BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//TUC//Events//EN CALSCALE:GREGORIAN BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Athens TZNAME:EEST DTSTART:19700329T030000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=3 BEGIN:STANDARD TZOFFSETFROM:+0200 TZOFFSETTO:+0300 TZNAME:EET DTSTART:19701025T040000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=10 END:STANDARD END:VTIMEZONE BEGIN:VEVENT CREATED:20240625T124820Z LAST-MODIFIED:20240625T124820Z DTSTAMP:20260510T024453Z UID:1778370293@tuc.gr SUMMARY:Παρουσίαση Διδακτορικής Διατριβής κα ς Χαραλάμπους Γεωργίας, Σχολή ΧΗΜΗΠΕ Ρ LOCATION:Κ2 - Κτίριο ΧΗΜΗΠΕΡ, Κ2.Α.7 DESCRIPTION:https://www.tuc.gr/el/to-polytechnei o/ilektronikes-ypiresies/imerologio/ imerologio-ekdiloseon-1?tx_tucevents 2_tuceventsdisplay%5Baction%5D=show& tx_tucevents2_tuceventsdisplay%5Bcon troller%5D=Event&tx_tucevents2_tucev entsdisplay%5Bevent%5D=7025&cHash=a2 291ef2f47c72d3e1bb522b6cca7b5f\nΌνομ ατεπώνυμο Υποψήφιου ΔΙδάκτορα: ΓΕΩΡΓ ΙΑ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΥΣ\n Α.Μ.: 2019057499\n Ημερομηνία Παρουσίασης: 22/07/2024\n Ώρα: 12:00-15:00\n Αίθουσα: K2.A7\n  \n Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης:\n Topi c: TUC Zoom meeting - PhD defense of Georgia Charalampous\n Time: Jul 22 , 2024 11:30 AM Athens\n  \n Join Zo om Meeting\n https://tuc-gr.zoom.us/ j/97035701290?pwd=9qSjyqO1TYzJ55HtT7 dhvR3P9PE2AL.1\n  \n Meeting ID: 970 3570 1290\n Password: 335548\n  \n Θέμα Δ.Δ «Μικροβιακές κοινότητες της Ανατολικής Μεσογείου και η δυνατότη τα τους στην αποδόμηση υδρογονανθράκ ων»\n  \n Title PhD «Microbial commu nities of the Eastern Mediterranean and their hydrocarbon degradation ca pability»\n  \n  \n Επιβλέπων: Καλογ εράκης Νικόλαος\n Επταμελής Εξεταστι κή Επιτροπή:\n 1 Καλογεράκης Νικόλαο ς\n 2 Κορμάς Κωσταντίνος\n 3 Γοντικά κη Ευαγγελία\n 4 Πασαδάκης Νίκος\n 5 Βενιέρη Δανάη\n 6 Γιώτης Ανδρέας\n 7 Daffonchio Daniele\n  \n  \n Περίλ ηψη:\n Η Ανατολική Μεσόγειος (ΑΜ) πα ρουσιάζει πολύπλοες ωκεάνιες διεργασ ίες. Η αυξημένη θερμοκρασία στα βαθι ά της νερά, τα υψηλά επίπεδα αλατότη τας και οι υπερολιγοτροφικές συνθήκε ς είναι μερικά από τα μοναδικά χαρακ τηριστικά της τα οποία επηρεάζουν τη ν σύνθεση και τις μεταβολικές διεργα σίες των μικροβιακων κοινοτήτων. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει αποκτήσε ι ιδιαίτερο ενδιαφέρον λόγω των ερευ νών-εξορύξεων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Μεγάλα υποθαλάσσια κοιτάσμα τα βρίσκονται ήδη υπό εκμετάλλευση σ ε βάθη ~1500 μέτρων από την επιφάνει α της θάλασσας, ενώ άλλες περιοχές, σε ακόμα μεγαλύτερα βάθη, έχουν δεσμ ευτεί και βρίσκονται ήδη υπό εξερεύν ηση (Νότια-Νοτιοδυτικά της Κρήτης). Στον απόηχο του ατυχήματος του Deepw ater Horizon (DWH) το 2010, πραγματο ποιήθηκαν πολλές μελέτες βιοαποδόμησ ης πετρελαίου στα βαθιά νερά παρέχον τας πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με την τύχη των υδρογονανθράκων (Υ/Α), τα μοτίβα μικροβιακής διαδοχής και ανέδειξαν σημαντικά είδη ως προς την αποικοδόμηση πετρελαίου. Ένα από τα σημαντικότερα διδάγματα του ατυχήμα τος DWH είναι η ανάγκη διεξαγωγής πε ιραμάτων αποδόμησης Υ/Α στις περιβαλ λοντικές συνθήκες της περιοχής ενδια φέροντος προκειμένου να καταγράφοντα ι ρεαλιστικά δεδομένα που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την δημιουργ ία αποτελεσματικών πρωτοκόλλων βιοαπ οκατάστασης. Οι συνεχιζόμενες δραστη ριότητες στην ΑΜ, οι οποίες προχωρού ν σε βαθύτερα και πιο απαιτητικά ύδα τα, αυξάνουν τον κίνδυνο για ένα ατύ χημα έκλυσης υδρογονανθράκων με πολλ ές περιβαλλοντικές και οικονομικές σ υνέπειες για τις γύρω χώρες.