Πρωτότυπες Εργασίες Δημοσιευμένες σε Διεθνή Περιοδικά

Εργασία 1: Karagouni A.D. and Slater J.H. (1978) Growth of the blue-green alga Anacystisnidulans during washout from light and carbon-limited chemostats. FEMS Microbiology Letters, 4, 295-299.
Η εργασία αυτή αποτελεί τμήμα των αποτελεσμάτων ενός βασικού κεφαλαίου της Διδακτορικής Διατριβής.
Το κυανοβακτήριο Anacystis nidulans αυξήθηκε σε συνεχείς καλλιέργειες και μελετήθηκε η αύξησή του σε συνθήκες έκπλυσης (απομάκρυνσης) της καλλιέργειας, όταν ο περιοριστικός παράγοντας αύξησης ήταν το φως ή το CO2.  Είναι γνωστό ότι ο μικροβιακός πληθυσμός, κάτω από αυτές τις συνθήκες καλλιέργειας, αυξάνεται με τον μέγιστο ειδικό ρυθμό αύξησης (μmax) μέχρις ότου απομακρυνθεί τελείως από το δοχείο της καλλιέργειας. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας έδειξαν ότι, ανεξάρτητα από τις περιοριστικές συνθήκες θρέψης, οι καμπύλες αύξησης ήταν διφασικές όταν σαν παράμετρος εκτίμησης της βιομάζας, χρησιμοποιήθηκε ο αριθμός κυττάρων.  Αποδείχθηκε ότι η διαδικασία έκπλυσης της καλλιέργειας στα ανοικτά (συνεχή) συστήματα αύξησης, που θεωρείται μέθοδος μαθηματικού προσδιορισμού της τιμής του μmax, δεν είναι αξιόπιστη, τουλάχιστον κάτω από αυτές τις περιβαλλοντικές συνθήκες.  
Εργασία 2: Karagouni A.D. and Slater J.H. (1979) Enzymes of the Calvin cycle and intermediary metabolism in the cyanobacterium Anacystis nidulans grown in chemostat culture. Microbiology-SGM, 115, 369-376.
Η εργασία αυτή αποτελεί επίσης τμήμα των αποτελεσμάτων ενός βασικού κεφαλαίου της διδακτορικής διατριβής.
Μελετήθηκε η επίδραση του ρυθμού αύξησης του κυανοβακτηρίου Anacystis nidulans στην ειδική ενεργότητα μιας σειράς ενζύμων (13 τον αριθμό) του κύκλου του Calvin και του ενδιάμεσου μεταβολισμού.  Επίσης, έγινε συσχέτιση των αποτελεσμάτων αυτών με τα αποτελέσματα της μελέτης του ρυθμού αφομοίωσης του CO2 σε άθικτα κύτταρα, κάτω από περιοριστικές συνθήκες φωτός και CO2.  Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι :
α) Οι αλλαγές της ειδικής ενεργότητας των ενζύμων δε σχετίζονταν μ’ ένα γενικότερο φαινόμενο π.χ. διαφορετική αλλαγή στο ολικό ποσό πρωτεΐνης κάτω από συνθήκες περιορισμένου CO2. 
β)  Η ειδική ενεργότητα της καρβοξυλάσης της 1,5-διφωσφορικής ριβουλόζης in vitro, υποστήριζε μόνο το 10% του in vivo ρυθμού αφομοίωσης του CO2 που ήταν απαραίτητο για την αύξηση του μικροοργανισμού στους υψηλούς ρυθμούς ανάπτυξης.
γ) Όλα τα ένζυμα που εξετάσθηκαν έδωσαν σημαντικά υψηλότερες τιμές ειδικής ενεργότητας κάτω από συνθήκες όπου το CO2 ήταν ο περιοριστικός παράγοντας αύξησης, με εξαίρεση την αλδολάση της 1,6-διφωσφορικής φρουκτόζης, τη φωσφοριβουλοκινάση και την ισοκιτρική λυάση. 
Τα παραπάνω αποτελέσματα ανατρέπουν τη μέχρι τότε ισχύουσα θεωρία ότι τα κυανοβακτήρια δεν ήταν ικανά να ρυθμίζουν τη συμπεριφορά των ενζύμων τους στο στάδιο της μεταγραφής, γεγονός που ίσχυε μόνο για τα βακτήρια.  Η Anacystis nidulans, η οποία για πρώτη φορά μελετήθηκε σε συνεχείς καλλιέργειες, δείχνει ότι είναι ικανή, τουλάχιστον ως ένα βαθμό, να κάνει μεταγραφικό έλεγχο σε κάποια ένζυμα.
Εργασία 3: Marakis S.G. and Karagouni A.D. (1985) Screening of carob bean yeasts. Chemical composition of Schizosaccharomyces versatilis grown on aqueous carob extract.  Biotechnology Letters, 7,  831-836.
Στην εργασία αυτή περιγράφεται μια βελτιωμένη διαδικασία εκχύλισης διαλυτών σακχάρων και ταννινών από χαρούπια.  Η χλωρίδα των ζυμών του χαρουπιού είναι πλούσια σε κυρίαρχα είδη Saccharomyces.  Ένα στέλεχος Schizosaccharomyces versatilis που απομονώθηκε από χαρούπια, καλλιεργήθηκε  σε υδατικό εκχύλισμα χαρουπιού και αποδείχθηκε ότι χρησιμοποιεί τόσο ταννίνες όσο και σάκχαρα για να δώσει υψηλές ποσότητες  βιομάζας και πρωτεϊνών καλής ποιότητας.
Εργασία 4: Cammack R., Chapman A., Lu W.-P., Karagouni A.D. and Kelly D.P. (1989) Evidence that protein B of the thiosulfate-oxiding system of Thiobacillusversutus contains a binuclear manganese cluster. FEBS Letters, 253, 239-243.
Το βακτήριο Thiobacillus versutus χρησιμοποιεί ένα πολυενζυμικό σύστημα για την οξείδωση του θειοθειικού οξέος σε θειικό οξύ.  Προηγούμενες μελέτες είχαν αποδείξει ότι αυτό αποτελείται από δύο άχρωμες πρωτεΐνες και δύο κυτοχρώματα τύπου c που εδρεύουν στον περιπλασμικό χώρο του μικροοργανισμού.  Στην εργασία αυτή αποδείχθηκε ότι το μαγγάνιο είναι ένα βασικό ιχνοστοιχείο για την αύξηση του Thiobacillus versutus και την οξείδωση του θειοθειικού σ’ αυτό, όταν ο μικροοργανισμός αυξάνεται σε συνεχείς καλλιέργειες. Στο ενζυμικό σύστημα οξείδωσης του θειοθειικού στο T. versutus, η πρωτεΐνη Β ήταν το μόνο συστατικό το οποίο βρέθηκε να περιέχει μαγγάνιο σε σημαντικές ποσότητες.  Όταν η πρωτεΐνη Β εξετάσθηκε με φασματοσκοπία ηλεκτρονικού συντονισμού του spin (ESR) έδωσε ένα πολύπλοκο φάσμα εκτεινόμενο σε ευρεία περιοχή συχνοτήτων.  Αυτό είναι ενδεικτικό της παρουσίας ενός διμερούς συσσωματώματος του μαγγανίου όπου το μαγγάνιο βρίσκονταν στην οξειδωμένη κατάσταση Mn(II).
