Mounting concerns about drug-resistant pathogenic bacteria have rekindled the interest in bacteriophages (bacterial viruses). As bacteria’s natural predators, bacteriophages offer a critical advantage over antibiotics, namely that they can be highly specific. This means that phage therapeutics can be designed to destroy only the infectious agent(s), without causing any harm to our microbiota. However, the potential secondary effects on the balance of microbiota through bacteriophage-induced genome evolution remains as one of the critical apprehensions regarding phage therapy. There exists a significant gap in knowledge regarding the direct and indirect effect of phage therapeutics on the microbiota. The aim of this thesis was to: (1) establish an in vivo model for investigation of the evolutionary dynamics and co-evolution of therapeutic phage and its corresponding host bacterium in the gut; (2) determine if phage therapy can affect the composition of the gut microbiota, (3) observe the differences of phage-resistant bacteria mutants evolved in vivo in comparison to those evolved in vitro. We used germ-free mice colonized with a consortium of eight known bacteria, known as the altered Schaedler flora (ASF). The colonizing strain of choice (mock infection) was a non-pathogenic strain E. coli K-12 (JM83) known to co-colonize the ASF model, which was challenged in vivo with T7 phage (strictly lytic). We compared the composition of the gut microbiota with that of mice not subject to phage therapy. Furthermore, the resistant mutants evolved in vivo and in vitro were characterized in terms of growth fitness and motility. / Thesis / Master of Applied Science (MASc) / Bacteriophages are viruses that infect bacteria. After their discovery in 1917, bacteriophages were a primary cure against infectious disease for 25 years, before being completely overshadowed by antibiotics. With the rise of antibiotic resistance, bacteriophages are being explored again for their antibacterial activity. One of the critical apprehensions regarding bacteriophage therapy is the possible perturbations to our microbiota. We set out to explore this concern using a simplified microbiome model, namely germ-free mice inoculated with only 8 bacteria plus a mock infection challenged with bacteriophage. We monitored this model for 9 weeks and isolated a collection of phage-resistant bacterial mutants from the mouse gut that developed post phage challenge, maintaining the community of mock infection inside the gut. A single dose of lytic phage challenge effectively decreased the mock infection without causing any extreme long-term perturbations to the gut microbiota.

Text in Afrikaans / During the last few decades the need existed for a new framework to give direction to development and ecological thought in respect of the sustaining of nature in order to place development and ecological thought within the limits of nature. However, development thought and the debate relating to nature are to some extent still treated in theory and practice as two separate entities. One of the current challenges for sustainable development is to reconcile the development and ecological branches of this debate. The thesis firstly explains the origin and characteristics of sustainable development. Secondly, the crisis in nature is discussed, followed by a discussion of the most important ecological views relating to sustainable development. Then issues in development thought that relates to sustainable development is discussed, as well as the changing emphasis in development thought that stimulated the growth of sustainable development. The mainstream development view, as the other main branch of sustainable development thinking, is then discussed. In conclusion, some issues relating to the operationalisation of sustainable development is discussed. / Development Studies / D. Litt. et Phil. (Ontwikkelingstudies)

Les logiciels sont en constante évolution, nécessitant une maintenance et un développement continus. Ils subissent des changements tout au long de leur vie, que ce soit pendant l'ajout de nouvelles fonctionnalités ou la correction de bogues. Lorsque les logiciels évoluent, leurs architectures ont tendance à se dégrader et deviennent moins adaptables aux nouvelles spécifications des utilisateurs. En effet, les architectures de ces logiciels deviennent plus complexes et plus difficiles à maintenir à cause des nombreuses dépendances entre les artefacts. Par conséquent, les développeurs doivent comprendre les dépendances entre les artefacts des logiciels pour prendre des mesures proactives qui facilitent les futurs changements et ralentissent la dégradation des architectures des logiciels. D'une part, le maintien d'un logiciel sans la compréhension des les dépendances entre ses artefacts peut conduire à l'introduction de défauts. D'autre part, lorsque les développeurs manquent de connaissances sur l'impact de leurs activités de maintenance, ils peuvent introduire des défauts de conception, qui ont un impact négatif sur l'évolution du logiciel. Ainsi, les développeurs ont besoin de mécanismes pour comprendre comment le changement d'un artefact impacte le reste du logiciel. Dans cette thèse, nous proposons trois contributions principales : La spécification de deux nouveaux patrons de changement et leurs utilisations pour fournir aux développeurs des informations utiles concernant les dépendances de co-changement. La spécification de la relation entre les patrons d'évolutions des artefacts et les fautes. La découverte de la relation entre les dépendances des anti-patrons et la prédisposition des différentes composantes d'un logiciel aux fautes. / Program maintenance accounts