Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι να παρουσιάσει τα ηλεκτρομαγνητικά, ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που δέχεται ο άνθρωπος στην καθημερινότητά του, είτε αυτά παράγονται από φυσικές πηγές όπως είναι ο ήλιος, είτε από τεχνητές πηγές όπως είναι οι ηλεκτρικές συσκευές, η κινητή τηλεφωνία, το ηλεκτρικό δίκτυο κ.ά. Επίσης, παρουσιάζονται οι τρόποι υπολογισμού της έκθεσης του ανθρώπου στα πεδία αυτά και τα πιθανά προβλήματα που παρουσιάζονται στην υγεία του ανθρώπου εξαιτίας της έκθεσης. / Nowadays, human is continually exposed to electromagnetic fields, which are produced by nature or artificial sources which has discovered himself. However, the issue that troubles people is whether their health is affected by these fields or not. In this question have been trying to get answers the scientists, international and governmental organizations by carrying out measurements and scientific researches in order to define the impacts of electromagnetic fields on human’s health and determine the exposition limits to these fields. The target of this work is to present the electromagnetic, electric and magnetic fields which human receives in his daily routine, whether are produced by natural sources like sun or artificial sources like household appliances, mobile phones, electricity etc. Furthermore, are being displayed ways of estimation of human’s exposure to these fields and probable repercussions in human’s health owing to this exposure. In chapter two, there is an extensive reference to basic rudiments of fields and their main sources. In addition, are being defined typical magnitudes which are used in specification of electromagnetic fields and human’s exposure to these. In chapter three, are displayed the basic facts of ionizing radiation and its impacts on human. It is mostly presented the main source of ionizing radiation which is ultraviolet radiation of sun and problems which are produced. In chapter four, there is an extensive reference to fields which are produced by household appliances used in people’s houses and how are affect their health. 7 In chapter five, are being presented the basic facts of conveyance and distribution main of Γ.Δ.Ζ and at the same time are defined the impacts which the fields produce when they are near inhabitable areas. In chapter six, are mentioned the problems which can cause mobile phones and generally mobile telephony network which exists in the country through the fields which they produce. In chapter seven, there is a reference to the several types of radar which are used and their results. Whereas, in the next chapter there is a reference to the use of electromagnetic fields in medicine and are being presented radiation doses which we receive through examinations and other problems which can cause. Furthermore, are being presented the exposure limits which take effect in our country and European Union and also the way of analysis of exposure to multiple sources. In chapter eleven, there is a reference to macroscopic and microscopic analysis of exposure to electromagnetic fields. In the last chapter, there are being presented the ways of measurement of human’s exposure to electromagnetic fields with frequency up to 300 GHz.

Στην εργασία αυτή καταγράφονται οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες κατά τη διάνοιξη Δίδυμης οδικής σήραγγας Πλατάνου μήκους 1630m η κατεύθυνση προς Αθήνα, 1570m η κατεύθυνση προς Πάτρα. Η διάτρηση πραγματοποιείται μέσα σε μεταλπικά ιζήματα του νεογενούς. Ειδικότερα σε στιφρές μάργες με ενστρώσεις χαλαρών κροκαλοπαγών. Λόγω της φύσης των υλικών ήταν απαραίτητη η χρήση δοκών προπορείας, αγκυρίων προπορείας και μέσων προσωρινής αντιστήριξης (πλαίσια, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, αγκύρια, πλέγμα) και στα σημεία με έντονη υδροφορία έγινε χρήση μεμβρανών και συστηματικές αποστραγγιστικές οπές. Η έρευνα εντοπίζεται στο σχηματισμό του κατώτερου ορίζοντα των Νεογενών και συγκεκριμένα στους σχηματισμούς των μαργολίθων – ιλυολίθων οι οποίοι παρουσιάζουν συμπεριφορά σκληρών εδαφών – μαλακών βράχων και φιλοξενούν το μεγαλύτερο τμήμα της σήραγγας. Έγινε συστηματική δειγματοληψία στα μέτωπα εκσκαφής με τη μορφή δειγμάτων μεγάλων διαστάσεων (block samples) που μεταφέρονταν αμέσως στο εργαστήριο όπου και γινόταν γρήγορα ο προσδιορισμός των φυσικών ιδιοτήτων τους καθώς και η προετοιμασία για προσδιορισμό του δείκτη χαλάρωσης. Στα δείγματα που διαμορφώθηκαν έγιναν δοκιμές προσδιορισμού των φυσικών ιδιοτήτων και συγκεκριμένα έγιναν οι παρακάτω δοκιμές: δοκιμές φυσικής υγρασίας, προσδιορισμός των ορίων συνεκτικότητας (όρια Atterberg), προσδιορισμός του ειδικού βάρους υλικού λεπτότερου υλικού των 2mm, κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα αλλά και με αραιόμετρο (μέθοδος Stoke’s), προσδιορισμός φαινόμενου βάρους συνεκτικών υλικών, προσδιορισμός του δείκτη χαλάρωσης πετρώματος και τέλος ο προσδιορισμός της αντοχής σε τριαξονική θλίψη σε αστράγγιστες συνθήκες φόρτισης (UU). / Determination of physical properties in the marly formations of the road tunnel Platanos. Laboratory tests made ​​in laboratory engineering geology to explore the physical properties of the ash loam tunnel Platanos.