Εργασία 5: Karagouni A.D. and Kelly D.P. (1989) Carbon bioxide fixation by Thiobacillus versutus: apparent absence of a CO2-concentrating mechanism in organisms grown under carbon-limitation in the chemostat. FEMS Microbiology Letters,58, 179-182.
Μελετήθηκε η παρουσία ή απουσία του μηχανισμού συσσώρευσης CO2 στο Thiobacillus versutus αυξανομένου σε συνεχείς καλλιέργειες, κάτω από συνθήκες, όπου το CO2 ή το θειοθειικό οξύ ήταν ο περιοριστικός παράγοντας αύξησης.  Κάτω από συνθήκες περιορισμένης συγκέντρωσης CO2 η καλλιέργεια ήταν ικανή να οξειδώνει το θειοθειικό οξύ με το μέγιστο δυνατό ρυθμό.  Τα αποτελέσματα οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι η αφομοίωση του CO2 από το T. versutus έχει πολύ μειωμένο ρυθμό σε σχέση με το κυανοβακτήριο Synechococcus PCC7942, είτε λόγω διάχυσης του CO2 μέσα στα κύτταρα είτε εξαιτίας της χαμηλής συγγένειας  του οποιουδήποτε συστήματος μεταφοράς με το υπόστρωμα και της πιθανά χαμηλής ταχύτητας της αντίδρασης.  Όσον αφορά στα αποτελέσματα της αύξησης της ειδικής ενεργότητας του ενζύμου RuBisCO συναρτήσει του ρυθμού αραίωσης, συμπεραίνεται ότι η διαθεσιμότητα του CO2 μέσα στο κύτταρο είναι ο κύριος παράγοντας καθορισμού του μέγιστου ρυθμού αύξησης (μmax) του T. versutus.
Εργασία 6: Karagouni A.D., Bloye S.A. and Carr N.G. (1990) The presence and  absence of inorganic carbon concentration systems in unicellular cyanobacteria. FEMS Microbiology Letters, 68, 137-142.
Σε κλειστές καλλιέργειες, κάτω από συνθήκες υψηλής και χαμηλής συγκέντρωσης CO2, μελετήθηκε η συμπεριφορά οκτώ στελεχών κυανοβακτηρίων μετρώντας την ειδική ενεργότητα του ενζύμου RuBisCO (καρβοξυλάση της 1,5-διφωσφορικής ριβουλόζης) και τη συγκέντρωση του ανόργανου άνθρακα. Όταν ο περιοριστικός παράγοντας αύξησης ήταν το CO2 δεν παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της ενεργότητας του ενζύμου.  Όλα τα στελέχη των  κυανοβακτηρίων που εξετάσθηκαν έδειξαν διαφορετικού βαθμού ικανότητα λειτουργίας του  συστήματος συσσώρευσης CO2  στο εσωτερικό του κυττάρου.  Το κύριο συμπέρασμα αυτών των αποτελεσμάτων είναι η παντελής απουσία του μηχανισμού συσσώρευσης CO2 στα ωκεάνια στελέχη των κυανοβακτηρίων (Synechococcus WH8110 και WH8018) που πιθανά να σχετίζεται με τον χαρακτηριστικό αργό ρυθμό ανάπτυξης των ωκεάνιων στελεχών Synechococcus.  Είναι προφανές ότι τα στελέχη αυτά ποτέ δε θα υποχρεωθούν να μειώσουν το ρυθμό αύξησης λόγω της διαθεσιμότητας του CO2 και, ως εκ τούτου, δε θα υπάρξει επιλεκτική πίεση για την ανάπτυξη και διατήρηση της ενεργειακά δαπανηρής πορείας της συσσώρευσης του ανόργανου άνθρακα.

Εργασία 10: Bloye S., Karagouni A.D. and Carr N.G. (1992) A continuous-culture approach to the analysis of inorganic carbon concentration by Synechococcus species. FEMS Microbiology Letters, 99, 79-84.
Το κυανοβακτήριο Synechococcus PCC 7942 (Anacystis nidulans) αυξήθηκε σε σύστημα συνεχών καλλιεργειών όπου περιοριστικός παράγοντας αύξησης ήταν το CO2.  Μελετήθηκε: α) η παρουσία ή απουσία του μηχανισμού μεταφοράς CO2 από το περιβάλλον στο εσωτερικό του κυττάρου, β) η μεταβολή της ειδικής ενεργότητας του ενζύμου RuBisCO και γ) η ύπαρξη ή όχι της πρωτεΐνης 42 kDa σε σχέση με τη μεταβολή της συγκέντρωσης του CO2 στην καλλιέργεια.  Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στη συνεχή καλλιέργεια σε συνθήκες δυναμικής ισορροπίας, με αργό ρυθμό αύξησης, ο ολικός ρυθμός πρόσληψης CO2 ήταν ανεξάρτητος από την περίσσεια ή έλλειψη του CO2 στο περιβάλλον, με αποτέλεσμα το «σύστημα συσσώρευσης ανόργανου άνθρακα» στο εσωτερικό του κυττάρου ή να μη λειτουργεί ή να λειτουργεί σε πρακτικά ασήμαντο βαθμό. Σε αντίθεση με την πρόσληψη CO2, η ειδική ενεργότητα του ενζύμου RuBisCO ήταν 5 φορές υψηλότερη για τα κύτταρα που αυξήθηκαν στη συνεχή καλλιέργεια υπό συνθήκες περιορισμού της αύξησης  από το CO2. Κάτι τέτοιο δεν παρατηρείται στις κλειστές καλλιέργειες.  Η πρωτεΐνη 42 kDa ανιχνεύθηκε και στις δύο διαφορετικές συνθήκες περιβάλλοντος.  Δεδομένου ότι, στις κλειστές καλλιέργειες η συγκεκριμένη πρωτεΐνη εμφανίζεται μόνο σε καταστάσεις χαμηλής συγκέντρωσης CO2 (εργαστηριακά δεδομένα μη δημοσιευμένα), η παραπάνω παρατήρηση οδηγεί στο συμπέρασμα ότι αυτή δεν κατέχει σημαντικό ρόλο στη λειτουργία του «μηχανισμού συσσώρευσης του CO2». 
Εργασία 13: Karagouni A.D., Vionis A.P., Baker P.W. and Wellington E.M.H. (1993) The effect of soil moisture content on spore germination, mycelium development and survival of a seeded streptomycete in soil. Microbial Releases, 2, 47-51.
Μελετήθηκε η επίδραση της υδατοπεριεκτικότητας του εδάφους στην επιβίωση και αύξηση ενός πληθυσμού Streptomyces violaceolatus ISP5438 χρησιμοποιώντας μικρόκοσμους εδάφους.  Ο S. violaceolatus έφερε το πλασμίδιο pIJ673 που περιείχε κλωνοποιημένα γονίδια ανθεκτικότητας ως δείκτες επιλογής.  Χρησιμοποιήθηκαν μικρόκοσμοι αποστειρωμένου και εμπλουτισμένου εδάφους, υδατοπεριεκτικότητας 10 και 20 % (w/w) που επωάστηκαν στους 21 °C.  Η εκβλάστηση των σπορίων και η αύξηση του πληθυσμού των βακτηρίων που έφεραν το πλασμίδιο εκτιμήθηκε με τη μέτρηση του αριθμού των βιώσιμων μονάδων.  Η εκτίμηση αυτή δεν έδειξε σημαντικές διαφορές ανάμεσα στους πληθυσμούς των δύο υδατοπεριεκτικοτήτων, αν και δημιουργήθηκε σημαντικά μεγαλύτερος αριθμός σπορίων τη δεύτερη ημέρα μετά τον εμβολιασμό στους μικρόκοσμους με υδατοπεριεκτικότητα 10 %. Επίσης, χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικές μέθοδοι εκχύλισης του DNA από το έδαφος για να είναι δυνατή η διάκριση μεταξύ των μυκηλίων και του συνολικού αριθμού των βιώσιμων μονάδων στο έδαφος.  Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, κάτω από συνθήκες υψηλότερης ξηρασίας και σε διάστημα 10 ημερών από τον αρχικό εμβολιασμό, δημιουργήθηκαν περισσότερα μυκήλια που έφεραν πλασμίδιο.
