Πρόταση Μικροβιόκοσμος

yakcombsBiotechnology

Sep 29, 2013 (3 years and 9 months ago)

333 views




ΕΘΝΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ
ΜΙΚΡΟΒΙΟΚΟΣΜΟΣ


Πρόταση για τη δημιουργία
Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής
(EKB)
με σκοπό τη μελέτη και εμπορική εκμετάλλευση
του Εθνικού Μικροβιακού Πλούτου της χώρας μας

http://www.mikrobiokosmos.org/





Προς τη
Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας
Υπουργείο Ανάπτυξης
και
Υπουργείο Παιδείας


ΜΑΪΟΣ 2006

Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
































«Το έργο μας δεν περιορίζεται στο να σώσουμε μόνο το φυσικό περιβάλλον 
της χώρας μας. Καμιά χώρα δεν σώζεται, όταν το παγκόσμιο οικοσύστημα 
διαταραχθεί  σοβαρά.  Αναζητούμε  έναν  νέο  κώδικα  αξιών,  μια  νέα  ηθική 
για  να  προχωρήσουμε  στην  επόμενη  χιλιετία.  Και  είναι  τραγικό  ότι  μόνο 
κάτω  από  την  απειλή  της  ζωής  μας  οδηγούμεθα  στην  ενότητα  και  στην 
παγκόσμια συνεργασία» 
                Άγγελος Γουλανδρής, 1977 
2
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ


Εθνικό Δίκτυο Μικροβιακής Βιοποικιλότητας και (Μετα)Γονιδιωματικής 4
Ιδρυτική Επιτροπή 4
Μέλη του Δικτύου 5
Περίληψη, Στόχοι 6
Περίληψη στα Αγγλικά 7
1. Εισαγωγή 8
1.1. Η αναγέννηση της Μικροβιολογίας 9
1.2. Η επανάσταση της Γονιδιωματικής 11
1.3. Η επανάσταση της Βιοπληροφορικής 12
2. Νέες Προοπτικές 14
2.1. Η νέα Πρόκληση. 14
2.2. Η νέα Επανάσταση:Μικροβιακή Οικολογία & Περιβαλλοντική Γονιδιωματική 16
2.3. Η νέα Τεχνολογία 18
3. Πρόταση 21
3.1. Νομοθετική ρύθμιση/προστασία 23
3.2. Δημιουργία Εθνικών Δικτύων συνεργασίας και ανάπτυξης 24
3.2.1. Εθνικό Δίκτυο Μικροβιακής Βιοποικιλότητας 24
3.2.2. Εθνικό Δίκτυο Γονιδιωματκής Ανάλυσης 25
3.2.3. Εθνικό Δίκτυο Βιοτεχνολογικών Εφαρμογών Γονιδιωματικής 25
3.3 Δημιουργία και υποστήριξη Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής 25
3.3.1. Δημιουργία Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής 26
3.3.2. Νομοθετικό πλαίσιο του Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής 26
3.3.3. Υποστήριξη του Κέντρου Βιοπροοπτική με Ετήσιο Προϋπολογισμό 28
3.3.3.Α. Λειτουργικά έξοδα 28
3.3.3.Β. Τεχνολογική υποδομή 28
3.3.3.Γ. Ερευνητικά προγράμματα 31
3.4. Συμβολή στην Εκπαίδευση 33
3.5. Παραγωγή Νέας Γνώσης και Πνευματικής Ιδιοκτησίας 34
4. Χρονοδιάγραμμα Στόχων 34
5. Πιλοτικές Μελέτες που έχουν ήδη Ξεκινήσει 37
6. Διεθνή Πρότυπα 37
7. Βιβλιογραφία 39
8. Παράγοντες Εθνικής Υπεροχής 42
9. Επιστολές Υποστήριξης 44
10. Παράρτημα Βιογραφικών Ιδρυτικής Επιτροπής 60
3
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨

Εθνικό Δίκτυο Μικροβιακής Βιοποικιλότητας (Μετα)Γονιδιωματικής
και Βιοτεχνολογικών Εφαρμογών


Η παρούσα πρόταση φιλοδοξεί να είναι Εθνική και επομένως όλοι οι Έλληνες ερευνητές που
έχουν σχέση με το γνωστικό αντικείμενο της πρότασης είναι ευπρόσδεκτοι να συμμετάσχουν
στη συνέχεια.

Ιδρυτική Επιτροπή
(σε αλφαβητική σειρά των Πανεπιστημίων/Ερευνητικών Κέντρων):


1. Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Ζαχαρίας Σκούρας
, Καθηγητής και Πρόεδρος τμήματος Βιολογίας
<
scouras@bio.auth.gr
>

2. Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΙΝΑ-ΕΚΕΤΑ)

Χρήστος Ουζούνης
, Ερευνητής Α, ΙΝΑ <
ouzounis@certh.gr
>

3. Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθήνας

Αμαλία Καραγκούνη-Κύρτσου
, Αναπλ. Καθηγήτρια Μικροβιολογίας τμήματος
Βιολογίας <
akar@biol.uoa.gr
>

4. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Κωνσταντίνος Κoρμάς,
Επ. Καθηγητής τμήματος Γεωπονίας, Ιχθυολογίας και
Υδάτινου Περιβάλλοντος <
kkormas@uth.gr
>

5. Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Κωνσταντίνος Δραΐνας
, Καθηγητής τμήματος Χημείας <
cdrainas@cc.uoi.gr
>

Κώστας Μπούρτζης
, Αναπλ. Καθηγητής τμήματος Διαχείρισης Περιβάλλοντος &
Φυσικών Πόρων <
kbourtz@cc.uoi.gr
>

6. Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ-ΙΤΕ) και
Πανεπιστήμιο Κρήτης

Νικόλαος Πανόπουλος
, Ερευνητής, ΙΜΒΒ-ΙΤΕ, Καθηγητής τμήματος Βιολογίας
<
panopoul@imbb.forth.gr
>


Συντονιστής
Νίκος Κυρπίδης <
nckyrpides@lbl.gov
>
Διευθυντής, Τμήμα Γονιδιωματικής Βιολογίας
US Department of Energy, Joint Genome Institute
2800 Mitchell Drive, Walnut Creek, CA 94598
και
Συνεργαζόμενος Ερευνητής (Βιοπληροφορική), ΙΝΑ-ΕΚΕΤΑ

Επικοινωνία: +1-415-440-4529 (οικία),
+1-312-404-6562 (κινητό)

¨
Πρόεδρος
Αριστείδης Πατρινός
Πρόεδρος, Synthetic Genomics, Inc.
Rockville, MD, USA
4
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
Η παρούσα πρόταση υποστηρίζεται από τους κάτωθι Ερευνητές μέλη των δικτύων (σελ. 24):
Ονομ/ώνυμο
Θέση
Ίδρυμα
Δίκτυο
Ειδικότητα

Αλεξανδράκη Δ
Αναπλ Καθηγήτρια
ΠΚ, IMBB
Δ2, Δ3
Μοριακή Βιολογία, Γενετική
alexandr@imbb.forth.gr
Αλιβιζάτος Α
Δ/ντής ΜΦΙ
ΜΦΙ
Δ1, Δ3
Αγροβιοτεχνολογία
bact@bpi.gr
Ανδρονής Χ
Υπεύθυνος Βιοπλ.
Biovista
Δ2
Βιοπληροφορική
candronis@biovista.com
Αρσενάκης Μ
Καθηγητής
ΑΠΘ
Δ1, Δ3
Μικροβιολογία & Μορ. Βιολογία
arsenaki@bio.auth

Βακαλουνάκης Δ
Ερευνητής
ΕΘΙΑΓΕ
Δ3
Αξιοποίηση Γενομικών Πόρων
vakalοunakis@nagref.gr
Βόκου Δ
Καθηγήτρια
ΑΠΘ
Δ1
Μικροβιακή Οικολογία
vokou@bio.auth.gr
Γεωργακόπουλος Δ
Επ. Καθηγητής
ΓΠΑ

Γεωργική Μικροβιολογία
dgeorga@aua.gr
Γιάνγκου Μ
Αναπλ. Καθηγητής
ΑΠΘ
Δ1
Περιβαλλοντική Μικροβιολογία
yiangou@bio.auth.gr
Δραΐνας Κ
Καθηγητής
ΠΙ
Δ1, Δ3
Βιοχημεία, Γενετική, Βιοτεχνολ.
cdrainas@cc.uoi.gr
Ζερβάκης Γ
Ερευνητής
ΕΘΙΑΓΕ
Δ1, Δ3
Γεωργική & Περιβ. Μικροβιολ.
zervakis@kal.forthnet.gr
Καραγκούνη Α
Αναπλ Καθηγήτρια
ΕΚΠΑ
Δ1
Μικροβιολογία, Μικρ. Οικολογία
akar@biol.uoa.gr
Κορμάς Κ
Επ. Καθηγητής
ΠΘ
Δ1
Μικροβιολογία, Μικρ. Οικολογία
kkormas@uth.gr
Κυριακίδης Δ
Δ/ντης ΕΙΕ
ΑΠΘ
Δ3
Βιοχημεία
kyr@eie.gr
Κυρπίδης Ν
Ερευνητής
DOE-JGI
Δ2
Βιοπληροφορική, Γονιδιωματική
nckyrpides@lbl.gov
Κωτουλας Γ
Ερευνητής
ΙΘΑΒΙΓ
Δ1
Θαλάσσια Βιολογία, Γενετική
kotoulas@her.hcmr.gr
Λαναράς Θ
Καθηγητής
ΑΠΘ
Δ1
Αγροβιοτεχνολ., Περιβαλ. Μικροβιολ
lanaras@bio.auth.gr
Μαγουλάς Α
Δ/ντης ΙΘΑΒΙΓ
ΙΘΑΒΙΓ
Δ1
Θαλάσσια Βιολογία, Γενετική
magoulas@her.hcmr.gr
Μουστάκα Μ.
Αναπλ. Καθηγήτρια
ΑΠΘ
Δ1
Βιολ. & Οικολογία μικροφυκών
mmustaka@bio.auth.gr
Μπουριώτης Β
Καθηγητής
ΠΚ
Δ3
Βιοτεχνολογία
bouriotis@imbb.forth.gr
Μπούρτζης Κ
Αναπλ. Καθηγητής
ΠΙ
Δ1, Δ3
Μορ. Βιολ, Μικροβ. Οικολογία
kbourtz@cc.uoi.gr
Μυλωνάς Μ
Δ/ντής ΜΦΙΚ
ΠΚ, ΜΦΙΚ
Δ1
Οικολογία
director@nhmc.uoc.gr
Ντούλης Α
Ερευνητής
ΕΘΙΑΓΕ
Δ3
Αξιοποίηση Γενομικών Πόρων
andreas.doulis@nagref-her.gr
Οικονόμου Α
Αναπλ Καθηγητής
ΠΚ, IMBB
Δ3
Μικροβιολογία
aeconomo@imbb.forth.gr
Ουζούνης Χ
Ερευνητής Α
ΙΝΑ
Δ2
Βιοπληροφορική, Γονιδιωματική
ouzounis@certh.gr
Πανόπουλος Ν
Καθηγητής
ΠΚ, IMBB
Δ1, Δ3
Αγροβιοτεχνολογία
panopoul@imbb.forth.gr
Παντής Γ
Αναπλ. Καθηγητής
ΑΠΘ
Δ1
Μικροβιακή Οικολογία
pantis@bio.auth.gr
Περσίδης Α
Δ/νων Σύμβουλος
Biovista
Δ2
Επιχειρηματική Πληροφόρηση
andreasp@biovista.com
Πολυμενάκου Π
Ερευνήτρια
ΙΩ
Δ1
Μικροβιακή Οικολογία

Πυρίντσος Σ

Λέκτορας
ΠΚ
Δ1
Συστηματική Οικολογία
pyrintsos@biology.uoc.gr
Reczko M
Ερευνητής
ΙΠ-ΙΤΕ
Δ2
Βιοπληροφορική, Γονιδιωματική
reczko@ics.forth.gr
Ρούσσις
Καθηγητής
ΑΠΘ
Δ1, Δ3
Φαρμακολογία
roussis@pharm.uoa.gr
Σκούρας Ζ
Καθηγητής
ΑΠΘ
Δ1, Δ3
Μοριακή Βιολογία, Γενετική
scouras@bio.auth.gr
Τσαφτάρης Α
Δ/ντής ΙΝΑ
ΑΠΘ, ΙΝΑ
Δ3
Γενετική, Βιοτεχνολογία
tsaft@certh.gr
Ταμπακάκη Α
Λέκτορας
ΓΠΑ
Δ3
Μοριακή Βιολογία Φυτών
tampakaki@steg.teiher.gr
Τσιάμης Γ
Συνεργ. Ερευνητής
ΠΙ
Δ1
Μοριακή Μικροβιολογία
gtsiamis@cc.uoi.gr
Τύπας Μ
Καθηγητής
ΕΚΠΑ
Δ1, Δ2
Μικροβιακή Γενετική
matypas@biol.uoa.gr
Χαμόδρακας Σ
Καθηγητής
ΕΚΠΑ
Δ2
Βιοπληροφορική, Γονιδιωματική
shamodr@biol.uoa.gr
Χατζηλουκάς Ε
Αναπλ Καθηγητής
ΠΙ
Δ3
Μοριακή Μικροβιολογία
ehatzilu@cc.uoi.gr
Χολέβα Μ
Ερευνήτρια
ΜΦΙ
Δ1, Δ3
Φυτοπαθολογία
bact1@bpi.gr
1. ΑΠΘ: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
2. Biovista Ιδιωτική Εταιρεία Βιοτεχνολογίας
3. ΓΠΑ: Γεωργικό Πανεπιστήμιο Αθηνών
4. ΕΘΙΑΓΕ: Εθνικό Ίδρυμα Αγροτικής Έρευνας
5. ΕΙΕ: Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών
6. ΕΚΕΤΑ: Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης
- ΙΝΑ: - Ινστιτούτο Αγροβιοτεχνολογίας
7. ΕΚΠΑ: Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
8. ΕΛΚΕΘΕ: Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών
- ΙΘΑΒΙΓ: - Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας και Γενετικής
- ΙΩ:¨ - Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας
9. ΙΤΕ: Ιδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας
- ΙΠ: - Ινστιτούτο Πληροφορικής
- ΙΜΒΒ: - Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας
10. ΜΦΙ: Μπενάκειο Φυτοπαθολογικό Ινστιτούτο
11. ΠΘ: Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας
12. ΠΙ: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
13. ΠΚ: Πανεπιστήμιο Κρήτης
- ΜΦΙΚ: - Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Κρήτης
5
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
ΠΕΡΙΛΗΨΗ


Στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Ερευνητικού Χώρου (European Research Area - ERA),
των προτεραιοτήτων του Έβδομου Προγράμματος Πλαισίου (FP7) της Ευρωπαϊκής
Επιτροπής και σε πλήρη συνάρτηση με την κοινωνία της γνώσης που υποστηρίζεται από τη
συνθήκη της Λισσαβώνας (2000), δημιουργήσαμε ένα Εθνικό Δίκτυο Μικροβιακής
Βιοποικιλότητας, Γονιδιωματικής και Βιοτεχνολογικών εφαρμογών. Οι δύο κύριο στόχοι του
Δικτύου είναι (α) η δημιουργία του Εθνικού Προγράμματος ΜικροΒιόΚοσμος με σκοπό την
καταγραφή, ανάλυση και εμπορική εκμετάλλευση του μικροβιακού πλούτου της χώρας
μας για την πρόοδο και ευημερία της κοινωνίας και οικονομίας μας και (β) η ίδρυση Εθνικού
Κέντρου Βιοπροοπτικής, με επίκεντρο τη Μικροβιακή Βιοποικιλότητα και
Γονιδιωματική. Το κέντρο αυτό θα αποτελείται από το σύνολο των Ερευνητικών Ιδρυμάτων
και Πανεπιστημίων στα οποία ανήκουν οι ερευνητές του Εθνικού Δικτύου.