Ο Πείρος είναι ο μεγαλύτερος ποταμός της δυτικής Αχαίας. Πηγάζει από τα ανατολικά του όρους Ερύμανθος υψομέτρου 2.224 μ. και εκβάλλει στον Πατραϊκό κόλπο. Η λεκάνη απορροής του είναι η μεγαλύτερη στη δυτική Αχαΐα. Στη διαδρομή του ο Πείρος δέχεται πλήθος χειμάρρων όπως ο Παραπείρος, το Πουρνολάγκαδο, το Τρανολάγκαδο και το Μεσολάγκαδο. Ο Παραπείρος αποτελεί τον κυριότερο κλάδο του Πείρου. Πηγάζει από τις κορυφές προφήτης Ηλίας, Πυργάκιον, ψηλή Τούρλα και Γρανίτης του Ερύμανθου. Σήμερα, στον δήμο Τριταίας και στα χωριά Χαυκάλι και Τόσκες κατασκευάζεται το φράγμα Πείρου-Παραπείρου, με σκοπό την ύδρευση της Πάτρας και της βιομηχανικής περιοχής Πατρών. Το χωριό Τόσκες θα καλυφθεί από τα νερά της τεχνητής λίμνης. / -

Η βέλτιστη γεωμετρική προσομοίωση του εγκεφάλου επιτυγχάνεται με ένα ελλειψοειδές. Η ηλεκτροεγκεφαλογραφία (ΗΕΓ) αφορά τις μετρήσεις του ηλεκτρικού δυναμικού στην επιφάνεια του κρανίου που αναπτύσσεται από νευρωνικά ρεύματα στο εσωτερικό του εγκεφάλου. Στην παρούσα εργασία έχουν παραχθεί οι απαιτούμενες ελλειψοειδείς αρμονικές πέμπτου, έκτου και εβδόμου βαθμού. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούμε αυτές τις νέες ελλειψοειδείς αρμονικές συναρτήσεις για να εκφράσουμε το πλήρες αναλυτικό δυναμικό της ΗΕΓ. H δομή της εργασίας είναι: Στο κεφάλαιο 1 περιγράφεται περιληπτικά η φυσιολογία ανάπτυξης δυναμικών στην περιοχή του εγκεφάλου και πως επιτυγχάνεται η μετάδοση αυτών των σημάτων μέσω των νευρώνων. Στο κεφάλαιο 2 περιγράφεται η ελλειψοειδής γεωμετρία καθώς και η μορφή του τελεστή του Laplace στο ελλειψοειδές σύστημα συντεταγμένων. Αναφερόμαστε στην επίλυση της εξίσωσης Lame, στον τρόπο κατασκευής των συναρτήσεων Lame και περιγράφουμε τις αντίστοιχες ελλειψοειδείς αρμονικές. Στο κεφάλαιο 3 καταγράφουμε τις ελλειψοειδείς αρμονικές βαθμού 3. Στα κεφάλαια 4,5,6 και 7 παράγουμε τις ελλειψοειδείς αρμονικές βαθμού 4,5,6 και 7, αντίστοιχα, όπου η εφαρμογή των οποίων στην ΗΕΓ αποτελεί και το θέμα της παρούσας εργασίας. Τέλος στο κεφάλαιο 8 χρησιμοποιούμε τις ελλειψοειδείς αρμονικές που κατασκευάσαμε για να επιτύχουμε την ακριβή συνιστώσα του ηλεκτρικού δυναμικού που ανήκει στον ελλειψοειδή αρμονικό υπόχωρο που γεννούν οι 64 πρώτες αρμονικές συναρτήσεις. / The best geometric simulation of the human brain is achieved by an ellipsoidal system. The Electroencephalography (EEG) concerns the measurements of the electric potential on the surface of the head, which is generated from neuronal current inside the head. In this thesis we have produced the necessary ellipsoidal harmonics of the fifth, sixth and seventh degree. Then, we use these new ellipsoidal harmonic functions to express the full analytical potential of EEG, up to the seventh degree. The present thesis is structured in the following way: In chapter 1 we describe, in short, the physiology which develops the potentials in and outside the brain and how they are transmitted through the neuronal current. In chapter 2 we describe the ellipsoidal geometry as well as the form of the Laplace operator in ellipsoidal coordinates. We consider the solutions of Lame equation, the way Lame constructed them and we describe the corresponding ellipsoidal harmonics. In chapter 3 we report the ellipsoidal harmonics of degree zero through three. In chapters 4, 5, 6 and 7 we develop the ellipsoidal harmonics of degree 4, 5, 6 and 7 respectively. The applications of these functions form the main part of the present master thesis. Finally, in chapter 8 we use all the known ellipsoidal harmonics to express the relative component of the electrical potential. This component belongs to the subspace generated by the first 64 ellipsoidal harmonics.

Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τη μελέτη της δίδυμης οδικής σήραγγας που κατασκευάζεται στον Πλάτανο Αχαΐας. Πρόκειται για σήραγγα η οποία αποτελεί μέρος του έργου του νέου αυτοκινητοδρόμου «Ελευσίνα – Κόρινθος – Πάτρα – Πύργος – Τσακώνα» και εντάσσεται στο τμήμα «Κόρινθος – Πάτρα». Η έρευνα εντοπίζεται στο σχηματισμό του κατώτερου ορίζοντα των Νεογενών, συγκεκριμένα στους σχηματισμούς των μαργολίθων, οι οποίοι φιλοξενούν το μεγαλύτερο τμήμα της σήραγγας παρουσιάζοντας συμπεριφορά «σκληρού εδάφους – μαλακού βράχου» και εστιάζει στην Α φάση διάνοιξης της σήραγγας. Με βάση τη συγκέντρωση υπαρχόντων στοιχείων για την ευρύτερη περιοχή, εξετάζεται η γεωμορφολογία, η στρωματογραφία, η τεκτονική και η σεισμικότητα, καθώς επίσης παραθέτονται μετεωρολογικά στοιχεία και γίνεται αναφορά στα κατολισθητικά φαινόμενα. Ο σχεδιασμός του έργου αναλύεται διεξοδικά, με στοιχεία που αφορούν στους τεχνικογεωλογικούς σχηματισμούς που συμμετέχουν, στη διάνοιξη και κατασκευή του, αλλά και στα τεχνικογεωλογικά προβλήματα που εντοπίζονται και τα μέτρα αντιστήριξης που χρειάστηκε να ληφθούν. Ακόμη, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των επί τόπου δοκιμών γεωτεχνικής που πραγματοποιήθηκαν. Εξετάζονται με βάση τη διεθνή εμπειρία, οι σχηματισμοί που αναφέρονται ως “σκληρά εδάφη – μαλακοί βράχοι” και ανήκουν στη μεταβατική ζώνη ανάμεσα στα εδάφη και τους βράχους, όσον αφορά στην κλίμακα αντοχής των γεωλογικών σχηματισμών. Σχολιάζεται η συμπεριφορά τους στα τεχνικά έργα και γίνεται περαιτέρω αναφορά, ειδικότερα για τους σχηματισμούς μαργολίθων - ιλυολίθων. Βασικό στοιχείο της έρευνας αποτέλεσε η διερεύνηση των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων των μαργών - μαργολίθων της σήραγγας. Για τον σκοπό αυτό, έγινε συστηματική λήψη δειγμάτων μεγάλων διαστάσεων (block samples) από τα μέτωπα εκσκαφής της Α φάσης, από τη Χ.Θ. 68 + 208 έως τη Χ.Θ. 68 + 406. Μετά την επίπονη διαμόρφωση δειγμάτων με τη χρήση πρότυπων μεθοδολογιών, εκτελέστηκε σειρά δοκιμών στο Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, οι οποίες παρουσιάζονται και σχολιάζονται, ενώ παρατίθενται και τα πλήρη στοιχεία που αφορούν στην εκτέλεσή τους. Στα πλαίσια του στόχου της εμπεριστατωμένης ανάλυσης και της απόδοσης μιας ολοκληρωμένης εικόνας των συγκεκριμένων μαργαϊκών σχηματισμών, γίνεται προσπάθεια συσχετισμού των εργαστηριακών παραμέτρων, ώστε να διαφανούν πιθανές εξαρτήσεις τους μέσω εμπειρικών σχέσεων γενικής εφαρμογής. / The present thesis treats of the study of the twin road tunnel of Platanos. This tunnel forms a part of the new “Elefsina - Corinth - Patras - Pyrgos - Tsakona” motorway and is integrated in the “Corinth - Patras” section. The research focuses on the formation of the lower horizon of the Neogenes, and, in particular, on the formations of marlstones, which surround the biggest part of the tunnel presenting a “hard soil - soft rock” behavior and focuses on the phase A of the excavation of the tunnel. Based on collected data, the geomorphology, stratigraphy, tectonics and seismicity of the wider area are examined, meteorological elements are cited and landslide phenomena are pointed out. The design of the project is thoroughly analyzed, along with data regarding the geotechnical formations of the area, its excavation and construction, as well as the geotechnical problems that are detected and the support measures needed to be taken. In addition, the results of the in situ geotechnical investigations are presented. The formations known as “hard soil - soft rock”, that belong to the transitional zone between soil and rocks, are examined on the basis of international experience, as to the scale of their solidity. Their behavior as far as the structural works is concerned is commented and there is further reference regarding the marlstone - siltstone formations. The investigation of the physical and mechanical properties of the tunnel marls constitutes the fundamental element of this research. For this purpose, systematic sampling of block samples has taken place from the excavation faces of phase Α, from CH 68 + 208 to CH 68 + 406.Subsequent to the arduous formulation of the samples using standard methodologies, a series of testings was carried out at the Laboratory of Engineering Geology of the University of Patras, which are presented and commented, whereas all the data concerning their execution are cited. In the scope of a thorough analysis and the rendering of a comprehensive image of the marlstone formations, a correlation of all the data is attempted, in order to investigate any possible dependencies, through empirical relations of general application.

