Η σεργλυκίνη (SG) είναι η κύρια πρωτεογλυκάνη που εκφράζεται από τα αιμοποιητικά κύτταρα και συμμετέχει στη ρύθμιση διαφόρων παραγόντων που εμπλέκονται στις αντιδράσεις φλεγμονής. Επιπλέον, φαίνεται ότι διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη βιολογία του πολλαπλού μυελώματος αφού αναστέλλει τη δραστικότητα της κλασικής οδού και της λεκτινικής οδού του συμπληρώματος και προάγει την προσκόλληση των μυελωματικών κυττάρων στο κολλαγόνο τύπου Ι. Παράλληλα, η αυξημένη έκφρασή της σχετίζεται με τον επιθετικό φαινότυπο των κυττάρων καρκίνου του ρινοφάρυγγα. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η έκφραση της SG σε κακοήθειες. Τα αποτελέσματά μας αναδεικνύουν την έντονη παρουσία της σε συμπαγείς όγκους λόγω της αυξημένης έκφρασή της είτε από τα καρκινικά κύτταρα είτε από τα κύτταρα φλεγμονής και τα κύτταρα του στρώματος τα οποία επιστρατεύονται κατά την ανάπτυξη του όγκου. Επιπλέον, η αυξημένη έκφρασή της και η έκκρισή της σχετίσθηκαν με το μεταστατικό δυναμικό των κυτταρικών σειρών διαφόρων τύπων καρκίνου. Παράλληλα, ταυτοποιήθηκε η έκφραση του μεταγράφου της SG που προκύπτει από εναλλακτικό μάτισμα με απαλοιφή του εξωνίου 2. Επιπροσθέτως, μελετήθηκε ο βιολογικός ρόλος της SG σε επιθετικά καρκινικά κύτταρα μαστού. Βρέθηκε ότι η SG αλληλεπιδρά με πρωτεΐνες που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε κυτταρικές λειτουργίες όπως η αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού, η μεταφορά και ανακύκλωση μορίων από και προς την κυτταρική επιφάνεια και η γονιδιακή ρύθμιση. Η ίδια πρωτεογλυκάνη εκκρίνεται ιδιοσυστατικά από αυτά τα κύτταρα. Τόσο η γλυκοζαμινογλυκανική της σύσταση όσο και η ανασταλτική της δράση έναντι της ενεργοποίησης του συστήματος του συμπληρώματος είναι παρόμοιες με τη SG που εκκρίνεται από τα μυελωματικά κύτταρα. Η συμβολή της SG στον επιθετικό φαινότυπο των καρκινικών κυττάρων επιβεβαιώθηκε με την υπερέκφρασή της σε χαμηλής επιθετικότητας κύτταρα καρκίνου του μαστού. Λειτουργίες όπως ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός, η μετανάστευση και η διήθηση των καρκινικών κυττάρων σχετίσθηκαν θετικά με την αυξημένη έκφραση και έκκριση της SG από αυτά τα κύτταρα. Οι επαγωγικές της ιδιότητες καταργήθηκαν με την απαλοιφή των θέσεων πρόσδεσης των γλυκοζαμινογλυκανών από τον πρωτεϊνικό της κορμό. Επιπλέον, διερευνήθηκε το πρωτεολυτικό δυναμικό αυτών των κυττάρων με τη μελέτη της έκφρασης πρωτεολυτικών ενζύμων του εξωκυττάριου χώρου, όπως οι tPA, uPA, MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MT1-MMP και του αναστολέα των μεταλλοπρωτεϊνασών TIMP-1. Παρουσιάσθηκε ότι η υπερέκφραση του πλήρους μορίου της SG αλλά και της μη γλυκοζυλιωμένης της μορφής οδηγούν στη διαφοροποίηση της έκφρασης και της ενεργότητας των μορίων αυτών με τρόπο που ποικίλει ανάλογα με την κυτταρική πυκνότητα. Παρόλα αυτά, τα δεδομένα που προέκυψαν από τη μελέτη της έκφρασης του uPA και της MT1-MMP συσχέτισαν την αυξημένη τους ενεργότητα με την υπερέκφραση της γλυκοζυλιωμένης μορφής της SG και ανέδειξαν την πιθανή συμβολή τους στην επιθετικότητα των καρκινικών κυττάρων μαστού. Συμπερασματικά, η παρουσία της SG είναι έντονη σε πληθώρα συμπαγών όγκων και καρκινικών κυτταρικών σειρών και φαίνεται να σχετίζεται με το μεταστατικό δυναμικό των κυττάρων. Η συμβολή της στον επιθετικό φαινότυπο των καρκινικών κυττάρων περιλαμβάνει τόσο ενδοκυττάριες όσο και εξωκυττάριες δράσεις που μεσολαβούνται από τη γλυκοζυλιωμένη της μορφή. / Serglycin (SG) is the major proteoglycan of hematopoietic origin cells and contributes to the regulation of several inflammatory proteins. Moreover, SG has a significant role in the biology of Multiple Myeloma; It inhibits the activation of the classical and the lectin pathway of complement system. Enhanced SG expression is correlated with the aggressive phenotype of nasopharyngeal cancer cells. In the present study, the expression of SG in several malignancies was investigated. The strong presence of SG in solid tumors due to its elevated expression either by cancer cells or by inflammatory and stomal cells was revealed. Furthermore, SG elevated expression and secretion was correlated with the high metastatic potential of several cancer cell lines. The expression of the alternatively spliced SG mRNA (variant 2) was identified. This variant lacks exon 2. The role of SG in the biology of aggressive breast cancer cells was studied. SG interacts with significant mediators of actin cytoskeleton reorganization, protein transport and regulation of gene expression. This proteoglycan is constitutively secreted by aggressive breast cancer cells and shares the same glycosaminoglycan (GAG) moieties and inhibitory effects torward complement system activation as the secreted SG by myeloma cells. SG contribution in the aggressive phenotype of cancer cells was studied via the overexpression of the moleclule in the low aggressive breast cancer cells. Cellular functions such as proliferation, migration and invasion of cancer cells were positively correlated with the elevated expression and secretion of SG. These properties were abolished by the deletion of GAG binding sites from SG core protein. Moreover, the proteolytic potential of the overexpressing cells was examined via the expression of ECM degrading molecules, such as tPA, uPA, MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-9, MT1-MMP, and TIMP-1 MMP inhibitor. Altered expression and activity rates of these enzymes correlated with the overexpression of either the full length or the truncated form of SG in a manner which depends on the cellular density. Interestingly, enhanced MT1-MMP activity followed only the overexpression of the full length molecule indicating the contribution of this MMP in breast cancer cell aggressiveness. The data above revealed the intense presence of SG in several solid tumors and cancer cell lines and the correlation of SG expression with the metastatic potential of cancer cells. Its contribution to cancer cells aggressive phenotype includes both intracellular and extracellular functions which are mediated by the glycanated form of SG.