for the largest part of the costs of any program. During maintenance activities, developers implement changes (sometimes simultaneously) on artefacts to fix bugs and to implement new requirements. Thus, developers need knowledge to identify hidden dependencies among programs artefacts and detect correlated artefacts. As programs evolved, their designs become more complex over time and harder to change. In the absence of the necessary knowledge on artefacts dependencies, developers could introduce design defects and faults that causes development and maintenance costs to rise. Therefore, developers must understand the dependencies among program artefacts and take proactive steps to facilitate future changes and minimize fault proneness. On the one hand, maintaining a program without understanding the different dependencies between their artefacts may lead to the introduction of faults. On the other hand, when developers lack knowledge about the impact of their maintenance activities, they may introduce design defects, which have a negative impact on program evolution. Thus, developers need mechanisms to understand how a change to an artefact will impact the rest of the programs artefacts and tools to detect design defects impact. In this thesis, we propose three principal contributions. The first contribution is two novel change patterns to model new co-change and change propagation scenarios. We introduce the Asynchrony change pattern, corresponding to macro co-changes, i.e., of files that co-change within a large time interval (change periods), and the Dephase change pattern, corresponding to dephase macro co-changes, i.e., macro co-changes that always happen with the same shifts in time. We present our approach, named Macocha, and we show that such new change patterns provide interesting information to developers. The second contribution is proposing a novel approach to analyse the evolution of different classes in object-oriented programs and to link different evolution behaviour to faults. In particular, we define an evolution model for each class to study the evolution and the co-evolution dependencies among classes and to relate such dependencies with fault-proneness. The third contribution concerns design defect dependencies impact. We propose a study to mine the link between design defect dependencies, such as co-change dependencies and static relationships, and fault proneness. We found that the negative impact of design defects propagate through their dependencies. The three contributions are evaluated on open-source programs.

The effect of a free-living stage in host-parasite coevolution: a skink mite phylogenetic study in New Zealand. During the last decade, phylogenetic trees have even been used to compare ecologically related taxa such as parasites and their hosts, and are used to determine their level of coevolution or reciprocal adaptation in time. Diverse coevolutionary events have been detected for this ecological association, where generally the parasite has been regarded as one that feeds exclusively on the host and is likely to cospeciate with it. A different coevolutionary pattern might occur when the parasite has a free-living stage in its life cycle, in which the parasite may have the opportunity to abandon its host and successfully colonise a new species (host-switching) making cospeciation less likely. Many New Zealand skinks are infested with a parasitic mite, Odontacarus sp. (Prostigmata: Leeuwenhoekiidae), which becomes free-living as an adult. The genetic variation of these mites found on four hosts was analyzed for host- parasite coevolutionary events. The hosts were the McCann’s skink and the common skink in coastal Birdling Flat, Canterbury, plus these species and the Grand and Otago skinks in Macraes Flat, Central Otago, South Island, New Zealand. The genetic variation of fast evolving nuclear Internal Transcribed Spacers 2 and mitochondrial Cytochrome c Oxidase I in Odontacarus mites found on these hosts was determined by PCR and DNA sequencing and phylogenetic trees were built using the computer programs PAUP*4 and MrBayes 3. The results show that mite haplotypes only had a significant geographical division and no host-related differences. In Birdling Flat, the COI haplotypes were represented in two groups that infested both regional hosts and had 5.7 % divergence. The same individual mites belonged to a single ITS 2 haplotype, thus indicating a historical geographical division between two populations that now interbreed successfully. The Macraes Flat mites were divided into two COI haplotypes with 2.4% divergence and internal nodes, which showed greater genetic variability than the Birdling Flat populations. The Macraes Flat mites formed two ITS 2 haplotypes with 6% divergence. This greater geographical structure of the Otago mites is probably due to the older age of the mainland area compared to the recently exposed coastal locality of Birdling Flat. The COI haplotypes from the two different regions had a mean distance of 15.5%, with an earlier divergence time than that known for the hosts. For both genes, the haplotypes from different regions had 100% bootstrap support and the parasite showed no host specificity. Mites of the different COI and ITS haplotypes were found on most of the host species that were sampled in Canterbury and Otago. The results of this study suggest that a free-living stage in a parasite’s life cycle can favour coevolutionary events such as inertia (failure to speciate) and host-switching, probably as a result of resource-tracking of the parasite. NB: Electronic files contained on CD to accompany print copy are not included with this version of the thesis.