Η διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη διάνοιξη, διερεύνηση και εκτίμηση των γεωλογικών σχηματισμών που συναντήθηκαν κατά μήκος της εκσκαφής της σήραγγας Πλατάνου του νομού Αχαϊας. Σκοπός της είναι η αποτύπωση μιας γεωλογικής μηκοτομής και μιας γεωλογικής οριζοντιογραφίας οι οποίες θα παρουσιάζουν αυτούς τους γεωλογικούς σχηματισμούς καθώς και την μελέτη των σχηματισμών αυτών. / The diplomatic work deals with the opening up, investigation and estimate of geological shapings that was met at length of excavation of tunnel Plane tree of prefecture Achaia. Its purpose is the imprinting of one geological length section and one geological horizontal mapping that will present these geological shapings as well as the study of this shapings.

H παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στη διερεύνηση της σχέσης του οξειδωτικού στρες με τη σκληρωτιακή διαφοροποίηση και την παραγωγή αφλατοξίνης του μύκητα Aspergillus flavus. Ο μύκητας αυτός έχει σπουδαία αγροτική σημασία διότι μπορεί να επιμολύνει αποθηκευμένους καρπούς. Επίσης μπορεί να αποτελεί παθογόνο μικροοργανισμό για τον άνθρωπο που σχετίζεται με ασπεργιλλώσεις των πνευμόνων και άλλες λοιμώξεις. Πολλά στελέχη παράγουν μεγάλες ποσότητες αφλατοξίνης, μιας καρκινογόνου και εξαιρετικά τοξικής ένωσης. Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε ο ρόλος κεντρικών παραμέτρων του οξειδωτικού στρες όπως η λιπιδική και πρωτεϊνική υπεροξείδωση, η θειολική οξειδοαναγωγική κατάσταση αλλά και συγκεκριμένων αντιοξειδωτικών ενζύμων, καθώς και η επίδραση συγκεκριμένων αντιοξειδωτών στη σκληρωτιακή διαφοροποίηση ενός στελέχους αγρίου τύπου σε σύγκριση με ένα μεταλλαγμένο μη σκληρωτιογόνο και μη αφλατοξινογόνο στέλεχος (ΔveA). Για την ολοκλήρωση αυτής της διατριβής χρειάστηκε η ανάπτυξη νέων μεθοδολογιών για την ποσοτικοποίηση στους μύκητες της ολικής πρωτεΐνης, και εξειδικευμένων θειολικών και λιπιδικών παραμέτρων του οξειδωτικού στρες. Τα αποτελέσματα της διατριβής δείχνουν μια σαφή συσχέτιση του οξειδωτικού στρες με τη διαφοροποίηση των σκληρωτιογόνων μυκήτων, αφού το αγρίου τύπου στέλεχος εμφανίζεται περισσότερο στρεσαρισμένο οξειδωτικά σε σύγκριση με το αδιαφοροποίητο μεταλλαγμένο στέλεχος. Η χορήγηση αντιοξειδωτών ανέστειλε πλήρως (με εξαίρεση το ασκορβικό οξύ) τη σκληρωτιογένεση του αγρίου τύπου στελέχους επιδρώντας διαφορετικά στις παραμέτρους του οξειδωτικού στρες, ενώ μείωσε έως ανέστειλε πλήρως τη βιοσύνθεση αφλατοξίνης, αποκαλύπτοντας τη συμμετοχή του οξειδωτικού στρες σε αυτές τις διαδικασίες. Τα αποτελέσματα της διατριβής εκτός από επιστημονικό ενδιαφέρον έχουν και πρακτική σημασία εξαιτίας της παθογένειας του συγκεκριμένου μύκητα τόσο στον άνθρωπο όσο και στα φυτά. / The present thesis aims to elucidate the relationship between oxidative stress and sclerotial differentiation and aflatoxin production of the fungus Aspergillus flavus. This fungus has great agricultural importance because it can infect stored grains. It can also be a human pathogen, associated with aspergillosis of the lungs and other infections. Many strains produce significant quantities of aflatoxin, a carcinogenic and acutely toxic compound. In particular, the role of central parameters of oxidative stress such as lipid and protein peroxidation, thiol redox state and antioxidant enzymes, and the influence of certain related exogenous antioxidants were studied on the biosynthesis of aflatoxin, on the biogenesis of sclerotia in a wild type in comparative relationship with a non-sclerotiogenic and non-aflatoxigenic mutant strain (ΔveA). The experimental needs of this thesis necessitates the development of new methodologies for the precise quantification of certain thiol and lipid markers of oxidative stress and protein concentration. The results show a clear relationship between oxidative stress and sclerotial differentiation since the wild type strain is more oxidatively stressed than the mutant non-differentiating strain. Administration of certain antioxidants completely inhibited sclerotiogenesis in the wild type strain (with the exception of ascorbic acid), and decreased or even halted the biosynthesis of aflatoxin, thus revealing an implication of oxidative stress on these processes. The results besides having scientific interest, have also practical importance since this fungi is both human and plant pathogen.

