Η παρούσα εργασία στοχεύει στην «χαρτογράφηση» της περιοχής 3’UTR του ανθρώπινου γονιδίου της β-σφαιρίνης, ως προς την παρουσία σ’ αυτήν δομών που έχουν σημασία στο μεταβολισμό του mRNA – την ωρίμανση του 3’ άκρου του μηνύματος, ή / και την σταθεροποίησή του. Η μελέτη έγινε με τον σχεδιασμό μεταλλάξεων στην 3’UTR οι οποίες επιφέρουν μεταβολές στην πρωτοταγή και τη δευτεροταγή αλληλουχία της περιοχής, και την δημιουργία τριών μεταλλαγμένων γονιδίων β-σφαιρίνης στην 3’ UTR τους. Στη συνέχεια μελετήθηκε η έκφραση των μεταλλαγμένων γονιδίων σε διαγονιδιακές κυτταροκαλλιέργειες ερυθρολευχαιμικών κυττάρων ποντικού (mouse erythroleukaemia cells, MEL), με λειτουργικά πειράματα ανάλυσης του RNA με τη μέθοδο της προστασίας από τη νουκλεάση S1. Η έκφραση των μεταλλαγμένων διαγονιδίων προσδιορίστηκε σε σχέση με την έκφραση του φυσιολογικού γονιδίου της β-σφαιρίνης, λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των αντιγράφων των διαγονιδίων στα κύτταρα, και την έκφραση του ενδογενούς σφαιρινικού γονιδίου βmaj του ποντικού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και τα τρία μεταλλαγμένα γονίδια παρουσιάζουν μειωμένα ποσοστά έκφρασης και μειωμένη επάρκεια ωρίμανσης του 3’ άκρου του mRNA, ενώ ο ρυθμός αποδόμησης του –μεταλλαγμένου– mRNA δεν διαφέρει από το φυσιολογικό για κανένα από τα τρία γονίδια. Συμπερασματικά, με την μελέτη αυτή επιβεβαιώνεται ο ρόλος της περιοχής 3’UTR του γονιδίου της β-σφαιρίνης στην διαδικασία ωρίμανσης του 3’ άκρου του mRNA, και η απουσία ειδικού σταθεροποιητικού μηχανισμού για το mRNA στην περιοχή του γονιδίου που μελετήθηκε με τις παρούσες μεταλλάξεις. / The present work aimed at mapping of the 3’UTR of the human β-globin gene as to the possible presence of structures that are involved in mRNA metabolism; in particular effective 3’ end formation or / and stability of the message. The study involved the design of 3’ UTR mutations that alter the primary and secondary structure of the sequence, and the subsequent formation of three mutant β-globin genes. The expression of the mutated genes was studied in transgenic mouse erythroleukaemia cell (MEL) lines, with functional analysis of mRNA expression using S1 nuclease protection assays. The expression of the mutated transgenes was compared to the relevant expression of the normal β-globin transgene, after correcting for transgene copy number and expression of the endogenous murine globin gene βmaj. Our results show that all three studied mutant transgenes have decreased expression levels, and decreased efficiency in 3’ end formation of the mRNA, whereas the stability of the –mutant– mRNA is not affected for any of the three transgenes. We conclude that the β-globin 3’ UTR plays an important role in the efficiency of message 3’ end formation, and that the mutations studied do not disrupt any stabilising mechanism.