Η παρούσα πρόταση κατατίθεται στη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας
του Υπουργείου Ανάπτυξης. Θα πρέπει να σημειωθεί όμως ότι οι στόχοι και οι εφαρμογές
του προτεινόμενου έργου αποτελούν προτεραιότητες αιχμής τόσο για τα Υπουργεία
ΠΕΧΩΔΕ, Γεωργίας, Παιδείας, Πολιτισμού και Τουρισμού όσο και για την Ελληνική
Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας (ΡΑΕ). Ως εκ τούτου, ζητούμε τη Διυπουργική υποστήριξη
αυτής της πρότασης, η οποία φιλοδοξεί να αποτελέσει ένα νέο πρότυπο, σύγχρονων,
ευέλικτων, διεπιστημονικών και ανταγωνιστικών Εθνικών και Ευρωπαϊκών προγραμμάτων.


ΣΤΟΧΟΙ

Ειδικοί Στόχοι του προγράμματος

1.
Νομοθετική ρύθμιση
για την προστασία του «αφανούς» μικροβιακού φυσικού
πλούτου της χώρας (προστασία από «Biopiracy»)
2.
Δημιουργία και Εξάπλωση Εθνικού Άξονα (δικτύου)
συνεργασίας και ανάπτυξης
με σκοπό την καταγραφή, ανάλυση και στη συνέχεια εμπορική εκμετάλλευση του
εθνικού μικροβιακού και γονιδιακού πλούτου σε βιομηχανικές εφαρμογές αιχμής
3. Ενίσχυση της εθνικής επιστημονικής δυναμικής με τη δημιουργία και υποστήριξη ενός
σύγχρονου και διεθνώς ανταγωνιστικού
Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής

(Bioprospecting)
4.
Επιμόρφωση και εκπαίδευση
σε τοπικό, εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο για τις
περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις της εκμετάλλευσης,
διατήρησης και διαχείρισης των φυσικών οικοσυστημάτων

Γενικότεροι Στόχοι

5.
Π
λήρης Αξιοποίηση των Eθνικών Πόρων και της υπάρχουσας τεχνογνωσίας στην
Ελλάδα
6. Παραγωγή νέας Γνώσης και Πνευματικής Ιδιοκτησίας (Intellectual Property)
7. Συμβολή στη διαχείριση χερσαίων και υδάτινων οικοσυστημάτων και στη
«διαδικτυοποίηση» των μελετών περιβαλλοντικής έρευνας στη χώρα μας.

Το Εθνικό Πρόγραμμα Περιβαλλοντικής Γονιδιωματικής επιδιώκει να δημιουργήσει τη νέα
γνώση για να εξασφαλίσει τη:
(α) μακροπρόθεσμη διατήρηση και βιοαποκατάσταση της εθνικής μας βιόσφαιρας
(β) βιομηχανική εκμετάλλευση του φυσικού μας μικροβιακού πλούτου σε γη, αέρα και
θάλασσα.
6
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
EXPLORING THE GREEK BIO-HERITAGE

In the wider context of the European Research Area (ERA), the relevant priorities of the
Seventh Framework (FP7) of the European Commission and in accord to the objectives of the Lisbon
(2000) agenda, we are in the process of organizing a National Network for the Study of Microbial
Diversity (NNSMD) in Greece.
The network is currently composed of
thirteen premier scientific organizations
, including major
universities, governmental agencies, and research institutes, as follows: the Aristotle University of
Thessalonica (AUTh), the Center for Research & Technology – Hellas (CERTH), the Foundation for
Research & Technology – Hellas (FORTH), the Institute of Marine Biology of Crete (IMBC), the
National Agricultural University (NAU), the University of Athens (UoA), the University of Crete (UoC),
the University of Ioannina (UoI), the University of Thessaly (UTh) and the National Agricultural
Research Foundation (NAGREF). Moreover, local genomics and bioinformatics private companies
have also expressed strong interest and support.
This national network has a
two-fold objective
: first, the instigation of a pilot project, called
MicroBioCosmos (MBC), that will enable the inter-disciplinary study of the microbial world in unique
environments across the country; and second, the establishment of a new, distributed research
Center, the National Center for BioProspecting (NCBP), which will initially include the above
mentioned organizations.
The
specific goals
of the MicroBioCosmos project are: the creation of a regulatory and legal
framework for the protection of the microbial natural wealth and biodiversity of the country, the
formation of a national coordination action for the recording, analysis and appropriate exploitation of
molecular riches, the formation of a distributed research Center, and the education of civic society
about the environmental, economic and social impact of the rational management of our ‘invisible’,
natural habitats.
The
general aims
of the Center involve: the expansion of existing know-how and proper use
of public resources in research & development, the creation of new knowledge and intellectual
property, and a key contribution for the management of entire ecosystems at the national level,
using cutting-edge technology.
The
applications
of this unique, inter-disciplinary, multi-agency action are both broad and
critical for the scientific agenda of Europe into the 21st century. They encompass (i) agriculture, food
and aquaculture, (ii) energy production, biofuels and bioprospecting, (iii) management, protection and
engineering of the environment, (iv) human health, prognostics and diagnostics, (v) biotechnology
applications in thermostability, substance production, and protection from biopiracy and ultimately (vi)
the deeper understanding of biochemical and geochemical processes through evolution and
comparative genomics.
This effort can be considered as an exceptional example of a co-ordination action, both at
the national and European levels, because of certain distinctive features of the Hellenic Basin and the
Aegean Sea in terms of geothermal/seismic activity, plethora of micro-environments, a long coastline
(one fifth of Europe’s total) and interaction with one of the richest florae and faunae in Europe. More
precisely, the sub-surface habitats, coupled with thermal springs, an intricate set of glacial lakes and
mountain ranges, the river systems and fertile plains of Northern Greece, the climatic variations from
polar to sub-tropical temperatures and conditions, and, finally, the lagoons, coves and coastal environs
constitute one of the most precious and complex ‘natural laboratories’ in European soil.
The study of habitats with modern technology, namely environmental sampling, shotgun
sequencing, computational analysis and further, rational exploitation of knowledge and intellectual
property through the formation of the proposed Center have the potential of transforming these
natural riches into a solid foundation of national and European science, with an international
acclaim and innumerable, unforeseen benefits for the citizens of Greece, the European Union and the
entire planet.

N Kyrpides (JGI/DoE, CERTH), K Bourtzis (UoI), C Drainas (UoI), A Karagouni (UoA), K Kormas
(UTh), C Ouzounis (CERTH), N Panopoulos (UoC), Z Scouras (AUTh)
• email contact: NCKyrpides@lbl.gov

7
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η Βιολογία όπως κάθε επιστήμη, ωθείται από δύο κύριες δυνάμεις, το όραμα και την
τεχνολογία. Η ισορροπημένη σχέση ανάμεσά τους είναι το κλειδί για την επιτυχημένη
ανάπτυξη της επιστήμης. Χωρίς την κατάλληλη τεχνολογική πρόοδο ο δρόμος
μπροστά είναι κλειστός, χωρίς το κατάλληλο όραμα δεν υπάρχει δρόμος μπροστά.
Η Βιολογία του 20ου αιώνα θεωρείται από πολλούς ως η «αναλυτική περίοδος» της
Βιολογίας, η περίοδος όπου το αναγωγικό μοριακό παράδειγμα ήταν η κινητήριος
δύναμη και το όραμα που την οδήγησε σε μία σειρά από τεχνολογικές επαναστάσεις.

Όταν ο Κάρολος Δαρβίνος διαμόρφωνε τη θεωρία της Εξέλιξης των ειδών, (που
αποτελεί θεμέλιο λίθο της Βιολογίας), οραματιζόταν την ημέρα που θα μπορούμε να
γνωρίζουμε το γενεαλογικό μας δένδρο. Εφόσον κάθε οργανισμός είναι προϊόν της
εξελικτικής ιστορίας του, είναι προφανές ότι η γνώση και η κατανόηση αυτής της ιστορίας θα
επιτρέψει μιαν απάντηση όχι μόνο στα προαιώνια ανθρώπινα ερωτήματα: ποιοι είμαστε, από
που ερχόμαστε και που πάμε, αλλά και στο ποια είναι η σχέση μας με όλο τον υπόλοιπο
έμβιο κόσμο που μας περιβάλλει.
Οι διαθέσιμοι ταξινομικοί χάρτες των φυτών και των ζώων, που αναπτύχθηκαν από
τις αρχές του 18ου αιώνα, αν και αρκετά λεπτομερείς, βασίζονταν σε φαινοτυπικές μόνο
διαφορές των διαφόρων ειδών, δηλαδή σε διαφορές που διακρίνονται με το μάτι. Ο
μικροβιακός κόσμος, που σήμερα πια ξέρουμε ότι καλύπτει περισσότερο από το 60% της
ποικιλομορφίας του πλανήτη μας, παραμένει κατά κύριο λόγο άγνωστος. Σήμερα γνωρίζουμε
ότι δεν υπάρχει κανένα «μορφολογικό» χαρακτηριστικό σταθερό και αναλλοίωτο σε όλους
τους ζωντανούς οργανισμούς, που θα μπορούσε να αποτελέσει κοινή βάση για ένα ενιαίο
γενεαλογικό δένδρο.
Στη δεκαετία του 60 άρχισε να δημιουργείται η κατάλληλη τεχνολογία και υποδομή για
τη μελέτη και την ανάγνωση του γενετικού κώδικα της ζωής, το DNA. Το κοινό
χαρακτηριστικό όλων των όντων είχε βρεθεί. Η ανάγνωση του DNA άρχισε να αποκαλύπτει
ότι η γενεαλογική ιστορία των οργανισμών είναι γραμμένη στις αλληλουχίες των γονίδιων
τους. Γεννήθηκε έτσι η Μοριακή Εξέλιξη και η βάση μιας νέας συστηματικής κατάταξης όλων
των οργανισμών.
Καθώς όλη η ζωή πάνω στη γη έχει κοινή προέλευση (περίπου 3,8 δισεκατομμύρια
χρόνια πριν), όλοι οι οργανισμοί από τον πιο απλό έως τον πιο περίπλοκο, φέρουν μαζί τους
ένα κομμάτι αυτής της κοινής ιστορίας τους: κοινοί μηχανισμοί και κοινά γονίδια.
8
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
Χρησιμοποιώντας λοιπόν τα γονίδια και την αλληλουχία τους που υπάρχουν σε όλα τα
γνωστά είδη, έγινε δυνατόν, στο τέλος της δεκαετίας του ’70, αυτό που ίσως ούτε ο Δαρβίνος
δεν τόλμησε ποτέ να ονειρευτεί: η σύνθεση των γνωστών βασιλείων της φύσης σε ένα μόνο
δένδρο, το δένδρο της ζωής (1).



Εικόνα 1. Το Οικουμενικό Φυλογενετικό Δένδρο της Ζωής. Όλοι οι οργανισμοί ανήκουν σε τρεις
μείζονες «χώρους» (domains), τα Βακτήρια, τα Αρχαία, και τα Ευκάρυα. (1, 2)




«Μερικά  από  τα  πιο  όμορφα  πράγματα  βρίσκονται  αφανή  στη  σκόνη  κάτω  από  τα 
πόδια μας» (3) 


1.1. Η αναγέννηση της Μικροβιολογίας
Ο ¨αφανής¨ κόσμος των μικροοργανισμών
1
έχει ήδη κερδίσει όλες τις σημαντικές
μάχες πάνω στη γη εδώ και πολλά χρόνια, εκτός ίσως από αυτή των καλών εντυπώσεων.
Πράγματι, στο άκουσμα της λέξης «μικρόβιο» ο μέσος άνθρωπος έχει την τάση να σκέφτεται
αμέσως είτε καταστροφή είτε ασθένεια.
Παρόλα αυτά, σήμερα γνωρίζουμε όχι μόνο ότι οι περισσότεροι μικροοργανισμοί δεν
είναι παθογόνοι, αλλά και ότι χωρίς αυτούς η ζωή πάνω στον πλανήτη μας δεν είναι δυνατή
(4). Γνωρίζουμε ότι ο μικροβιακός κόσμος αποτελεί το μεγαλύτερο κομμάτι της βιομάζας και


1
Στους μικροοργανισμούς συμπεριλαμβάνονται τα Βακτήρια, οι Αρχαίοι Προκαρυωτικοί Οργανισμοί
(αρχαιοβακτήρια), οι Μύκητες, τα Πρώτιστα, και τα Μικροφύκη
9
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
της βιοποικιλότητας πάνω στη γη. Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περισσότεροι από 10
30

μικροοργανισμοί (5) (που συνθέτουν ένα συνολικό αριθμό διαφορετικών ειδών μεταξύ του
10
6
και 10
8
) (6), ενώ το ίδιο το ανθρώπινο σώμα έχει 10 φορές περισσότερα βακτηριακά απ’
ότι ανθρώπινα κύτταρα.
Τα μικρόβια δεν ελέγχουν μόνο τον περιβάλλοντα χώρο στον οποίον ζούμε, αλλά
έχουν κατακτήσει επιτυχώς και τα πιο ακραία περιβάλλοντα στη γη, αφού μπορούν να
αναπτύσσονται χωρίς πρόβλημα στις πιο ακραίες περιοχές του πλανήτη σε σχέση με
θερμοκρασία (πάνω από τους 113° ή και μέχρι τους -20°C), αλατότητα, αλκαλικότητα,
ατμοσφαιρική πίεση, ηλιακή ακτινοβολία, κ.λπ. Επίσης ελέγχουν και διατηρούν όλους τους
σημαντικούς βιογεωχημικούς και μεταβολικούς κύκλους στο περιβάλλον μας (όπως τον
κύκλο του Αζώτου, του Άνθρακα, του Φωσφόρου, του Οξυγόνου, του Θείου, του Σιδήρου
κ.λπ.) και κατά συνέπεια διατηρούν τη συνοχή και αποτελούν αναγκαία συνθήκη για την
ύπαρξη των οικοσυστημάτων και της βιόσφαιρας.
Οι μικροοργανισμοί είναι οι πρώτοι κάτοικοι της γης, αφού θεωρείται ότι εμφανίστηκαν
3,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν και ως εκ τούτου κατέχουν όλα τα μυστικά για την
προέλευση της ζωής. Ωστόσο, αρχίσαμε να γνωρίζουμε την ύπαρξή τους μόλις τα τελευταία
300 χρόνια, ενώ για την πλειοψηφία από αυτούς δεν γνωρίζουμε ακόμα σχεδόν τίποτα.
Αυτό που ήδη γνωρίζουμε ωστόσο είναι ότι η έρευνα και η κατανόηση της
Μικροβιακής Βιολογίας και Βιοποικιλότητας είναι καταλυτική για την οικονομία και την
κοινωνία αφού οι εφαρμογές και τα οφέλη της επεκτείνονται σε όλους τους παρακάτω
θεμελιώδεις τομείς:

(α)
Παραγωγή Ενέργειας:
κατανόηση και εμπορική εκμετάλλευση των μηχανισμών με
τους οποίους διάφοροι μικροοργανισμοί προσλαμβάνουν, μετασχηματίζουν και
αποθηκεύουν ενέργεια για πιθανή ανθρώπινη χρήση. Για παράδειγμα το μεγαλύτερο
μέρος του φυσικού αερίου (μεθάνιο) παράγεται από Μεθανογόνους Αρχαίους
Προκαρυωτικούς Οργανισμούς. Άλλοι μικροοργανισμοί έχουν τη δυνατότητα
εκμετάλλευσης της φωτεινής ενέργειας για την παραγωγή βιομάζας, ενώ κάποιοι
άλλοι έχουν την ικανότητα παραγωγής υδρογόνου (Η
2
) κ.λπ.
(β)
Εξυγίανση και Διαχείριση του Περιβάλλοντος:
κατανόηση και εμπορική
εκμετάλλευση των μεταβολικών διεργασιών των μικροοργανισμών στον καθαρισμό
των οργανικών και ανόργανων στοιχείων που αντιπροσωπεύουν εστίες ρύπανσης
του περιβάλλοντος (π.χ. μόλυνση από βαρέα μέταλλα) και ανάπτυξη διαγνωστικής
τεχνολογίας για τη μέτρηση των επιπέδων και επιδράσεων των παθογόνων
10
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
μικροοργανισμών στην ισορροπία των οικοσυστημάτων. Κατανόηση και εμπορική
εκμετάλλευση βακτηριακών βιομορίων που θα χρησιμοποιηθούν σε ολοκληρωμένες
μορφές διαχείρισης καλλιεργειών. Για παράδειγμα η πρωτεΐνη HrpZ από το
φυτοπαθογόνο βακτήριο Erwinia amylovora χρησιμοποιείται για
φυτοπροστατευτικούς σκοπούς με την ονομασία «Messenger».
(γ)
Γεωργία, Τρόφιμα και Υδατοκαλλιέργειες:
παραγωγή θρεπτικών και ασφαλών
τροφίμων, με παράλληλη διατήρηση του περιβάλλοντος, της χλωρίδας και πανίδας
αυτού (αειφορική διαχείριση). Γενετική βελτίωση των φυτών με νέα εργαλεία
γονιδιωματικής ανάλυσης βασιζόμενα σε μικροβιακούς βιοδείχτες αντοχής σε
ασθένειες.
(δ)
Ανθρώπινη Υγεία:
με πιο προφανή την ανακάλυψη μικροβιακών γονιδίων που θα
αποτελέσουν νέους στόχους για εμβόλια και αντιβιοτικά, νέα διαγνωστικά τεστ και
νέους δείκτες για διάφορες ασθένειες. Ας σημειωθεί ότι πολλά μικροβιακά γονίδια και
ένζυμα με αποπτωτική/αντιαποπτωτική δράση ελκύουν το ενδιαφέρον (και
κατοχυρώνονται ευρεσιτεχνειακά στις ΗΠΑ και αλλού) ως εν δυνάμει εργαλεία
«πρωτεϊνικής θεραπείας» ασθενειών όπως ο καρκίνος.
(ε)
Βιοτεχνολογία:
κατανόηση και εμπορική εκμετάλλευση της δημιουργικής ικανότητας των
μικροοργανισμών στην παραγωγή νέων προϊόντων που μπορεί να κυμαίνονται από
νέα πολυμερή, ή θερμό- και ψυχρό- ανθεκτικούς καταλύτες έως νέα αντιβιοτικά και
εναντιοσυνθέσεις. Η ανάπτυξη μιας οκόκληρης τεχνολογίας (αλυσιδωτή αντίδραση
πολυμεράσης) βασίζεται σε ένα προκαρυωτικό γονίδιο (taq πολυμεράση).
(Στ)
Εξέλιξη Οργανισμών και Οικοσυστημάτων:
συμβολή στην κατανόηση της
προέλευσης και εξέλιξης της ζωής στη Γη. Κατανόηση της έννοιας του είδους, της
δομής και λειτουργίας της μικροβιακής ποικιλότητας, το ρόλο της στη λειτουργία των
οικοσυστημάτων, την απόκρισή της σε τοπικές και πλανητικές αλλαγές, τη μελέτη της
ενδοειδικής ποικιλότητας και των μηχανισμών προσαρμογής σε διαφορετικά
ενδιαιτήματα, των συμβιωτικών σχέσεων, την ανακάλυψη νέων βιοχημικών
μονοπατιών, λειτουργιών, τη συμβολή στη μελέτη της βιολογίας και της
καλλιεργησιμότητας των ειδών.

11
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
Αξίζει να σημειωθεί πως τα μικρόβια είναι ίσως οι μόνοι οργανισμοί των οποίων το
ενδιαφέρον για βασική και εφαρμοσμένη έρευνα αφορά τις περισσότερς θεματικές
ενότητες έρευνας του 7ου Ευρωπαϊκού πλαισίου στήριξης
2
.

1.2. Η επανάσταση της Γονιδιωματικής
Αναμφισβήτητα, μία από τις μεγαλύτερες επαναστάσεις του 20ου αιώνα στη Βιολογία
δημιουργήθηκε με την έλευση και αλματώδη εξέλιξη της τεχνολογίας για τη μελέτη και
ανάγνωση του γενετικού κώδικα της ζωής, το DNA. Η διαδικασία της «αποκρυπτογράφησης»
του DNA ονομάζεται αλληλούχιση (sequencing), ενώ το συνολικό DNA ενός οργανισμού
αποτελεί το γονιδίωμά του (genome), που περιλαμβάνει και το σύνολο των γονιδίων του. Η
διαδικασία ουσιαστικά έγκειται στην ανίχνευση της σειράς των τεσσάρων χαρακτήρων
(νουκλεοτιδικές βάσεις) που το αποτελούν και με τα οποία είναι γραμμένο το βιβλίο της ζωής
όλων των ζωντανών οργανισμών. Οι πρώτες προσπάθειες για την αλληλούχιση του DNA
διαφόρων γονιδίων ξεκίνησαν από τα μέσα της δεκαετίας του 1970, ωστόσο μόλις το 1995
έγινε για πρώτη φορά δυνατή ολόκληρη η αποκρυπτογράφηση του γονιδιώματος ενός
αυτόνομου οργανισμού, του βακτηρίου Haemophilus influenzae (7). Αυτό έγινε εφικτό
χρησιμοποιώντας για πρώτη φορά μία νέα μεθοδολογία αλληλούχισης DNA που ονομάστηκε
«τυφλή» αλληλούχιση (shotgun sequencing) και η οποία παραμένει μέχρι σήμερα η κύρια
μεθοδολογία στο χώρο


Εικόνα 2. Ιστορική αναδρομή των σημαντικότερων σταθμών στην ανάπτυξη της Γονιδιωματικής.


2

http://europa.eu.int/eur-lex/lex/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:52005PC0119(01):EL:HTML
(άρθρο 2)
12
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨


Στη δεκαετία που ακολούθησε αποκωδικοποιήθηκε το γονιδίωμα (δηλαδή ολόκληρη η
αλληλουχία του DNA) για περισσότερους από 300 ακόμα οργανισμούς (376 οργανισμοί
μέχρι σήμερα) (8), ενώ αρκετά πρόσφατη είναι και η ολοκλήρωση της πρώτης προσπάθειας
αλληλούχισης του DNA του ανθρώπου (9).


1.3. Η επανάσταση της Βιοπληροφορικής
Ξεκινώντας από τις αρχές της δεκαετίας του 1980, χιλιάδες ερευνητικά εργαστήρια σε
όλον τον κόσμο άρχισαν να απομονώνουν και να μελετούν διάφορα γονίδια από
οργανισμούς κάθε είδους. Πολύ σύντομα ο μεγάλος όγκος πληροφοριών που αφορούσε την
αποκρυπτογράφηση της πληροφορίας των διαφόρων γονίδιων, οδήγησε στην ανάγκη
δημιουργίας ψηφιακών τραπεζών αλληλουχημένων γονιδίων. Η ανάπτυξη των γονιδιακών
αυτών τραπεζών (όπως είναι η Αμερικανική GenBank και η Ευρωπαϊκή EMBL) με την
παράλληλη ανάπτυξη του διαδικτύου, έκανε εύκολη την πρόσβαση στα συσσωρευμένα
γενετικά δεδομένα ακόμα και στο πιο απομακρυσμένο εργαστήριο στον κόσμο.
Αυτό που ακολούθησε στις δύο επόμενες δεκαετίες ξεπέρασε τις προβλέψεις και των
πιο αισιόδοξων ερευνητών. Οι τράπεζες γονιδιακών δεδομένων άρχισαν να γεμίζουν με
αλληλουχίες από δισεκατομμύρια νουκλεοτιδικές βάσεις. Ο αριθμός των γονιδίων για τα
οποία είχε γίνει γνωστή η αλληλουχία τους, αυξήθηκε από 600 που ήταν το 1982, σε
περίπου μισό εκατομμύριο το 1995, για να ξεπεράσει στη συνέχεια τα 72 εκατομμύρια
σήμερα (καλύπτοντας περίπου 133 δισεκατομμύρια βάσεις) (10). Ο συνολικός όγκος των
δεδομένων σε αυτές τις ψηφιακές τράπεζες διπλασιάζεται κάθε 12 περίπου μήνες και έχει
πλέον ξεπεράσει το ρυθμό διπλασιασμού της ταχύτητας των ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Με σκοπό την επεξεργασία και ανάλυση αυτής της πληροφορίας δημιουργήθηκε ένας
νέος κλάδος της επιστήμης που ονομάστηκε Βιοπληροφορική και η οποία καλύπτει το
επιστημονικό πεδίο που αντιπροσωπεύει τη συνδυασμένη δύναμη της Βιολογίας, των
μαθηματικών και των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Πέρα από την οργάνωση και τη διαχείριση
των βιολογικών δεδομένων, η Βιοπληροφορική έχει δύο κύριους στόχους: την ανάλυση και
την ερμηνεία των δεδομένων και την ανάπτυξη νέων μεθόδων και προγραμμάτων για την
επεξεργασία τους (11, 12).
13
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨

«Η  επιστημονική  πρόοδος  βασίζεται  τελικά  στην  ενοποίηση  παρά  στον  κερματισμό  της 
Γνώσης.  Στη  κόψη  αυτού  που  θεωρείται  αιώνας  της  Βιολογίας,  οι  επιστήμες  της  ζωής 
υφίστανται θεμελιώδη μεταμόρφωση» (13) 
 

2. ΝΕΕΣ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

Οι παραπάνω επαναστάσεις είναι επαναστάσεις που η χώρα μας παρακολουθεί ακόμη από
μακριά. Είναι ωστόσο επαναστάσεις που έχουν μεταμορφώσει όχι μόνο τη Βιολογία,
αλλά και τις εφαρμογές της στην οικονομία των επιστημονικά και τεχνολογικά
αναπτυγμένων κοινωνιών με τη μορφή της ιατροφαρμακευτικής, βιοτεχνολογικής και
αγροχημικής βιομηχανίας.
Μέσα από αυτές τις επαναστάσεις, η Βιολογία αρχίζει να αφήνει πίσω της την αναλυτική,
μοριακή περίοδο που τη χαρακτήρισε τον προηγούμενο αιώνα και μπαίνει πλέον σε μια
νέα περίοδο αναγέννησης και ολοκλήρωσης, τη «συνθετική περίοδο». Η νέα
περίοδος, όπως και η προηγούμενη, συνοδεύεται από νέα οράματα και νέες
επαναστάσεις στην τεχνολογία.


2.1. Η νέα Πρόκληση
Η έλευση μοριακών-φυλογενετικών μεθοδολογιών στα τέλη της δεκαετίας του
1970 (βασιζόμενες πάνω στην ολοένα αυξανόμενη δυνατότητα αλληλούχισης των γονιδίων),
δημιούργησαν για πρώτη φορά ένα φυλογενετικό χάρτη αναφοράς (το ονομαζόμενο
φυλογενετικό δένδρο της ζωής) (1) πάνω στον οποίο είναι πλέον δυνατόν να περιγραφεί η
μικροβιακή βιοποικιλότητα. Αυτή η δυνατότητα ήταν καθοριστικής σημασίας για την
κατανόηση της μικροβιακής εξέλιξης και Βιολογίας, καθώς δεν ήταν δυνατόν να περιγραφούν
οι ιδιότητες και οι σχέσεις των μικροοργανισμών με τις κλασικές μεθόδους που βασίζονταν σε
μορφολογικές ιδιότητες.
Ωστόσο ο μοναδικός τρόπος ανίχνευσης και ταυτοποίησης των μικροοργανισμών
παρέμεινε για πολλά χρόνια η καλλιέργειά τους. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα τον έντονο
περιορισμό στην κατανόηση της πραγματικής διάστασης της μικροβιακής ποικιλότητας μέχρι
πρόσφατα. Μόλις την τελευταία δεκαετία αναπτύχθηκε η μεθοδολογία η οποία επέτρεψε την
αναγνώριση και ταυτοποίηση νέων οργανισμών απ’ ευθείας από το περιβάλλον και χωρίς
την ανάγκη για προηγούμενη καλλιέργειά τους.
Η εφαρμογή της μας αποκάλυψε ότι (α) η σύσταση των μικροοργανισμών που
γνωρίζαμε μέσω της μεθοδολογίας που εξαρτάται από την καλλιέργειά τους είναι τελείως
14
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
διαφορετική από την εικόνα που παρατηρείται με βάση τη νέα μεθοδολογία (που είναι
ανεξάρτητη της καλλιέργειας) και (β) λιγότερο από το 1% των μικροοργανισμών που
υπάρχουν στο περιβάλλον μπορούν να καλλιεργηθούν στο εργαστήριο και έτσι η συντριπτική
πλειοψηφία τους διέφευγε ανίχνευσης (Εικόνα 1).
Αυτή η ποικιλομορφία προσφέρει μία τεράστια (και κατά κύριο λόγο ακόμα
ανεξερεύνητη) οργανισμική και γενετική δεξαμενή που αναμένεται να οδηγήσει στην
ανακάλυψη νέων γονιδίων, ενζύμων και μεταβολικών μονοπατιών.
Έχοντας πια τη δυνατότητα να αναγνωρίσουμε και να ταυτοποιήσουμε οργανισμούς
απ’ ευθείας από το περιβάλλον το επόμενο ερώτημα είναι πως θα μπορέσουμε να τους
μελετήσουμε, αφού δεν μπορούμε να τους απομονώσουμε από το περιβάλλον τους και αφού
η γονιδιωματική αλληλούχιση μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε απομονωμένους οργανισμούς
που προέρχονται από καλλιέργεια.

Εικόνα 3 Φυλογενετικό δένδρο της βακτηριακής βιοποικιλότητας με τις κυριότερες
γενεαλογικές γραμμές (Φύλα). Τα κόκκινα και τα κίτρινα είναι τα κύρια Φύλα για τα οποία
τουλάχιστον ένα είδος υπάρχει σε καλλιέργεια, ενώ για τα κόκκινα υπάρχει και ένα
τουλάχιστον είδος με πλήρως αλληλουχημένο γονιδίωμα. Τα άσπρα είναι τα κύρια Φύλα για
τα οποία δεν υπάρχει ακόμα καλλιεργημένος αντιπρόσωπος.