No description available.

Les logiciels sont en constante évolution, nécessitant une maintenance et un développement continus. Ils subissent des changements tout au long de leur vie, que ce soit pendant l'ajout de nouvelles fonctionnalités ou la correction de bogues. Lorsque les logiciels évoluent, leurs architectures ont tendance à se dégrader et deviennent moins adaptables aux nouvelles spécifications des utilisateurs. En effet, les architectures de ces logiciels deviennent plus complexes et plus difficiles à maintenir à cause des nombreuses dépendances entre les artefacts. Par conséquent, les développeurs doivent comprendre les dépendances entre les artefacts des logiciels pour prendre des mesures proactives qui facilitent les futurs changements et ralentissent la dégradation des architectures des logiciels. D'une part, le maintien d'un logiciel sans la compréhension des les dépendances entre ses artefacts peut conduire à l'introduction de défauts. D'autre part, lorsque les développeurs manquent de connaissances sur l'impact de leurs activités de maintenance, ils peuvent introduire des défauts de conception, qui ont un impact négatif sur l'évolution du logiciel. Ainsi, les développeurs ont besoin de mécanismes pour comprendre comment le changement d'un artefact impacte le reste du logiciel. Dans cette thèse, nous proposons trois contributions principales : La spécification de deux nouveaux patrons de changement et leurs utilisations pour fournir aux développeurs des informations utiles concernant les dépendances de co-changement. La spécification de la relation entre les patrons d'évolutions des artefacts et les fautes. La découverte de la relation entre les dépendances des anti-patrons et la prédisposition des différentes composantes d'un logiciel aux fautes. / Program maintenance accounts for the largest part of the costs of any program. During maintenance activities, developers implement changes (sometimes simultaneously) on artefacts to fix bugs and to implement new requirements. Thus, developers need knowledge to identify hidden dependencies among programs artefacts and detect correlated artefacts. As programs evolved, their designs become more complex over time and harder to change. In the absence of the necessary knowledge on artefacts dependencies, developers could introduce design defects and faults that causes development and maintenance costs to rise. Therefore, developers must understand the dependencies among program artefacts and take proactive steps to facilitate future changes and minimize fault proneness. On the one hand, maintaining a program without understanding the different dependencies between their artefacts may lead to the introduction of faults. On the other hand, when developers lack knowledge about the impact of their maintenance activities, they may introduce design defects, which have a negative impact on program evolution. Thus, developers need mechanisms to understand how a change to an artefact will impact the rest of the programs artefacts and tools to detect design defects impact. In this thesis, we propose three principal contributions. The first contribution is two novel change patterns to model new co-change and change propagation scenarios. We introduce the Asynchrony change pattern, corresponding to macro co-changes, i.e., of files that co-change within a large time interval (change periods), and the Dephase change pattern, corresponding to dephase macro co-changes, i.e., macro co-changes that always happen with the same shifts in time. We present our approach, named Macocha, and we show that such new change patterns provide interesting information to developers. The second contribution is proposing a novel approach to analyse the evolution of different classes in object-oriented programs and to link different evolution behaviour to faults. In particular, we define an evolution model for each class to study the evolution and the co-evolution dependencies among classes and to relate such dependencies with fault-proneness. The third contribution concerns design defect dependencies impact. We propose a study to mine the link between design defect dependencies, such as co-change dependencies and static relationships, and fault proneness. We found that the negative impact of design defects propagate through their dependencies. The three contributions are evaluated on open-source programs.