- / -

Atherosclerosis is a disease of cardiovascular system and is usually located within large arteries. It is a major cause of death and mortality and it is related to over 12 million deaths annually affecting nearly all people in the modern world. It is a disease that involves the circulation of low density lipoproteins –LDLs (a main carrier of cholesterol) within the blood stream. These eventually accumulate in the cell wall of large and medium sized arteries to form plaques or atherosclerotic patches gradually narrow the lumen and gradually become the site of bleeding and thrombus formation. It is well known that atherosclerotic lesions in the arterial wall develop at certain sites in the human arterial system such as along the inner walls of curved segments and the outer walls of arterial bifurcations. This phenomenon is called the localization of atherosclerosis. As the early event leading to the genesis of atherosclerosis is the accumulation of atherogenic lipids such as low density lipoproteins (LDLs) within the arterial wall, mass transport between the blood and the artery wall must play an important role in the genesis and development of atherosclerosis. In the present study we investigate the correlation of luminal surface LDL concentration (cw) distribution with the distribution of wall shear stress (WSS) and the effects of both non – Newtonian behavior and pulsation of blood flow on the distributions of luminal surface LDL concentration along the wall of the human aorta. The dependence of viscosity and diffusivity and the local density are incorporated in the single and two phase flow models rendering these quantities position dependent. Then we compared the predictions of a single phase model with those of the two phases one under both steady flow and realistic pulsatile flow conditions using a human aorta model constructed from CT images. Then local hemodynamics studied by using computational fluid-dynamics (CFD) applied to realistic geometric model of the aorta. It is therefore important to solve the problem of accurately reconstructing geometric models from CT image in order to gain accuracy in CFD computations and predictions. The present numerical study revealed an adverse correlation between wall shear stress and the luminal surface LDL concentration in the aorta. The results indicate that the luminal surface LDL concentration depends not only on the local wall shear stress but also on both the global and local flow patterns. Also the results showed that under steady flow conditions, although the shear thinning non – Newtonian nature of blood could elevate wall shear stress (WSS) in most regions of the aorta, especially in areas with low wall shear stress, it had little effect on luminal surface LDL concentration (cw) in most regions of the aorta. Nevertheless, it could significantly enhance cw in areas with high luminal surface LDL concentration through the shear depended diffusivity of LDLs. The pulsation of blood flow could significantly reduce cw in these disturbed places. In conclusion the shear shining non – Newtonian nature of blood has little effect on LDL transport in most regions of the aorta, but in the atherogenic – prone areas where luminal surface LDL concentration is high its effect is apparent. Similar is the effect of pulsatile flow on the transport of LDLs. / Η αθηροσκλήρωση είναι μία νόσος του καρδιαγγειακού συστήματος και βρίσκεται συνήθως μέσα σε μεγάλες αρτηρίες. Πρόκειται για μια σημαντική αιτία θανάτου και η θνησιμότητα της σχετίζεται με πάνω από 12 εκατομμύρια θανάτους ετησίως, η οποία επηρεάζει σχεδόν όλους τους ανθρώπους στο σύγχρονο κόσμο. Είναι μια ασθένεια που περιλαμβάνει την κυκλοφορία των χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών-LDLs (ένας κύριος φορέας της χοληστερόλης) εντός της κυκλοφορίας του αίματος. Η χαμηλής πυκνότητας πρωτεΐνες συσσωρεύονται στο αρτηριακό τοίχωμα των μεγάλων και μεσαίου μεγέθους αρτηριών και σχηματίζουν πλάκες ή αθηρωματικά μπαλώματα, τα οποία σταδιακά προκαλούν στένωση του αυλού και έπειτα δημιουργείται αιμορραγία στη περιοχή, με αποτέλεσμα το σχηματισμό θρόμβων. Είναι γνωστό ότι οι αθηροσκληρωτικές βλάβες στο αρτηριακό τοίχωμα αναπτύσσονται σε συγκεκριμένες περιοχές στο ανθρώπινο αρτηριακό σύστημα, όπως κατά μήκος των εσωτερικών τοιχωμάτων των καμπυλωτών τμημάτων και των εξωτερικών τοιχωμάτων των αρτηριακών διακλαδώσεων. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται localization of atherosclerosis. Καθώς το πρώιμο συμβάν που οδηγεί στη γένεση της αθηροσκλήρωσης είναι η συσσώρευση των αθηρογόνων λιπιδίων όπως είναι οι λιποπρωτεΐνες χαμηλής πυκνότητας (LDLs) εντός του αρτηριακού τοιχώματος, η μεταφορά μάζας μεταξύ του αίματος και του τοιχώματος της αρτηρίας μάλλον διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην γένεση και την ανάπτυξη της αθηροσκλήρωσης . Στην παρούσα μελέτη διερευνάται η συσχέτιση της κατανομής της συγκέντρωσης των LDL (cw) στην επιφάνεια του αυλού με την κατανομή των διατμητικών τάσεων (WSS), καθώς και η επίδραση της μη - Νευτώνειας συμπεριφοράς και της παλμικής ροής του αίματος στις κατανομές της συγκέντρωσης των LDL στην επιφάνεια του αυλού κατά μήκος του τοιχώματος της ανθρώπινης αορτής. Η εξάρτηση του ιξώδους, της διάχυσης και της τοπικής πυκνότητας ενσωματώνονται στο μονοφασικό και το διφασικό μοντέλο ροής, καθιστώντας αυτές τις ποσότητες να εξαρτώνται από τη θέση. Στη συνέχεια, συγκρίνουμε τα αποτελέσματα του μονοφασικού μοντέλου με το διφασικό μοντέλο, τόσο υπό σταθερή ροή όσο και υπό ρεαλιστικές συνθήκες παλμικής ροής, χρησιμοποιώντας ένα ανθρώπινο μοντέλο αορτής κατασκευασμένο από CT εικόνες. Τέλος, μελετάτε η τοπική αιμοδυναμική με τη χρήση υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (CFD) που εφαρμόζεται στο ρεαλιστικό γεωμετρικό μοντέλο της αορτής. Επομένως, είναι σημαντικό να λύσουμε το πρόβλημα της ακρίβειας στην ανακατασκευή του γεωμετρικού μοντέλου από την εικόνα CT, προκειμένου να έχουμε ακρίβεια στους CFD υπολογισμούς και στα αποτελέσματα. Η παρούσα αριθμητική μελέτη έδειξε ένα αντίστροφο συσχετισμό μεταξύ της διατμητικής τάσης του τοιχώματος και της συγκέντρωσης των LDL στην επιφάνεια του αυλού στην αορτή. Τα αποτελέσματα, επίσης έδειξαν ότι η συγκέντρωση των LDL στην επιφάνεια του αυλού εξαρτάται όχι μόνο από την τοπική διατμητική τάση του τοιχώματος αλλά από τα ολικά και τοπικά πρότυπα ροής. Επίσης, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κάτω από συνθήκες σταθερής ροής, η μη - Νευτώνεια φύση του αίματος αυξάνει τη διατμητική τάση του τοιχώματος (WSS) στις περισσότερες περιοχές της αορτής, ιδιαίτερα στις περιοχές με χαμηλή διατμητική τάση και έχει μικρή επίδραση στη συγκέντρωση των LDL (cw) στην επιφάνεια του αυλού, στις περισσότερες περιοχές της αορτής. Παρ 'όλα αυτά, μπορεί να ενισχύσει σημαντικά το cw στις περιοχές με υψηλή συγκέντρωση των LDL στην επιφάνεια του αυλού μέσω της εξαρτώμενης διατμητικής διάχυσης των LDLs. Η παλμικότητα της ροή του αίματος μπορεί να μειώσει σημαντικά το cw σε αυτές τις διαταραγμένες θέσεις. Εν κατακλείδι, η μη - Νευτώνεια συμπεριφορά του αίματος έχει μικρή επίδραση στη μεταφορά των LDL στις περισσότερες περιοχές της αορτής, αλλά στις αθηρογόνες - επιρρεπείς περιοχές όπου η συγκέντρωση LDL στην επιφάνεια του αυλού είναι υψηλή τα αποτελέσματα είναι εμφανή. Παρόμοια είναι η επίδραση της παλμικής ροής στη μεταφορά των LDLs.

Το οστό είναι ένα βιογενές υλικό, το οποίο συνίσταται από μια ανόργανη φάση, το βιοαπατίτη (~70%) και την οργανική φάση (~30%). Η οργανική φάση αποτελείται από ίνες κολλαγόνου τύπου Ι (οι οποίες αποτελούν το 90% της ολικής πρωτεΐνης του οστού) και πολυάριθμες μη κολλαγονούχες πρωτεΐνες (οι οποίες αποτελούν το υπόλοιπο 10% της ολικής πρωτεΐνης του οστού). Το κολλαγόνο τύπου Ι είναι μια εξαιρετικά ινώδης πρωτεΐνη με σταυροδεσμούς, που προσδίδει στο οστό μηχανικές και βιοχημικές ιδιότητες. Οι κρύσταλλοι του βιοαπατίτη, ενός μη στοιχειομετρικού αναλόγου του υδροξυαπατίτη [Ca10(PO4)6(OH)2], βρίσκονται πάνω και μέσα στις ίνες του κολλαγόνου και τείνουν να είναι προσανατολισμένοι στην ίδια κατεύθυνση με αυτές. Ο όρος «ποιότητα οστού» αναφέρεται στο σύνολο των συνθετικών και αρχιτεκτονικών ιδιοτήτων του οστέινου ιστού