Dimethylether is a non-toxic liquefied gas, which is projected to become one of the fundamental chemical feedstock in the future. Dimethylether can be produced from syngas via a two-step (indirect) process that involves synthesis of methanol by hydrogenation of CO/CO2 over a copper based catalyst and subsequent dehydration of methanol to DME over an acidic catalyst. Alternatively, DME can be produced in an one-step (direct) process using a hybrid (bifunctional) catalyst system that permits both methanol synthesis and dehydration in a single process unit. In the present research work the production of DME has been studied by applying both the indirect and direct processes. Firstly, the methanol synthesis and methanol dehydration reactions involved in the indirect process have been studied separately. Afterwards, these two reactions have been combined in the direct DME production process by using a hybrid catalyst comprising a methanol synthesis and a methanol dehydration component. The methanol synthesis by CO2 hydrogenation has been investigated over commercial and home-made CuO/ZnO/Al2O3 catalysts with the aim to identify optimal experimental conditions (CO2:H2 ratio, flow rate, temperature) that could be then used in the direct conversion of CO2/H2 mixtures into methanol/DME. Obtained results reveal that the conversion of CO2 and the yields of reaction products (CH3OH and CO) increase when the concentration of H2 in the feed and the reaction contact time are increased. It was found that both Cu+/Cu0 species are important for the conversion of CO2/H2, although the presence of Cuo seems to be more important for selectivity/yield of methanol. The stability of the CuO/ZnO/Al2O3 catalyst has been also investigated. It was observed that the main reason for the deactivation of catalyst is the water produced via the methanol synthesis and reverse water gas shift reactions. However, the catalytic activity and products selectivity were recovered slowly to their original levels after applying a regeneration procedure, indicating that deactivation by water is reversible. The dehydration of methanol to dimethylether (DME) has been investigated over a range of catalysts including alumina, silica-alumina and zeolites with different physicochemical characteristics. The effects of temperature and the presence of water vapour in the feed on catalytic performance have been studied in detail. The reactivity of catalysts has been evaluated by determining the reaction rates per gram of catalyst per acid site (total: Brönsted+Lewis) and per Brönsted/Lewis mole ratio. In addition, the reaction mechanism has been investigated over a selected catalyst, with the use of transient-MS and in situ DRIFTS techniques. Results obtained for alumina catalysts show that the catalytic activity and selectivity are determined to a large extent by the textural properties, degree of crystallinity and total amount of acid sites of catalysts. In particular, the methanol conversion curve shifts toward lower reaction temperatures with an increase of specific surface area. However, the enhanced catalytic activity of high-SSA samples cannot be attributed solely to the higher amount of surface acid sites, implying that the reaction rate is determined to a large extent from other parameters, such as textural properties and degree of crystallinity. Results of mechanistic studies indicate that interaction of methanol with the Al2O3 surface results in the formation of two kinds of methoxy groups of different adsorption strength. Evidence is provided that DME evolution is associated with methoxy species that are weakly adsorbed on the Al2O3 surface, whereas more strongly held species decompose to yield surface formate and, eventually, CH4 and CO in the gas phase. Results obtained over zeolite catalysts show that catalytic performance depends on the topology of zeolites due to differences in micropore structure and Si/Al ratio as well as on the number, strength and nature of active acid sites. The activity of zeolite catalysts for the methanol dehydration to DME follows the order ZSM-5 > Ferrierite > Mordenite ~ Beta ~ USY > H-Y. The strong Brönsted acid sites of ZSM-5 zeolites with relatively high Si/Al ratio represent the most active sites in methanol dehydration to DME reaction. However, the overall reactivity of the ZSM-5 zeolites is also affected by the balance of the Brönsted to Lewis acid sites. The activity of Beta and USY zeolites is determined by both Lewis and Brönsted acid sites. The moderate/low reactivity of Ferrierite, Mordenite and H-Y zeolite are determined by the abundant Brönsted acid sites of relatively weak/moderate strength. The direct CO2 hydrogenation to methanol/DME has been investigated using admixed catalysts comprising a methanol synthesis (commercial copper based catalyst: CZA1) and a methanol dehydration component (different alumia/zeolite catalysts: γ-Al2O3, ZSM-5, W/γ-Al2O3, USY(6), Ferrierite(10)). It has been revealed that the conversion of CO2 is always lower than the corresponding equilibrium values predicted by thermodynamics, indicating operation in the kinetic regime. The nature of the methanol dehydration component of the admixed catalysts was found to be important for both CO2 conversion and methanol dehydration. In particular, DME selectivity/yield, depends strongly on the nature of acid sites (both Lewis and Brönsted) as well as the textural (meso/macro porosity) and topological properties of methanol dehydration component of the admixed catalysts. The yield of DME obtained at a temperature of 250oC decreases following the order CZA1/ZSM-5, CZA1/USY(6) > CZA1/Ferrierite(10) > CZA1/ W/γ-Al2O3 >> CZA1/γ-Al2O3. The long-term stability experiments conducted over selected bifunctional catalytic systems revealed that the catalysts deactivate with time-on-stream, mainly due to water produced via methanol synthesis, methanol dehydration and reverse water gas shift reactions. In case of the CZA1/ZSM-5 admixed catalyst the catalytic activity and products selectivity were almost recovered after regeneration indicating that deactivation by water is reversible. / --