15
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
«Η  βιοποικιλότητα,  εγγυάται  την  συμβίωση  των  διαφόρων  ειδών  και  την  ικανότητα 
των  οικοσυστημάτων  να  διατηρούν  την  γονιμότητα  του  εδάφους  και  του 
μικροκλίματος, εξασφαλίζοντας την βιωσιμότητα του πλούτου της Γης» (14) 

2.2. Η νέα Επανάσταση: Μικροβιακή Οικολογία & Περιβαλλοντική
Γονιδιωματική

Μέχρι πρόσφατα ο περιορισμός που επέβαλε η αναγκαιότητα της καλλιέργειας ενός
μικροοργανισμού για τη μελέτη και αλληλούχιση του γονιδιώματός του, σήμαινε ότι απλά
μπορούμε να μελετήσουμε μόνο το 1% των μικροοργανισμών που υπάρχουν στο
περιβάλλον.
Ωστόσο, τα τελευταία δύο χρόνια αναπτύσσεται μία νέα μεθοδολογία που ονομάζεται
«μεταγονιδιωματική» (metagenomics) ή «περιβαλλοντική γονιδιωματική» (15, 16), η
οποία επιτρέπει την αλληλούχιση και ανάλυση μικροβιακών πληθυσμών απ’ ευθείας από το
περιβάλλον, παρακάμπτοντας έτσι την ανάγκη προηγούμενης καλλιέργειάς τους (Εικόνα 2).


Εικόνα 4. Διαγραμματική απεικόνιση της μεταγονιδιωματικής μεθοδολογίας

Έτσι, η περιβαλλοντική γονιδιωματική ουσιαστικά προσπαθεί να δώσει απαντήσεις σε
δύο θεμελιώδη ερωτήματα: τι μικροοργανισμοί υπάρχουν τελικά στο περιβάλλον μας, και τι
κάνουν μέσα στο περιβάλλον τους. Το ερώτημα για το «τι υπάρχει» μπορεί ουσιαστικά να
απαντηθεί με τη χρήση των μοριακών-φυλογενετικών μεθοδολογιών (βλέπε προηγούμενο
κεφάλαιο) που αναπτύχθηκαν τη περασμένη δεκαετία. Το ερώτημα για το «τι κάνουν»
μπορούσε ως πρόσφατα να απαντηθεί με έρευνα (screening) και απομόνωση γονιδίων με
Hi
g
h throu
g
hput sequence
Sample Extract DNA
Shot
g
un clone
pyrosequencin
g
3, 8, 40 kb
Assemble reads Call
g
enes
Bin fra
g
ments
16
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
ενδιαφέρουσες λειτουργίες, ωστόσο μόνο η έλευση της περιβαλλοντικής γονιδιωματικής μας
επέτρεψε να αρχίσουμε να ρωτούμε ποιος είναι ο συνολικός μεταβολισμός, ή πιο είναι το
συνολικό μεταβολικό δυναμικό του περιβάλλοντος.
Οι πρώτες τέτοιες μελέτες, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα (17-27) χρησιμοποίησαν
την κλασική μέθοδο «τυφλής» αλληλούχισης του DNA για να αποκρυπτογραφήσουν ένα
δείγμα της γονιδιακής δυναμικής και ποικιλομορφίας που υπάρχει σε διάφορα περιβάλλοντα,
χωρίς βέβαια να είναι γνωστό από ποιο μικροοργανισμό προέρχεται κάθε γονίδιο, καθώς
παρακάμφθηκε το βήμα της απομόνωσης του κάθε μικροοργανισμού (Πίνακας 1).
Οι μελέτες αυτές απέδειξαν την ύπαρξη ενός τεράστιου αριθμού νέων γονιδίων και
ενζυμικών λειτουργιών στο περιβάλλον, τις πραγματικές διαστάσεις των οποίων ακόμα δεν
γνωρίζουμε, δεδομένου του περιορισμένου αριθμού των ολοκληρωμένων τέτοιων μελετών.
Οι βιοτεχνολογικές εφαρμογές αυτής της μεθοδολογίας έχουν ήδη αποδώσει
καρπούς σε διάφορες εταιρείες που προσπαθούν να εκμεταλλευτούν εμπορικά προϊόντα
από το περιβάλλον (όπως π.χ. η Diversa
3
και η Cubist Pharmaceuticals
4
).
Η μεταγονιδιωματική μεθοδολογία λοιπόν, μας επιτρέπει για πρώτη φορά να
μελετήσουμε τη Βιολογία εντελώς νέων μικροοργανισμών, τις ιδιότητες των οποίων
διαφορετικά θα αγνοούσαμε. Επιπλέον όμως, μας επιτρέπει πάλι για πρώτη φορά να
μελετήσουμε μικροβιακές κοινότητες στο σύνολό τους στο φυσικό τους περιβάλλον (σε
αντίθεση με την καλλιέργεια που απαιτούσε την απομόνωσή τους) και έτσι να αρχίσουμε να
κατανοούμε τις βιολογικές αλληλεπιδράσεις πού συνθέτουν τις περιβαλλοντικές κοινότητες
και τελικά τους μηχανισμούς με τους οποίους οι μικροοργανισμοί ελέγχουν και
διαμορφώνουν το περιβάλλον στο οποίο ζούμε.
Έτος
Μικροβιακή Κοινότητα
Δημοσίευση
2002
Θαλασσινό νερό
(16)
2003
Ανθρώπινα περιττώματα
(17)
2003
Πόσιμο νερό
(18)
2004
Θαλάσσιο ίζημα
(19)
2004
Όξινη απορροή μεταλλείων
(20)
2004
Θάλασσα των Σαργασσών
(21)
2004
Αναερόβια οξείδωση του μεθανίου
(22)
2005
Χώμα από ένα αγρόκτημα
(23)
2005
Αρκούδες των σπηλαίων
(24)
2006
Ορυχείο Σιδήρου
(25)
2006
Μαμούθ
(26)

Πίνακας 1. Μικροβιακές κοινότητες που έχουν ήδη αλληλουχηθεί
.


3

http://www.diversa.com

4

http://www.cubist.com/


17
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
«Η  Γονιδιωματική  αλληλούχιση  έχει  πια  ωριμάσει,  και  η  γονιδιωματική  θα  γίνει  το 
επίκεντρο του μέλλοντος στη Μικροβιολογία. Μπορεί προς στιγμή να φαίνεται ότι το 
ανθρώπινο  γονιδίωμα  είναι  το  κύριο  επίκεντρο  και  ο  πρωτογενής  στόχος  της 
γονιδιωματικής  αλληλούχισης,  αλλά  ας  μη  γελιόμαστε.  Η  πραγματική  δικαίωση  στο 
μέλλον, είναι η μικροβιακή γονιδιωματική» (28) 

2.3. Η νέα Τεχνολογία

Η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας γύρω από τη μεθοδολογία της «τυφλής»
αλληλούχισης του DNA την τελευταία δεκαετία υποκινήθηκε κυρίως από τις ανάγκες
αλληλούχισης του ανθρώπινου γονιδιώματος. Οι ανάγκες του ιδιαίτερα ανταγωνιστικού αυτού
προγράμματος οδήγησαν σε αλματώδη βήματα στον τομέα της αλληλούχισης και παράλληλα
τόσο στην αύξηση της ταχύτητας αποκρυπτογράφησης όσο και στη μείωση του αντίστοιχου
κόστους.
Σήμερα το κόστος της «τυφλής» αλληλούχισης έχει μειωθεί σε ένα κλάσμα του 1¢
(cent) για κάθε βάση, με συνολικό κόστος περίπου $20.000 για την πλήρη
αποκρυπτογράφηση ενός μέσου μεγέθους βακτηρίου. Ωστόσο, παρά τη δραματική μείωση
του κόστους τα τελευταία χρόνια, η μεθοδολογία της τυφλής αλληλούχισης παραμένει
απαγορευτική (και σε χρονικά αλλά και σε οικονομικά μεγέθη) για να εφαρμοστεί στην
αποκρυπτογράφηση του γενετικού υλικού ενός μέσου ανθρώπου. Η αναγκαιότητα της
γνώσης και διαθεσιμότητας του γενετικού μας πορτραίτου είναι φυσικά προφανής
(συνεκτιμώντας και τους κοινωνικούς και ηθικούς προβληματισμούς που πραγματεύεται ο
τομέας της Βιοηθικής) κάτω από την προοπτική της κατανόησης και τελικά πρόληψης και
θεραπευτικής αγωγής ασθενειών των οποίων η προδιάθεση είναι κωδικοποιημένη στα
γονίδια μας.
Επομένως, είναι σήμερα ακόμα πιο επιτακτική η ανάγκη ραγδαίας εξέλιξης της
παρούσας τεχνολογίας καθώς και της δημιουργίας τελείως νέων και επαναστατικών τέτοιων
μεθοδολογιών. Αυτό έχει γίνει κατανοητό σε Ευρωπαϊκό επίπεδο όπου η καινοτομία και η
ένταση γνώσης αποτελεί προτεραιότητα για το 7ο πρόγραμμα έρευνας. Ενδεικτική αυτής της
πισεστικής ανάγκης είναι και η υποστήριξη του Αμερικανικού Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας
(ΝΙΗ) με ανταγωνιστικά προγράμματα, για τη δημιουργία νέας τεχνολογίας αλληλούχισης του
ανθρώπινου γονιδιώματος με τελικό κόστος μόλις τα $1.000 (29).
Δύο εντελώς νέες τεχνολογίες έχουν ήδη κάνει την εμφάνισή τους από τις
αμερικανικές εταιρείες 454 (θυγατρική της Curagen) και Solexa. Η πρώτη βασίζεται στην
αρχή της «πυροαλληλούχισης» (pyrosequencing) και έχει ήδη τις πρώτες συσκευές στην
αγορά εδώ και ένα χρόνο. Το κόστος εδώ δεν είναι εξαιρετικά χαμηλότερο, ωστόσο υπάρχει
18
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
αλματώδης βελτίωση στην ταχύτητα αφού αυτή η μεθοδολογία επιτρέπει την αλληλούχιση 30
εκατομμυρίων βάσεων μέσα σε λίγες ώρες (σε κόστος $4.000-10.000). Η μεθοδολογία αυτή
βρίσκεται ακόμα σε μεταβατικό στάδιο με αρκετά τεχνικά προβλήματα που αναμένουν
επίλυσης (συμπεριλαμβανομένου και του μικρού αναγνωστικού της πλαισίου, καθώς και του
σχετικά υψηλού ποσοστού λάθους κατά την αλληλούχιση) ωστόσο, αυτή τη στιγμή αποτελεί
μια από τις μεγαλύτερες ελπίδες στο χώρο για ακόμα φθηνότερη και ταχύτερη εφαρμογή. Με
βάση τις συγκεκριμένες ιδιαιτερότητές της έχει ήδη προταθεί από πολλούς ερευνητές σαν
ιδιαίτερα πλεονεκτική για εφαρμογή στη μεταγονιδιωματική αλληλούχιση (30).
Με τα παραπάνω, γίνεται προφανές ότι οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις έχουν
οδηγήσει σε μία παγκόσμια έξαρση στο χώρο της περιβαλλοντικής γονιδιωματικής με την
προοπτική της ταχύτατης πια αναγνώρισης και ταυτοποίησης βιοτεχνολογικά σημαντικών
περιβαλλόντων. Έτσι, ερευνητικά εργαστήρια και Βιοτεχνολογικές εταιρείες απ’ όλο το κόσμο
έχουν ξεκινήσει έναν αγώνα δρόμου για τη συστηματική μελέτη όλου του πλανήτη.

Εικόνα 5. Γεωγραφική προέλευση των αλληλουχημένων περιβαλλοντικών δειγμάτων. Ο χάρτης αυτός
δείχνει την προέλευση 11,234 δειγμάτων από 884 περιοχές (9). Χαρακτηριστική είναι η ¨μαύρη τρύπα¨
πάνω από την Ελλάδα και τα Βαλκάνια.



19
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨

Όπως φαίνεται παραπάνω στην Εικόνα 3, η Ελλάδα μαζί με την ευρύτερη περιοχή
των Βαλκανίων εξακολουθούν να αποτελούν τη μεγαλύτερη ανεξερεύνητη έκταση στο χάρτη
της Ευρώπης. Παρουσιάζεται λοιπόν εδώ μία επιπλέον μοναδική ευκαιρία στη χώρα μας, η
οποία με την κατάλληλη οργάνωση, προγραμματισμό και προσεκτική επενδυτική πολιτική,
μπορεί όχι μόνο να συμμετάσχει στη μεγαλύτερη εξερεύνηση όλων των εποχών πάνω στη
γη, αλλά πιθανότατα να μπορέσει να διαδραματίσει και πρωταγωνιστικό ρόλο στην
αναπτυξιακή προσπάθεια των γειτονικών κρατών.
Συνολικά, το Πρόγραμμα Βιοπροοπτικής είναι μια εξαιρετική και μοναδική ευκαιρία
ώστε η χώρα μας να δημιουργήσει τις κατάλληλες προϋποθέσεις για να συμμετάσχει σε ένα
εγχείρημα που αποτελεί παγκόσμιο φαινόμενο και το οποίο φιλοδοξεί να μεταμορφώσει
ριζικά τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε αλλά και την εικόνα την οποία έχουμε για τον κόσμο
που μας περιβάλλει.
20
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨

«Είμαι  πεπεισμένος  ότι  οι  μεγάλες  επιστημονικές  ανακαλύψεις  θα  γίνουν  στα  όρια 
μεταξύ  των  επιστημών  από  τις  μεγάλες  ομάδες,  καθώς  αυτές  διαθέτουν  τις 
ικανότητες και τα εργαλεία που απαιτούνται για μεγάλες έρευνες» (31) 