που καθορίζουν τις ιδιότητες του υλικού και την ικανότητά του να εκτελεί μηχανικές λειτουργίες. Οι μη-επεμβατικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της Οστικής Πυκνότητας (Bone Mineral Density) παρουσιάζουν εγγενή προβλήματα, καθώς η απορρόφηση ακτίνων Χ στις οποίες βασίζονται, είναι ευαίσθητη μόνο στο ανοργανο συστατικό του οστού (βιοαπατίτη) χωρίς να λαμβάνουν υπόψη το οργανικό (κολλαγόνο τύπου Ι). Έτσι, υπάρχει η ανάγκη για ανάπτυξη νέων τεχνικών, όπως η φασματοσκοπία Raman, με την οποία μπορεί να αξιολογηθεί η ποιότητα ενός οστού χρησιμοποιώντας πληροφορίες όπως είναι η ποσότητα και το είδος των σταυροδεσμών του, ο λόγος ανόργανης προς οργανική φάση, η κρυσταλλικότητα του οστού (λόγος ανθρακικών προς φωσφορικά), κ.ά. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε λοιπόν η ποιότητα ανθρώπινων γνάθων με χρήση φασματοσκοπίας Raman. Από τα φάσματα Raman που καταγράφηκαν επελέγησαν οι κορυφές που οφείλονται στο βιοαπατίτη και στο κολλαγόνο. Χρησιμοποιήθηκαν δυο δείκτες, ο λόγος βιοαπατίτη προς κολλαγόνο (Mineral to Matrix Ratio) και ο λόγος των μη αναγώγιμων σταυροδεσμών του κολλαγόνου προς τους αναγώγιμους σταυροδεσμούς του. Στην πρώτη περίπτωση, χρησιμοποιήθηκε ο λόγος των κορυφών στους 960 cm-1 για το βιοαπατίτη και το άθροισμα των κορυφών στους 855, 875 και 920 cm-1 για το κολλαγόνο, οι οποίες αποδίδονται στα αμινοξέα προλίνη και υδροξυπρολίνη του κολλαγόνου [960 cm-1 / (855 cm-1 + 875 cm-1 + 920 cm-1)]. Στην περίπτωση του λόγου των σταυροδεσμών του κολλαγόνου, χρησιμοποιήθηκε η περιοχή του αμιδίου Ι, και συγκεκριμένα οι δονήσεις στους 1658 και 1668 cm-1 για τους μη αναγώγιμους σταυροδεσμούς και οι δονήσεις στους 1680 και 1690 cm-1 για τους αναγώγιμους σταυροδεσμούς του κολλαγόνου [(1658 cm-1 + 1668 cm-1) / (1680 cm-1 + 1690 cm-1)]. Χρησιμοποιώντας αυτούς του δείκτες κατασκευάστηκαν διαγράμματα για την εκτίμηση της ποιότητας των οστών ανά σημείο ή/και ανά περιοχή των γνάθων. Από τη μελέτη προέκυψε ότι κάθε οστό έχει διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες οι οποίες ποικίλουν είτε από πλευρά σε πλευρά της γνάθου ή σημειακά. Οι διαφοροποιήσεις αυτές πιθανόν σχετίζονται με τις συνήθειες του ανθρώπου, όπως π.χ. η μάσηση. Επίσης, έγινε προσπάθεια σύγκρισης των αποτελεσμάτων της φασματοσκοπίας Raman με την εγκαθιδρυμένη τεχνική DEXA η οποία αποτελεί το golden standard. Οι τιμές BMD (Bone Mineral Density) που συνελλέγησαν με την DEXA, συγκρίθηκαν με τις τιμές του MMR. Παρόλο που οι δυο τεχνικές αξιολογούν διαφορετικά στοιχεία, φάνηκε ότι υπάρχει συσχέτιση αποτελεσμάτων, καθώς περιοχές υψηλής και χαμηλής οστικής πυκνότητας αντιστοιχούν σε υψηλές και χαμηλές τιμές του MMR, αντίστοιχα. Επιπλέον, μελετήθηκαν και οι μεταβολές που προκλήθηκαν στο κολλαγόνο του οστού λόγω της μη συντήρησης του υλικού. Φάσματα Raman καταγράφηκαν σε τμήμα οστού της ανθρώπινης γνάθου πριν και μετά την ενυδάτωση με ρυθμιστικό διάλυμα PBS (Phosphate Buffer Solution). Οι κορυφές της περιοχής του αμιδίου Ι, χρησιμοποιηθήκαν για τον υπολογισμό των εξής λόγων: 1660 cm-1 / 1690 cm-1, 1658 cm-1 / 1660 cm-1 και (1658 cm-1 + 1668 cm-1) / 1690 cm-1. Από τους παραπάνω λόγους, φαίνεται ότι η κορυφή στα 1658 cm-1 μπορεί να αποδοθεί στην αφυδατωμένη μορφή του κολλαγόνου. Η χρήση του ρυθμιστικού διαλύματος PBS βοηθά στη συντήρηση των οστών χωρίς να επηρεάζει τη δευτεροταγή δομή του κολλαγόνου τους. / Bone is a biogenic material which is distinguished from other forms of connective tissues by the fact that it becomes extremely hard. It consists of an inorganic phase, the bioapatite (~70%), and an organic matrix (~30%). Bone matrix is formed by type I collagen fibers (which make up 90% of the total protein of bone) and numerous non-collagenous proteins. Type I collagen is a highly cross-linked fibrillar protein which enhances the mechanical and biochemical properties of bone. On the other hand, crystals of bioapatite, a non-stoichiometric analogous of hydroxyapatite [Ca10(PO4)6(OH)2] are found on and within the collagen fibers and they tend to be oriented in the same direction as the collagen fibers. The term "bone quality" refers