Text in Afrikaans / During the last few decades the need existed for a new framework to give direction to development and ecological thought in respect of the sustaining of nature in order to place development and ecological thought within the limits of nature. However, development thought and the debate relating to nature are to some extent still treated in theory and practice as two separate entities. One of the current challenges for sustainable development is to reconcile the development and ecological branches of this debate. The thesis firstly explains the origin and characteristics of sustainable development. Secondly, the crisis in nature is discussed, followed by a discussion of the most important ecological views relating to sustainable development. Then issues in development thought that relates to sustainable development is discussed, as well as the changing emphasis in development thought that stimulated the growth of sustainable development. The mainstream development view, as the other main branch of sustainable development thinking, is then discussed. In conclusion, some issues relating to the operationalisation of sustainable development is discussed. / Development Studies / D. Litt. et Phil. (Ontwikkelingstudies)

Tato práce zkoumá existující možnosti a metody detekce korelovaných mutací v proteinech. Práce začíná teoretickým úvodem do zkoumané problematiky. Využití informací o korelovaných mutacích je především při predikci terciální struktury proteinu či hledání oblastí s významnou funkcí. Dále následuje přehled v současnosti používaných metod detekce a jejich výhody a nevýhody. V této práci jsou zkoumány zejména metody založené na statistice (například Pearsonově korelačním koeficientu nebo Pearsonově chi^2 testu), informační teorii (Mutual information - MI) a pravděpodobnosti (ELSC nebo Spidermonkey). Dále jsou popsány nejdůležitější nástroje s informací o tom, které metody používají a jakým způsobem. Také je diskutována možnost návrhu optimálního algoritmu. Jako optimální z hlediska úspěšnosti detekce je doporučeno využít více zmíněných metod. Také je doporučeno při detekci využít fyzikálně-chemických vlastností aminokyselin. V praktické části byla vyvinuta metoda využívající fyzikálně-chemických vlastností aminokyselin a fylogenetických stromů. Výsledky detekce byly porovnány s nástroji CAPS, CRASP a CMAT.

Dans le contexte actuel, la transformation de l’outil industriel par l’intermédiaire de nouveaux paradigmes de performance tels qu’Usine du Futur (Factory of the Future FoF), Industry 4.0 (I4.0) ou encore Smart Factory (SF) est au cœur des préoccupations actuelles des industriels. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la problématique de passage d’une situation spécifique existante (AS-IS) vers une situation cible type Usine du Futur (TO-BE) en prenant en compte la situation souhaitée AS-WISHED et les contraintes de ressources. Dans ce cadre, la principale contribution porte sur une approche reposant sur un modèle de co-évolution permettant de guider ce projet de transition au sein de l’organisation. Sur la base des travaux de Tolio et al. (2010), nous avons proposé un modèle de co-évolution amélioré en intégrant le niveau stratégique, le rôle du système d’information (SI) et celui de la place l’homme. Sur le plan théorique, le nouveau modèle de co-evolution aborde 3 domaines Produit/Production/SI qui sont structurés en deux niveaux d’analyse : externe (stratégique) et interne (structurel). L’ensemble de 6 sous-domaines comportent chacun 3 composants couvrant les choix relatifs à chaque sous-domaine et niveau d’analyse. Sur le plan managérial, la gestion de la co-évolution réside dans la modélisation des ces composants. Ensuite, nous caractérisons des liens de co-évolution existants entre les différents sous-domaines du modèle de co-évolution proposé. La démarche d’exploitation du modèle de co-évolution comporte trois étapes et considère les contraintes opérationnelles et les contraintes dites de co-évolution liées à la gestion des liens ou impacts entrant en jeu dans la co-évolution. Il permet de passer progressivement des modèles AS-IS et AS-WISHED pour aboutir à un modèle TO-BE. / Within the current context, the transformation of industries through new paradigms of performance such as The Factory of the Future (FoF), Industry 4.0 (I 4.0) or even The Smart Factory (SF) is at the heart of the industrials’ current concerns. The present work address the problem of the transition from a specific situation (AS-IS) to a target situation alike FoF (TO-BE) considering the desired situation AS-WISHED and the resources constraints. In this line of action, the main contribution concerns an approach based on a co-evolution model enabling to guide manufacturing industries to perform such a transition. Based on the work of Tolio et al. (2010), we propose an enhanced co-evolution model that integrates the strategic level of decisions, the information system role (IS) and the role of the human workforce. From the theoretical perspective, this new model consists in 3 domains: Product design/ Manufacturing/ IS which are structured into two levels of analysis: external (strategic) and internal (operational). The resulting structure of 6 sub-domains is in turn composed of 3 components covering the decisions related to each sub-domain and level of analysis. From the management perspective, the management of co-evolution relies on the modelling of their components. Hence, we exploit the modelling language constructs of the ISO 19440 (2007) standard for the internal components. Then, we characterize the existing co-evolution links between the different sub-domains of the proposed co-evolution model. At last, a 3 phase approach enabling to exploit the enhanced co-evolution model is proposed. It considers the feasibility constraints and the co-evolution constraints linked to the management of the links or impacts that came into play in the co-evolution. As such, it enables to work out progressively a feasible TO-BE model.