Στην υπό μελέτη διατριβή διερευνήθηκε μια σειρά υποθέσεων που οδήγησαν: 1) Στη ανεύρεση μαθηματικών μοντέλων που δύνανται να υπολογίζουν το μήκος σημαντικών ανατομικών μεγεθών στη κατιούσα αορτή και κατ επέκταση να προσφέρουν βοήθεια στη επιλογή του ιδανικού μεγέθους ασκού ανά μεμονωμένο ασθενή. Δείξαμε ότι αυτά τα μοντέλα έχουν αυξημένο βαθμό προβλεπτικής αξίας. Περαιτέρω τα συγκρίναμε με τον κλασικό τρόπο επιλογής του ιδανικού μεγέθους και ευρέθησαν ανώτερα. 2)Στη δημιουργία και εξέταση των συνθηκών όπου συμβαίνει η τραυματική διαταραχή του έσω χιτώνα της κατιούσης αορτής κατά την διάρκεια της λειτουργίας του ενδοαορτικου ασκού. Η κίνηση του ασκού εντός του αορτικού αυλού είναι πολύπλοκη. Είναι σημαντική η παρατηρούμενη επαναλαμβανόμενη «επίδραση κρούσης δικην μαστιγίου» (whipping effect) του καθετήρα του ασκού στο οπίσθιο- πλάγιο αορτικό τοίχωμα. Αυτή η κίνηση φάνηκε να ενισχύεται κατά την παρατεταμένη φάση της σύμπτυξης του ασκού όταν ο ρυθμός λειτουργίας του IABP είναι 1:3. Κάτω από τέτοιες συνθήκες σημειώθηκε επιδείνωση του «score αορτικού τραύματος» που συνηγορεί υπέρ της αποφυγής του απογαλακτισμού με σταδιακή ελάττωση του ρυθμού λειτουργίας του ασκού (mode). Η επαναλαμβανόμενη κυκλική κίνηση του ενδοαορτικου ασκού επιβεβαιώθηκε κατά την διάρκεια της λειτουργίας του σε πτωματικές αθηρωματικες αορτές. Καταγραφή διαταραχών και αποκόλλησης ( fissuring) πλακών αποδόθηκε στο κύμα πίεσης που δημιουργήθηκε από την κίνηση του ασκού και λιγότερο σε άμεσο τραυματισμό. 3) Στη κλινική εξέταση των επιπλοκών καρδιοχειρουργικών ασθενών που χρειάσθηκαν θεραπεία με ενδοαορτικο ασκό, όπου βρέθηκαν συγκεκριμένα γκρουπ αυξημένου ρίσκου. Ασθενείς όπου η χρήση του ασκού χρησιμοποιηθηκε μετεγχειρητικά καθώς και ασθενείς όπου χρειάστηκαν θεραπεία με IABP μετά από αντικατάσταση βαλβίδας (ιδιαίτερα μιτροειδούς βαλβίδας) παρουσίασαν υψηλή μετεγχειρητική θνητότητα. Οι ακόλουθες μεταβλητές εμφανίσθηκαν ως παράγοντες κινδύνου αυξημένης θνησιμότητας: Θηλυκό γένος, κάπνισμα, αυξημένη προ-εγχειρητική κρεατινινη, ισχαιμικός χρόνος>80min και εισαγωγή του ασκού την μετεγχειρητική περίοδο. Με χρήση παλίνδρομης ανάλυσης, βρέθηκε ότι ιστορικό περιφερικής αγγειοπαθειας, και κλάσμα εξώθησης κάτω από 30% αποτελούν παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη αγγειακών επιπλοκών. Επιπρόσθετα με την χρήση προδρομικής τυχαιοποιημένης μελέτης φάνηκε ότι απογαλακτισμός μέσω μείωσης του όγκου πλήρωσης του ασκού απετέλεσε προφυλακτικό παράγοντα για την ανάπτυξη αγγειακών επιπλοκών. Συμπερασματικά από αυτή την εργασία απορρέουν προτάσεις που πιθανώς θα επηρεάσουν την κλινική πράξη. Συγκεκριμένα προτίθεται ένας τρόπος επιλογής του ιδανικού μεγέθους ασκού που δύναται να οδηγήσει σε αποφυγή χρησιμοποίησης μεγάλων ασκών σε μικρόσωμες γυναίκες με αθηρωματικες αορτές με αποτέλεσμα περαιτέρω ελάττωση των αγγειακών επιπλοκών. Επιπρόσθετα έχοντας μελετήσει τον τρόπο κίνησης του ασκού κάτω από διαφορετικά αιμοδυναμικα σενάρια οδηγούμεθα στο συμπέρασμα ότι ο «απογαλακτισμός» πρέπει να γίνεται με ελάττωση του όγκου του ασκού (augmentation). Δείξαμε ότι αυτός ο τρόπος «απογαλακτισμού» έχει τη τάση να οδηγεί σε λιγότερες εμβολικες επιπλοκές. Τέλος έγινε ταυτοποίηση συγκεκριμένων γκρουπ ασθενών όπου αλλαγή πρακτικής όσο αναφορά την πιο πρώιμη χρησιμοποίηση του ασκού η την αλλαγή στον τρόπο απογαλακτισμού από αυτό μπορεί δυνητικά να οδηγήσει σε μείωση της θνητότητας και νοσηρότητας. / IAB size selection is based on patients height with the known risks of under or over sizing, although size selection should rely on individual hemodynamics & measurements of the length & diameter of the aorta from the left subclavian artery to the celiac axis. The first part of this project is a pilot study whereby an attempt was made, in order to predict thoracic aortic dimensions from easily obtainable external anatomical landmarks. That would potentially lead to an optimal selection of balloon sizes for an individual patient and thus reducing adverse effects of its use. The second part of the project is an experimental Angioscopic and Pathological study that set off to investigate in a mock pig circulation model, whether weaning by mode or by augmentation produces more aortic intimal trauma. The third part of this work, studied the interaction between the intraaortic balloon catheter and the human atherosclerotic aorta. With the use of an artificial circulation we obtained direct visualisation of the dynamic action of the balloon catheter within the cadaveric human aorta. Sequelae of traumatic atherosclerotic plaque rapture due to the balloon action was observed. The last study was a clinical outcome analysis with an interest in complications in a cohort of patients requiring treatment with IABP in a single Cardiothoracic Unit over a five year period. During the initial part of the project, measurements were carried out from a series of 40 cadavers during autopsy. Internal Aortic dimensions and also external somatometric distances of the thoracic cage were obtained. Using multiple regression analysis a model was devised in order to predict aortic lengths. Being able to calculate internal aortic lengths, one could be lead to a better intraaortic balloon sizing. During the second part of the study an artificial pulsatile pump was used and an intact porcine aorta was incorporated into the circuit with the inflow at the aortic valve and the outflow at the right common iliac artery. Direct angioscopic images of the interior of the aorta were obtained. Keeping steady hemodynamic conditions, an “aortic impact score” was calculated taking into account angioscopic observational variables and biopsies of the aorta at 30min, 6hours and 12 hours following counterpulsation at 1:1, 1:2 ,1:3 Versus 1:1 and 75%, 50% and 25% augmentation. The previous model was extrapolated in to the third study whereby an artificial circulation was constructed using of PVC tubing, a filter and a roller pump. A series of 5 intact cadaveric human aortas were then individually studied by placing each in series within the circuit. A balloon catheter was advanced via the left common iliac artery into the descending aorta under direct angioscopic vision. Balloon pumping was then commenced. The circuit was perfused with Normal saline at a flow rate of 3L/minute. Pump actions of 1:1 and 1:2 were simulated. A microporous filter was incorporated into the system in order to collect embolic material during balloon action. Each aorta at the end of the experiment was subjected to histological examination. During the last study data were prospectively collected within a 5 year period from a single Cardiothoracic Unit. 2697 adult patients underwent cardiac surgery, out of which 136patients (5%) required IABP. Those patients were studied in terms of balloon associated complications. We create a model of optimal balloon sizing with a high prediction value. The performance of the model was tested against the current quidelines in a cross validation way and was found to be superior. Together with height, somatometric measurements of thoracic cage could lead to more optimal IAB size selection. During the angioscopic observational studies with porcine and also cadaveric aortas the movement of the balloon catheter in relation to the aorta was observed. The balloon catheter moves relative to the wall of the aorta during inflation and deflation. Contact between the balloon and the aorta only occurs during deflation. Side branches of the aorta are not occluded by the catheter. Plaque disruption and embolus formation appear to result from pressure wave action rather than direct contact with the balloon. By calculating the aortic impact score it appears that weaning by mode produces more aortic intimal trauma. 1:3 mode produces marked intimal disruption that worsens with time. Lastly during the clinical study of patients requiring treatment with an IABP we detected significant early mortality and morbidity associated with IABP, however intermediate follow up reveals favourable outcome.