to the ensemble of composition and architectural properties of bone tissue that together determine its material properties and its ability to perform mechanical functions. Non invasive techniques are used to measure Bone Mineral Density (BMD) but they have the disadvantage that they emit X rays and that they are able to account just the mineral matrix of bone (bioapatite) without considering the organic which also contributes to the bone strength. These reasons reinforce the need for finding new methods as Raman spectroscopy, which may be used for the estimation of numerous indicators associated with bone strength, such as the amount and the kind of collagen fibers, the ratio of inorganic/organic phase, crystallinity, bone aging, etc. In this work, Raman spectroscopy was used for the study of the quality of human mandibles. Raman spectra were recorded and the bands attributed to bioapatite and collagen were analyzed. The ratio of bioapatite to collagen (Mineral to Matrix Ratio) and the ratio of non-reducible to reducible collagen cross-links were determined. In the first case, the Mineral to Matrix ratio (MMR) was calculated using the intensities of the bands at 960 cm-1 for bioapatite and 855 cm-1, 875 cm-1 and 920 cm-1 for proline and hydroxyproline, [I (960 cm-1 / (855 cm-1 + 875 cm-1 + 920 cm-1)], while the ratio of collagen cross-links was calculated using the amide I envelope, and specifically, using the intensities of the bands at 1658, 1668 cm-1 for non-reducible cross-links and 1680, 1690 cm-1 for reducible collagen cross-links [I (1658 cm-1 + 1668 cm-1) / (1680 cm-1 + 1690 cm-1)]. These indicators were applied for the construction of diagrams showing the changes of bone quality within the same mandible. It was shown that each bone has different mechanical properties which vary spatially. These variations are possibly related to human habits such as chewing. Comparison of Raman spectroscopy (MMR) results against dual-energy X-ray absorptiometry BMD measurements was also attempted and similarity in their trends was noticed. Finally, the Raman spectral changes induced to mandible collagen due to different storage conditions, such as dehydration, were studied. Raman spectra were recorded from a sample of an as received human mandible and after immersion in PBS (Phosphate Buffer Solution). Sub-bands of amide I envelope were used for the calculation of the ratios 1660 cm-1 / 1690 cm-1, 1658 cm-1 / 1660 cm-1 and (1658 cm-1 + 1668 cm-1) / 1690 cm-1. From these ratios it was found that the presence of the band at 1658 cm-1 was due to dehydration and that immersion in PBS solution can, at least partially, rehydrate the collagen. At the same time, no collagen cross-linking changes were observed.

Στην παρούσα εργασία μελετάται η περιοχή της Πάτρας ως προς τη διασπορά των σωματιδίων καθώς και η επίδρασή τους στην ανθρώπινη υγεία. Στο πρώτο μέρος δίνονται κάποια στοιχεία όσον αφορά την ατμόσφαιρα (γενικά), την ατμοσφαιρική ρύπανση, τα ατμοσφαιρικά σωματίδια (διαχωρισμός, μέθοδοι προσδιορισμού), η νομοθεσία που αφορά την ατμοσφαιρική ρύπανση καθώς και τα πρότυπα ποιότητας αέρα για τα αιωρούμενα σωματίδια. Επίσης αναλύονται και οι επιπτώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων στον άνθρωπο. Στο δεύτερο μέρος γίνεται η γεωγραφική και η γεωλογική τοποθέτηση της περιοχής μελέτης (Πάτρα). Στο τρίτο μέρος παρουσιάζεται η διασπορά των σωματιδίων στην περιοχή μελέτης και στο τέταρτο μέρος παρατίθενται συμπεράσματα και λύσεις. / In this paper we study the area of Patras on the dispersion of particles and their effect on human health. In the first part are some data on the atmosphere (generally), atmospheric pollution, atmospheric particles (separation, assay methods), the legislation on air pollution and air quality standards for particulate matter. And also, analyzed the effects of particulate matter in humans. In second place is the geographical and geological study of the area, (Patras). The third part shows the dispersion of the particles in the study area and the fourth part reflects conclusions and solutions.