Στην εργασία αυτή καταγράφονται οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες κατά τη διάνοιξη της σιδηροδρομικής σήραγγας Πλατάνου που έχει συνολικό μήκος 2259,90 μ. Η διάτρηση γίνεται μέσα σε μεταλπικά ιζήματα του νεογενούς και συγκεκριμένα μέσα σε στιφρές μάργες με τοπικές ενστρώσεις χαλαρών κροκαλοπαγών. Λόγω της φύσης των υλικών ήταν απαραίτητη η χρήση δοκών προπορείας, αγκυρίων προπορείας και όλων των μέσων προσωρινής αντιστήριξης (πλαίσια, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, αγκύρια, πλέγμα) και όπου υπήρξε αυξημένη υδροφορία, χρήση μεμβρανών και συστηματικές αποστραγγιστικές οπές. Η έρευνα εντοπίζεται στο σχηματισμό του κατώτερου ορίζοντα των Νεογενών και συγκεκριμένα σε μαργαϊκούς σχηματισμούς οι παρουσιάζουν συμπεριφορά σκληρών εδαφών – μαλακών βράχων και φιλοξενούν το μεγαλύτερο τμήμα της σήραγγας. Έγινε συστηματική δειγματοληψία από τα μέτωπα εκσκαφής με τη μορφή δειγμάτων μεγάλων διαστάσεων (block samples) που μεταφέρονταν αμέσως στο εργαστήριο όπου και γινόταν η διαμόρφωσή τους για τη δοκιμή της χαλάρωσης, καθώς και των δοκιμών του προσδιορισμού των φυσικών ιδιοτήτων. Στα δείγματα που διαμορφώθηκαν έγιναν δοκιμές προσδιορισμού των φυσικών παραμέτρων και συγκεκριμένα έγιναν οι παρακάτω δοκιμές: δοκιμές φυσικής υγρασίας, προσδιορισμός των ορίων συνεκτικότητας (όρια Atterberg), προσδιορισμός του ειδικού βάρους υλικού λεπτότερου υλικού των 2mm, κοκκομετρική ανάλυση με κόσκινα αλλά και με αραιόμετρο (μέθοδος Stoke’s), προσδιορισμός φαινόμενου βάρους συνεκτικών υλικών, και τέλος ο προσδιορισμός του δείκτη χαλάρωσης πετρώματος. / In this work they are listed the technical – geological conditions for the opening of the railway tunnel of the Platanos with total distance 2259.90m. The drilling takes place in post alpine sediments of the neogene and particularly in dense marls with local intercalations of loose conglomerates. Due to the nature of the materials it was necessary the use of head – beams, head – anchors and all temporary retaining means ( frames, sprayed concrete, anchors, mesh ) and in the points of increased aquifer it was made use of membranes and systematic drainage holes. The investigation is located in the formation of the lower horizon of the neogene and particularly in the formations of the marlstones – siltstones that present a behavior of hard soils – soft rocks and they host the biggest part of the tunnel. It took place a systematic sampling from the fronts of excavation with the form of samples of big dimensions ( block samples) that were transferred immediately to the laboratory, where their formation was taken place for the sag test as well as the tests of the determination of the physical properties. In the samples that were formed, tests of the determination of the physical parameters were taken place and particularly the following tests took place: tests of natural moisture, the determination of consistency limits ( Αtterberg limits ), the determination of the specific weight of a material of finer material than 2mm\, the particle analysis with sieves as well as with an hydrometer (Stoke’s method), the determination of unit weight of consistent materials and finally the determination of the rock sag rate.