\n Αυτή η διδακτορική διατριβή επιχειρεί να αξιολογήσει την μικροβιακή απόκριση και την ικανότητα αυτό-θεραπείας μέσ ω φυσικής εξασθένησης σε ένα ενδεχόμ ενο ατύχημα απελευθέρωσης υδρογονανθ ράκων στα βαθιά νερά της ΑΜ. Για το σκοπό αυτό, ανακτήθηκε θαλασσινό νερ ό από τη στήλη νερού της ΑΜ, μέχρι τ α 1000 m, σε σταθμούς νότια της Κρήτ ης (Κρητικό Πέρασμα) με τη χρήση φια λών Niskin (αποσυμπιεσμένο) και με σ υσκευής δειγματοληψίας υψηλής πίεσης (διατήρηση in situ πίεσης). Πειράμα τα βιοαποδόμησης υδρογονανθράκων διε ξήχθησαν σε φλάσκες Erlenmeyer και σ ε δοχεία ή σε βιοαντιδραστήρα υψηλής πίεσης για επωάσεις στα 0,1 MPa και 10 MPa αντίστοιχα, χρησιμοποιώντας ελαφρύ Ιρανικό αργό πετρέλαιο ως πηγ ή άνθρακα. Δεδομένα σχετικά με την α νάλυση μικροβιακής κοινότητας και το υς ρυθμούς αποδόμησης υδρογονανθράκω ν παρήχθησαν μέσω αλληλούχισης υψηλή ς απόδοσης και ανάλυσης αέριας χρωμα τογραφίας (GC-MS).\n Πριν από οποιαδ ήποτε πειράματα έκθεσης σε υδρογονάν θρακες, η σύνθεση της φυσικής μικροβ ιακής κοινότητας και οι συσχετίσεις μεταξύ των ειδών αναλύθηκαν σε όλη τ η στήλη του νερού σε αυτήν την θαλάσ σια περιοχή που δεν έχει μελετηθεί σ χεδόν καθόλου ενώ καταγράφηκαν και τ α υπόβαθρα επίπεδα γνωστών αποδομητώ ν Υ/Α. Ενδιαφέρον αποτελεί το γεγονό ς πως, παρόλο που δεν υπάρχουν φυσικ ές πηγές διαρροής Υ/Α κοντά στους στ αθμούς δειγματοληψίας, εντοπίστηκαν αξιοσημείωτες αφθονίες μικροοργανισμ ών που εμπλέκονται στη βιοαποδόμηση του πετρελαίου ειδικά στα βαθύτερα ύ δατα. Ενώ, το είδος Alcanivorax εντο πίστηκε ανάμεσα στους σημαντικούς κό μβους του δικτύου συσχετίσεων στα βα θιά νερά της ΑΜ.\n Η σύγκριση ενός π ειράματος αποδόμησης Υ/Α σε συνθήκες in situ θερμοκρασίας μεταξύ επιφανε ιακών και βαθιών μικροβιακών κοινοτή των της ΑΜ έδειξε ότι η βαθιά κοινότ ητα αποκρίθηκε ταχύτερα από την επιφ ανειακή στη μόλυνση του πετρελαίου π αρά την επώαση της σε χαμηλότερη θερ μοκρασία (14 ºC). Επιπλέον, η επώαση της βαθιάς μικροβιακής κοινότητας σ τους 25 ºC (για άμεση σύγκριση με τη ν επιφανειακή) δεν επηρέασε τα επίπε δα βιοαποδόμησης πετρελαίου υποδηλών οντας μια εγκλιματισμένη κοινότητα μ ε ικανότητα βιοαποδόμησης Υ/Α στη χα μηλότερη in situ θερμοκρασία. Η ανάλ υση των μοτίβων μικροβιακής διαδοχής ανέδειξε διαφορετικά είδη σε κάθε π ειραματική επεξεργασία. Στη βαθιά κο ινότητα που επωάστηκε στους 14 ºC, κ υριάρχησε αρχικά το είδος Vibrio που αντικαταστάθηκε αργότερα από το Alc anivorax, ενώ η επώαση στους 25 ºC ο δήγησε στην κυριαρχία των Pseudomona s και Pseudoalteromonas στη βαθιά κο ινότητα. Από την άλλη, η επιφανειακή κοινότητα εμπλουτίστηκε στα γένη Th alassospira, Halomonas, Alteromonas και Idiomarina.