Η παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε στον Τομέα Γενικής Θαλάσσιας Γεωλογίας και Γεωδυναμικής του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο πλαίσιο αυτής, μελετήθηκε ο κάτω ρους του Αλφειού ποταμού και η μορφολογική του εξέλιξη, σε συνδυασμό με τις ανθρώπινες παρεμβάσεις. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η παρουσίαση, η ανάλυση, ο σχολιασμός και η αξιολόγηση των αλλαγών στο που έχει υποστεί ο κάτω ρους του ποταμού. Η εν λόγω περιοχή παρουσιάζει αξιόλογο ενδιαφέρον λόγω των ιδιαίτερων και σύνθετων μορφοκλιματικών συνθηκών που επικρατούν, των τεχνικών έργων της περιοχής και γενικά των επιδράσεων που είναι αποτέλεσμα κυρίως της ολοένα και αυξανόμενης ανθρώπινης παρέμβασης. / This diploma thesis was conducted at the General Department of Marine Geology and Geodynamics, Department of Geology, University of Patras. As part of this work, it was studied the lower weight of the Alfeios River and the morphological evolution, combined with human intervention. The purpose of this work is the presentation, analysis, commentary and evaluation of changes on the lower watercourse of Alfeios river. This area presents considerable interest because of the special and complex morphocimate conditions,the technical projects in the area and generally the effects which are mainly the result of ever-increasing human intervention.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή δείχθηκε ότι το γονίδιο της ανθρώπινης καλλικρεΐνης 6 μπορεί να ενεργοποιηθεί φαρμακολογικά σε καρκινικές κυτταρικές σειρές μαστού και μελετήθηκε ο μοριακός μηχανισμός της ενεργοποίησης. Το cDNA της ανθρώπινης καλλικρεΐνης 6 αρχικά κλωνοποιήθηκε με την τεχνική της διαφορικής παράθεσης των mRNAs βάσει της υπερέκφρασης σε πρωτοπαθή όγκο μαστού σε σχέση με την πλήρη αποσιώπηση στην μετάστασή του στον πνεύμονα, καθώς και στις περισσότερες μεταστατικές καρκινικές σειρές μαστού και δείγματα ιστών. Λόγω της καταστολής της έκφρασής της σε μεταστατικούς όγκους του μαστού, θεωρήθηκε ότι η κωδικοποιούμενη πρωτεΐνη (hK6)-μια νέα σερινοπρωτεάση- θα μπορούσε να έχει ογκοκατασταλτική δράση. Πρόσφατα δεδομένα δείχθουν ότι η hK6 αντιπροσωπεύει έναν νέο μοριακό δείκτη του καρκίνου, αφού αυξημένες συγκεντρώσεις της στον ορό είναι διαγνωστικές για τον καρκίνο των ωοθηκών και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της θεραπευτικής αγωγής. Οι φυσιολογικές λειτουργίες της hK6 δεν έχουν βρεθεί. Πρόσφατα, αλλαγές στην έκφραση του γονιδίου KLK6 έχουν συσχετιστεί με την παθογένεση των πιο κοινών νευροεκφυλιστικών νόσων, όπως Alzheimer’s και Parkinson’s. Σημαντικό, είναι το γεγονός της αποικοδόμησης της μυελίνης από την hK6, που πιστοποιεί την συμμετοχή της στην σκλήρυνση κατά πλάκας. Για τους παραπάνω λόγους η hK6, καθώς και το γονίδιο KLK6 αποτελούν ένα σημαντικό θεραπευτικό στόχο. Στην παρούσα εργασία, δείχθηκε ότι οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν την μεταγραφή καθώς και την ιστο-εξειδικευμένη έκφραση του γονιδίου KLK6 περιλαμβάνουν την δραστικότητα δύο υποκινητών. Επίσης κλωνοποιήθηκαν νέες ισομορφές του γονιδίου που προκύπτουν από εναλλακτικό μάτισμα και αντιστοιχούν στο 10-20% των KLK6 mRNAs. Προηγούμενη έρευνα δεν είχε παρατηρήσει εκτεταμένες γονιδιωματικές αλλαγές σε καρκινικούς όγκους στην γενετικό τόπο 19q13.4 που εδρεύει το γονίδιο KLK6, και σε συνδυασμό με την πιθανή ογκοκατασταλτική δράση της hK6, διερευνήθηκε η συμμετοχή επιγενετικών μηχανισμών στην αποσιώπηση της έκφρασης του γονιδίου KLK6. Κατεργασία των καρκινικών κυτταρικών σειρών μαστού T47D και MDA-MB-231 με το απομεθυλιωτικό αντιδραστήριο 5-αζα-2΄-δεοξυκυτιδίνη επανενεργοποίησε την έκφραση του γονιδίου KLK6. Η τριχοστατίνη Α, αναστολέας των αποακετυλασών των ιστονών, επανενεργοποίησε την έκφραση KLK6 μόνο στα MDA-MB-231 κύτταρα. Επίσης, βρήκαμε ότι η καταστολή της έκφρασης KLK6 στις καρκινικές κυτταρικές σειρές μαστού συνδέεται με την μεθυλίωση συγκεκριμένων δινουκλεοτιδικών αλληλουχιών CpGs που βρίσκονται στον εγγύς υποκινητή του γονιδίου και σε θέσεις πρόσδεσης του μεταγραφικού παράγοντα Sp1. Η αποσιώπηση της έκφρασης λαμβάνει χώρα με την πρόσδεση του εξαρτώμενου από μεθυλίωση μεταγραφικού καταστολέα MeCP2 και την δημιουργία ετεροχρωματινικής δομής λόγω αποακετυλίωσης των ιστονών. Επειδή η επιγενετική αποσιώπηση του γονιδίου KLK6 υποδηλώνει ογκοκατασταλτικό ρόλο στον καρκίνο του μαστού, διαμολύνθηκε σταθερά το KLK6 cDNA στην μεταστική σειρά MDA-MB-231 με σκοπό τη διαπίστωση του πιθανού αυτού ρόλου. Τα σταθερά διαμολυσμένα κύτταρα που προέκυψαν, είχαν μικρότερο ρυθμό πολλαπλασιασμού, ενώ δεν μπορούσαν να σχηματίσουν αποικίες σε μαλακό άγαρ. Συμπερασματικά στην παρούσα διατριβή δείχθηκε ότι το γονίδιο KLK6 αποτελεί πιθανό ογκοκατασταλτικό γονίδιο, που αποσιωπάται σε καρκινικές σειρές μαστού μέσω μεθυλίωσης του γονιδιωματικού DNA, καθώς και δημιουργίας