Η διατήρηση της γονιδιωματικής σταθερότητας προϋποθέτει τη σωστή διαδοχή των φάσεων του κυτταρικού κύκλου. Σημαντικό μηχανισμό ελέγχου αποτελεί η αδειοδότηση της αντιγραφής του DNA, η οποία εξασφαλίζει την πλήρη αντιγραφή του γονιδιώματος μία μόνο φορά κατά τη διάρκεια κάθε κυτταρικού κύκλου. Η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα στο τέλος της μίτωσης και κατά τη φάση G1 και περιλαμβάνει τη συγκρότηση των προ-αντιγραφικών συμπλόκων στις αφετηρίες της αντιγραφής του DNA. Τα σύμπλοκα αυτά απαρτίζονται από τις πρωτεΐνες MCM2-7 οι οποίες έχουν ενεργότητα ελικάσης. Σημαντικό παράγοντα αδειοδότησης αποτελεί η πρωτεΐνη Cdt1, η οποία συσσωρεύεται κατά τη φάση G1 του κυτταρικού κύκλου και απαιτείται για τη στρατολόγηση των ελικασών MCM2-7 στις αφετηρίες της αντιγραφής του DNA. Στα μετάζωα, η πρωτεΐνη Geminin, η οποία εκφράζεται κατά τις φάσεις S, G2 και Μ, αποτελεί αναστολέα του παράγοντα Cdt1 και προσδένεται σε αυτόν παρεμποδίζοντας την αδειοδότηση της αντιγραφής. Αρκετές μελέτες έχουν καταδείξει ότι η εκτοπική υπερέκφραση της πρωτεΐνης Cdt1 επάγει την επανέναρξη της αντιγραφής του DNA και τον υπερδιπλασιασμό του γονιδιώματος συμβάλλοντας στην ογκογένεση. Στο πρώτο μέρος της παρούσας εργασίας μελετήθηκε η έκφραση του παράγοντα Cdt1 σε κλινικά δείγματα όγκων μαστού. Από την ανάλυση διαπιστώθηκε ότι η πρωτεΐνη Cdt1 υπερεκφράζεται στατιστικώς σημαντικά στην περιοχή του όγκου σε σύγκριση με τον παρακείμενο μη νεοπλασματικό ιστό, γεγονός που καταδεικνύει την πιθανή αξία του παράγοντα ως διαγνωστικού βιοδείκτη. Επιπλέον, η υπερέκφραση του συγκεκριμένου παράγοντα δείχθηκε ότι συσχετίζεται αντίστροφα με την παρουσία ή μη οιστρογονικών (ER) και προγεστερονικών υποδοχέων (PR). Επίσης, διαπιστώθηκε στατιστικώς σημαντική συσχέτιση μεταξύ της έκφρασης του παράγοντα Cdt1 και της έκφρασης του δείκτη πολλαπλασιασμού Ki67 καθώς και του υποδοχέα HER2/neu. Οι παρατηρήσεις αυτές υποδηλώνουν ότι ο παράγοντας Cdt1 ενδέχεται να αποτελεί δείκτη άσχημης πρόγνωσης στον όγκο μαστού. Επιπλέον η ανάλυση κατέδειξε σημαντική υπερέκφραση της πρωτεΐνης Cdt1 σε όγκους θετικούς για τον υποδοχέα HER2/neu σε σύγκριση με τα περιστατικά που δεν εξέφραζαν τον υποδοχέα. Δεδομένου ότι στο 95% των περιπτώσεων όγκων μαστού όπου διαπιστώνεται υπερέκφραση του υποδοχέα HER2/neu, αυτή οφείλεται σε ενίσχυση του αντίστοιχου γονιδίου, διερευνήθηκε κατά πόσο η γονιδιακή ενίσχυση θα μπορούσε να αποτελεί λειτουργική επίπτωση της ογκογόνου δράσης του παράγοντα Cdt1 στον όγκο μαστού. Η υπερέκφραση των παραγόντων αδειοδότησης Cdt1 και Cdc6 στις καρκινικές κυτταρικές σειρές HeLa και MCF7 είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη ανθεκτικών αποικιών στη μεθοτρεξάτη. Έχει δειχθεί ότι η ανθεκτικότητα στο φάρμακο αυτό οφείλεται κατά κύριο λόγο στη γονιδιακή ενίσχυση του ενζύμου διυδροφολική αναγωγάση (DHFR). Συνεπώς, είναι πιθανό η υπερέκφραση του παράγοντα Cdt1 να συμβάλλει στη δημιουργία γονιδιακής ενίσχυσης. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας μελετήθηκε η κινητική συμπεριφορά των πρωτεϊνών MCM2-7 με μεθόδους λειτουργικής μικροσκοπίας. Αρχικά αναπτύχθηκε ένα σύστημα μελέτης το οποίο βασίζεται στις μεθόδους FRAP και FLIP και επιτρέπει τη μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς των πρωτεϊνών MCM και κατ’ επέκταση τη χωροχρονική ποσοτική εκτίμηση της αδειοδότησης της αντιγραφής του DNA σε ζωντανά ανθρώπινα κύτταρα. Η ανάλυση της κινητικής των πρωτεϊνών MCM2 και MCM4 7. Περίληψη - Abstract - 212 - αποκάλυψε σημαντική διαφορά σε σύγκριση με την αντίστοιχη του παράγοντα Cdt1, καθώς οι πρωτεΐνες MCM παρουσιάζουν πιο σταθερή αλληλεπίδραση με τη χρωματίνη. Επίσης, διαπιστώθηκε σταδιακή πρόσδεση των πρωτεϊνών MCM