Εργασία 14: Lambrou N.E., Karagouni A.D. and Klonis Y.D. (1995) Biomimetic-dye affinity adsorbents for enzyme purification:  application to the one-step purification of Candidaboidinii formate dehydrogenase.  Biotechnology and Bioengineering, 48, 278-288.
Το ένζυμο αφυδρογονάση του μυρμηκικού οξέος (FDH, EC 1.2.1.2) απομονώθηκε σε καθαρή μορφή από κύτταρα της ζύμης Candida boidinii.  Η διαδικασία έγινε σ΄ ένα στάδιο με τη χρήση χρωματογραφίας συγγένειας βιομιμητικής χρωστικής.  Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν 7 βιομιμητικές χρωστικές της τριαζινο- χρωστικής CB3GA και η αρχική διχλωροτριαζινο- χρωστική VBAR, που έφεραν καρβοξυλική αλληλουχία ως τελικό βιομιμητικό αντίστοιχο. Τα μόρια ακινητοποιήθηκαν πάνω σε πήκτωμα αγαρόζης. Τα αντίστοιχα βιομιμητικά ακινητοποιημένα μόρια των χρωστικών, μαζί με ακινητοποιημένα μόρια των εμπορικών μη βιομιμητικών χρωστικών CB3Ga και VBAR, προσδιορίστηκαν για την ικανότητα καθαρισμού της FDH από εκχυλίσματα κυττάρων της ζύμης C. boidinii που προήρθαν με μηχανική λύση υπό πίεση.  Οι άριστες συνθήκες για τη μεγιστοποίηση της ειδικής ενεργότητας της FDH στα αρχικά εκχυλίσματα (1,8 U/mg) επιτεύχθηκαν όταν τα κύτταρα της C. boidinii αυξήθηκαν παρουσία μεθανόλης 4 %.  Η μηχανική λύση των κυττάρων υπό πίεση πραγματοποιήθηκε μετά από τέσσερα συνεχόμενα περάσματα από τον ομογενοποιητή πριν το ομογενοποίημα επωαστεί για μια ώρα (4 °C).  Συγκριτικά προς τα μη βιομιμητικά μόρια, τα βιομιμητικά εμφάνισαν υψηλότερη ικανότητα καθαρισμού του ενζύμου.  Επιπρόσθετα, ένα από τα εξετασθέντα βιομιμητικά μόρια, το οποίο έφερε στο τελικό του τμήμα το βιομιμητικό αντίστοιχο του μερκαπτοπυροσταφυλικού οξέος ενωμένο στο χλωροτριαζονικό δακτύλιο (ΒΜ6), ήταν αυτό που εμφάνισε τη μέγιστη ικανότητα καθαρισμού του ενζύμου. Στοιχεία που προέκυψαν από κλειστά συστήματα σχετικά με την ισορροπία προσρόφησης του ΒΜ6 ακινητοποιημένου μορίου φάνηκε να συσχετίζονται με την Langmuir ισοθερμική έκχυση. Επιπρόσθετα, ήταν δυνατή η δημιουργία ενδιάμεσων καμπύλων για την πρωτεΐνη και την προσρόφηση της FDH στα ακινητοποιημένα μόρια BM6.  Η σταθερά διαχωρισμού (KD) του συμπλόκου μεταξύ του ακινητοποιημένου μορίου BM6 και της FDH ήταν ίση με 0,05 μΜ. Το ακινητοποιημένο μόριο ΒΜ6 χρησιμοποιήθηκε στον καθαρισμό ενός σταδίου του ενζύμου που προέρχονταν από υγρή καλλιέργεια C. boidinii όγκου 18 l, (60 % ολική απόδοση σε FDH).  Το καθαρισμένο ένζυμο εμφάνισε μια ζώνη σε SDS-PAGE ηλεκτροφόρηση πηκτώματος πολυακρυλαμίδης και η ειδική ενεργότητά του ήταν 7,0 U/mg (30 °C). 
Εργασία 15: Vionis A.P., Niemeyer F., Karagouni A.D. and Schrempf H. (1996) Production and Processing of a 59-Kilodalton Exochitinase during Growth of Streptomyceslividans Carrying pCHIO12 in Soil Microcosms Amended with Crab or Fungal Chitin. Applied and Environmental Microbiology, 62(5), 1774-1780.
Το στέλεχος Streptomyceslividans1326 (pCHIO12) φέρει υποκλωνοποιήμενο, σε φορέα υψηλού αριθμού αντιγράφων, το γονίδιο exo-chiO1 του Streptomycesolivaceoviridis και εκκρίνει μία εξωχιτινάση μοριακού βάρους 59 kDa.  Το ένζυμο αυτό αποτελείται από μια καταλυτική περιοχή (47 kDa) και μια περιοχή πρόσδεσης της χιτίνης (12 kDa).  Η αύξηση του S. lividans (pCHIO12) ήταν καλύτερη σε μικρόκοσμους εδάφους εμπλουτισμένους με μυκήλια μυκήτων εν αντιθέσει με μικρόκοσμους εδάφους εμπλουτισμένους με χιτίνη που προέρχονταν από κελύφη καβουριών. Συγκριτικές βιοχημικές και ανοσολογικές μελέτες έδωσαν τη δυνατότητα εξαγωγής των παρακάτω συμπερασμάτων. Σε μικρόκοσμους εδάφους εμπλουτισμένους με χιτίνη που προέρχονταν από κελύφη καβουριών ή με μυκήλια του Aspergillus proliferans που περιείχαν χιτίνη, παρατηρήθηκε έκφραση του γονιδίου exo-chiO1 στα στελέχη και παραγωγή υψηλής ποσότητας 59 kDa εξωχιτινάσης. Το ένζυμο συνδεόταν επιλεκτικά, μέσω της περιοχής πρόσδεσής του, με την πρωτεΐνη που είχε προέλθει είτε από σωματίδια του εδάφους είτε από κύτταρα των υγρών καλλιεργειών. Αντίθετα, μορφές του ενζύμου μεγέθους 47, 40, και 25 kDa μπορούσαν εύκολα να εκχειλιστούν από το έδαφος. Η σχετική αναλογία μεταξύ του άθικτου (59 kDa) ενζύμου και των  βραχύτερων μορφών του παρουσίασε ποικιλία, ανάλογα  με την προέλευση της χιτίνης και διέφερε ανάμεσα στις υγρές καλλιέργειες και στο έδαφος.

Εργασία 16: Herron P.R., Toth I.K., Heilig G.H.J., Akkermans A.D.L., Karagouni A.D. and Wellington E.M.H. (1998) Selective efects of antibiotics on survival and gene transfer of streptomycetes in soil.  Soil Biology and Biochemistry, 30(5), 673-677.