\n Η αποτελεσματικότη τα της βαθιάς μικροβιακής κοινότητας της ΑΜ στη βιοεξυγίανση υδρογονανθρ άκων, ελέγχθηκε περαιτέρω σε in situ συνθήκες υψηλής πίεσης. Ειδικότερα, αξιολογήθηκε ο αντίκτυπος της αποσυ μπίεσης κατά τη δειγματοληψία από τα βαθιά ύδατα όπως και σε πειράματα ε μπλουτισμού για την απομόνωση αποικο δομητών πετρελαίου. Η αποσυμπίεση κα τά τη δειγματοληψία οδήγησε σε δραστ ική μείωση της βαθιάς μικροβιακής πο ικιλότητας. Επιπλέον, η υποβολή των εγκλιματισμένων κοινοτήτων στο μέσο ONR7 για τον εμπλουτισμό και την απο μόνωση αποικοδομητών Υ/Α προκάλεσε π εραιτέρω μείωση της ποικιλομορφίας τ ης κοινότητας και την κυριαρχία των Pseudoalteromonas, Halomonas, Thalas somonas και Alcanivorax σε όλες τις πειραματικές επεξεργασίες. Η εφαρμογ ή του διασκορπιστικού μέσου δεν είχε σημαντική επίδραση στη μικροβιακή σ ύνθεση της κοινότητας σε οποιοδήποτε στάδιο της πειραματικής διαδικασίας . Η απώλεια βιοποικιλότητας επηρέασε την ικανότητα της κοινότητας ως προ ς την αποδόμηση των πιο ανθεκτικών ε νώσεων του πετρελαίου Το είδος Alcan ivorax venustensis (πρόσφατα τροποπο ιήθηκε σε Alloalcanivorax venustensi s) που κυριαρχούσε στις κοινότητες α πομονώθηκε στο τέλος του πειράματος. \n Επιπλέον, διεξήχθη ένα πείραμα εξ ομοίωσης πλουμίου υδρογονανθράκων στ η βαθιά θάλασσα σε in situ συνθήκες της ΑΜ για την διερεύνηση των μικροβ ιακων ειδών που αποκρίνονται πρώτα σ την παρουσία πετρελαίου στη βαθιά θά λασσα καθώς και των μοτίβων διαδοχής απουσία και παρουσία διασκορπιστικο ύ μέσου. Τα γένη που ανήκουν στα γ-π ρωτεοβακτήρια (Oleispira, Thalassomo nas, Thalassotalea, Ralstonia) ήταν μεταξύ των πρώτων που αποκρίθηκαν στ η μόλυνση, αντίστοιχα με τις μελέτες που πραγματοποιήθηκαν  στον απόηχο του DWH. Στη συνέχεια, η κοινότητα ε μπλουτίστηκε στα είδη Alcanivorax κα ι Methylophaga, ενώ έπειτα ακολούθησ ε η ενίσχυση στα γένη Marinobacter κ αι Thalassospira στις όψιμες φάσεις της έκθεσης στο αργό πετρέλαιο. Ενώ, η παρουσία του διασκορπιστικού μέσο υ ευνόησε μικροοργανισμούς που ανήκο υν στο φύλο Bacteroidota μαζί με τα γένη Hyphomonas και Alcanivorax, με το τελευταίο να κυριαρχεί στην κοινό τητα.\n Συμπερασματικά, οι θαλάσσιες περιοχές ενδιαφέροντος για εξερεύνη ση και εκμετάλλευση πετρελαίου και φ υσικού αερίου (νότια της Κρήτης) παρ ουσιάζουν μια φυσική παρουσία μικροβ ιακών ειδών που σχετίζονται με την α πομάκρυνση υδρογονανθράκων ειδικά στ α βαθιά νερά. Αυτό θα μπορούσε να ερ μηνεύσει και το γεγονός πως η βαθιά μικροβιακή κοινότητα αποκρίνεται ταχ ύτερα στη ρύπανση πετρελαίου ακόμα κ αι σε συνθήκες χαμηλότερης θερμοκρασ ίας από την αντίστοιχη επιφανειακή κ οινότητα. Επιπλέον, τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης υποδηλώνουν τον ση μαντικό ρόλο του είδους Alcanivorax στη βιοξυγίανση υδρογονανθράκων στη βαθιά θάλασσα της Ανατολικής Μεσογεί ου μαζί με τα Oleispira και Marinoba cter. Συνολικά, αυτή η διατριβή υπογ ραμμίζει τη σημασία της διατήρησης τ ων περιβαλλοντικών συνθηκών πίεσης κ αι θερμοκρασίας τόσο κατά τη δειγματ οληψία όσο και κατά την διεξαγωγή πε ιραμάτων με μικροβιακές κοινότητες α πό τα βαθιά νερά.