στη χρωματίνη με την πρόοδο της φάσης G1, περαιτέρω πρόσδεση μορίων MCM στο τέλος της φάσης αυτής και σταδιακή αποδέσμευση αυτών από τη χρωματίνη καθώς εξελίσσεται η φάση S. Πειράματα FLIP αποκάλυψαν ότι η αλληλεπίδραση των πρωτεϊνών MCM με τη χρωματίνη λαμβάνει χώρα σε συγκεκριμένες υποπυρηνικές περιοχές. Οι περιοχές αυτές αυξάνονται σε αριθμό με την πρόοδο της φάσης G1 και ελαττώνονται με την εξέλιξη της φάσης S. Η παρατήρηση των υποπεριοχών αυτών κατά τη φάση S κατέδειξε ότι δεν συμπίπτουν με τις υποδομές της πρωτεΐνης PCNA, γεγονός που υποδεικνύει ότι οι πρωτεΐνες MCM2-7 δεν εντοπίζονται στις περιοχές σύνθεσης του DNA. Επιπλέον, διερευνήθηκε η πιθανή επίδραση της πρωτεΐνης Geminin στην κινητική συμπεριφορά των πρωτεϊνών MCM. Πειράματα αποσιώπησης της έκφρασης της πρωτεΐνης Geminin είχαν ως αποτέλεσμα τη μείωση του δεσμευμένου κλάσματος των πρωτεϊνών MCM2 και MCM4 κατά τη διάρκεια της φάσης G1, καθώς και την αποσταθεροποίηση των ήδη δεσμευμένων μορίων στο τέλος της φάσης αυτής. Επίσης, η απουσία της πρωτεΐνης Geminin είχε ως αποτέλεσμα την αδυναμία των κυττάρων να εισέλθουν στη φάση S. Συμπερασματικά, στο πρώτο μέρος της παρούσας εργασίας καταδείχθηκε η πιθανή αξία του παράγοντα Cdt1 ως διαγνωστικού και προγνωστικού βιοδείκτη στον όγκο μαστού. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η υπερέκφραση του παράγοντα Cdt1 πιθανώς συμβάλλει στη δημιουργία γονιδιακής ενίσχυσης, παρατήρηση που προτείνει ένα νέο μηχανισμό ογκογόνου δράσης του παράγοντα αυτού. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας διαπιστώθηκε ότι η κινητική των πρωτεϊνών MCM2 και MCM4 αλλάζει κατά τη διάρκεια των φάσεων G1 και S. Επίσης, η πρωτεΐνη Geminin δείχθηκε ότι απαιτείται για την πρόσδεση των πρωτεϊνών MCM στη χρωματίνη και για την πρόοδο των κυττάρων από τη φάση G1 στη φάση S, παρατήρηση που καταδεικνύει ένα πιθανό θετικό ρόλο της πρωτεΐνης Geminin στην αντιγραφή του DNA. / Tight regulation of the DNA replication initiation is crucial for the maintenance of genomic integrity. Faithful replication in time and space is ensured by a process called DNA licensing, which takes place in late mitosis and during G1 phase. Licensing involves the stepwise assembly of pre-replicative complexes at origins of replication. These complexes render DNA origins competent to initiate replication. Cdt1 is an essential regulator of DNA licensing that accumulates only in G1 phase of the cell cycle and is required for the recruitment of MCM2-7 helicases onto replication origins. In metazoans, Cdt1 is negatively regulated by a protein called Geminin, which is expressed from S to M phases. Geminin binds to Cdt1 preventing replication licensing. Several lines of evidence suggest that Cdt1 overexpression in cell lines and animals drives rereplication and contributes to genomic instability. In the first part of this thesis, Cdt1 expression levels were analyzed in breast cancer specimens. Cdt1 protein expression was correlated to clinicopathological parameters of the disease, proliferation index and HER2/neu status. Analysis revealed that Cdt1 was statistically significantly overexpressed in the invasive tumor areas compared to adjacent non-neoplastic tissue. Moreover, a significant inverse correlation was established between Cdt1 expression levels and oestrogen receptor (ER) and progesterone receptor (PR) status. A significant positive correlation of Cdt1 expression with the proliferation index Ki67 was demonstrated. These observations imply that Cdt1 may constitute a useful prognostic and diagnostic biomarker for breast cancer. Additionally, Cdt1 expression levels were significantly higher in HER2/neu score 3+ tumors (known to show HER2/neu