Στόχοι αυτής της εργασίας ήταν να μελετηθεί η επίδραση της επιλεκτικής πίεσης δύο αντιβιοτικών, της νεομυκίνης, η οποία ενσωματώνεται σταθερά στα αργιλικά εδάφη, και της θειοστρεπτόνης, η οποία δεν ενσωματώνεται, πάνω στην επιβίωση και τη μεταφορά γονιδίων μεταξύ των στρεπτομυκήτων στο έδαφος. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν ημιτροφοδοτούμενα συστήματα μικρόκοσμου εδάφους μακράς διάρκειας (60 ημερών). Το στέλεχος S. lividans TK23 (ανθεκτικό στη σπεκτινομυκίνη) χρησιμοποιήθηκε ως δέκτης του πλασμιδίου pIJ673 ενώ το στέλεχος S. lividans TK24 (ανθεκτικό στη στρεπτομυκίνη) χρησιμοποιήθηκε ως δότης του πλασμιδίου. Η νεομυκίνη δεν είχε καμιά επίδραση στην αύξηση του δέκτη, του δότη ή στον πληθυσμό των μετασυζευγμένων.  Στελέχη, τα οποία είχαν δεχθεί το πλασμίδιο, βρέθηκαν τη 14η ημέρα επώασης του μικρόκοσμου, ενώ ο αριθμός των μετασυζευγμένων και η συχνότητα σύζευξης ήταν ανεξάρτητη από την ύπαρξη της νεομυκίνης.  Η θειοστρεπτόνη δεν είχε καμιά επίδραση στον πληθυσμό του δότη, ενώ παρατηρήθηκε μείωση του πληθυσμού του δέκτη, αυξανομένης της ποσότητας του αντιβιοτικού.  Η αύξηση του δέκτη μετά την 40η ημέρα επώασης ίσως να οφείλεται στην απενεργοποίηση της θειοστρεπτόνης. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οποιαδήποτε επιλεκτική πίεση στους φυσικούς πληθυσμούς του εδάφους, η οποία μπορεί να προέρχεται από αντιβιοτικά, εξαρτάται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες των αντιβιοτικών και τον τύπο του εδάφους, ειδικότερα, από το δυναμικό των σωματιδίων της αργίλου, αφού από αυτό εξαρτάται η προσέλκυση των αντιβιοτικών στην επιφάνεια των σωματιδίων.
Εργασία 17: Vionis A.P., Katsifas E.A. and Karagouni A.D.  (1998) Survival, metabolic activity and conjugative interactions of indigenous and introduced streptomycete strains in soil microcosms.  Antonie van Leewwenhooek, 73, 103-115.
Μελετήθηκε η αύξηση και η μεταβολική δραστηριότητα των εργαστηριακών στελεχών στρεπτομυκήτων S. lividans TK24 pIJ673 και S. lividans TK23 και του ενδογενούς στελέχους S. griseus  CAG17 σε μικρόκοσμους εδάφους κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες περιβάλλοντος.  Η μελέτη της επίδρασης περιβαλλοντικών παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η υδατοπεριεκτικότητα του εδάφους και η παροχή θρεπτικών ουσιών στην αύξηση, καθώς και η μεταβολική δραστηριότητα αυτών των στελεχών, οδήγησε στη δημιουργία δυναμικών ημιτροφοδοτούμενων συστημάτων μικρόκοσμου εδάφους. Χρησιμοποιώντας αυτά τα νέου τύπου συστήματα ήταν δυνατόν ν’ ανιχνευθούν επαναληπτικοί κύκλοι ζωής του πληθυσμού των στρεπτομυκήτων στον εδαφικό μικρόκοσμο. Αποτέλεσμα ήταν η  δυνατότητα μελέτης της μεταβολικής δραστηριότητας, της σταθερότητας των πλασμιδίων και της συζευκτικής μεταφοράς των πλασμιδίων, για μακρά χρονικά διαστήματα.  Τα αποτελέσματα αυτών των μεγάλης διάρκειας πειραμάτων, έδειξαν ότι τα πρότυπα της κινητικής της εδαφικής αναπνοής και της ειδικής ενζυμικής ενεργότητας συμφωνούσαν με το πρότυπο της μεταβολής των σπορίων του οργανισμού στον εδαφικό μικρόκοσμο.  Αυτό δε, αντιπροσώπευε το πρότυπο εκβλάστησης και σπορίωσης ενός κύκλου ζωής του εμβολίου. Σε πειράματα in situ υδριβισμού με τη χρήση σημασμένων ολιγονουκλεοτιδίων αποδείχθηκε, επίσης, η παρουσία μεταβολικά ενεργών μυκηλίων στρεπτομυκήτων στο έδαφος. Στο σύστημα αυτό του μικρόκοσμου μελετήθηκε και η σταθερότητα των πλασμιδίων, κάτω από διαφορετικές θερμοκρασίες επώασης και επιλεκτικής πίεσης.  Στην περίπτωση του συστήματος με αποστειρωμένο χώμα και στην περίπτωση του συστήματος με μη αποστειρωμένο χώμα, παρουσία αντιβιοτικού, δεν παρατηρήθηκε καμία σημαντική μεταφορά του πλασμιδίου pIJ673 από τον S. lividans  TK24 στον S. griseus CAG17. Παρ’ όλα αυτά, η χρήση του συγκεκριμένου τύπου συστήματος μικρόκοσμου επέτρεψε παρατήρηση συζευκτικής μεταφοράς του πλασμιδίου αυτού  από τον S. lividans TK24 στον S. lividans TK23.
Εργασία 18: Katsifas E.A., Giannoutsou E.P. and Karagouni A.D. (1999) Diversity of streptomycetes species among specific Greek terrestrial ecosystems. Letters of Applied Microbiology, 29, 48-51.
Μελετήθηκε η βιοποικιλότητα των στρεπτομυκήτων, που απομονώθηκαν από διαφορετικά εδαφικά οικοσυστήματα του Ελλαδικού χώρου, με τη βοήθεια δεικτών ποικιλότητας που βασίζονταν σε μεθόδους ταυτοποίησης μέσω φαινοτυπικών  χαρακτήρων (αριθμητική ταξινομική) και συσχετισμού του αριθμού των ειδών με τον αριθμό των στελεχών.  Συνολικά απομονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν 344 στελέχη του γένους Streptomyces από διαφορετικές περιοχές του Ελλαδικού χώρου, όπως για παράδειγμα αγροτικές περιοχές μ’ έντονη την ανθρώπινη επίδραση, προστατευμένες δασικές περιοχές και διάφορα οικοσυστήματα ριζόσφαιρας.  Με βάση την αριθμητική ταξινομική, τα στελέχη αυτά κατατάχθηκαν σε 19 διαφορετικές ταξινομικές ομάδες με πιθανότητα Willcox > 0,8.  Τα  S. cyaneus,  S. albidoflavus, S. diastaticus και S. exfoliatus ήταν οι πιο κοινές ομάδες, οι οποίες απομονώθηκαν τουλάχιστον από έξι διαφορετικές περιοχές.  Υπήρχαν όμως και ομάδες όπως οι S. griseoflavus, S. rimosus, Stv. blastmyceticum, Noc. mediterranea και S. fulvissimus που εμφανίστηκαν μόνο σε ένα ή δύο διαφορετικά οικοσυστήματα.  Οι δείκτες ποικιλότητας ανάμεσα στις διαφορετικές ομάδες, για κάθε περιοχή δειγματοληψίας, έδειξαν ότι οι διαφορετικές περιοχές μπορούν να χωρισθούν σε δύο κύριες ομάδες: σε αυτήν που περιλαμβάνει τα οικοσυστήματα ριζόσφαιρας και σε αυτήν που περιλαμβάνει τα υπόλοιπα οικοσυστήματα.  Συμπερασματικά φαίνεται ότι η ριζόσφαιρα αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες που προσδιορίζουν τη σύσταση και δομή του πληθυσμού των στρεπτομυκήτων σε μια συγκεκριμένη εδαφική περιοχή.