Στην παρούσα εργασία μελετάται η αντίδραση αναγωγής των οξειδίων του αζώτου με προπυλένιο σε ισχυρά οξειδωτικές συνθήκες με χρήση καταλυτών Rh υποστηριγμένων σε τροποποιημένους φορείς TiO2 με ιόντα διαφορετικού σθένους (W6+ ή Ca2+) από το μητρικό κατιόν (Ti4+). Η τροποποίηση του φορέα επιτεύχθηκε με την διάχυση των ενισχυτικών κατιόντων στο κρυσταλλικό πλέγμα του TiO2 σε υψηλές θερμοκρασίες. Στους φορείς που παρασκευάστηκαν πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις ειδικής επιφάνειας (ΒΕΤ), κρυσταλλικής δομής (XRD), ειδικής αγωγιμότητας (AC-Impedance) καθώς και μετρήσεις επιφανειακής οξύτητας (TPD-MS). Σε γενικές γραμμές η ενίσχυση του φορέα TiO2 έχει σαν αποτέλεσμα την διατήρηση της ειδικής επιφάνειας, την αύξηση της επιφανειακής οξύτητας, και την αλλαγή της ειδικής αγωγιμότητας σε σχέση με τον μη ενισχυμένο φορέα. Οι υποστηριγμένοι καταλύτες Rh παρασκευάστηκαν με την μέθοδο του υγρού εμποτισμού από νιτρική πρόδρομη ένωση. Οι καταλύτες που παρασκευάστηκαν χαρακτηρίστηκαν ως προς την διασπορά της ενεργού φάσης καθώς και του μέσου μεγέθους των κρυσταλλιτών του μετάλλου με χημορόφηση H2. Η σύγκριση των καταλυτών με βάση την ενεργότητα τους για την αναγωγή του ΝΟ καθώς και την εκλεκτικότητά τους σε Ν2, έδειξε δύο διαφορετικές δράσεις της ενίσχυσης. Ενίσχυση με ιόντα W6+, οδηγεί σε αύξηση της ενεργότητας με παράλληλη ελαφρά αύξηση της εκλεκτικότητας σε Ν2. Η ενίσχυση του καταλύτη με ιόντα Ca2+ οδηγεί σε αύξηση της ενεργότητας για την αναγωγή του ΝΟ με παράλληλη όμως, σημαντική μείωση της εκλεκτικότητας σε Ν2. Η συμπεριφορά αυτή ερμηνεύτηκε με βάση το θεωρητικό υπόβαθρο που περιγράφει τις τροποποιήσεις των ηλεκτρονιακών ιδιοτήτων του φορέα και είναι γνωστό ως φαινομένου DIMSI. Η βελτίωση των καταλυτικών ιδιοτήτων που παρουσιάζουν οι ενισχυμένοι καταλύτες έδωσε το ερέθισμα για την μελέτη του μηχανισμού της αντίδρασης για την αναγωγή του ΝΟ με προπυλένιο στους καταλύτες αυτούς καθώς και τις διαφορές που παρουσιάζουν σε σχέση με τον μη-ενισχυμένο καταλύτη. Η μελέτη του μηχανισμού πραγματοποιήθηκε με χρήση των τεχνικών υπέρυθρης φασματοσκοπίας (FTΙR) και φασματοσκοπίας μάζας (Mass Spectroscopy). Σε γενικές γραμμές τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ΝΟ ροφάται μοριακά σε κέντρα Rh. Παρουσία ανηγμένων κέντρων το ΝΟ διασπάται προς ατομικά ροφημένα είδη Ν και Ο. Ανα-συνδυασμένη εκρόφηση των ειδών Ν οδηγούν στον σχηματισμό Ν2 στην αέρια φάση, ενώ παραγωγή του Ν2Ο σχετίζεται με την δημιουργία του συμπλόκου είδους Rh(NO)2. Η αναγέννηση των ενεργών κέντρων επιτυγχάνεται με την μερική οξείδωση του προπυλενίου σε οξειδωμένα κέντρα Rh αρχικά προς ακρολεϊνη. Περαιτέρω οξείδωση της ακρολεϊνης οδηγεί στον σχηματισμό θραυσμάτων COO- και CHx με τον ενδιάμεσο σχηματισμό ειδών του τύπου του ακρυλικού οξέος. / In the present study, the catalytic reduction of NO with propylene in the presence of excess oxygen was examined, over Rh catalysts supported on doped TiO2 carriers with tungsten or calcium cations. Doped TiO2 carriers were prepared employing the solid state diffusion technique at elevated temperatures. Characterization of doped carriers consisted of specific surface (BET) area and crystalline mode (XRD) measurements as well as measurements of the specific conductivity (AC-Impedance) and surface acidity (TPD-MS). In general, doping TiO2 results in an increase of the surface acidity, in alterations of specific conductivity and in the preservation of the specific surface in a manner, which depends on dopant concentration and calcinations temperature. Supported Rh catalysts were prepared following the wet impregnation method using Rh(NO3)3 as the precursor metal compound. Characterization of the prepared catalysts consisted of dispersion and mean metal crystalline size measurements, employing hydrogen chemisorption at ambient temperature. Comparison of the doped catalysts, as far as the activity toward NO reduction and the selectivity to N2 is concerned, shows two different behaviors. Doping with W6+ cations results in higher NO reduction activity with a slightly increase of selectivity toward dinitrogen formation. Doping with Ca2+ leads to higher catalytic activity for the reduction of NO, while the selectivity was found to decrease upon increasing calcium content. The above observations are explained by the theory of dopant induced metal support interactions (DIMSI). The mechanistic pathways of the above mentioned reaction over Rh/TiO2 catalysts were studied employing infrared (IR) and mass spectroscopy (MS). The results showed, that NO is molecularly absorbed on the Rh. In the presence of reduced Rh sites NO dissociation occurs, resulting in N and O adspecies. Recombination of N species results in the production of dinitrogen in the gas phase. N2O formation is correlated with the presence of the dinitrosyl complex species on the catalytic surface. Reaction of the latter with NO from the gas phase leads to N2O production. Regeneration of oxidized Rh sites is achieved via oxidation of propylene to acrolein. Further oxidation of the latter leads to the formation of carboxylates.