3. ΠΡΟΤΑΣΗ

Ακολουθώντας τα παραπάνω γίνεται φανερό ότι οι σύγχρονες μεθοδολογικές και
τεχνολογικές επαναστάσεις στη μικροβιακή οικολογία, βιοποικιλότητα και γονιδωματική,
δημιουργούν τις κατάλληλες προϋποθέσεις και το εύφορο έδαφος για νέα οράματα και
προοπτικές.
Οι τρέχουσες εξελίξεις στη γονιδιωματική τεχνολογία ωθούν στη μετάβαση από τη
γονιδωματική μελέτη των απομονωμένων μικροοργανισμών στη μελέτη των γονιδιωμάτων
των μικροβιακών κοινοτήτων (μεταγονιδιωμάτων). Με τον ίδιο τρόπο που η Μοριακή και πιο
πρόσφατα η Υπολογιστική Βιολογία ξεπήδησαν από την αλληλεπίδραση διαφόρων
επιστημονικών κλάδων με επίκεντρο τη μελέτη των βιολογικών φαινομένων, η Μικροβιακή
Οικολογία γίνεται τώρα το νέο επίκεντρο μιας τέτοιας δημιουργικής και διεπιστημονικής
ενέργειας, ένα νέο σύνορο καινοτομίας στην καρδιά των σύγχρονων κοινωνικών,
οικονομικών και επιστημονικών προβλημάτων.
Η χώρα μας διαθέτει την απαραίτητη τεχνογνωσία και το επιστημονικό δυναμικό με
την κατάλληλη ανταγωνιστική παρουσία και δημιουργική ενέργεια, όχι απλά για να
πρωταγωνιστήσει στις εξελίξεις της διεθνούς αρένας, αλλά και να προσφέρει κατάλληλες
λύσεις σε σημαντικά περιβαλλοντικά, αγροτικά και ενεργειακά προβλήματα.
Εξίσου σημαντική είναι η εξαιρετικά πλεονεκτική θέση της χώρας μας σε σχέση με
την παρουσία μοναδικού μικροβιακού πλούτου. Η θάλασσα του Αιγαίου (για παράδειγμα)
αποτελεί ένα μοναδικό φυσικό εργαστήριο για μελέτη και έχει γίνει πολλές φορές το
επίκεντρο της προσοχής Ελλήνων και ξένων επιστήμονων, λόγω της ιδιόμορφης γεωλογικής
της θέσης (32, 33).
Το Ελληνικό γεωλογικό τόξο αποτελεί τόπο έντονων διεργασιών τα οποία έχουν ως
αποτέλεσμα την επικοινωνία της βαθιάς υποεπιφάνειας με την επιφάνεια της Γης, τόσο στη
θάλασσα (π.χ. Μήλος, Σαντορίνη) όσο και στη χέρσο (π.χ. ιαματικές πηγές). Πιστεύεται ότι η
υποεπιφάνεια φιλοξενεί το μεγαλύτερο απόθεμα σε άγνωστους ακόμη μικροοργανισμούς (4,
34) και η ελάχιστη μέχρι σήμερα πληροφορία επισημαίνει τη σπουδαιότητα αυτών των
21
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
μικροοργανισμών (35). Επίσης το κλίμα της Ελλάδας φιλοξενεί περιοχές από υποτροπικές
και με έντονα χαρακτηριστικά ερημοποίησης
5
, έως περιοχές με μόνιμο χιόνι, προσφέροντας
έτσι ένα εύρος πολύ διαφορετικών ενδιαιτημάτων σε μια μικρή σχετικά έκταση. Οι μεγάλοι
ποταμοί της Μακεδονίας αποτελούν ένα έξοχο παράδειγμα μεταφοράς αλλόχθονων
μικροοργανισμών από πολύ διαφορετικές λεκάνες απορροών, η τύχη των οποίων παραμένει
άγνωστη αλλά καταλήγουν στο Αιγαίο Πέλαγος. Επιπλέον, μια μεγάλη ποικιλία οικολογικών
θώκων τόσο φυσικών (θερμές πηγές, λίμνες, λιμνοθάλασσες, δάση) όσο και τεχνητών
(αλυκές, παραδοσιακές φυτείες, ρυπασμένα εδάφη κ.λπ.) αποτελούν χώρους ανάπτυξης
μιας εξαιρετικής ποικιλίας βιοτεχνολογικά χρήσιμων ή «ανεπιθύμητων» μικροοργανισμών.
Πέρα όμως από τα άμεσα περιβάλλοντα στα οποία μπορούμε να αναπτύξουμε τη
διαδικασία της απ’ ευθείας μικροβιολογικής «σοδειάς» υπάρχουν και έμμεσα. Για
παράδειγμα, μας είναι τελείως άγνωστες οι μικροβιακές κοινότητες των ριζών του τεράστιου
αριθμού ενδημικών φυτών της χώρας. Το ίδιο ισχύει και για τις συμβιωτικές σχέσεις φυτών,
εντόμων και ανώτερων οργανισμών γενικά, με τις αντίστοιχες μικροβιακές κοινότητες.
Είμαστε ακόμα στην αρχή μόνο της κατανόησης της επίδρασης τροφής ή στρες στις
μικροβιακές κοινότητες του εντέρου εκτρεφομένων και μη ζώων, την αλληλεπίδρασή τους με
τους οργανισμούς και τη σημασία για την υγεία τους. Ακόμη, στη περίπτωση των βοοειδών η
δράση μεθανογόνων βακτηρίων στην κοπριά από ένα στάβλο 200 ζώων, μπορεί να παράγει
αρκετή ενέργεια όχι μόνο για τις ανάγκες της μονάδας αλλά και για μια μικρή κοινότητα.
Τέλος, η γεωγραφική θέση του θαλάσσιου χώρου της Ελλάδας σε συνδυασμό με την
έντονη ναυτιλιακή κίνηση των λιμανιών της χώρας, συμβάλλει στη μεταφορά άγνωστων
μικροοργανισμών με άγνωστους ακόμα μηχανισμούς και συνέπειες (36). Δεν είναι
μικρότερου ενδιαφέροντος ο τελείως άγνωστος μικροβιακός κόσμος που αερομεταφερόμενος
από όλες τις γειτονικές ηπείρους και θάλασσες με τα αεροζόλ και τη σκόνη, “βομβαρδίζει”
όλα τα οικοσυστήματα. Εκτιμάται ότι 10
18
βακτήρια μεταφέρονται μεταξύ ηπείρων δια μέσου
της ατμόσφαιρας (37). Δεν έχουμε την παραμικρή ιδέα για τη συνεισφορά αυτών των
μικροβίων στη σύσταση των τοπικών μικροβιακών κοινοτήτων, ούτε την επίδρασή τους στην
υγεία του φυτικού και ζωικού κόσμου, ενώ αντίθετα στη χώρα μας όχι μόνο μελετάται
συστηματικά η χημική σύσταση των αερίων μαζών κατά τη διάρκεια όλου του χρόνου, αλλά
με ακρίβεια εκτιμάται η προέλευση τους, ενώ έχει δειχτεί η μεγάλη επίδρασή τους στις
διεργασίες των ελληνικών θαλασσών


5

Υπήρξε σειρά ερευνητικών προγραμμάτων, τόσο με εθνική όσο και με Ευρωπαϊκή χρηματοδότηση για το φαινόμενο της
ερημοποίησης, ιδιαίτερα στην Κρήτη

22
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
Χαρακτηριστικά παραδείγματα εθνικών περιβαλλόντων με μικροβιακές κοινότητες
μείζονος εθνικής και οικονομικής σημασίας, των οποίων η μελέτη βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη,
παρατίθενται στο τέλος της παρούσας πρότασης.
Με κύριο στόχο τη μελέτη και αξιοποίηση του φυσικού «αφανούς» πλούτου της
χώρας μας, προτείνουμε τα ακόλουθα βήματα:

3.1. Νομοθετική ρύθμιση/προστασία
(2006-2007)

«Η  διαχείριση  της  Γης  είναι  το  μεγαλύτερο  πρόβλημα  του  21ου  αιώνα.  Χρειαζόμεθα 
μια  νέα  προσέγγιση  στην  οργάνωση  και  διαχείριση  της  φύσης.  Το  περιβάλλον  θα 
αποτελέσει την πρώτη προτεραιότητα στις σχέσεις των κρατών» (38)

Ακολουθώντας προγράμματα της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την εφαρμογή Κοινής
Αγροτικής Πολιτικής, έχει ήδη αναπτυχθεί ελληνική νομοθεσία για τη διατήρηση και την
προστασία της βιοποικιλότητας στον αγροτικό τομέα (π.χ ο Π.Δ. 80/1990, ΦΕΚ 40Α/22.3.90,
σχετικά με την ¨προστασία¨ του φυτικού γενετικού υλικού της χώρας).
Με την παρούσα πρόταση προτείνουμε τη Νομοθετική κατοχύρωση για την
απομόνωση, χαρακτηρισμό, συστηματική μελέτη καθώς και την εκμετάλλευση του εθνικού
μικροβιακού φυσικού πλούτου στους Έλληνες πολίτες με στόχο την προστασία του από την
απομόνωση και εκμετάλλευσή του από ξένες εταιρείες.
Η ανάγκη αυτή γίνεται πιο επιτακτική μετά από τη δημιουργία διεθνούς
προηγούμενου, σύμφωνα με το οποίο αμερικανοί ερευνητές (39) έχουν αρχίσει να παίρνουν
θαλάσσια δείγματα από τον εθνικό χώρο άλλων κρατών με σκοπό τη μελέτη και την
ανεξέλεγκτη εμπορική και βιομηχανική εκμετάλλευση (Biopiracy
6
και Bioprospecting
7
). Το
πρόβλημα είναι βέβαια παγκόσμιο και οργανισμοί όπως η Unesco και η Ευρωπαϊκή Ένωση
έχουν αρχίσει να το αναγνωρίζουν και να λαμβάνουν τα πρώτα μέτρα (40).
Ακολουθώντας το συνέδριο της Βιολογικής Ποικιλομορφίας στο Ρίο της Βραζιλίας το
1992 (41, 42), πολλές χώρες (συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας) έχουν υιοθετήσει
πολιτικές για να μειώσουν την πρόσβαση σε βιολογικά δείγματα. Επιπρόσθετα, το Εθνικό
Αντικαρκινικό Ινστιτούτο (NCI) των Ηνωμένων Πολιτειών τώρα απαιτεί την προσφορά
μερίδας των δικαιωμάτων στη χώρα προέλευσης των δειγμάτων, για προϊόντα που
αναπτύσσονται με χρηματοδότησή του. Το Γραφείο της Διεθνούς Ανάπτυξης (Agency for


6

http://en.wikipedia.org/wiki/Biopiracy

7

http://en.wikipedia.org/wiki/Bioprospecting

23
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
International Development) υποστηρίζει επίσης ενεργά παρόμοιες συμφωνίες στον
καταμερισμό των δικαιωμάτων.
Η πιο διάσημη ίσως συμφωνία που έχει γίνει ανάμεσα σε κορυφαία
φαρμακοβιομηχανία με μία αναπτυσσόμενη χώρα που παρείχε βιολογικά δείγματα, είναι η
συμφωνία ανάμεσα στη Merck και ένα μη-κερδοφόρο οργανισμό στη Costa Rica. Η Merck
πλήρωσε 1 εκατομμύριο δολάρια για το δικαίωμα να αναπτύξει φάρμακα από φυτά, έντομα
και μικροοργανισμούς που προμηθεύτηκε από την Costa Rica (43).

3.2. Δημιουργία Εθνικών Δικτύων συνεργασίας και ανάπτυξης
(Μάιος–
Δεκέμβριος 2006)
«Μία  πανεθνική  μη‐υποκριτική  συνεργασία  και  αρμονία  σε  ένα  δημοκρατικό  κλίμα  είναι 
βασική.»
(44)

 

H δημιουργία και εξάπλωση Εθνικού διεπιστημονικού δικτύου συνεργασίας και
ανάπτυξης για τη καταγραφή και ανάλυση του εθνικού μικροβιακού και γονιδιακού πλούτου
έχει σαν κύριο στόχο την κατανόηση της δομής, των αλληλεπιδράσεών του και το ρόλο του
στη λειτουργία και συνοχή των οικοσυστημάτων.
H δημιουργία του Εθνικού δικτύου θα βοηθήσει στην οργάνωση, επικοινωνία και
συνεργασία των διαφορετικών διεπιστημονικών ερευνητικών ομάδων στο χώρο και θα
προωθήσει την εξέλιξη και δυναμικότητα των ερευνητικών προγραμμάτων, με απώτερο
σκοπό την αύξηση της ανταγωνιστικότητας και τη συμμετοχή σε μεγάλα Ευρωπαϊκά
προγράμματα. Σ’ αυτήν την περίπτωση ένα τέτοιο Εθνικό πρόγραμμα θα είναι καταλυτικό
στην περαιτέρω ανάπτυξη της Εθνικής υποδομής και τεχνολογίας και θ΄ αποτελέσει ένα
πρότυπο παράδειγμα Εθνικής πρωτοβουλίας στη διαμόρφωση ευρωπαϊκής πολιτικής στο
χώρο αυτό. Συγκεκριμένα προτείνουμε:


3.2.
1. Εθνικό Δίκτύο Μικροβιακής Βιοποικιλότητας
:
Δ1

Καταγραφή των ερευνητικών ομάδων και των προγραμμάτων μικροβιακής
βιοποικιλότητας, ώστε να δημιουργηθεί μία οργανωμένη βάση δεδομένων των εθνικών
περιοχών που μελετούνται και η χρονική τους παρακολούθηση (monitoring) για την
κατανόηση μεταβολών έναντι περιβαλλοντικών αλλαγών, η σημαντικότητα της Βιολογίας του
εκάστοτε περιβάλλοντος και οι πιθανές εμπορικές, βιομηχανικές και οικονομικές εφαρμογές
24
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
που αναμένεται να προκύψουν από τη μελέτη των μικροοργανισμών που το απαρτίζουν. Η
ανάλυση αυτής της πληροφορίας είναι σε πλήρη συνάρτηση με την κοινωνία της γνώσης
που υποστηρίζεται από τη συνθήκη της Λισσαβώνας (45).

Με παρόμοιο τρόπο θα σχηματιστούν και άλλα παρόμοια Εθνικά δίκτυα με επίκεντρο
το Εθνικό Κέντρο Βιοπροοπτικής.


3.2.2. Εθνικό Δίκτυο Γονιδιωματικής Ανάλυσης
:
Δ2
Το διέπουν οι ίδιες βασικές αρχές με το προηγούμενο δίκτυο: (α) οργάνωση των
μεθοδολογιών, υπολογιστικών συστημάτων, αναλυτικών ¨εργαλείων¨ και τραπεζών
δεδομένων για την «in silico» μελέτη των αλληλουχημένων (μετα)γονιδιωμάτων και (β)
επικοινωνία και συνεργασία των διαφορετικών ομάδων βιοπληροφορικής στη χώρα για την
προώθηση της ανταγωνιστικότητας και τη συμμετοχή σε μεγάλα Ευρωπαϊκά προγράμματα.


3.2.
3. Εθνικό Δίκτυο Βιοτεχνολογικών Εφαρμογών Γονιδιωματικής
:
Δ3
Το διέπουν οι ίδιες βασικές αρχές με τα προηγούμενα δίκτυα. Ο ρόλος του δικτύου
αυτού θα είναι η προσφορά διεπιστημονικής γνώσης, τεχνολογίας, και τεχνογνωσίας για την
επιτυχημένη προσέγγιση τόσο των βασικών προβλημάτων που διέπουν τα υπό μελέτη
περιβάλλοντα όσο και των πιθανών βιοτεχνολογικών επιλογών που θα προταθούν για την
επίλυση των προβλημάτων αυτών.

3.3. Δημιουργία και υποστήριξη Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής
(2007-2012)
«Βιοπροοπτική» (Bioprospecting
8
) είναι διεθνής όρος για την Προοπτική της
Βιοποικιλότητας και συμπεριλαμβάνει τη συλλογή και μελέτη βιολογικών δεδομένων. Είναι η
επιστημονική και τεχνολογική έρευνα που εξετάζει την ύπαρξη ωφέλιμων εφαρμογών ή
προϊόντων στη φύση. Σε πολλές περιπτώσεις, η Βιοπροοπτική είναι η εξερεύνηση χρήσιμων
οργανικών ενώσεων (compounds) σε μικροοργανισμούς, φυτά και ζώα, που μεγαλώνουν σε
ποικίλα περιβάλλοντα συμπεριλαμβανομένων ακραίων περιβαλλόντων όπως τα τροπικά
δάση, οι έρημοι και οι θερμές πηγές.