ετεροχρωματινικής δομής στον εγγύς υποκινητή του. Η φαρμακολογική ενεργοποίηση της έκφρασης του γονιδίου KLK6 μέσω επιγενετικών φαρμάκων, είναι πιθανό να ανοίξει νέους δρόμους για την αντιμετώπιση του καρκίνου του μαστού. / In the present thesis it was shown that the human kallikrein 6 gene is pharmacologically modulated in breast cancer cell lines and the molecular mechanism accounting for the modulation was analyzed. The cDNA encoding human kallikrein 6 (protease M) was originally cloned by mRNA differential display as being over expressed in a primary breast tumor but completely inactivated in its lung metastasis, and in the majority of metastatic breast cancer cell lines and tissue specimens. Based on this expression pattern, it was suggested that the encoded protein (hK6)-a novel serine protease-could play a suppressor role in cancer progression. Recent evidence suggests that hK6 represents a novel cancer biomarker, since elevated serum concentrations of hK6 are diagnostic of ovarian cancer and can be exploited for monitoring therapeutic response to treatment. The physiological function(s) of hK6 have not been elucidated. Recently, aberrant expression of the KLK6 gene has been implicated in the pathogenesis of most common neurodegenerative disorders, such as Alzheimer’s and Parkinson’s disease. In addition, hK6 is involved in enhanced proteolysis of myelin basic protein associated with multiple sclerosis. Therefore, hK6 and KLK6 gene, represent potential therapeutic targets for pharmacological intervention. In the present study, we have shown that the mechanisms regulating KLK6 transcription and tissue-specific expression involve the action of two different promoters. Also, new KLK6 splice variants were cloned, and shown to account for 10-20% of all KLK6 mRNA species. Previous study had shown no gross genomic alterations in tumor speciments in the KLK6 genomic locus 19q13.4, and in accordance with putative tumor suppressor activity the involvement of epigenetic mechanisms in KLK6 gene silencing in breast cancer was studied. Treatment of KLK6-negative T47D and MDA-MB-231 human breast cancer cell lines with the demethylating agent 5-aza-2\\\\\\\\

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να παρουσιαστούν οι ιδέες του Καντ σχετικά με την ηθική αγωγή των παιδιών. Η δομή της εργασίας βασίζεται στην παραδοχή ότι η παιδαγωγική θεωρία του δεν μπορεί να κατανοηθεί αποκομμένη από την ηθική και πολιτική φιλοσοφία του. Μάλιστα, αποτελεί σημαντικό τμήμα της, καθώς διερευνά τη δυνατότητα και τους τρόπους ηθικοποίησης των ανθρώπινων υποκειμένων. Θεωρείται καθοριστική για την επίτευξη του ύψιστου αγαθού για το ανθρώπινο είδος, δηλαδή την ηθική κοινωνία με τη μέγιστη ευδαιμονία και την καθολική ηθικότητα. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποιες γενικές παραδοχές της ηθικής θεωρίας του Καντ σχετικά με το ανθρώπινο γένος. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η θεωρία του Καντ σχετικά με την ηθική αγωγή των παιδιών. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τρία ερωτήματα που προκύπτουν απ’ την ανάλυση της θεωρίας του Καντ για την ηθική αγωγή. Το πρώτο θέμα που εξετάζεται είναι το πώς συνδυάζεται η πειθαρχία και ο καταναγκασμός με την ελευθερία και την αυτονομία των μαθητών. Ένα άλλο σημείο που χρήζει σχολιασμού είναι το αν η ηθική αγωγή είναι τελικά απαραίτητη για την ηθική τελειοποίηση των μαθητών, μιας και σύμφωνα με τον Καντ όλοι οι άνθρωποι γνωρίζουν a priori τον ηθικό νόμο. Το τρίτο και τελευταίο σημείο προς ανάλυση πραγματεύεται τον ρόλο των συναισθημάτων στην ηθική αγωγή. / The purpose of this study is to present the ideas of Kant on moral education of children. The structure of the study is based on the assumption that his theory on education cannot be comprehended in isolation from his moral and political philosophy. Indeed, it comprises an important part of it, since it examines the possibility and the ways of moralisation of human beings. His theory on moral education is considered as crucial for the accomplishment of the highest good for the human race, which is the moral community with the utmost happiness combined with the universal morality. The first chapter includes some basic assumptions of Kant's moral theory related to the human race. In the second chapter Kant's theory on moral education of children is analysed. Chapter three poses three questions, which derive from the analysis of Kant's theory on education. The first issue discussed is how discipline and necessitation are combined with pupils' freedom and autonomy. An other topic worth of discussion is whether moral education is necessary for moral perfection of pupils, since according to Kant all human beings are a priori aware of the moral law. The third and final point of discussion refers to the role of feelings in moral education.