- / -

Η παρούσα Διατριβή Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης, πραγματεύεται την ανάλυση της τυρβώδους ροής σε ανοικτούς αγωγούς στον πυθμένα των οποίων ενυπάρχουν σχηματισμοί μορφής θινών (dunes). Μελετήθηκε η περίπτωση 5 θινών οι οποίες τοποθετήθηκαν στον πυθμένα ενός καναλιού βάθους d θεωρώντας μόνιμη ροή. Για την επίλυση χρησιμοποιήθηκαν οι εξισώσεις RANS, ενώ για το κλείσιμο της τύρβης χρησιμοποιήθηκαν τα μοντέλα μιας εξίσωσης Spalart-Allmaras και δύο εξισώσεων k-ε. Η διαχείριση της ελεύθερης επιφάνειας έγινε με την μέθοδο VOF, ενώ η αριθμητική επίλυση βασίστηκε στην μέθοδο των πεπερασμένων όγκων και πραγματοποιήθηκε με τον εμπορικό κώδικα FLUENT 6.1.2. Για την ροή στον ανοικτό αγωγό, στον πυθμένα του οποίου ενυπήρχαν οι σχηματισμοί, θεωρήθηκε αριθμός Reynolds , κλίση πυθμένα και συντελεστή Manning , ο οποίος αντιστοιχεί σε ισοδύναμο ύψος τραχύτητας τοιχωμάτων . Προκειμένου να επαληθευθεί η ακρίβεια της αριθμητικής μεθόδου, επιλύθηκε η περίπτωση του επίπεδου πυθμένα και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με γνωστά πειραματικά αποτελέσματα καθώς και αποτελέσματα τα οποία προέκυψαν από την μονοδιάστατη ανάλυση της ροής πάνω από επίπεδο πυθμένα. Τα αποτελέσματα βρέθηκαν σε καλή συμφωνία, κυρίως για την κατανομή της ταχύτητας, ενώ για την τύρβη υπήρχε πολύ καλή συμφωνία κυρίως πλησίον του πυθμένα. Για το πρόβλημα των θινών εξετάσθηκαν: (α) τρεις περιπτώσεις με σταθερό άνοιγμα θίνης προς βάθος ροής και διαφορετικά ύψη θινών , 0.25 και (β) τρεις περιπτώσεις με σταθερή αναλογία ανοίγματος προς ύψος και ύψη θινών όπως στην περίπτωση (α). Η ανάλυση έδειξε ότι το μέσο προφίλ της ελεύθερης επιφάνειας μειώνεται στην διεύθυνση της ροής, ενώ πάνω από κάθε θίνη το πλάτος της ανύψωσης της ελεύθερης επιφάνειας αυξάνει με την αύξηση του ύψους και του ανοίγματος των θινών. Η κατανομή των διατμητικών τάσεων παρουσιάζει κυματοειδή μορφή υπεράνω των θινών και αυξάνει αυξανομένου του ύψους τους και με την μείωση του ανοίγματός τους. Πίσω από κάθε θίνη δημιουργείται θύλακας ανακυκλοφορίας της ροής και ο λόγος της απόστασης του σημείου επανακόλλησης προς το ύψος της θίνης είναι . / The spatial development of the turbulent open channel flow over bottom with five dunes is studied. The steady-state flow is described by the RANS equations utilizing either the or the Spalart-Allmaras turbulence models. The free-surface treatment is based on the VOF formulation, while the numerical solution is based on a finite-volume, unstructured-grid discretization. Lengths are rendered dimensionless by the inflow channel depth, while velocities by the mean inflow velocity. The inflow Reynolds number is , the channel slope is and the Manning coefficient is , which results to a roughness height . In order to verify the numerical methods, the flat bottom case is considered and the numerical predictions are compared to known experimental data. We get very good agreement for the velocity distributions, while for turbulence the results are very good close to the bottom and poor close to the free surface. Then, we consider: (a) three cases with constant dune length and differing dune heights 0.15, 0.25, 0.35, and (b) three cases with constant ratio and dune heights as in (a). The spatial development of the free-surface elevation over the dunes presents a negative mean slope for all cases. Locally over each dune, the amplitude of the free-surface elevation increases with increasing dune height and increasing dune length. The spatial development of the wall shear stress presents a wave-like behavior and its amplitude increases with increasing dune height and decreasing dune length. On every dune crest the streamwise velocity profile is steeper than the universal logarithmic profile similar to the behavior in a favorable pressure gradient boundary layer. The detachment at each dune crest is followed by a recirculation region and reattachment at a distance from the dune trough.

Ο καρκίνος του παχέος εντέρου αποτελεί αναμφισβήτητα ένα παγκόσμιο πρόβλημα, όντας η δεύτερη αιτία θανάτου από καρκίνο. Τα γεγονότα που οδηγούν σε καρκίνο του παχέος εντέρου ακολουθούν στις περισσότερες περιπτώσεις συγκεκριμένη αλληλουχία. Έτσι, ξεκινώντας από υπερπλαστικό επιθήλιο, εξελίσσεται σε αδένωμα/δυσπλασία, σε ενδοεπιθηλιακή νεοπλασία και καταλήγει σε καρκίνο. Κατά την εξέλιξη σε καρκίνο σημαντικές αλλαγές λαμβάνουν χώρα στη σύσταση και οργάνωση του εξωκυττάριου χώρου του εντερικού τοιχώματος. Για το λόγο αυτό απαιτείται μελέτη του μεταβολισμού των εξωκυττάριων μακρομοριακών συστατικών, με στόχο την κατανόηση και διασαφήνιση της διηθητικής και μεταστατικής συμπεριφοράς των κακοήθων νεοπλασιών του παχέος εντέρου. Στην παρούσα εργασία κρίθηκε χρήσιμη η μελέτη των ενζύμων μεταβολισμού του υαλουρονικού οξέος (ΗΑ), συστατικό του εξωκυττάριου χώρου που φαίνεται να εμπλέκεται στο μηχανισμό της ανάπτυξης του όγκου, της διείσδυσης των καρκινικών κυττάρων και στη διάδοση των μεταστάσεων. Για τον παραπάνω λόγο μελετήθηκε η δραστικότητα των υαλουρονιδασών (Hyals) με ζυμογράφημα-ΗΑ, σε εκχυλίσματα ιστών και σε ορούς, και των συνθασών του ΗΑ (HAS-1, HAS-2) καθώς και του υποδοχέα του ΗΑ, CD44, με RT-PCR ανάλυση. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από το ζυμογράφημα-ΗΑ σε εκχυλίσματα ιστών συναινούν σε αυξημένη δραστικότητα των Hyals σε καρκινικά σε σύγκριση με τα μακροσκοπικώς φυσιολογικά δείγματα στην πλειονότητα των σταδίων, ενώ και οι δύο δραστικότητες είναι σημαντικά αυξημένες σε σχέση με τα δείγματα υγιών ιστών. Όσον αφορά τα δείγματα ορών, τα επίπεδα των Hyals φαίνεται να μειώνονται αισθητά 7 ημέρες μετεγχειρητικά σε σχέση με την ημέρα πριν την εγχείρηση, ενώ 1, 3 και 6 μήνες μετά εμφανίζεται και πάλι σταδιακή αύξηση των επιπέδων τους. Σε γονιδιακό επίπεδο, τα επίπεδα της HAS-1, HAS-2 και του CD44 εμφανίζονται αυξημένα στα καρκινικά δείγματα έναντι των μακροσκοπικώς φυσιολογικών. / Colon cancer is indisputably a great problem, being the second cause of death by cancer. The facts that lead to colon cancer have certain concatenation. Thereby, starting most of the times as hyperplastic epithelium, it develops to endoepithelium adenoma, and it finally leads to cancer. During this development important changes happen at the constitution and organization of the extracellular matrix of the intestinal tract. For this purpose, study of the metabolism of the extracellular matrix constituents is required, so as to understand the metastatic behaviour of the malignant tumors of colon cancer. The present study focuses on the metabolism enzymes of hyaluronic acid (HA), a constituent of the extracellular matrix that seems to be involved in the tumor growth mechanism, the infiltration of the cancerous cells and metastasis. Particularly, hyaluronidases (Hyals) activity (HA-zymography) and hyaluronan synthases (HAS-1, HAS-2) as well as hyaluronan receptors (CD44) expression (RT-PCR analysis) are studied at this study. The results of the study show increased Hyals levels in cancerous samples compared to the macroscopically normal ones, in all anatomic sites of colon examined, while both activities remain significantly increased compared to healthy samples.. as far as it concerns Hyals levels in sera, they seem to decrease perceptibly 7 days postoperatively, while 1, 3 and 6 months afterwards gradually increased to reach the amount preoperatively. In gene level, HAS-1, HAS-2 and CD44 expression levels were increased in cancerous samples compared to the macroscopically normal ones.

Θεωρούμε μια ακολουθία αποτελεσμάτων n δυαδικών πειραμάτων διατεταγμένων σε γραμμή. Το αποτέλεσμα κάθε πειράματος είναι επιτυχία (S ή 1)ή αποτυχία (F ή 0). Ροή επιτυχιών είναι μια ακολουθία από συνεχόμενες επιτυχίες των οποίων προηγείται και έπεται μια αποτυχία ή τίποτε (αν η ροή επιτυχιών είναι στην αρχή ή στο τέλος της ακολουθίας). Μήκος ροής επιτυχιών είναι ο αριθμός των επιτυχιών που περιλαμβάνονται στη ροή. Η μελέτη των τυχαίων μεταβλητών που σχετίζονται με ροές είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική σε πολλά επιστημονικά πεδία, όπως είναι η Στατιστική Συμπερασματολογία, η Βιολογία (ακολουθίες DNA), η Οικολογία και η Αξιοπιστία μηχανικών συστημάτων. Ο σκοπός της εργασίας αυτής είναι να παρουσιάσει μια επισκόπηση αποτελεσμάτων που αφορούν στη μελέτη της κατανομής της τυχαίας μεταβλητής που παριστάνει το μέγιστο μήκος ροής επιτυχιών σε n δυαδικά πειράματα. Η μελέτη γίνεται για την τυχαία μεταβλητή ορισμένη σε ακολουθίες ανεξάρτητων, ανταλλάξιμων και Μαρκοβιανά εξαρτημένων δυαδικών μεταβλητών. Αναπτύσσονται οι μέθοδοι που έχουν χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της κατανομής της μελετούμενης τυχαίας μεταβλητής. Δίνεται επίσης η σύνδεση της αξιοπιστίας ενός γραμμικού συνεχόμενου k-από-τα-n συστήματος αποτυχίας με την κατανομή της μελετούμενης τυχαίας μεταβλητής. Αριθμητικά παραδείγματα διευκρινίζουν περαιτέρω την εφαρμογή των μεθόδων. / Consider a sequence of n two state (success-failure) trials with outcomes arranged on a line. Success run is a sequence of consecutive successes preceded and followed by a failure or by nothing. The number of the successes in the success run is referred to as its length. The runs are used in many areas such as hypotheses testing, quality control, meteorology, biology and system reliability. Our study gives an overview of results referring to the distribution of the random variable L_{n}, which represents the length of the longest success run in a sequence of n binary trials, defined on sequences of Bernoulli trials (independent and identically distributed), Poisson trials (independent), Markov dependent trials, exchangeable trials and sequences with outcomes from a Polya-Eqqenberger sampling scheme, as a case of particular importance of exchangeability. The methods that have been used to obtain the distribution of L_{n} are also presented ; i.e. combinatorial analysis, recursive schemes, generating functions and the Markov chain imbedding technique. The distribution of L_{n} is used to study a consecutive-k-out-of-n:F system. Numerical examples are given for comparison reasons and to illustrate the theoretical results.