Εργασία 19: Katsifas E.A., Koraki T.G. and Karagouni A.D. (2000) Determination of metabolic activity of streptomycetes in soil microcosms. Journal of Applied Microbiology,89, 178-184.
Δύο στελέχη του είδους Streptomycesgriseus τα CAG17 και 26K απομονώθηκαν από διαφορετικούς τύπους εδαφών.  Το πρώτο από μια αγροτική περιοχή με χαμηλές συγκεντρώσεις οργανικού άνθρακα και υψηλή περιεκτικότητα σε φωσφόρο και το δεύτερο από μια δασική περιοχή πλούσια σε οργανικό άνθρακα αλλά με χαμηλές συγκεντρώσεις φωσφόρου. Μελετήθηκε η επιβίωση και η μεταβολική δραστηριότητα των στελεχών αυτών σε δυναμικά συστήματα μικρόκοσμου αποστειρωμένου εδαφικού υποστρώματος. Επίσης μελετήθηκε η προσαρμοστική ικανότητα κάθε στελέχους, μετά τον εμβολιασμό του, σε εδαφικό υπόστρωμα διαφορετικό από εκείνο της απομόνωσής του.  Το μεγαλύτερο ποσοστό εκβλάστησης των σπορίων και της εδαφικής αναπνοής εμφανίστηκε τις πρώτες 48 ώρες, μετά από κάθε ανακύκλωση του εδαφικού υποστρώματος.  Το στέλεχος S. griseus CAG17 επιβίωσε καλύτερα, ανεξάρτητα από τον εδαφικό τύπο, σε σύγκριση με το στέλεχος S. griseus 26K, το οποίο άρχισε να σχηματίζει σπόρια μέσα σε διάστημα μόλις 12 ωρών από τον αρχικό εμβολιασμό. Η θερμοκρασία επώασης σε συνδυασμό με τον τύπο του εδαφικού υποστρώματος επηρέασε τον κύκλο ζωής των στρεπτομυκήτων, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπως εκείνη των 22 °C, οι οποίες ήταν ευνοϊκότερες για μια παράταση της εκβλάστησης των σπορίων και για μια καλύτερη προσαρμογή.  Η εκτίμηση της ειδικής ενεργότητας των ενζύμων ουρεάση, όξινη και αλκαλική φωσφατάση και των αφυδρογονασών στις θερμοκρασίες 18 έως και 35 °C  αποτέλεσε μια αξιόπιστη μέθοδο για τη μελέτη της επιβίωσης και αύξησης των πληθυσμών των στρεπτομυκήτων στο έδαφος. Επίσης, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εδαφική αναπνοή και η ειδική ενζυμική ενεργότητα συσχετίζονταν με τον αριθμό των σπορίων, σε πειράματα μεγάλης χρονικής διάρκειας.  Σε συνθήκες επιλεκτικής πίεσης από την παρουσία βαρέων μετάλλων στο έδαφος, η εκτίμηση της ειδικής ενζυμικής ενεργότητας αποδείχτηκε η χρησιμότερη παράμετρος για την εκτίμηση της μεταβολικής δραστηριότητας των στρεπτομυκήτων.
Εργασία 20: Koraki T.G. and Karagouni A.D. (2000) Occurrence and diversity of plasmids in population of streptomycetes in soil.  Antonie van Leeuwenhooek, 78, 323-329.
Μελετήθηκε η παρουσία φυσικών πλασμιδίων σε δύο καλά χαρακτηρισμένους πληθυσμούς ενδογενών στελεχών στρεπτομυκήτων. Οι πληθυσμοί αυτοί απομονώθηκαν από δύο διαφορετικού τύπου Μεσογειακά οικοσυστήματα: μία αγροτική περιοχή που δέχεται έντονα την επίδραση του ανθρώπου και μία δασική προστατευόμενη περιοχή. Συνολικά ελέχθησαν 147 στελέχη και βρέθηκαν έξι στελέχη φορείς πλασμιδίων.  Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι και τα 6 αυτά στελέχη προέρχονται από το αγροτικό οικοσύστημα, ενώ σε κανένα από τα στελέχη του δασικού οικοσυστήματος δεν βρέθηκε πλασμίδιο. Τέσσερα από τα νέα πλασμίδια εμφάνισαν υψηλό ποσοστό ομολογίας μεταξύ τους σε πειράματα υβριδισμού, ενώ  κανένα δεν εμφάνισε σημαντικές ομολογίες με γνωστά πλασμίδια στρεπτομυκήτων  όπως το pIJ101 και το SCP2*. Τα στελέχη  ξενιστές των 4 ομόλογων πλασμιδίων ανήκουν σε τρία διαφορετικά είδη στρεπτομυκήτων (S. annulatus, S. rochei και S. diastaticus) γεγονός που αποτελεί ισχυρή ένδειξη οριζόντιας μεταφοράς στο έντονα μεταβαλλόμενο εδαφικό περιβάλλον της αγροτικής περιοχής.  

Εργασία 21: Meintanis C., Karagouni A.D. and Diallinas G. (2000) Amino acids N450 and Q449 are critical for the uptake capacity and specificity of UapA, a prototype of a nucleobase-ascorbate transporter family.  Molecular Membrane Biology, 17, 47-57.
Μια βασική βιολογική διαδικασία, τόσο στους ευκαρυωτικούς όσο και στους προκαρυωτικούς οργανισμούς, είναι η εξειδικευμένη μεταφορά πουρινών και πυριμιδινών μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών.  Πρόσφατες in silico αναλύσεις  έχουν δείξει ότι οι μεταφορείς νουκλεοβάσεων (UapA, UapC) στον Aspergillus nidulans, (Pbu, UraA και PyrP) στα βακτήρια και μια ομάδα μεταφορέων L-ασκορβικού στα θηλαστικά (SVTC1 και SVTC2)  συνιστούν μια μοναδική οικογένεια πρωτεϊνών, στην οποία συμπεριλαμβάνονται επίσης ομόλογες πρωτεΐνες των αρχαίων προκαρυωτικών οργανισμών, βακτηρίων, φυτών και μεταζώων.  Η κατασκευή και λειτουργική ανάλυση χιμαιρικών μεταφορέων πουρινών (UapA-UapC) και ειδικές παρερμηνεύσιμες μεταλλαγές στον A. nidulans έχουν δείξει ότι η περιοχή, η οποία περιλαμβάνει τα αμινοξέα 378-446 στην πρωτεΐνη UapA, παίζει σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση και μεταφορά πουρινών.  Σε αυτήν την εργασία επεκτείνονται οι  μελέτες που αφορούν στις σχέσεις δομής–λειτουργίας της πρωτεΐνης UapA κατασκευάζοντας και μελετώντας παρερμηνεύσιμες μεταλλαγές σε μια αναγνωρίσημη αμινοξική αλληλουχία, η οποία είναι συντηρημένη στη λειτουργική περιοχή όλων των πρωτεϊνών που ανήκουν στην οικογένεια μεταφορέων πουρινών / πυριμιδινών / ασκορβικού.  Τα αμινοξέα Q449 και N450 έχουν βρεθεί να είναι σημαντικά για την αναγνώριση και μεταφορά πουρινών. Τα  αποτελέσματα  υποστηρίζουν ότι αυτά τα αμινοξέα εμπλέκονται άμεσα ή έμμεσα σε ειδικές αλληλεπιδράσεις με τον πουρινικό δακτύλιο. Πιο συγκεκριμένα, η αλληλεπίδραση του αμινοξέος 449 με τη θέση C-2 των πουρινών μπορεί να δρα σαν ένα μοριακό φίλτρο στην επιλογή των μεταφερόμενων υποστρωμάτων.  Παρούσες και προηγούμενες αναλύσεις μεταλλαγών στην πρωτεΐνη UapA δείχνουν ότι συγκεκριμένα πολικά ή φορτισμένα αμινοξέα εκατέρωθεν αμφιπαθούς διαμεμβρανικής α-έλικας είναι σημαντικά για τη δέσμευση και μεταφορά πουρινών.

