματοποιημένη δειγματοληψία, με τις στρώσεις να αποτελούν συνδυασμό τύπου υποστρώματος και βάθους στην παράκτια περιοχή ανατολικά των εκβολών του Αχελώου, από βάθος 0 έως 5m. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν με απ’ ευθείας παρατηρήσεις με χρήση καταδυτικής συσκευής. Υπολογίστηκαν οι πυκνότητες κάθε οντογενετικού σταδίου στους διάφορους τύπους υποστρώματος και βάθη μέσα στο έτος. Η κατανομή των πυκνοτήτων αυτών έδωσε στοιχεία για τις οικολογικές προτιμήσεις των βενθικών ιχθυονυμφών και των νεαρών, καθώς και για τους ρυθμούς μεταμόρφωσης κάθε είδους. Επίσης ελέγχθηκε το πρότυπο συμπεριφοράς των ιχθυονυμφών του μελανουριού κατά την εγκατάσταση τους, μ’ επινόηση ειδικής μεθοδολογίας κι ενός δείκτη που απέδωσε ποσοτικά τις διάφορες εκφάνσεις της συμπεριφοράς. Σύμφωνα με τ’ αποτελέσματα της εργασίας, φάνηκε ότι ο σαργόπαπας και ο σαργός εγκαθίστανται την κρύα περίοδο του έτους, ενώ το μελανούρι και ο σπάρος τη θερμή. Όλα τα είδη εμφάνισαν γρηγορότερο ρυθμό μεταμόρφωσης κατά τα πρώτα στάδια, ενώ τα είδη που εγκαταστάθηκαν το καλοκαίρι είχαν συνολικά γρηγορότερους ρυθμούς μεταμόρφωσης από τα χειμερινά. Τα είδη εμφάνισαν διαφοροποίηση στη χρονική και χωρική κατανομή τους ώστε να ελαττώνονται οι ανταγωνιστικές δράσεις. Το είδος με τη μακρύτερη χρονική παρουσία ήταν ο σαργόπαπας (10 μήνες), ο οποίος εμφάνισε ευρύτητα ως προς τις οικολογικές του απαιτήσεις διασπειρόμενος σ’ όλο το εύρος βάθους και τύπους υποστρώματος, εκτός του αμμώδους. Στον αντίποδα, το μελανούρι είχε τη μικρότερη συνολική παρουσία (4 μήνες) και απόλυτη εξάρτηση από σκληρό υπόστρωμα. Ο σαργός κι ο σπάρος έδειξαν ενδιάμεσες οικολογικές απαιτήσεις με προτίμηση στα σκληρά υποστρώματα και στα φανερόγαμα αντίστοιχα. Κανένα είδος δεν έδειξε προτίμηση σε αμμώδεις βυθούς. Ιδιαίτερο οικολογικό ρόλο εμφάνισε το ρηχότερο τμήμα της παράκτιας ζώνης και οι μεταβατικές ζώνες διαφορετικών υποστρωμάτων. Οι βενθικές ιχθυονύμφες του μελανουριού επέδειξαν τάση παραμονής για μέρες με μικρές ομάδες σε σημεία του υποστρώματος. Στα επόμενα στάδια σχημάτισαν μεγάλες ομάδες με μικρότερη εξάρτηση από το υπόστρωμα. / The ecology and dynamics of settlement process were studied for four sparids (Diplodus vulgaris, D. sargus. D. annularis and Oblada melanura), in a coastal littoral in western Hellas. The benthic larval phase of each species was divided in six ontogenetic stages, according to specific patterns in appearance that followed a sequence. Preliminary observations showed non homogeneous distribution of the larvae in the area, so stratified sampling was applied. Strata represented the different substratum types accounted in each of the three depth zones of 0-1m, 1-2m and 2-5m. Data concerned abundances of each ontogenetic stage in each stratum during a 15 month interval and they were collected by visual census. Moreover, data on site-attachment ontogenetically depended behavior of benthic larvae of O. melanura were also collected. The later behavior was studied via an index devised for quantifying different expressions of residence behavior. Two of the studied species (D. vulgaris and D. sargus), settled during the cold period of the year while the other two settled during summer. Metamorphosis rates were faster at the first ontogenetic stages for all species, while they were faster in total for the summer species. Temporal and spatial distribution of the species was arranged in order to minimize competition. D. vulgaris and D. sargus settled in the same substratum types in different periods and O. melanura and D. annularis settled during the same period in different substrata. D. vulgaris remained in the nursery area the longest period, exhibiting the broadest ecological requirements, being distributed in different substrata and depths. O. melanura remained half as long in the nursery area, exhibiting the narrowest ecological requirements, staying always over hard substratum in shallow waters. The other two species exhibited intermediate conditions, with D. sargus preferring hard substratum and D. annularis, seagrass beds. None of the studied species preferred soft substratum. The shallowest part of the littoral appeared to be very important for three species (D. vulgaris, D. sargus, O. melanura) and the transition zones (between two different substrata), for all four of them. Benthic larvae of Oblada melanura commenced settlement in small shoals that resided for varying number of days in specific sites over stones or rocky substratum. Gradually as metamorphosis proceeded they became more kinetic forming larger shoals that expanded their home range.