Το ερευνητικό αντικείμενο της συγκεκριμένης διατριβής αναφέρεται στην επεξεργασία έγχρωμης εικόνας με χρήση της θεωρίας γράφων, την ανάκτηση εικόνας καθώς και την οργάνωση / διαχείριση βάσεων δεδομένων με μεθόδους γραφημάτων και αναγνώρισης προτύπων, με εφαρμογή σε πολυμέσα. Τα συγκεκριμένα προβλήματα προσεγγίστηκαν διατηρώντας τη γενικότητά τους και επιλύθηκαν με βάση τα ακόλουθα σημεία: 1. Ανάπτυξη τεχνικών για την επιλογή χαρακτηριστικών από τις εικόνες βάσει χαρακτηριστικών χαμηλού επιπέδου (χρώματος και υφής), για χρήση τους σε εφαρμογές ομοιότητας και ανάκτησης εικόνας. 2. Υπολογισμός μετρικών και αποστάσεων στο χώρο των χαρακτηριστικών. 3. Μελέτη της πολυσχιδούς δομής των εικόνων μιας βάσης στο χώρο των χαρακτηριστικών. 4. Ελάττωση της διάστασης του χώρου και παραγωγή αναπαραστάσεων δύο διαστάσεων. 5. Εφαρμογή των μεθόδων αυτών σε υποκειμενικές αποστάσεις εικόνων. Η θεωρία γράφων και οι μέθοδοι αναγνώρισης προτύπων χρησιμοποιήθηκαν προκειμένου να παρουσιαστούν βέλτιστες λύσεις αφενός στο πρόβλημα της ανάκτησης εικόνων από βάσεις δεδομένων και αφετέρου στην οργάνωση και διαχείριση τέτοιων βάσεων εικόνων. Η διατριβή φέρνει πιο κοντά την επεξεργασία εικόνας με μεθόδους προερχόμενες από τη θεωρία γραφημάτων, τη στατιστική και την αναγνώριση προτύπων. Σε όλη τη διάρκεια της διατριβής, ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στο ζήτημα της εύρεσης του κατάλληλου συνδυασμού μεταξύ της αποτελεσματικότητας των συστημάτων και της αποδοτικότητας στα πλαίσια της εφαρμογής των προτεινόμενων αλγοριθμικών διαδικασιών. Τα αναλυτικά πειραματικά αποτελέσματα που πραγματοποιήθηκαν, αποδεικνύουν την βελτιωμένη απόδοση των προτεινόμενων μεθοδολογιών. / The subject of this doctoral thesis is related to color image processing using graph theoretic methods, image retrieval and image database management and organization in the reduced feature space, using pattern recognition analysis, with multimedia applications. The author attempted to approach the thesis subject by retaining its genericness and addressing the following points: 1. Development of techniques for extraction of image visual attributes based on low level features (color and texture information), to be used for image similarity and retrieval practices. 2. Calculation of metrics and distances in the feature space. 3. Study of the image manifolds created in the selected feature space. 4. Application of dimensionality reduction techniques and production of biplots. 5. Application of the proposed methodologies using perceptual image distances. Graph theory and pattern recognition methodologies were incorporated in order to provide novel solution to color image retrieval of image databases, as well as to image database management and organization. The current thesis brings closer image processing with graph theoretic methodologies, statistical analysis and pattern recognition. Throughout the thesis, consideration has been taken for finding the best trade off between effectiveness and efficiency when applying the proposed algorithmic procedures. The extended experimental results carried out in all stages of the projected studies reveal the enhanced performance of the proposed methodologies.