Εργασία 22: Savvides A.L., Kallimanis A., Varsaki A., Koukkou A.I., Drainas C., Typas M.A. and Karagouni A.D. (2000) Simultaneous ethanol and bacterial ice nuclei production from sugar beet molasses by a Zymomonas mobilis CP4 mutant expressing the inaZ gene of Pseudomonas syringae in continuous-flow cultures. Journal of Applied Microbiology,89, 1002-1008.
Χρησιμοποιήθηκε ένα οσμωανθεκτικό στέλεχος Z. mobilis CP4, που ονομάστηκε Z. mobilis suc40, ικανό να αυξάνεται σε θρεπτικό υπόστρωμα που περιείχε 40 % (w/v) σακχαρόζη. Το μεταλλαγμένο στέλεχος είχε υψηλό ποσοστό καρδιολιπίνης και χαμηλό ποσοστό 14:1 και 16:1 λιπαρών οξέων. Το πλασμίδιο pDS3154 που φέρει το γονίδιο inaZ του βακτηρίου Pseudomonas syringae μεταφέρθηκε με σύζευξη και εκφράστηκε στο στέλεχος Z. mobilis suc40/pDS3154 inaZ. Μελετήθηκε η σύγχρονη παραγωγή αιθανόλης και πρωτεΐνης παγοπυρήνωσης σε ανοικτά συστήματα καλλιεργειών όπου ως υπόστρωμα χρησιμοποιήθηκε η μελάσα. Η μέγιστη παραγωγή αιθανόλης και πρωτεΐνης παγοπυρήνωσης που επιτεύχθηκε ήταν 43 g l-1 και –3,4 log (ice nuclei per cell) αντίστοιχα.  
Εργασία 23: Smalla K., Krogerrecklenfort E., Heuer H., Dejonghe W., Top E., Osborn M., Niewint J., Tebbe C., Barr M., Bailey M., Greated A., Thomas C., Turner S., Young P., Nikolakopoulou D., Karagouni A.D., Wolters A., van Elsas J.D., Dronen K., Sandaa R., Borin S., Brabhu J., Grohnmann E. and Sobecky P. (2000) PCR-based detection of mobile genetic elements in total community DNA. Microbiology-SGM, 146(6), 1256-1257.
Τα κινητά γενετικά στοιχεία (mobile genetic elements: GMEs) προσφέρουν στα βακτήρια γενετική ποικιλομορφία και ικανότητα προσαρμογής σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι μέθοδοι απομόνωσης ολικού DNA απευθείας από περιβαλλοντικά δείγματα σε συνδυασμό με μοριακές τεχνικές, προώθησαν τη μελέτη των GMEs σε περιβαλλοντικά δείγματα. Στη συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) για τη μελέτη της κυριαρχίας διαφορετικών GMEs σε 17 περιβαλλοντικά δείγματα κοπριάς, χώματος, ριζόσφαιρας, θαλάσσιου νερού και ιζήματος, καθώς και λυμάτων βιολογικού καθαρισμού.  Διάφορα ζεύγη εκκινητών (primers) χρησιμοποιήθηκαν σε αντιδράσεις PCR για την ανίχνευση συγκεκριμένων GMEs.  Αλληλουχίες που σχετίζονται με την αντιγραφή πλασμιδίων (ori V) της ομάδας IncQ ανιχνεύθηκαν σε δείγματα κοπριάς, ριζόσφαιρας και εδάφους. Πλασμίδια της ομάδας IncP-1α και IncP-1β εντοπίστηκαν κυρίως σε δείγματα λυμάτων βιολογικού καθαρισμού, θαλάσσιου ιζήματος και εδάφους. Η παρουσία των πλασμιδίων που ανήκουν στην ομάδα IncP-9 ήταν ιδιαίτερα έντονη μόνο στα δείγματα του θαλάσσιου ιζήματος. Στα διάφορα δείγματα εδάφους, λυμάτων, κοπριάς και θαλασσινού νερού ανιχνεύθηκαν αλληλουχίες που συνήθως εντοπίζονται στα μεταθετά στοιχεία Tn21 και Τn501. Από τα αποτελέσματα της εργασίας φάνηκε πως, με την τεχνική PCR, είναι εφικτή η ταυτόχρονη εξέταση μεγάλου αριθμού δειγμάτων, ενώ παράλληλα, η τεχνική αυτή κρίθηκε αξιόπιστη για την ανίχνευση GMEs σε διαφορετικής προέλευσης περιβαλλοντικά δείγματα.
Εργασία 24: Savvides A.L., Chalkou K.I., Typas M.A. and Karagouni A.D. (2001) Enzymes of Entner-Doudoroff and pyruvate decarboxylation pathway in Zymomonasmobilis mutant grown in continuous culture.  Antonie van Leewwenhooek, 80(78), 323-329.
Το στέλεχος Z. mobilis suc40/pDS3154inaZ αυξήθηκε σε ανοικτό σύστημα καλλιέργειας είτε με πλήρες θρεπτικό υπόστρωμα είτε με διάλυμα μελάσας. Εκτιμήθηκε η επίδραση του ειδικού ρυθμού αύξησης στη συγκέντρωση της βιομάζας, τη σύγχρονη παραγωγή αιθανόλης και πρωτεΐνης παγοπυρήνωσης καθώς και στην ειδική ενεργότητα των 8 σημαντικότερων ενζύμων της μεταβολικής οδού Entner-Doudoroff. Με εξαίρεση την ενεργότητα της αφυδρογονάσης της 6-Ρ-γλυκόζης και της κινάσης του γλυκονικού οξέος όλα τα ένζυμα παρουσίασαν ίδιο πρότυπο ειδικής ενεργότητας στο εύρος των τιμών των ρυθμών αύξησης που μελετήθηκαν. Το αποτέλεσμα της συγκεκριμένης μελέτης οδήγησε στο συμπέρασμα ότι το στέλεχος Z. mobilis suc40/pDS3154inaZ έχει τη δυνατότητα ρύθμισης των ενζυμικών ειδικών ενεργοτήτων, ανάλογα με τις συνθήκες περιβάλλοντος που αυξάνεται.