Σκοπός της μελέτης : H διερεύνηση της επίδρασης του εν τω βάθει εγκεφαλικού ερεθισμού στον υποθαλάμιο πυρήνα (STN-DBS) στη λειτουργία του Αυτόνομου Νευρικού Συστήματος (ΑΝΣ) σε ασθενείς με Νόσο Πάρκινσον. Μέθοδος-Υλικό: Στη μελέτη έλαβαν μέρος 24 ασθενείς με ιδιοπαθή νόσο Πάρκινσον και 24 υγιείς μάρτυρες με πλήρη αντιστοιχία ως προς το φύλο και την ηλικία (μέσος όρος ηλικίας± σταθερά απόκλιση, 62.1±9.4 έτη). Η εκτίμηση των ασθενών έγινε 3 μέρες προ χειρουργείου ενώ ελάμβαναν κανονικά την αγωγή τους και 6 μήνες μετά την επέμβαση σε “on DBS/ on medication” κατάσταση. Όλοι οι ασθενείς συμπλήρωσαν ένα ερωτηματολόγιο σχετικά με τα συμπτώματα από το ΑΝΣ και υπεβλήθησαν σε μέτρηση της Αρτηριακής Πίεσης (ΑΠ) σε ύπτια θέση καθώς και στο 1ο και 3ο λεπτό μετά από απότομη έγερση από ύπτια σε όρθια θέση. Η νευροφυσιολογική εκτίμηση ασθενών και μαρτύρων περιελάμβανε: α. μέτρηση της συμπαθητικής δερματικής απάντησης (ΣΔΑ) από την παλάμη και το πέλμα με ηλεκτρικό ερεθισμό, β. μελέτη της διακύμανσης του καρδιακού ρυθμού (ΚΡ) ως προς τον χρόνο στις φάσεις της ήρεμης και βαθιάς αναπνοής (Rest RR IV και DB RR IV), κατά τη δοκιμασία Valsalva (Valsalva ratio) και κατά το Τilt-test (Tilt ratio). Με τη φασματική ανάλυση της πεντάλεπτης καταγραφής του ΚΡ σε ηρεμία που πραγματοποιήθηκε αργότερα υπολογίστηκαν οι παράμετροι LF, HF, LFnorm, HF norm, TP και ο λόγος LF/HF. Αποτελέσματα: Το 45,8% των ασθενών είχαν ορθοστατική υπόταση πριν και 12,5% μετά την επέμβαση, αλλά κατά τη στατιστική ανάλυση των μετρήσεων αυτών δεν πρόεκυψε σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων. Βρέθηκε σημαντική μείωση της συχνότητας των διαταραχών εφίδρωσης, της ακράτειας και της δυσκοιλιότητας στην μετεγχειρητική εκτίμηση (p<0,005). Στη ΣΔΑ μεταξύ των ασθενών πριν και μετά το STN-DBS δε βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Συνολικά 6 ασθενείς είχαν παθολογική ή απούσα ΣΔΑ πριν το χειρουργείο και 7 μετά (χ 2, p=0,114). Στις παραμέτρους Rest RR IV, DB RR IV, Valsalva ratio & Tilt ratio δε διαπιστώθηκε σημαντική διαφορά προ και μετά DBS (p>0.,050) και ήταν μάλιστα και προ- και μετεγχειρητικά μειωμένες στους ασθενείς απ’ ότι στους μάρτυρες (p <0,050). Σημαντική μείωση μόνο της παραμέτρου LF προέκυψε συγκρίνοντας τους ασθενείς πριν και μετά τη χειρουργική επέμβαση ενώ οι ασθενείς μετεγχειρητικά είχαν σημαντικά μειωμένες τιμές των LF, TP και LFnorm σε σχέση με τις αντίστοιχες τιμές των υγιών μαρτύρων. Δε βρέθηκε συσχέτιση (p >0,050) της κινητικής βελτίωσης λόγω DBS με τις ατομικές διαφορές των τιμών των παραμέτρων στον εκάστοτε ασθενή πριν και μετά το χειρουργείο. Συμπεράσματα: Είναι σαφής η θετική επίδραση του DBS στη μείωση της συχνότητας των διαταραχών εφίδρωσης, αλλά το χειρουργείο δεν έπαιξε αξιοσημείωτο ρόλο στις ΣΔΑ. Βρέθηκε μόνο μια μη στατιστικά σημαντική μείωση του ποσοστού των ασθενών με Ο.Υ., ενώ καμία επίδραση δεν υπήρξε στις παθολογικές τιμές του Κ.Ρ. των ασθενών. H φασματική ανάλυση του Καρδιακού Ρυθμού δεν έδειξε αλλαγή στην ισορροπία μεταξύ συμπαθητικής και παρασυμπαθητικής λειτουργίας λόγω DBS. Γενικό συμπέρασμα είναι ότι STN-DBS ωφελεί σημαντικά την κινητική βελτίωση, αλλά δεν έχει αξιόλογη, θετική ή αρνητική, επίδραση στη ρύθμιση της λειτουργίας του ΑΝΣ. / Purpose: To assess the impact of subthalamic nucleus (STN) deep brain stimulation (DBS) on the autonomic nervous system function in patients with advanced Parkinson’s disease (PD). Material- Methods: Twenty-four patients with idiopathic PD (mean age±SD, 62.1±9.4 years old) were examined 3 days before and 6 months after DBS, “on medication” state both times. Each examination session included registration of autonomic symptoms by means of a semi-structural questionnaire, blood pressure (BP) recording at supine position and at the first and third minute after sudden change from supine to standing position and a neurophysiological assessment. The neurophysiological examination included: a. recording of sympathetic skin response (SSR) from both palms and a sole, b. time domain analysis of RR interval variation during normal and deep breathing, during Valsalva manoeuvre and during tilt test. By off-line performed frequency domain analysis of heart rate variation the Total Power, the Low Frequency band, the High Frequency band and their normalized units were estimated. The neurophysiological measurements were compared to those of 24 healthy controls matched for age and sex. Results: Orthostatic hypotension was present in 45.8% of the patients preoperatively and 12.5% postoperatively, whereas statistical analysis showed no significant difference in BP measurements between pre- and post DBS studies. A statistical significant reduction in the frequency of autonomic symptoms such as constipation, sweating disturbances and urgency was established after implantation. In SSR measurements no change was found between patients before and after DBS. Six out of 24 patients has abnormal or absent SSR before surgery and 7 afterwards (χ 2, p =0.114). The values of time domain variables were both pre and postoperatively lower in patients than in controls. A significant reduction was found in LF band after the implantation. There was no correlation between individual, deep brain stimulation-related changes of motor function and corresponding neurophysiological measurements. Conclusions: The positive effect of STN-DBS on the sweating disturbances reported by patients is established, whereas no influence was found on SSR measurements. Subthalamic stimulation had no effect on the abnormal heart rate regulation of the patients, but a non significant reduction in orthostatic hypotension was noticed. Finally through spectral analysis no effect on the balance of sympathetic and parasympathetic function was found. Overall, despite its clear benefit on motor performance, STN-DBS had no considerable, positive or negative, impact on the autonomic regulation.