Το βακτήριο Wolbachia είναι ένα ενδοκυττάριο και μητρικά κληρονομούμενο συμβιωτικό βακτήριο. Ανήκει στην ομοταξία των Alphaproteobacteria και την τάξη των Rickettsiales. Αποτελεί ίσως τον πιο διαδεδομένο ενδοκυττάριο συμβιωτικό οργανισμό στον πλανήτη, καθώς έχει εντοπιστεί μέχρι στιγμής σε πληθώρα αρθροπόδων και νηματωδών της φιλαρίασης. Πρόσφατες μελέτες εκτιμούν ότι πάνω από το 40% των ειδών αρθροπόδων είναι μολυσμένα με το βακτήριο Wolbachia. Το συμβιωτικό αυτό βακτήριο επηρεάζει τις βιολογικές λειτουργίες και ιδιότητες των ξενιστών του και είναι υπεύθυνο για μια σειρά αναπαραγωγικών ανωμαλιών, όπως η κυτταροπλασματική ασυμβατότητα, η παρθενογένεση, η θανάτωση των αρσενικών εμβρύων και η θηλυκοποίηση. Τα μοναδικά αυτά βιολογικά χαρακτηριστικά του βακτηρίου Wolbachia προσελκύουν όλο και περισσότερο το ενδιαφέρον διαφόρων ερευνητών τόσο για το ρόλο του βακτηρίου σε εξελικτικές διαδικασίες (κυρίως ειδογένεση) όσο και για τη χρησιμοποίησή του σε περιβαλλοντικά φιλικές εφαρμογές καταπολέμησης οργανισμών που είναι επιβλαβείς στους τομείς του γεωργικού και δασικού περιβάλλοντος, και της υγείας. Τα είδη του γένους Glossina (Diptera: Glossinidae), γνωστά και ως μύγες τσε-τσε, αποτελούν ξενιστές του βακτηρίου Wolbachia. Η μύγα τσε-τσε είναι ο σημαντικότερος φορέας των παθογόνων τρυπανοσωμάτων στην τροπική Αφρική, τα οποία προκαλούν την ασθένεια του ύπνου (sleeping sickness) στον άνθρωπο και την αντίστοιχη τρυπανοσωμίαση, γνωστή ως nagana, στα ζώα. Η χρησιμοποίηση του βακτηρίου Wolbachia σε μεθόδους βιολογικής καταπολέμησης της μύγας τσε-τσε προαπαιτεί την πλήρη γνώση της γενετικής του ταυτότητας και των αλληλεπιδράσεων του με το ξενιστή. Προς την κατεύθυνση αυτή, και στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, πραγματοποιήθηκε η ανίχνευση του συμβιωτικού βακτηρίου Wolbachia σε περισσότερα από 5300 άτομα από φυσικούς και εργαστηριακούς πληθυσμούς 11 διαφορετικών ειδών μύγας τσε-τσε από 13 Αφρικανικές χώρες. Τα αποτελέσματα έδειξαν τεράστια απόκλιση της παρουσίας του βακτηρίου τόσο μεταξύ ειδών όσο και μεταξύ πληθυσμών του ίδιου είδους. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ο γενετικός χαρακτηρισμός των στελεχών Wolbachia από συνολικά 29 αντιπροσωπευτικά δείγματα διαφόρων πληθυσμών και ειδών μύγας τσε-τσε, ενώ σε αρκετά από αυτά παρατηρήθηκαν πολλαπλά στελέχη του βακτηρίου. Διαπιστώθηκε εντυπωσιακή γενετική ποικιλότητα στελεχών Wolbachia που απαντούν στα διάφορα είδη μύγας τσε-τσε καθώς και ασυμφωνία μεταξύ των φυλογενειών των στελεχών Wolbachia και των μυγών τσε-τσε ξενιστών της, γεγονός που σημαίνει οριζόντια μετακίνηση του συμβιωτικού βακτηρίου κατά την εξέλιξη. Επιπρόσθετα, εντοπίστηκαν για πρώτη φορά εκτεταμένα γεγονότα οριζόντιας μεταφοράς βακτηριακών γονιδίων στο γονιδίωμα τριών ειδών μύγας τσε-τσε: στο Glossina morsitans morsitans, Glossina pallidipes και Glossina austeni. Από εξελικτικής σκοπιάς, κρίσιμα ερωτήματα προκύπτουν από τα παραπάνω ευρήματα, και πιο συγκεκριμένα σχετικά με: την προέλευση-μηχανισμό αυτών των γεγονότων οριζόντιας μεταφοράς, τον χρονικό προσδιορισμό τους, τον πιθανό ρόλο τους σε διαδικασίες ειδογένεσης και την επιλεκτική εμφάνισή τους σε ορισμένα μόνο είδη Glossina π.