8

http://en.wikipedia.org/wiki/Bioprospecting

25
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨

3.3.1. Δημιουργία Εθνικού Κέντρου «Βιοπροοπτικής»

Δημιουργία ενός «εικονικού» (virtual) εθνικού κέντρου Βιοπροοπτικής με σκοπό τη
μελέτη της Μικροβιακής Βιοποικιλότητας και Γονιδιωματικής. Το κέντρο αυτό θα
αποτελείται από το σύνολο των Ερευνητικών Ιδρυμάτων και Πανεπιστημίων στα οποία
ανήκουν οι ερευνητές των τριών σχετικών Εθνικών Δικτύων. Ένας μόνο ερευνητής θα
αντιπροσωπεύει το κάθε ένα από τα ιδρύματα που απαρτίζουν το κέντρο και θα αποτελεί
μέλος του κέντρου (ενώ θα υπάρχει και ένα αναπληρωματικό μέλος από κάθε
Πανεπιστήμιο/Ινστιτούτο) το οποίο θα έχει διοικητικό και επιστημονικό συμβούλιο. Και τα δύο
θα εκλέγονται από τα μέλη του, όμως το επιστημονικό συμβούλιο δεν θα μπορεί να
απαρτίζεται από μέλη που ανήκουν σε ένα από τα Εθνικά Δίκτυα (για να αποφευχθεί η
σύγκρουση οφέλους και ενδιαφερόντων).
Το διοικητικό συμβούλιο θα έχει την ευθύνη της οργάνωσης, ανάπτυξης, εξάπλωσης
και επιτυχημένης πορείας του κέντρου και των συνεργαζόμενων δικτύων στην αξιοποίηση
του φυσικού και τεχνολογικού δυναμικού της χώρας, καθώς και της τελικής επιλογής για τη
χρηματοδότηση των προγραμμάτων.
Το επιστημονικό συμβούλιο θα έχει την ευθύνη της μελέτης και της εισήγησης για τη
χρηματοδότηση των προγραμμάτων που θα υποβάλλονται στο κέντρο και θα απαρτίζεται
από διεθνούς κύρους Έλληνες και ξένους επιστήμονες σε παρεμφερείς ερευνητικούς
χώρους.

«Το  να  δώσεις  χρήματα  είναι  ένα  πολύ  εύκολο  πράγμα  και  στην  δύναμη  του  κάθε 
ανθρώπου. Αλλά να αποφασίσεις σε ποιόν να τα δώσεις, πώς, πόσα και πότε, και για ποιο 
σκοπό και πώς, δεν είναι στην δύναμη του κάθε ανθρώπου – ούτε το κάτι εύκολο. Γι αυτό 
το λόγο μία τέτοια αρετή είναι σπάνια, αξιέπαινη και ευγενής» (46)


3.3.2. Νομοθετικό πλαίσιο του Εθνικού Κέντρου «Βιοπροοπτικής»

Το νομοθετικό πλαίσιο κάτω από το οποίο θα συγκροτηθεί το νέο κέντρο (δηλαδή το
πού θα υπάγεται διοικητικά και με ποια οντότητα) είναι ένα από τα θέματα τα οποία η
πρόταση αυτή αφήνει ανοικτά δεδομένου ότι υπάρχουν πολλές εναλλακτικές δυνατότητες με
διαφορετικά πλεονεκτήματα η καθεμιά.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω προτείνουμε το νέο Εθνικό κέντρο να ξεκινήσει με μία
«εικονική» (virtual) οντότητα, η οποία θα εξασφαλίσει τη γρήγορη συγκρότησή του κάτω
από ένα σύγχρονο και ευέλικτο διοικητικό σχήμα. Το σκεπτικό του «εικονικού» κέντρου είναι
η δημιουργία ενός υβριδικού οργανισμού σχεδιασμένου για την απόκτηση «Πνευματικής» και
όχι «Φυσικής» περιουσίας ή κεφαλαίου για να επιτύχει τους συλλογικούς του στόχους.
26
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
Ε
Ε
Δ
Δ
Μ
Μ
Β
Β
Γ
Γ
ΑΑΠΠΘΘ
ΙΙΝΝΑΑ
Ε
Ε
Κ
Κ
Π
Π
Α
Α
Π
Π
Θ
Θ


ΠΠΙΙ
Π
Π

Εικόνα 6. Σχεδιαγραμματική απεικόνιση της οργάνωσης του Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής (ΕΚΒ).
Το Εθνικό Δίκτυο Μικροβιακής Βιοποικιλότητας και Γονιδιωματικής (ΕΔΜΒΓ) υποβάλλει ερευνητικές
προτάσεις στο «εικονικό» Εθνικό Κέντρο Βιοπροοπτικής (ΕΚΒ) το οποίο αποτελείται από τα
ερευνητικά ινστιτούτα και πανεπιστήμια στα οποία ανήκουν οι ερευνητές του δικτύου. Το ΕΚΒ
χρηματοδοτείται από τη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (ΓΓΕΤ), και έχει ένα
Επιστημονικό Συμβούλιο (ΕΣ) το οποίο μελετά τις προτάσεις που υποβάλλονται στο Κέντρο και
προτείνει τη χρηματοδότηση των πιο ανταγωνιστικών εξ’ αυτών. Οι προτάσεις έχουν τα ακόλουθα
σκέλη: (1) Δειγματοληψία από το περιβάλλον, (2) Αλληλούχιση του DNA που μπορεί να προέρχεται
από (α) τη μικροβιακή κοινότητα, (β) από έναν απομονωμένο οργανισμό ή (γ) απλά γενική
χαρτογράφηση της μικροβιακής βιοποικιλότητας του συγκεκριμένου περιβάλλοντος, (3) Γονιδιωματική
ανάλυση και κατανόηση της Βιολογίας, Φυσιολογίας, Μεταβολισμού και Οικολογίας των(του)
αλληλουχημένων οργανισμών και (4) Αναζήτηση και εφαρμογή βιοτεχνολογικών λύσεων.

Μερικοί από τους κύριους στόχους του είναι (α) η δημιουργία δικτύων ή εταιρειών
ανάμεσα σε διαφορετικές ομάδες ή ινστιτούτα μέσα στην Εθνική επικράτεια, (β) να
εκμεταλλευτεί το ταλέντο τις υποδομές και την τεχνογνωσία όλων αυτών και (γ) να προάγει
το Εθνικό δυναμικό, την οικονομία και τη συνεργασία. Οι άμεσες απαιτήσεις του νέου
κέντρου σε λειτουργική υποδομή είναι αρκετά περιορισμένες και ουσιαστικά επεκτείνονται
Κ
Κ Ι
Ι
Θ
Θ
Β
Β
Γ
Γ
ΓΓΠΠΑΑ
BBiioovviissttaa
ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ


1. Δειγματοληψία
2. Αλληλούχιση DNA
3. Γονιδιωματική
Ανάλυση
4. Βιοτεχνολογικές
Εφαρμογές
E
E
Σ
Σ


Κ
Κ
Β
Β
ΓΓΓΓΕΕΤΤ
27
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
μόνο στην κάλυψη συνεδριακών χώρων του ιδρυτικού και στη συνέχεια του διοικητικού
συμβουλίου του, καθώς και σε πιθανή Γραμματειακή υποστήριξη. Αυτές οι ανάγκες μπορούν
σχετικά εύκολα να καλυφθούν μέσω της φιλοξενίας του κέντρου σε υπάρχουσες
εγκαταστάσεις ερευνητικών κέντρων.
Η συνέχειά του θα εξαρτηθεί από την πορεία και το βαθμό της αποτελεσματικότητας
που θα επιδείξει κατά τη διάρκεια της πρώτης τριετίας του. Έτσι μπορεί να παραμείνει ένα
«εικονικό» κέντρο ή και κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες να αποκτήσει φυσική οντότητα.
Ένα άλλο ερώτημα είναι που θα υπάγεται διοικητικά. Η παρούσα πρόταση
κατατίθεται στη Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας του Υπουργείου Ανάπτυξης,
ωστόσο οι στόχοι και οι εφαρμογές του προτεινόμενου έργου (βλέπε παρακάτω) αφορούν
προτεραιότητες αιχμής και για τα Υπουργεία ΠΕΧΩΔΕ (Περιβάλλοντος, Χωροταξίας και
Δημοσίων Έργων), Γεωργίας, Παιδείας, Πολιτισμού και Τουρισμού, καθώς και της Ελληνικής
Ρυθμιστικής Αρχής Ενέργειας
9
. Ως εκ τούτου, ζητούμε τη Διυπουργική υποστήριξη αυτής
της πρότασης, η οποία φιλοδοξεί να αποτελέσει ένα νέο πρότυπο, σύγχρονων, ευέλικτων,
διεπιστημονικών και ανταγωνιστικών εθνικών προγραμμάτων.


3.3.3. Υποστήριξη του κέντρου με ετήσιο προϋπολογισμό


Πενταετές Πρόγραμμα Ανάπτυξης με συνολικό προϋπολογισμό
10.000.000 €

Συνολικός Ετήσιος Προϋπολογισμός: 2.000.000 €
Ο προϋπολογισμός αυτός θα καλύπτει τα λειτουργικά έξοδα του κέντρου, την τεχνολογική
υποδομή και τη χρηματοδότηση των ερευνητικών προγραμμάτων των δικτύων ανάπτυξης.

Α. Λειτουργικά έξοδα
:
100.000 € / χρόνο (5% του συνόλου)
Περιλαμβάνει, έξοδα οργάνωσης, διατήρησης και ανάπτυξης του κέντρου, έξοδα
συνεδριάσεων των μελών και υποστήριξη ενός ετήσιου πανελλήνιου συνεδρίου των δικτύων.

Β. Τεχνολογική υποδομή
:
200.000 € (10% του συνόλου)

Β.1. Υποδομή Γονιδιωματικής Ανάλυσης και Βιοπληροφορικής
: 200.000 € (10%)
Υπάρχει συχνή παρανόηση για το κόστος δημιουργίας και διατήρησης μιας
ανταγωνιστικής υποδομής αιχμής στο χώρο της Βιοπληροφορικής και ειδικότερα στη


9

http://www.rae.gr/

28
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
συμμετοχή της στη (μετα)γονιδιωματική ανάλυση. Το κόστος εδώ δεν είναι τόσο απλό όσο
του να αγορασθούν μερικοί υπολογιστές. Μία κύρια πρόκληση στον χώρο (και αυτό είναι
παγκόσμιο φαινόμενο) είναι αυτό της πρόκλησης που έχει η υπολογιστική τεχνολογία στο να
αναλύει βιολογικά δεδομένα, με βάση τη γνώση μας ότι η ταχύτητα διπλασιασμού των
βιολογικών δεδομένων είναι πλέον πολύ μεγαλύτερη της αντίστοιχης στην υπολογιστική
δύναμη. Γνωρίζοντας καλά τα οικονομικά μεγέθη που απαιτούνται για την υποδομή ενός
τέτοιου εγχειρήματος, σε συνδυασμό με τα οφέλη επιστροφής σε παραγωγή νέας γνώσης,
διατηρούμε μία ρεαλιστική για τα ελληνικά δεδομένα προσέγγιση ζητώντας ένα σχετικά μικρό
κλάσμα του συνολικού προϋπολογισμού, ως σταθερή ετήσια υποστήριξη μιας τέτοιας
υποδομής. Η λογική της προσέγγισης στο πρόβλημα εδώ έγκειται στην παράλληλη
διερεύνηση των ακόλουθων οδών: (α) διεπιστημονική συνεργασία με ερευνητικές ομάδες
από την επιστήμη των Ηλεκτρονικών Υπολογιστών (Η.Υ.) και κτίσιμο εθνικών δικτύων
υψηλής απόδοσης για γονιδωματική ανάλυση, (β) αναζήτηση ευρωπαϊκών πόρων για
δημιουργία ή και επέκταση τέτοιων δικτύων και παροχή υπηρεσιών σε εθνικό και ευρωπαϊκό
επίπεδο, (γ) χρηματοδότηση μέρους της απαιτούμενης ανάλυσης μέσω των ερευνητικών
προγραμμάτων που θα υποβάλλονται στο κέντρο.


Β.2. Υποδομή Αλληλούχισης DNA:
Μηδέν €
Η εγκατάσταση και ανάπτυξη νέων τεχνολογικών υποδομών υψηλής απόδοσης
πρέπει πάντα να ακολουθεί την ύπαρξη καλά οργανωμένων και βιώσιμων επιστημονικών
προγραμμάτων (science driven) των οποίων ο αριθμός, η παραγωγικότητα και η
χρηματοδότηση, θα δικαιολογεί την αναγκαιότητα δημιουργίας τους. Δυστυχώς υπάρχουν
αρκετά παραδείγματα στη χώρα μας, όπου πανάκριβες και τεχνολογικά προηγμένες
υποδομές στήθηκαν και στη συνέχεια παρέμειναν ανενεργές για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Η δημιουργία τεχνολογικής υποδομής εργαστηρίου υψηλής απόδοσης για
αλληλούχιση DNA μπορεί να γίνει ένας από τους απώτερους στόχους του προγράμματος, αν
οδηγηθούμε σε υπερβολικά αυξημένη ζήτηση στην αλληλούχιση διαφόρων οργανισμών, με
παράλληλη μείωση της τιμής κόστους για το στήσιμό του. Στην παρούσα πρόταση και
χρονική στιγμή ωστόσο δεν κρίνεται σκόπιμη και αναγκαία η άμεση δημιουργία του για
πολλούς λόγους: (α) Η νέα τεχνολογία αλληλούχισης βρίσκεται ακόμη σε αρκετά
έντονη
μεταβατική φάση
με αποτέλεσμα τη σταθερή βελτίωσή της με παράλληλη μείωση στην τιμή
κόστους. Επομένως, αν πρόκειται να επενδύσει κανείς σε νέες τεχνολογίες σ’ αυτό το χώρο,
προτιμότερο είναι να περιμένει για 2-3 ακόμα χρόνια. (β) Η δημιουργία ενός σύγχρονου
εργαστηρίου υψηλής απόδοσης για αλληλούχιση DNA πρέπει να γίνει μετά την εξασφάλιση
29
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
ότι θα υπάρχουν τα απαραίτητα
προγράμματα για να το τροφοδοτούν
αλλά και για να το
χρηματοδοτούν σε ρυθμούς πλήρους απασχόλησης, διαφορετικά η επένδυση της
δημιουργίας αυτής της υποδομής δεν θα είναι κερδοφόρος. (γ) Η χρηματοδότηση για το
στήσιμο υποδομών αλληλούχισης θα πρέπει να αναζητηθεί πιθανώς στο μέλλον παράλληλα
με
ευρωπαϊκά προγράμματα
. (δ) Η υποδομή αλληλούχισης υψηλής απόδοσης θα έχει
αναγκαστικά και
αρκετά υψηλό λειτουργικό κόστος
που θα συμπεριλαμβάνει αναλώσιμα
αντιδραστήρια, μισθούς προσωπικού, έξοδα συντήρησης και πολλές άλλες δαπάνες που
μπορούν στην παρούσα χρονική στιγμή να αποφευχθούν. (ε) Η τιμή κόστους για την
ολοκληρωμένη αλληλούχιση ενός μέσου απομονωμένου βακτηρίου με την κλασική
μεθοδολογία της «τυφλής» αλληλούχισης, έχει πέσει σήμερα σε επίπεδα που κυμαίνονται
γύρω στα $20.000-30.000 (για περίπου 30 εκατομμύρια χαρακτήρες συνολικής
αλληλούχισης DNA). Επιπλέον, μεταγονιδιωματικά προγράμματα που μπορούν να
χρησιμοποιήσουν τις νέες τεχνολογίες αλληλούχισης (όπως αυτή της πυροαλληλούχισης),
μπορούν να περιοριστούν σε ένα κόστος της τάξης του $10.000-15.000 για περίπου 30
εκατομμύρια χαρακτήρων αλληλούχισης περιβαλλοντικών δειγμάτων. Οι τιμές αυτές έχουν
διαμορφωθεί σε τέτοια χαμηλά επίπεδα μόνο χάρη στη δημιουργία μεγάλων υποδομών με
τεράστιες «φάρμες» μηχανημάτων αυτόματης αλληλούχησης. Ως εκ τούτου, μόνο τα
πραγματικά μεγάλα διεθνή κέντρα ή εταιρείες που έχουν ήδη επενδύσει εξαιρετικά μεγάλα
χρηματικά ποσά για το στήσιμο τέτοιων υποδομών μπορούν να διατηρούν
ανταγωνιστικότητα στις χαμηλές αυτές τιμές.
Παράλληλα, καθώς το παραπάνω κόστος πέφτει συνεχώς, κρίνεται ιδιαίτερα
πλεονεκτικό να κινηθούμε αυτή τη στιγμή σε στρατηγικές «ανάθεσης» (outsourcing) της
αλληλούχισης, με σκοπό να δοθεί κατά το δυνατόν η μεγαλύτερη δυνατή έμφαση στη
δημιουργία απόκτησης νέας γνώσης και «πνευματικής ιδιοκτησίας» (intellectual property)
που θα προέλθει από την εξόρυξη και ανάλυση της πληροφορίας, το οποίο είναι και ο κύριος
στόχος αυτού του προγράμματος.