gene amplification by FISH in 95% of cases) compared to HER2/neu negative tumors (known to show HER2/neu gene amplification by FISH in only 0-7% of cases). This observation prompted us to investigate whether gene amplification is a direct consequence of Cdt1 overexperssion. To this end, Cdt1 and Cdc6 were overexpressed in HeLa and MCF7 cell lines. The overexperssion of these licensing factors resulted in the generation of methotrexate resistance colonies. Given that the major cause of resistance to methotrexate is the increased expression levels of the enzyme dihydrofolate reductase (DHFR) due to gene amplification, it is probable that Cdt1 overexpression may lead to this type of genomic instability. In the second part of this thesis, live cell imaging techniques were used to assess dynamics of licensing within the cell nucleus. In particular, we established an in vivo licensing assay, which is based on FRAP and FLIP techniques and permits the investigation of the kinetics of MCM helicases within live human cells. FRAP analysis of GFP-MCM2 and GFP-MCM4 kinetics revealed that MCMs maintain stable association with chromatin during G1 phase in contrast to Cdt1, which exhibits transient interaction with chromatin throughout G1 phase. Moreover it was shown that MCMs are gradually bound to chromatin as G1 phase progresses, being maximally bound in late G1, before the onset of DNA replication and are displaced from chromatin during the course of S phase. Fluorescence-Loss-In-Photobleaching (FLIP) experiments indicated that MCM-chromatin association is not homogenous throughout the nucleus but shows subnuclear concentrations which differ as cells progress through G1 and are adjacent to sites of ongoing DNA synthesis in S phase cells. Moreover, it was shown that Geminin is required for MCM proteins being stably bound to chromatin as well as for proper progression of 7. Περίληψη - Abstract - 214 - cells from G1 to S phase. Taken together our results suggest additional levels of regulation of MCM chromatin association during G1 and S phases. Furthermore, Geminin appears to have a positive regulatory role in DNA replication.

Στην εργασία εξετάζονται εφαρμογές της πρόσφατα αναπτυχθείσας τεχνικής επεξεργασίας σήματος με βάση τα κυματίδια. Εισάγεται η μεθοδολογία κυματιδίων, και παρουσιάζεται μια πλήρης διαδικασία μεθόδων ανάλυσης ακουστικής εκπομπής (ΑΕ) με βάση τα κυματίδια. Σε μία μελέτη συμπεριφοράς της θραύσης υλικών καταδεικνύεται το πλεονέκτημα των τεχνικών ΑΕ που βασίζονται στα κυματίδια, καθώς παρέχεται επίσης η συμβατική ανάλυση ΑΕ παράλληλα για σύγκριση. Σήματα ΑΕ από ενισχυμένα με ίνες γυαλιού (GFR) σύνθετα υλικά συλλέγονται κατά τη διάρκεια των τυπικών οιονεί στατικών δοκιμών εφελκυσμού και μετασχηματίζονται από τα διακριτά κυματίδια Daubechies. Τα αποτελέσματα επαληθεύουν ότι η μέθοδος που βασίζεται στα κυματίδια προσεγγίζει καλύτερα την παραμένουσα αντοχή σε σχέση με τις κλασσικές τεχνικές ΑΕ. Στη συνέχεια παρουσιάζεται μια νέα προσέγγιση για την ανάλυση των μεταβατικών κυμάτων διασποράς πλάκας που διαδίδονται σε σύνθετα ελάσματα βασισμένη επίσης στα κυματίδια. Δείχνεται ότι οι κορυφές του μεγέθους του WT του κυματιδίου Gabor στο πεδίο χρόνου-συχνότητας σχετίζονται με τους χρόνους άφιξης της ταχύτητας ομάδας. Παρουσιάζονται πειράματα πραγματοποιημένα σε ελάσματα γραφίτη/εποξειδίου των οποίων τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τη θεωρία των πλακών Mindlin. Τέλος, εξετάζεται το πρόβλημα του εντοπισμού της θέσης της επίπεδης πηγής για ανισότροπα ελάσματα, χρησιμοποιώντας τους εξαρτώμενους από τη συχνότητα χρόνους άφιξης και την κατευθυντική εξάρτηση των ταχυτήτων καμπτικής κατάστασης. / --