χ. στo υποείδos Glossina morsitans centralis που είναι πολύ συγγενικό του Glossina morsitans morsitans δεν παρατηρήθηκε το φαινόμενο. Εξίσου σημαντική και επιβεβλημένη κρίνεται η διεξοδική διερεύνηση του ενδεχομένου τα βακτηριακά γονίδια που ενσωματώθηκαν στο ευκαρυωτικό γονιδίωμα της μύγας τσε-τσε να ευθύνονται για την έκφραση νέων λειτουργιών-ιδιοτήτων (ή να μεταβάλλουν τις ήδη υπάρχουσες), ιδίως μάλιστα εάν αυτές συνδέονται με την αποδοτικότητα μετάδοσης της νόσου της τρυπανοσωμίασης μέσω του φορέα της, δηλαδή της μύγας τσε-τσε. Τέλος, διαπιστώθηκε πιθανή αρνητική συσχέτιση της παρουσίας του βακτηρίου Wolbachia με τον παθογόνο ιό Salivary Gland hypertrophy Virus (SGHV), γεγονός που συζητείται στα πλαίσια βιολογικών εφαρμογών καταπολέμησης του εντόμου-φορέα και της τρυπανοσωμίασης. Παράλληλα, μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η προοπτική χρησιμοποίησης του βακτηρίου Wolbachia για τη βιολογική καταπολέμηση εντόμων αγροτικής ή /και περιβαλλοντικής σημασίας, όπως είναι οι αφίδες και η καρπόκαψα καστανιάς. Το γεγονός αυτό προϋποθέτει την ανίχνευση και τη γενετική ταυτοποίηση του βακτηρίου σε φυσικούς πληθυσμούς εντόμων. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής πραγματοποιήθηκε ανίχνευση και χαρακτηρισμός του βακτηρίου Wolbachia σε 78 συνολικά άτομα από 22 είδη αφίδων, από 26 φυσικούς πληθυσμούς από την Ελλάδα. Από αυτούς τους 26 πληθυσμούς, μόλις οι 4 βρέθηκαν να είναι μολυσμένοι με το βακτήριο Wolbachia και συγκεκριμένα πληθυσμοί των ειδών: Aphis fabae, Aphis hederae, Metopolophium dirhodum και Baizongia pistaciae. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν για πρώτη φορά ότι η παρουσία του βακτηρίου Wolbachia στις αφίδες είναι πιθανά πιο διαδεδομένη από ότι προέκυπτε από προηγούμενες μελέτες. Επίσης, μελετήθηκε η ανίχνευση και ο χαρακτηρισμός του βακτηρίου Wolbachia στα είδη Cydia splendana, Cydia fagiglandana και Pammene fasciana. Το βακτήριο Wolbachia ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά στα συγκεκριμένα είδη και μάλιστα διαπιστώθηκε ότι η συχνότητα εμφάνισής του ποικίλει τόσο μεταξύ των δύο ειδών Cydia όσο και μεταξύ των πληθυσμών του κάθε είδους. Στο είδος Pammene fasciana, το βακτήριο ανιχνεύθηκε σε όλα τα άτομα που μελετήθηκαν. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής συζητούνται από τη σκοπιά τόσο της οικολογικής και εξελικτικής σημασίας τους όσο και της προοπτικής χρησιμοποίησης του συμβιωτικού βακτηρίου Wolbachia για τον πληθυσμιακό έλεγχο επιβλαβών εντόμων όπως οι μύγες τσε-τσε, οι αφίδες και η καρπόκαψα καστανιάς. / Wolbachia is an intracellular and maternally inherited symbiotic bacterium that belongs to the class of Alphaproteobacteria and the order of Rickettsiales. It is the most ubiquitous intracellular symbiotic organism of the planet, since it has been estimated that over 40% of insect species, in addition to filarial nematodes, crustaceans, and arachnids are infected with Wolbachia. In arthropods Wolbachia affects the biological functions and properties of its hosts and it is responsible for a number of reproductive abnormalities, such as cytoplasmic incompatibility (CI), thelytokous parthenogenesis, feminization of genetic males and male killing. These unique biological characteristics of Wolbachia are attracting the interest of various researchers for: (a) decyphering the role of Wolbachia in evolutionary processes (mainly speciation), and (b) for its use in environmentally friendly applications for the control of agricultural pests and disease