Εργασία 25: Seveno N., Smalla K., van Elsas J.D., Collard J. -M., Karagouni A.D., Kalifidas D. and Wellington E.M.H. (2002) Occurrence and reservoirs of antibiotic resistance genes in the environment. Review in Medical Microbiology, 13, 1-13.
Τα γονίδια ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά έχουν γίνει πολύ «ευκίνητα» από τότε που τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται στη θεραπεία ασθενειών. Απόδειξη αποτελεί το γεγονός ότι τα παθογόνα βακτήρια που προσβάλλουν τον άνθρωπο έχουν πλέον γίνει ιδιαίτερα ανθεκτικά σε μια πληθώρα αντιβιοτικών. Η χρήση μοριακών τεχνικών στην ανίχνευση και τον εντοπισμό γονιδίων ανθεκτικότητας σε μελέτες μικροβιακής οικολογίας, έδωσαν στοιχεία σχετικά με τη δεξαμενή των γονιδίων ανθεκτικότητας. Είναι ξεκάθαρο ότι η μεταφορά τέτοιων γονιδίων εμφανίστηκε σε παγκόσμιο επίπεδο και σε όλα τα φυσικά οικοσυστήματα με ανθρώπινη παρέμβαση. Μια αξιοσημείωτη ποικιλία βακτηρίων και κινητών γενετικών στοιχείων στο έδαφος έδειξε ότι η εξάπλωση των γονιδίων ανθεκτικότητας στα αντιβιωτικά πραγματοποιήθηκε με όλους του γνωστούς τρόπους μεταφοράς βακτηριακών γονιδίων. Ακόμα και μεταφορά από φυτά σε βακτήρια, δηλαδή μεταξύ οργανισμών που ανήκουν σε διαφορετικά βασίλεια, ανιχνεύθηκε στο έδαφος. Η μεταφορά γονιδίων στο περιβάλλον «έδαφος-φυτά» έχει μελετηθεί πολύ, καθώς και συγκεκριμένες οικοθέσεις, όπως εκείνη της ριζόσφαιρας ή άλλες εμπλουτισμένες με θρεπτικά περιοχές, π.χ. οργανικά λιπασμένο έδαφος∙ αυτές οι περιοχές χαρακτηρίστηκαν ως δεξαμενές γονιδίων ανθεκτικότητας. Αν και η έκθεση των βακτηρίων στα αντιβιοτικά είναι ιδιαίτερα σημαντική στο κλινικό περιβάλλον και οδηγεί σε επιλογή ανθεκτικών βακτηρίων, έχει παρατηρηθεί αντίστοιχη επιλογή και στα φυσικά οικοσυστήματα. Βακτήρια που παράγουν αντιβιοτικά είναι κυρίαρχα στο έδαφος και υπάρχουν αποδείξεις πως αυτό συμβαίνει σε περιοχές που είναι πλούσιες σε θρεπτικά. Επιπλέον, πειραματικά δεδομένα υποστηρίζουν πως τα γονίδια που προσφέρουν ανθεκτικότητα στα βακτήρια που παράγουν αντιβιοτικά έχουν μεταφερθεί σε άλλα βακτήρια. Πιθανά, περισσότερο σημαντική να είναι η χρήση των αντιβιοτικών στη γεωργία και την κτηνοτροφία. Η πρακτική αυτή οδήγησε στην εμφάνιση συμβιωτικών και παθογόνων βακτηρίων με ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά, καθώς και στην περαιτέρω εξάπλωση της ανθεκτικότητας σε βακτήρια του εδάφους. Συχνά, κασέτες με γονίδια πολυανθεκτικότητας διατηρούν και γονίδια ανθεκτικότητας με βαρέα μέταλλα και απολυμαντικά. Η παρουσία των τελευταίων γονιδίων επιτρέπει την επιβίωση των βακτηρίων σε μολυσμένα εδάφη. Με τον τρόπο αυτό επιλέγονται παράλληλα και τα γονίδια ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά, διαδικασία που, σταδιακά, οδηγεί στην εξάπλωσή τους στους βακτηριακούς πληθυσμούς.

Εργασία 26: Heuer H., Krogerrecklenfort E., Egan S., van Overbeek L.S., Guillaume G., Nikolakopoulou T.L., Wellington E.M.H., van Elsas J.D., Collard J. -M., Karagouni A.D. and Smalla K. (2002) Gentamicin resistance genes in environmental bacteria: prevalence and transfer. FEMS Microbiology Ecology, 42(2), 289-302.
Μελετήθηκε η παρουσία και η ικανότητα μεταφοράς γονιδίων ανθεκτικότητας στη γενταμυκίνη (Gm) σε διαφορετικά μη κλινικά περιβάλλοντα. Στόχος ήταν η κατανοήση της συμπεριφοράς των γονιδίων ανθεκτικότητας στη Gm (GmR) που έχουν εντοπιστεί σε κλινικά στελέχη και, συγκεκριμένα, τέθηκε το ερώτημα αν αυτά θα μπορούσαν να ανιχνευθούν σε καλλιεργήσιμα και μη βακτήρια διαφορετικών οικοσυστημάτων και αν θα ήταν δυνατός ο εντοπισμός τους σε “hot spot” περιβάλλοντα. Η μελέτη συμπεριέλαβε δείγματα εδάφους, ριζόσφαιρας, από περιττώματα χοίρων και πουλερικών, καθώς επίσης από αστικά και νοσοκομειακά λύματα, ακόμη και θαλασσινό νερό. Έξι ομάδες GmR  γονιδίων προσδιορίστηκαν [aac(3)-I, aac (3)-II/VI, aac(3)-II/IV, aac(6΄)-II/Ib, ant(2΄΄)-I  και aph(2΄΄)-I] και αναπτύχθηκαν συστήματα εκκινητών για την ανίχνευσή τους με χρήση της τεχνικής PCR. GmR βακτήρια απομονώθηκαν από τα διαφορετικά περιβάλλοντα. Σε 34 από τα 207 στελέχη που προέρχονταν κυρίως από λύματα, περιττώματα και θαλασσινό νερό από την περιοχή του αγωγού εκβολής του βιολογικού συστήματος της Αθήνας, ανιχνεύθηκαν γνωστά GmR γονίδια που ανήκαν σε πέντε από τις έξι ομάδες. Τα βακτήρια ανήκαν στις βακτηριακές ομάδες Enterobacteriaceae, Pseudomonas και Acinetobacter, αλλά και σε φυλογενετικά πολύ απομακρυμένες ομάδες όπως τα CFB, τα α-, β- και γ- Proteobacteria. GmR γονίδια εντοπίστηκαν σε πλασμίδια που είχαν απομονωθεί εξωγενώς σε δέκτες που ανήκαν στα α-, β- και γ- Proteobacteria. Η πλειονότητα των κινητών γενετικών στοιχείων με GmR που απομονώθηκαν από λύματα ανήκαν στην ομάδα IncPβ πλασμιδίων. Ποικιλία GmR γονιδίων ανιχνεύθηκε σε δείγματα περιττωμάτων, λυμάτων και θαλασσινού νερού της περιοχής του βιολογικού καθαρισμού. Στα δείγματα αυτά βρέθηκαν οι έξι ομάδες γονιδίων. Η διαφορετικού τύπου επιλεκτική πίεση φάνηκε πως ενίσχυε την παρουσία κινητών γενετικών στοιχείων, αλλά δεν επηρέασε την παρουσία GmR γονιδίων.