Η αδειοδότηση της αντιγραφή του DNA συνίσταται στη συγκρότηση προαντιγραφικών συμπλόκων στη χρωματίνη, στα οποία μετέχουν οι πρωτεΐνες ORC, Cdt1, Cdc6 και MCM2-7. Η πρωτεΐνη Cdt1 αποικοδομείται μετά από βλάβη στο DNA και ενδέχεται να συνδέει το σύστημα αδειοδότησης και το σύστημα απόκρισης σε βλάβη στο DNA. Στη διδακτορική αυτή διατριβή μελετήθηκε η αλληλεπίδραση των συστημάτων αδειοδότησης και απόκρισης σε βλάβη στο DNA με μεθόδους λειτουργικής μικροσκοπίας σε ανθρώπινα κύτταρα, εστιάζοντας στους παράγοντες αδειοδότησης Cdt1 και MCM4. Ο παράγοντας Cdt1 μελετήθηκε μετά από καθολική και εντοπισμένη έκθεση ανθρώπινων κυττάρων σε υπεριώδη ακτινοβολία (UV). Δείχθηκε ότι ακτινοβόληση με UV οδηγεί στην αποικοδόμηση του παράγοντα Cdt1 σε διαφορετικές κυτταρικές σειρές. Ο χρόνος αποικοδόμησης της πρωτεΐνης Cdt1 όμως διαφοροποιείται σημαντικά ανάλογα με τον κυτταρικό τύπο και συγκεκριμένα παρουσιάζει καθυστέρηση στην κυτταρική σειρά καρκινώματος μαστού MCF7 σε σχέση με άλλες καρκινικές σειρές (HeLa, U2OS) και φυσιολογικούς ανθρώπινους ινοβλάστες. Μελέτη της πρωτεΐνης Cdt1 στο χώρο μετά από εντοπισμένη ακτινοβόληση μιας μικρής υποπεριοχής του πυρήνα έδειξε ότι η πρωτεΐνη Cdt1 συσσωρεύεται στην περιοχή της βλάβης από υπεριώδη ακτινοβολία πριν από την αποικοδόμηση της. Παράλληλα, παρατηρήθηκε συσσώρευση στην περιοχή της βλάβης από UV των πρωτεϊνών PCNA, Cdt2 (συστατικό του Cul4-DDB1Cdt2 συστήματος ουβικουιτίνωσης, που είναι υπεύθυνο για την αποικοδόμηση του παράγοντα Cdt1), καθώς και της πρωτεΐνης p21 που στοχεύεται από το ίδιο σύστημα. Πειράματα επαναφοράς φθορισμού σε ζωντανά κύτταρα (Fluorescence Recovery After Photobleaching, FRAP) έδειξαν ότι στις περιοχές εντοπισμένης ακτινοβόλησης με UV οι πρωτεΐνες Cdt1, Cdt2, PCNA και p21 εμφανίζουν τροποποιημένη κινητική συμπεριφορά. Πειράματα αποσιώπησης της έκφρασης της πρωτεΐνης Cdt1 ανέδειξαν έναν ανασταλτικό ρόλο για το Cdt1 στο μονοπάτι επιδιόρθωσης διπλών θραύσεων με ομόλογο ανασυνδυασμό κατά τη διάρκεια της G1 φάσης. Στο δεύτερο μέρος αυτής της εργασίας, εισάγαμε μια νέα in vivo μέθοδο μελέτης της αδειοδότησης που στηρίζεται στην εφαρμογή της FRAP τεχνικής σε MCF7 κύτταρα σταθερά διαμολυσμένα με την πρωτεΐνη MCM4 σημασμένη με την πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη GFP (GFP-MCM4). Η μέθοδος αυτή επιτρέπει τη μελέτη της κινητικής συμπεριφοράς της πρωτεΐνης MCM4 σε ζωντανά κύτταρα και σε πραγματικό χρόνο. Δείχθηκε ότι το σύστημα αναπαράγει τη λειτουργία της ενδογενούς MCM4 πρωτεΐνης και μπορεί να διακρίνει επιτυχώς μεταξύ αδειοδοτημένης και μη κατάστασης. Ακολούθως, το σύστημα χρησιμοποιήθηκε για να μελετηθεί η επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας στην αδειοδότηση της χρωματίνης για αντιγραφή. Διαπιστώθηκε ότι επίδραση με υπεριώδη ακτινοβολία οδηγεί σε μείωση του κλάσματος της MCM4 που είναι προσδεδεμένο στη χρωματίνη. Περαιτέρω μέλετη έδειξε ότι η μείωση αυτή παρουσιάζεται στη φάση G1 του κυτταρικού κύκλου και περιορίζεται στην περιοχή της βλάβης, δείχνοντας ότι αποτελεί εντοπισμένη απόκριση του κυττάρου στην ύπαρξη βλάβης. Συμπερασματικά, η συγκεκριμένη διδακτορική διατριβή ανέδειξε την αλληλεπίδραση των συστημάτων αδειοδότησης της αντιγραφής του DNA και της κυτταρικής απόκρισης σε βλάβη στο DNA και εισήγαγε μια νέα μέθοδο μελέτης της αδειοδότησης της αντιγραφής του DNA. Μελετήθηκαν οι παράγοντες του συστήματος αδειοδότησης Cdt1 και MCM4, οι οποίοι αποκρίνονται στη βλάβη στο DNA, με το Cdt1 να παίζει ρόλο στην επιλογή επιδιορθωτικού μηχανισμού μετά από πρόκληση βλάβης διπλών θραύσεων του DNA και την πρωτεΐνη MCM4 να εμφανίζει μειωμένη πρόσδεση στη χρωματίνη στην περιοχή της βλάβης μετά από ακτινοβόληση με UV. / Licensing DNA for replication involves the formation of pre-replicative complexes on chromatin, consisting of the proteins ORC, Cdt1, Cdc6 and MCM2-7. Cdt1 is degraded following DNA damage and this suggests a regulatory crosstalk between DNA licensing and DNA damage response (DDR) systems. Here the molecular interplay between these two systems was studied in human cell cultures. The kinetics of Cdt1 degradation in response to UV irradiation was shown to differ in different human cell lines, exhibiting a delay in MCF7 cells in comparison to HeLa, U2OS and human fibroblasts, which implies a difference in the DDR sensitivity of these cells. By studying the spatial regulation of Cdt1 in response to localized DNA damage, the accumulation of Cdt1 in UV irradiated sites prior to its degradation was recorded. Proteins participating in the degradation of Cdt1 through ubiquitin dependent proteolysis (PCNA and Cdt2), as well as protein p21 which is targeted by the same ubiquitin ligase following DNA damage, were also shown to accumulate at UV irradiated sites. Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP) experiments showed that Cdt1, Cdt2, PCNA and p21 exhibit altered kinetics at UV irradiated sites. Silencing of Cdt1 expression revealed an inhibitory role of Cdt1 in the repair of double strand breaks through homologous recombination during the G1 phase of the cell cycle. In the second part of this thesis, we introduced an in vivo licensing assay based on FRAP in MCF7 cells stably expressing MCM4 tagged with the Green Fluorescent Protein (GFP). This assay allows the study of the kinetic behaviour of MCM4 in live cells and in real time. A plasmid expressing GFP-MCM4 was constructed and MCF7 cells stably expressing this plasmid were produced. The GFP-MCM4 cell line was further characterized to ensure a correct cell cycle profile, GFP-MCM4 levels, subcellular localization, interactions with other MCM proteins and binding to chromatin. FRAP experiments on the stable GFP-MCM4 cells verified that the assay could successfully distinguish between licensed and unlicensed state. Using this assay, the effect of UV irradiation on MCM4 kinetics was studied. UV irradiation led to a decrease in the fraction of MCM4 binding to chromatin. This effect was more profound in middle G1 phase and was restricted to the site of UV irradiation. In conclusion, this thesis addressed the interaction of DNA licensing and DNA damage response systems and introduced an in vivo DNA licensing assay. Licensing proteins Cdt1 and MCM4 were shown to respond to DNA damage, with Cdt1 affecting the double strand break repair choice pathway and MCM4 exhibiting reduced chromatin binding following UV irradiation.