\n  \n Abstract:\n The Eastern Mediterranean Sea (EMS) is a semi-enclosed basin, usually re ferred to as a “miniature ocean” bec ause of the complex oceanic activiti es that take place there. Increased bottom sea temperatures, salinity le vels and ultraoligotrophic condition s are some of its unique characteris tics that shape microbial communitie s. This sub-basin of the Mediterrane an Sea has become a hotspot for oil and gas activities in the recent dec ades. Large reservoirs have already been discovered and exploited in dep ths reaching ~1500m while several ot hers, including ultra-deep marine ar eas, have been committed and are cur rently under exploration (South-Sout hwest Crete). In the aftermath of De epwater Horizon (DWH) blowout in 201 0, deep sea oil biodegradation studi es flourished providing the scientif ic community with valuable informati on about the fate of hydrocarbons (H C) in the deep sea, microbial succes sion patterns and key oil degrading taxa. One of the major lessons learn ed from the DWH accident was the imp ortance of conducting site-specific research under in situ conditions to provide policy makers with realisti c data for the construction of effic ient bioremediation protocols. The o ngoing activities, which are progres sing in deeper and more challenging waters, increase the risk for a pote ntial oil spill accident in the deep EMS with many environmental and fin ancial consequences for the surround ing countries.\n This PhD thesis att empts to evaluate the microbial resp onse and self-healing capability (na tural attenuation) in the event of a n accidental hydrocarbon release sce nario in the deep EMS. For this purp ose, seawater was retrieved from the EMS water column, down to 1000 m be low sea level, in stations south of Crete (Cretan Passage) using Niskin bottles (decompressed) and a high-pr essure sampling apparatus (in situ p ressure). Hydrocarbon biodegradation experiments were conducted in Erlen meyer flasks and in high pressure bo ttles or high-pressure bioreactor fo r incubations at 0.1MPa and 10MPa re spectively, using Iranian light crud e oil as carbon source. Data on micr obial community analysis and hydroca rbon degradation rates were produced via high throughput sequencing and GC-MS analysis.\n Prior to any hydro carbon exposure experiments, the syn thesis of the pristine microbial com munity along with interspecies assoc iations were analysed across the wat er column in this understudied marin e region and background levels of kn own hydrocarbon degraders were recor ded. Interestingly, even though natu ral seepages were not present near t he sampling stations, notable abunda nces of taxa involved in oil bioreme diation were found, especially in th e deep-water layers. The known hydro carbonoclastic species, Alcanivorax, was included in the significant nod es of the deep network.\n Comparison of a timeseries hydrocarbon degrada tion experiment at in situ temperatu re conditions between surface and de ep EMS-collected microbial communiti es indicated that the latter (deep c ommunity) responded faster to oil co ntamination than the surface one des pite the incubation at lower in situ temperature of 14 ºC. Furthermore, incubation of the deep consortium at a higher temperature of 25 ºC (for direct comparison with the surface c ommunity) did not affect oil biodegr adation levels suggesting a microbia l community that is acclimatized for HC biodegradation at the lower in s itu temperature. Monitoring of micro bial succession patterns resulted in different key hydrocarbon degrading taxa in each treatment. The deep co nsortium at 14 ºC, was dominated pri marily by the generalist Vibrio and substituted later on by the slow-gro wing specialist Alcanivorax whereas incubation at 25 ºC led to the domin ance of Pseudomonas and Pseudoaltero monas in the deep community. On the other hand, the surface consortium w as enriched in Thalassospira, Halomo nas, Alteromonas and Idiomarina gene ra.