Εργασία 27: van Overbeek L.S., Wellington E.M.H., Egan S., Smalla K., Heuer H., Collard J. -M.,  Guillaume G., Karagouni A.D., Nikolakopoulou T.L. and van Elsas J.D. (2002) Prevalence of streptomycin-resistance genes in bacterial populations in European habitats.FEMS Microbiology Ecology,42(2), 277-288.
Μελετήθηκε η παρουσία επιλεγμένων γονιδίων ανθεκτικότητας στη στρεπτομυκίνη (Sm), πχ. aph(3΄΄), aph(6)-1d, aph(6)-1c, ant(3΄΄) και ant(6), σε μια σειρά από ρυπασμένα και μη ευρωπαϊκά οικοσυστήματα. Τα οικοσυστήματα αυτά περιελάμβαναν έδαφος και έδαφος ριζόσφαιρας, περιττώματα από ζώα κτηνοτροφικών μονάδων, ενεργοποιημένα λύματα από συστήματα βιολογικού καθαρισμού καθώς και θαλασσινό νερό. Η μελέτη των συγκεκριμένων γονιδίων έγινε με PCR και υβριδισμούς με κατάλληλα μόρια ανιχνευτές σε α) ολικό πληθυσμιακό DNA των δειγμάτων, β) σε ανθεκτικά βακτήρια που απομονώθηκαν από τα δείγματα και   γ) σε πλασμίδια που απομονώθηκαν εξωγενώς από τα δείγματα και εμφάνιζαν ανθεκτικότητα στη στρεπτομυκίνη. Η ανάλυση του ολικού πληθυσμιακού DNA έδειξε ότι το γονίδιο aph(6)-1d ήταν το κυρίαρχο στα οικοσυστήματα που μελετήθηκαν. Η παρουσία των υπολοίπων 4 γονιδίων ανθεκτικότητας στη στρεπτομυκίνη υπολογίστηκε στο 58 % των υπό μελέτη οικοσυστημάτων. Ένα μικρό ποσοστό των απομονωθέντων βακτηρίων (8 %) δεν έφεραν κανένα από τα γονίδια που μελετήθηκαν. Η παρουσία των γονιδίων ανθεκτικότητας στη στρεπτομυκίνη σε βακτήρια, συνήθως, σχετίζεται με την παρουσία IncP πλασμιδίων. Τα πλασμίδια που απομονώθηκαν εξωγενώς και έφεραν γονίδια ανθεκτικότητας στη Sm ήταν μεγέθους 40-200 kb και προήλθαν από όλα τα μελετηθέντα οικοσυστήματα. Τα περισσότερα έφεραν το γονίδιο ant(3΄΄), συχνά σε συνδυασμό με άλλα γονίδια SmR, όπως τα aph(3΄΄) και aph(6)-1d. Το πιο συχνά εμφανιζόμενο γονίδιο που βρέθηκε σε κινητά γενετικά στοιχεία ήταν το ant(3΄΄). Κατά κανόνα στο ίδιο κινητό γενετικό στοιχείο εντοπίζονταν πολλαπλά γονίδια ανθεκτικότητας στη Sm. Συμπερασματικά, τα γονίδια αυτά ήταν ιδιαίτερα διαδεδομένα, κυρίως το ant(3΄΄), στο περιβάλλον και συχνά εμφανίζονταν σε κινητά γενετικά στοιχεία.

Εργασία 28: Giannoutsou E.P., Meintanis C. and Karagouni A.D. (2003) Identification of yeast strains isolated from a two-phase decanter system with olive oil waste and investigation of their ability for its fermentation. Bioresource Technology, 93, 301-306. 
Στην εργασία αυτή περιγράφεται ένα δυναμικό ημιτροφοδοτούμενο σύστημα μικροκόσμου που επιτρέπει την εκτίμηση της προοδευτικής ανάπτυξης στελεχών ζυμών σε υπόστρωμα αποβλήτου ελαιουργείου. Στο σύστημα μελετήθηκαν οι μεταβολές της χημικής σύστασης του αποβλήτου που είναι προϊόν διφασικού φυγοκεντρικού συστήματος παραγωγής ελαιόλαδου. Έξι φαινοτυπικά διακριτές ομάδες ζυμών απομονώθηκαν από το απόβλητο αυτό συνδυάζοντας τα αποτελέσματα βιοχημικών διαδικασιών και ανάλυσης της αλληλουχίας τμήματος του 18S rDNA γονιδίου. Τρία στελέχη που ταυτοποιήθηκαν ήταν πιο στενά συνδεδεμένα με το Saccharomycessp., το Candidabosdiniiκαι τοGeotrichumcandidum. Αυτή η εργασία αποτελεί την πρώτη αναφορά στην αύξηση ζυμών στο συγκεκριμένο απόβλητο χρησιμοποιώντας το ημιτροφοδοτούμενο σύστημα μικροκόσμου που είχε ως αποτέλεσμα την αλλαγή της αρχικής χημικής σύστασης του αποβλήτου και τη μείωση ουσιών με τοξική δράση, όπως είναι οι φαινόλες.  
Εργασία 29: Koukaki M., Giannoutsou E., Karagouni A.D. and Diallinas G. (2003) A novel improved method for Aspergillusnidulans transformation. Journalof Microbiological Μethods, 55, 687-695.
Σ’ αυτήν την εργασία εξετάστηκε συστηματικά η απόδοση μετασχηματισμού του μύκητα Aspergillus nidulans χρησιμοποιώντας πρωτοπλάστες, οι οποίοι απομονώθηκαν από διαφορετικά στάδια εκβλάστησης των κονιδιοσπορίων και από νεαρό μυκήλιο. Χρησιμοποιώντας κλασσικά πλασμίδια ενσωμάτωσης επιτεύχθηκε αυξημένη απόδοση μετασχηματισμού με πρωτοπλάστες, οι οποίοι απομονώθηκαν από κονιδιοσπόρια που έχουν αρχίσει να εκβλαστάνουν. Η απόδοση μετασχηματισμού αυξήθηκε κατά δύο έως οχτώ φορές περίπου, ανάλογα με το πλασμίδιο που χρησιμοποιήθηκε. Στην περίπτωση που χρησιμοποιήθηκε ένα αυτόνομα αντιγραφόμενο πλασμίδιο, η απόδοση μετασχηματισμού ήταν όμοια με μεθόδους που έχουν περιγραφεί και από άλλους ερευνητές. Παρόλο που τα ευρήματα αυτά συνηγορούν στο ότι τα αυξημένα επίπεδα μετασχηματισμού μπορεί να οφείλονται σε αυξημένη απόδοση ανασυνδυασμού μεταξύ του πλασμιδιακών και γονιδιωματικών αλληλουχιών, δεν θα μπορούσαν να παραμεριστούν και άλλοι παράγοντες που σχετίζονται με το συγκεκριμένο αναπτυξιακό στάδιο. Στα πλαίσια της παρούσας μελέτης, εξετάστηκε επίσης η επίδραση άλλων παραμέτρων, οι οποίοι είναι δυνατόν να ενισχύουν την απόδοση μετασχηματισμού του μύκητα. Η μέθοδος που περιγράφεται είναι επιπλέον πιο εύκολη και πιο γρήγορη από άλλες μεθόδους που έχουν περιγραφεί μέχρι σήμερα. 

by NetPath Holistic Technology Solutions