vectors. The species of genus Glossina (Diptera: Glossinidae) known as tsetse flies, have been found to be infected with Wolbachia. Tsetse flies are the sole vectors of pathogenic trypanosomes in tropical Africa, causing the “sleeping sickness” in humans and the “nagana” in animals. The potential use of Wolbachia for the control of tsetse flies, prerequisite a thorough knowledge of its genetic identity and the interactions with the host. To further characterize the prevalence of Wolbachia in tsetse flies an extensive screen of more than 5300 specimens from natural and laboratory populations of 11 different Glossina species originating from 13 African countries was carried out. Our results indicated a huge divergence in the prevalence of Wolbachia, both among the species and among populations of the same species. Further characterization by MLST and wsp genotyping was carried out for the Wolbachia strains of 29 representative populations and species of tsetse flies. An impressive genetic diversity of Wolbachia strains in tsetse flies was revealed. Interestingly, disconcordance between the phylogeny of Wolbachia and that of the tsetse flies was observed, suggesting horizontal transmission of Wolbachia during the evolution. Moreover, extended horizontal gene transfer events were detected for first time in Glossina morsitans morsitans, Glossina pallidipes και Glossina austeni. These results raise critical questions concerning: (a) the origin/mechanism of these horizontal gene transfer events, (b) their temporal determination, (c) their potential role as agents of speciation and (d) their selective appearance in only some Glossina species e.g in the subspecies Glossina morsitans centralis which is closely related with Glossina morsitans morsitans the phenomenon was not observed. Equally important will be to examine if genes from the chromosomal insertions were potentially expressed and examine if these genes are associated with the vectorial capacity of tsetse flies for the trypanosoma transmission. Finally, a negative correlation between the presence of Wolbachia with the Salivary Gland Hypertrophy Virus (SGHV) was identified. This is further discussed in the context of biological applications for control of tsetse fly-vector and trypanosomiasis. Finally in this thesis, the detection and characterization of Wolbachia in 78 specimens of 22 aphids species, from 26 natural populations, from Greece was examined. Only 4 out of 26 populations were found to be infected with Wolbachia, and specifically the species: Aphis fabae, Aphis hederae, Metopolophium dirhodum και Baizongia pistaciae. These results indicated that the presence of Wolbachia in aphids is probably more prevalent than it was derived from previous studies. Also, detection and characterization of Wolbachia in the Cydia splendana, Cydia fagiglandana and Pammene fasciana was carried out. Wolbachia was detected for first time in these species, and it was found that the prevalence of Wolbachia varies between the two species of Cydia and among populations of each species, with the infection in Pammene fasciana being fixed. At the end the ecological and evolutionary importance of Wolbachia, together with the use of the bacterium for the population control of harmful insects like tsetse flies, aphids and moths is further discussed.