\n The efficacy of the deep EMS c onsortia in hydrocarbon bioremediati on, was further tested under in situ high pressure conditions. In partic ular, the impact of decompression wa s evaluated during deep-sea sampling and in enrichment incubations for t he isolation of oil degraders. Decom pression upon sampling resulted in a drastic decrease in deep microbial diversity. In addition, subjection o f HC-degrading consortia for enrichm ent in ONR7 medium caused further de crease in biodiversity and taxa corr elated with HC removal were outcompe ted by Pseudoalteromonas, Halomonas, Thalassomonas and Alcanivorax which were favored under all treatments t ested. Dispersant application had no significant effect in microbial com munity composition at any stage of t he experimental process. Biodiversit y loss impacted the community functi onality in terms of biodegradation o f the more recalcitrant oil compound s (PAHs, Heavy Alkanes). Alcanivorax venustensis (recently emended as Al loalcanivorax venustensis) that domi nated the communities was isolated.\ n Furthermore, a deep EMS hydrocarbo n plume emulation experiment was con ducted under in situ EMS conditions to address primary microbial respond ers and succession patterns in the a bsence and presence of dispersant. G enera belonging to Gammaproteobacter ia (Oleispira, Thalassomonas, Thalas sotalea, Ralstonia) were among the f irst responders to oil-only contamin ation similarly to studies in the af termath of the DWH accident. Those w ere then succeeded by Alcanivorax an d Methylophaga, followed by Marinoba cter and Thalassospira in the late p hases of exposure to crude oil. The presence of dispersant favored membe rs of Bacteroidota along with Hyphom onas and Alcanivorax, with the latte r dominating the community.\n In con clusion, marine areas of interest fo r oil and gas exploration and exploi tation (off-Crete) present a microbi al “seed bank” of species related to hydrocarbon removal especially in d eep-water layers. This could explain why the deep EMS community responds faster to oil contamination even th ough at lower temperature conditions than the surface consortium. Moreov er, the results of this dissertation suggest an important role for Alcan ivorax in hydrocarbon bioremediation in the deep EMS along with other kn own obligate oil degraders such as O leispira and Marinobacter. Overall, this PhD thesis underlines the impor tance of maintaining in situ pressur e and temperature conditions during sampling and experimentation when co nducting experiments with deep seawa ter microbial communities.\n  \n STATUS:CONFIRMED ORGANIZER;RSVP=FALSE;CN=TUC;CUTYPE=TUC:mailto:webmaster@tuc.gr DTSTART:20240722T113000 DTEND:20240722T150000 TRANSP:OPAQUE CLASS:DEFAULT END:VEVENT END:VCALENDAR