Η ανάθεση των δειγμάτων προς αλληλούχιση θα γίνεται εκάστοτε με βάση
αντικειμενικά κριτήρια συνολικού κόστους και χρόνου παράδοσης σε διεθνές επίπεδο.
Ακολουθώντας αυτή τη στρατηγική, κάθε απαραίτητη δραστηριότητα αλληλούχισης μπορεί
να υλοποιηθεί άμεσα, οικονομικότερα και αποτελεσματικότερα μέσω των εγκρινόμενων
ερευνητικών προγραμμάτων (βλέπε παρακάτω).


30
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
«Οι κυβερνήσεις μας θα πρέπει να ξοδεύουν 10% του ετήσιου προϋπολογισμού τους σε 
προσπάθειες  εξεύρεσης  εναλλακτικών  μορφών  ενέργειας  χωρίς  να  προσθέτουν 
άνθρακα  στην  ατμόσφαιρα.  Είναι  ζωτικής  σημασίας  για  την  εθνική  ασφάλεια  –  όλοι 
μας  συμμετέχουμε  στον  ενεργειακό  πόλεμο  αντί  να  αναπτύσσουμε  εναλλακτικές 
πηγές  ενέργειας.  Είναι  επίσης  προτεραιότητα  για  την  υγεία  του  πλανήτη.  Οι 
κλιματικές  αλλαγές  είναι  γεγονός  και  αν  δεν  προσπαθήσουμε  να  βρούμε 
εναλλακτικές στο να καιμε κάρβουνο και πετρέλαιο, θα έχουμε πρόβλημα» (47) 
 
 
«Η  βιομάζα,  μέσα  στην  απίστευτη  ποικιλομορφία  της,  μπορεί  να  χρησιμοποιηθεί 
ευχερώς για την παραγωγή ηλεκτρισμού, θέρμανσης αλλά και ως καύσιμο σε όλες τις 
μορφές της, δηλ. τη στερεά, την υγρή και την αέρια.» (48)  
 

Γ. Ερευνητικά Προγράμματα
:
1.700.000 € / χρόνο (85% του συνόλου)
Το μεγαλύτερο κομμάτι της χρηματοδότησης θα πρέπει φυσικά να διοχετεύεται στα
λειτουργικά έξοδα των διεπιστημονικών ερευνητικών προγραμμάτων που θα υποστηρίζει. Ο
αριθμός των προγραμμάτων που θα χρηματοδοτούνται ετήσια θα εξαρτάται από το
λειτουργικό κόστος του προγράμματος και την επιστημονική του σημαντικότητα. Κύριος
παράγοντας επιλογής των χρηματοδοτούμενων προγραμμάτων θα είναι μεταξύ άλλων: (α) η
σχέση του προτεινόμενου προγράμματος με τα σύγχρονα εθνικά (ή και διεθνή)
περιβαλλοντικά, επιστημονικά και οικονομικά προβλήματα, (β) το συνολικό κόστος του
προγράμματος, (γ) η δυνατότητα άμεσης εφαρμογής και αξιοποίησης της πληροφορίας στα
πλαίσια της εμπορικής και βιομηχανικής εκμετάλλευσης και (δ) η επιστημονική βάση και
δυνατότητα εκτέλεσης του προγράμματος.

Το Κέντρο Βιοπροοπτικής θα έχει δύο κύριους τομείς:
1. Τομέας Νέων Εξερευνήσεων
2. Τομέας Βασικών Εφαρμογών
Ο πρώτος τομέας θα έχει ως κύριο στόχο την εξερεύνηση αγνώστων μικροβιακών
κοινοτήτων σε νέα περιβάλλοντα, με απώτερο σκοπό (α) την πλήρη χαρτογράφηση του
μικροβιακού πλούτου και της γονιδιακής δυναμικής στην Ελληνική επικράτεια, (β) κατανόηση
της πολυπλοκότητας των μικροβιακών κοινοτήτων και των αλληλεπιδράσεών τους μεταξύ
τους καθώς και με το υπόλοιπο περιβάλλον τους και (γ) κατανόηση των μηχανισμών με τους
οποίους επηρεάζουν και τελικά ελέγχουν κατά πολύ το περιβάλλον τους. Θα δημιουργηθεί
μία Εθνική ηλεκτρονική βάση δεδομένων που θα καταγράφει όλα τα στοιχεία σχετικά με το
περιβάλλον της δειγματοληψίας (π.χ. γεωγραφικές συντεταγμένες, πληροφορίες σχετικές με
31
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
τη θερμοκρασία, αλατότητα, παρουσία οξυγόνου κ.λπ), καθώς και με τη βιοποικιλότητα των
μικροοργανισμών σε κάθε ένα από τα εξερευνούμενα περιβάλλοντα, τη χρονική της
παρακολούθηση (monitoring) σε επιλεγμένα οικοσυστήματα, και την εκτίμηση γονιδιακής
ροής μεταξύ τους με στοχευμένες μελέτες γενετικής πληθυσμών.
Ο δεύτερος τομέας θα έχει ως κύριο στόχο 4 βασικές ενότητες εφαρμογών που
αποτελούν ένα βιοτεχνολογικό άξονα μείζονος Οικονομικής και Εθνικής σημασίας. Η
δημιουργία των Εθνικών δικτύων που αναφέρθηκαν παραπάνω, θα έχει ως μείζονα στόχο
την οργάνωση και ανάπτυξη ανταγωνιστικών Εθνικών προγραμμάτων γύρω από τον άξονα
αυτό.
Οι 4 βασικές ενότητες βιοτεχνολογικών εφαρμογών με εξαιρετική σημασία για την
Εθνική Οικονομία είναι:


1. ΕΝΕΡΓΕΙΑ: Παραγωγή ενέργειας (Βιοενέργεια)
2. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ: Καθαρισμός και Εξυγίανση του περιβάλλοντος
3. ΓΕΩΡΓΙΑ: Κατανόηση μηχανισμών ΦυτοΠαθογένειας/ΑγροΒιοτεχνολογία
4. ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΣ: Προστασία πολιτιστικής κληρονομιάς και αρχαιοτήτων

Επομένως η έναρξη του προγράμματος «Βιοπροοπτική» θα συνοδευτεί με
προκήρυξη ανταγωνιστικών προγραμμάτων για την (α)
καταγραφή
, (β)
μελέτη
και (γ)
ανάλυση
των Εθνικών Μικροβιακών κοινοτήτων (ή και των μικροοργανισμών) και τέλος την
(δ) εμπορική
εκμετάλλευσή τους
Δεδομένου του μεγέθους και της φιλοδοξίας ενός τέτοιου εγχειρήματος, το οποίο θα
επιχειρήσει να μελετήσει για πρώτη φορά το τρίπτυχο γενότυπος-περιβάλλον-φαινότυπος
(49) σφαιρικά και στην πραγματική τρισδιάστατή του υπόσταση, βάση του οποίου θα
επιχειρήσει στη συνέχεια να δώσει ουσιαστικές απαντήσεις και περιβαλλοντικά αποδεκτές
λύσεις, υπολογίζουμε ότι το συνολικό κόστος για κάθε μία από τις διεπιστημονικές προτάσεις
θα είναι περίπου της τάξης των 200.000-300.000 €.
Το σύστημα αυτό των διεπιστημονικών ανταγωνιστικών προγραμμάτων, που είναι
οργανωμένα γύρω από συγκεκριμένες θεματικές ενότητες μείζονος Εθνικής σημασίας, είναι
παρεμφερές ξένων επιτυχημένων μοντέλων που έχουν στόχο τη μεγιστοποίηση των
ωφελειών επιστροφής, τη διεθνή διάκριση και την αριστεία. Ένα τέτοιο πρόγραμμα είναι και
το Αμερικανικό «Γονιδιώματα στην Ζωή» «GTL: Genomes to Life» (50) (βλέπε παρακάτω).
32
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
«Όταν  καταστρέφουμε  το  φυσικό  κεφάλαιο,  δεν  υποσκάπτουμε  μόνο  τα  συστήματα 
υποστήριξης  της  ζωής  μας,  αλλά  και  την  οικονομική  βάση  για  τις  σημερινές  και  τις 
μελλοντικές  γενιές.  Oι  στοχευόμενες  επενδύσεις  σε  αυτό  το  φυσικό  κεφάλαιο  έχουν 
υψηλή απόδοση σε ότι αφορά την ανάπτυξη» (48) 


3.4. Συμβολή στην Εκπαίδευση
(2007-2012)
Επιμόρφωση σε εθνικό, τοπικό, και κοινοτικό επίπεδο για τις περιβαλλοντικές,
οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις της εκμετάλλευσης, διατήρησης και διαχείρισης των
φυσικών μικροβιακών κοινοτήτων.
Αναγνωρίζουμε πως οι περιβαλλοντικές προκλήσεις αυξάνονται διεθνώς και
επιζητούμε τη δημιουργία ενός τεχνολογικά σύγχρονου εθνικού προγράμματος που θα
ετοιμάσει παράλληλα και μια νέα γενιά επιστημονικού δυναμικού για την υπεύθυνη
αντιμετώπιση των προκλήσεων.
Πιστεύουμε πως οι ανθρώπινες δραστηριότητες μπορούν και πρέπει να
πραγματοποιούνται σε αρμονία με το περιβάλλον, χρησιμοποιώντας τις φυσικές πηγές με
τρόπους που θα βοηθούν τη διατήρηση και των ανθρώπων και του περιβάλλοντος.
Πιστεύουμε πως η επίλυση των περιβαλλοντικών προβλημάτων πρέπει να
επιδιώκεται με ισότιμο σεβασμό στις ανθρώπινες και περιβαλλοντικές κοινότητες.
Η διάχυση της γνώσης και η κοινωνική επιμόρφωση μπορεί να γίνει με τη συμβολή
φορέων όπως: (α) το Κέντρο Διάδοσης Επιστημών & Μουσείο Τεχνολογίας (51), που
αποτελεί ένα πολιτιστικό και επιμορφωτικό φορέα μη-κερδοσκοπικού χαρακτήρα και
προσφέρει στο κοινό το κατάλληλο περιβάλλον για τη γνωριμία και την κατανόηση θεμάτων
επιστήμης και τεχνολογίας και παρεμβαίνει σε θέματα πολιτισμού, (β) το Κέντρο
Περιβαλλοντικής Έρευνας και Εκπαίδευσης ΓΑΙΑ (52) το οποίο αποτελεί πρότυπο μιας
νέας προσέγγισης ανθρώπου και φύσης μέσο της δυνατότητάς του να τέμνει με επιστημονική
εγκυρότητα τις σχέσεις έρευνας, παιδείας και πολιτισμού, τα οποία συνθέτουν και τη
μοναδικότητά του, (γ) το Ενυδρείο Κρήτης (CretaQuarium) στις εγκαταστάσεις
Θαλασσόκοσμος του ΕΛΚΕΘΕ αποτελεί από τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του πόλο έλξης
σχολείων από όλη την Ελλάδα και επισκεπτών από όλο τον κόσμο. Αν και λειτουργεί εδώ και
λίγους μήνες έχει δυναμική παρουσία και την υποστήριξη της διεύθυνσης του ΕΛΚΕΘΕ και
των ερευνητικών ομάδων του Θαλασσόκοσμου για την εξέλιξή του σε πρωτοπόρο
εκπαιδευτικό φορέα με εκατέρωθεν επιθυμία συνεργασίας με τη ΓΑΙΑ (δ) συμμετοχή μελών
και ερευνητών του Κέντρου Βιοπροοπτικής σε δια-πανεπιστημιακά προγράμματα σπουδών
και (ε) ημερίδες ενημέρωσης και διάχυσης αποτελεσμάτων στο ευρύτερο, μη ειδικό κοινό.
33
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
3.5. Παραγωγή Νέας Γνώσης και Πνευματικής Ιδιοκτησίας
(2007-2012)

Το 1776, (το έτος της προκηρύξεως της ανεξαρτησίας των Ηνωμένων Πολιτειών), ο
Φιλόσοφος/Οικονομολόγος Adam Smith μας δίδαξε ότι ο πλούτος των Εθνών εξαρτάται από
τρεις κύριους παράγοντες: την εργασία, το κεφάλαιο και τα φυσικά αποθέματα (53). Η γενιά
μας πρόσθεσε ένα τέταρτο, την Πνευματική Ιδιοκτησία, σε όλες τις μορφές της. Τα
δικαιώματα της Πνευματικής Ιδιοκτησίας είναι ένας από τους κύριους μηχανισμούς για να
αποδίδουμε δικαιώματα στη Γνώση.
Παρά το ότι έχουν ήδη αναφερθεί ηθικά προβλήματα και ανησυχίες σχετικά με την
απόκτηση Πνευματικής Ιδιοκτησίας (πατέντας) πάνω από ζωντανούς οργανισμούς, εν
τούτοις, οι εταιρείες και οι διάφοροι χρηματοδοτικοί οργανισμοί επιθυμούν να δουν την
επένδυσή τους να προστατεύεται. Έτσι ακόμα και οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούν να
προστατευθούν κάτω από δικαιώματα Πνευματικής Ιδιοκτησίας (54, 55). Το ίδιο έχει γίνει στο
παρελθόν και με ολόκληρους αλληλουχημένους οργανισμούς, το σύνολο των γονιδίων από
τους οποίους, επίσης μπορεί να προστατευτεί κάτω από τα ίδια δικαιώματα.
Η διαδικασία της απόκτησης δικαιωμάτων Πνευματικής Ιδιοκτησίας είναι αρκετά
πολύπλοκη και χρονοβόρος διαδικασία, με νομικές και ηθικές προεκτάσεις κρατικού και
διεθνούς δικαίου, που μόνο οι ειδικοί στο χώρο γνωρίζουν τις ακριβείς διαδικασίες και τις
λεπτομέρειες. Ο προϋπολογισμός του κέντρου Βιοπροοπτικής θα πρέπει επομένως να
περιέχει τα κατάλληλα επενδυτικά κονδύλια και προς αυτήν την κατεύθυνση, εφόσον η
εξασφάλιση της προστασίας των νέων ανακαλύψεων (είτε σε επίπεδο οργανισμών είτε σε
επίπεδο γονιδίων, ενζύμων και οργανικών ενώσεων) είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την
επαρκή εμπορική τους εκμετάλλευσης σε εθνικό, ευρωπαϊκό και διεθνές επίπεδο.


4. ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΣΤΟΧΩΝ


1.
Προπαρασκευή
(Μάιος-Δεκέμβριος 2006)
α. Οργάνωση και εξάπλωση των Δικτύων Συνεργασίας και Ανάπτυξης
β. Καταγραφή των υπό μελέτη Μικροβιακών Κοινοτήτων
γ. Δημιουργία Βάσης Δεδομένων και Ηλεκτρονική Σελίδα στο διαδίκτυο
δ. Οργάνωση ανταγωνιστικών διεπιστημονικών ομάδων

34
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
2.
Πρώτος Χρόνος
(2007-2008)
α. Δημιουργία και Χρηματοδότηση του Κέντρου Βιοπροοπτική
β. Οργανωτική συνάντηση όλων των μελών, εκλογή διοικητικού και
επιστημονικού συμβουλίου
γ. Προκήρυξη Ανταγωνιστικού Προγράμματος Αλληλούχισης Μικροοργανισμών
και μικροβιακών κοινοτήτων
δ. Επιλογή 3-5 ερευνητικών προγραμμάτων
i. Επιλογή 1-2 μικροοργανισμών ή κοινοτήτων για αλληλούχιση
ii. Επιλογή 2-3 περιβαλλόντων για έναρξη μελέτης
ε. Έναρξη εργασιών των επιλεγμένων προγραμμάτων
στ. Δημιουργία Ηλεκτρονικής Σελίδας του Κέντρου στο διαδίκτυο και ανάρτηση
των προγραμμάτων
ζ. Οργάνωση του πρώτου πανελλήνιου συνεδρίου για εξάπλωση των δικτύων
και των διεπιστημονικών ομάδων συνεργασίας
η. Οργάνωση λογισμικού, μεθοδολογιών και τεχνολογίας για τη γονιδιωματική
ανάλυση

3.
Δεύτερος Χρόνος
(2008-2009)
α. Ανάλυση αποτελεσμάτων των πρώτων αλληλουχημένων μικροοργανισμών ή
κοινοτήτων με υπολογιστικές μεθόδους
β. Δειγματοληψία, Ανάλυση και Χαρακτηρισμός ποικιλομορφίας μικροβιακών
κοινοτήτων, απομόνωση μικροοργανισμών ειδικού ενδιαφέροντος και έναρξη
αλληλούχισής τους σε συνδυασμό με την έναρξη αλληλούχισης δείγματος της
κοινότητας
γ. Έναρξη δημιουργίας βάσεων δεδομένων για συγκριτική ανάλυση της
γενετικής (γονιδιακής) κατανομής των κοινοτήτων και των μικροοργανισμών
τους στον εθνικό μας χώρο
δ. Δεύτερος γύρος προκήρυξης Ανταγωνιστικού Προγράμματος Αλληλούχισης
ε. Επιλογή 3-5 νέων ερευνητικών προγραμμάτων
στ. Έναρξη εργασιών του δεύτερου κύκλου προγραμμάτων
ζ. Οργάνωση σειράς εκπαιδευτικών σεμιναρίων σε όλη τη χώρα από μέλη του
κέντρου, με σκοπό την κοινωνική και επιστημονική επιμόρφωση για τη
δράση και αποτελεσματικότητα του κέντρου
35
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
η. Οργάνωση του δεύτερου πανελλήνιου συνεδρίου για εξάπλωση των δικτύων
και των διεπιστημονικών ομάδων συνεργασίας και παρουσίαση των πρώτων
αποτελεσμάτων

4.
Τρίτος Χρόνος
(2009-2010)
α. Υπολογιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων της αλληλούχισης των
μικροοργανισμών και των κοινοτήτων
β. Αναγνώριση/ανίχνευση γενετικών δεικτών από τα μεταγονιδιωματικά
δεδομένα και συσχέτισή τους με συγκεκριμένα περιβάλλοντα (έναρξη
σύνδεσης του τρίπτυχου γενότυπου-περιβάλλοντος-φαινότυπου) (49)
γ. Αίτηση για την προστασία της Πνευματικής Ιδιοκτησίας που θα προέλθει από
την ανάλυση των αλληλουχημένων μικροβιακών κοινοτήτων
δ. Τρίτος γύρος προκήρυξης Ανταγωνιστικού Προγράμματος Αλληλούχισης
ε. Επιλογή 3-5 νέων ερευνητικών προγραμμάτων
στ. Έναρξη εργασιών του τρίτου κύκλου προγραμμάτων
ζ. Δημιουργία δικτύων με ευρωπαϊκές ομάδες και υποβολή ή συμμετοχή σε
ευρωπαϊκά προγράμματα
θ. Οργάνωση σειράς εκπαιδευτικών σεμιναρίων σε όλην τη χώρα από μέλη του
κέντρου, με σκοπό την κοινωνική και επιστημονική επιμόρφωση για τη
δράση και αποτελεσματικότητα του κέντρου
ι. Οργάνωση του πρώτου διεθνούς συνεδρίου με παρουσίαση των
αποτελεσμάτων του κέντρου

Απολογισμός Πρώτης Φάσης του Προγράμματος (τριετίας) και εξέταση
ανανέωσης για άλλα δύο χρόνια

5.
Τέταρτος Χρόνος
(2010-2011)
α. Επανάληψη των στόχων της πρώτης τριετίας του προγράμματος και
επέκταση σε νέες περιοχές και νέες βιοτεχνολογικές εφαρμογές
β. Δημιουργία «spin-off» βιοτεχνολογικών εταιρειών και εμπορική εκμετάλλευση
των νέων ευρημάτων από τις μελέτες των προηγούμενων χρόνων
γ. Συμμετοχή ομάδων του κέντρου σε ευρωπαϊκά αντίστοιχα προγράμματα

6.
Πέμπτος Χρόνος
(2011-2012)
36
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
α. Επανάληψη των στόχων της πρώτης τριετίας του προγράμματος, και
επέκταση σε νέες περιοχές και νέες βιοτεχνολογικές εφαρμογές
β. Δημιουργία ¨spin-off¨ βιοτεχνολογικών εταιρειών και εμπορική εκμετάλλευση
των νέων ευρημάτων από τις μελέτες των προηγούμενων χρόνων
γ. Συμμετοχή ομάδων του κέντρου σε ευρωπαϊκά αντίστοιχα προγράμματα




5. ΠΙΛΟΤΙΚΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΗΔΗ ΞΕΚΙΝΗΣΕΙ

1. Μεταγονιδιωματική αλληλούχιση και ανάλυση της θαλάσσιας περιοχής στη
Σαντορίνη. Πρόγραμμα συνεργασίας ανάμεσα στο Παν. Αθηνών (Δρ. Αμαλία
Καραγκούνη) και DOE-Joint Genome Institute, USA (Δρ. Νίκος Κυρπίδης).

2. Γονιδιωματική αλληλούχιση και ανάλυση βακτηρίων απομονωμένων από περιοχές
ρυπασμένες με κρεοζιτέλαιο κοντά στα Ιωάννινα. Πρόγραμμα συνεργασίας ανάμεσα
στο Παν. Ιωαννίνων (Δρ. Κωνσταντίνος Δραΐνας) και DOE-Joint Genome Institute,
USA (Δρ. Νίκος Κυρπίδης).

3. Μεταγονιδιωματική αλληλούχιση και ανάλυση της υποθαλάσσιας περιοχής στην
Λέσβο. Πρόγραμμα συνεργασίας ανάμεσα στο Παν. Θεσσαλίας (Δρ. Κωνσταντίνος
Κορμάς) και DOE-Joint Genome Institute, USA (Δρ. Νίκος Κυρπίδης).


6. ΔΙΕΘΝΗ ΠΡΟΤΥΠΑ

Αναγνωρίζοντας το εύρος της σημαντικότητας της μικροβιακής γονιδιωματικής, το
1999 μία διεπιστημονική επιτροπή στις Ηνωμένες Πολιτείες κατέγραψε όλα τα εθνικά
υποστηριζόμενα ερευνητικά προγράμματα. Η καταγραφή αυτή κατέδειξε ότι μεγαλύτερη
επένδυση είναι απαραίτητη για την κατανόηση του μικροβιακού κόσμου, της ποικιλομορφίας
του και των πιθανών εφαρμογών. Έτσι το 2000 δημιουργήθηκε το Διεπιστημονικό
Μικροβιακό Εθνικό Πρόγραμμα, κάτω από την αιγίδα της υποεπιτροπής για την
37
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
Βιοτεχνολογία, του Εθνικού Συμβουλίου για την Έρευνα και Τεχνολογία στις Ηνωμένες
Πολιτείες (56).
Ο στόχος αυτού του Εθνικού Μικροβιακού Προγράμματος (57) είναι να
μεγιστοποιήσει τις ευκαιρίες που προσφέρονται από την μικροβιακή έρευνα μέσω της
γονιδιωματικής προς όφελος της επιστήμης και της κοινωνίας, μέσω της συντονισμένης
διεπιστημονικής προσπάθειας για την ανάπτυξη της έρευνας, υποδομής, εκπαίδευσης και
κοινωνικής ενημέρωσης. Η σημαντικότητα του προγράμματος αυτού για την οικονομία της
χώρας γίνεται εύκολα προφανής αν αναλογιστεί κανείς ότι περισσότεροι από 10 κρατικοί
χρηματοδοτικοί φορείς επενδύουν και υποστηρίζουν ανταγωνιστικά προγράμματα στην
γονιδιωματική των μικροοργανισμών και των κοινοτήτων τους.
Το Ινστιτούτο JGI (58) που ανήκει στο Αμερικανικό Υπουργείο Ενέργειας (Department
of Energy - DOE) είναι ένα τέτοιο ερευνητικό κέντρο του οποίου ο μόνος στόχος είναι να
αλληλουχεί το DNA διαφόρων οργανισμών και να αποκρυπτογραφεί τη Βιολογία τους. Ο
συνολικός ετήσιος προϋπολογισμός για ένα τέτοιο ερευνητικό κέντρο είναι πάνω από 60
εκατομμύρια δολάρια. Οι κύριες θεματικές ερευνητικές ενότητες του Ινστιτούτου αυτού είναι
εξυγίανση του περιβάλλοντος και η παραγωγή ενέργειας. Στην διάρκεια της εφταετούς
περιόδου 1997-2004, το Υπουργείο Ενέργειας μόνο επένδυσε περισσότερα από 110
εκατομμύρια δολάρια για την αλληλούχηση μικροβιακών οργανισμών με εφαρμογές κυρίως
στις παραπάνω ενότητες.
Ένα άλλο πρόγραμμα πάλι του Yπουργείου Eνέργειας (DOE) όπως αναφέρθηκε
παραπάνω είναι ¨Γονιδιώματα στην Ζωή¨ «GTL: Genomes to Life» (50). Το πρόγραμμα
αυτό σχεδιάστηκε με σκοπό την κατανόηση της βιολογίας των αλληλουχημένων
μικροοργανισμών και την ανάπτυξη τεχνολογίας για την κατανόηση των πολλαπλών
δυνατοτήτων που έχουν οι μικροοργανισμοί για τη δημιουργία καινοτομίας στην επίλυση
θεμελιωδών προβλημάτων του Υπουργείου Ενέργειας.
Τέλος, αναγνωρίζοντας την εξαιρετική σημασία που έχει η κατανόηση της
μικροβιακής βιοποικιλότητας και οικοσυστημάτων, το Αμερικανικό Ίδρυμα Εθνικής
Επιστήμης (National Science Foundation) (59) έχει δημιουργήσει από το 1999 ένα ειδικό
πρόγραμμα γιά τη μελέτη των μικροβιακών κοινοτήτων που ονομάστηκε «Μικροβιακά
Παρατηρητήρια» (Microbial Observatories) (60), το οποίο πρόσφατα επεκτάθηκε και στην
μελέτη των «Μικροβιακών Αλληλεπιδράσεων και Διεργασιών (Microbial Interactions and
Processes) (61).


38
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1.
Woese CR and Fox GE (1977) Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the
primary kingdoms. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 74, 5088.
2.
Madigan, M.T., Martinko, J.M and Parker J. (2005) Βιολογία των Μικροοργανισμών.
Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.
3.
Carl Woese, 2001
4.
Dixon B. (2002) Η Αόρατη Δύναμη: Πως τα μικρόβια κυβερνούν τον κόσμο. Πανεπι-
στημιακές Εκδόσεις Κρήτης.
http://www.cup.gr/catalogue/book.asp?bookID=212

5.
Whitman WB, Coleman DC, Wiebe WJ. (1998) Prokaryotes: the unseen majority.
Proc Natl Acad Sci U S A. 95(12):6578-83.
6.
Amman, R.L. et al. (1995) Phylogenetic identification and in situ detection of
individual microbial cells without cultivation. Microbiol. Rev. 59, 143-169
7.
Fleischmann, R.D., et. al. (1995) Whole-genome random sequencing and assembly
of Haemophilus influenzae Rd. Science. 269(5223):496-512.
8.
http://www.genomesonline.org/

9.
Lander, ES, et al. (2001) Initial sequencing and analysis of the human genome.
Science 409(6822):860-921.
10.
http://www3.ebi.ac.uk/Services/DBStats/

11.
Κυρπίδης, Ν., Στραβοπόδης, Δ., Μαργαρίτης, Λ (2000) Βιοπληροφορική: το ιερό
δισκοπότηρο της εξέλιξης. Ελληνική έκδοση του Scientific American.
12.
Ouzounis CA. (2005) Ancestral state reconstructions for genomes. Curr Opin Genet
Dev. 15(6):595-600
13.
Kafatos, FC. And Eisner, T (2004) Unification in the century of Biology. Science 303:
1257.
14.
Νίκη Γουλανδρή, 1996 -
http://www.goulandris-nhm.gr/founders.htm

15.
Schloss PD, Handelsman J. (2005) Metagenomics for studying unculturable
microorganisms: cutting the Gordian knot. Genome Biol. 6(8):229.
16.
Tringe SG, Rubin EM. (2005) Metagenomics: DNA sequencing of environmental
samples. Nat Rev Genet. 6(11):805-14
17.
Breitbart, M., P. Salamon, B. Andresen, J. M. Mahaffy, A. M. Segall, D. Mead, F.
Azam, and F. Rohwer. 2002. Genomic analysis of uncultured marine viral
communities.Proc Natl Acad Sci U S A 99:14250-5.
18.
Breitbart, M., I. Hewson, B. Felts, J. M. Mahaffy, J. Nulton, P. Salamon, and F.
Rohwer. 2003. Metagenomic analyses of an uncultured viral community from human
feces. J Bacteriol 185:6220-3
19.
Schmeisser, C., C. Stockigt, C. Raasch, J. Wingender, K. N. Timmis, D. F.
Wenderoth, H. C. Flemming, H. Liesegang, R. A. Schmitz, K. E. Jaeger, and W. R.
Streit. 2003. Metagenome survey of biofilms in drinking-water networks. Appl Environ
Microbiol 69:7298-309.
20.
Breitbart, M., B. Felts, S. Kelley, J. M. Mahaffy, J. Nulton, P. Salamon, and F.
Rohwer. 2004. Diversity and population structure of a near-shore marine-sediment
viral community. Proc R Soc Lond B Biol Sci 271:565-74.
21.
Tyson, G. W., et al. (2004) Community structure and metabolism through
reconstruction of microbial genomes from the environment. Nature 428:37-43.
22.
Venter, J. C., et al. (2004) Environmental genome shotgun sequencing of the
Sargasso Sea. Science 304:66-74.
39
Εθνικό Πρόγραμμα ¨Μικροβιόκοσμος¨
23.
Hallam SJ, Putnam N, Preston CM, Detter JC, Rokhsar D, Richardson PM, DeLong
EF (2004) Reverse methanogenesis: testing the hypothesis with environmental
genomics. 305¨1457-62
24.
Tringe, S. G., et al. (2005). Comparative metagenomics of microbial communities.
Science 308:554-7.
25.
Noonan JP, Hofreiter M, Smith D, Priest JR, Rohland N, Rabeder G,
Krause J
, Detter
JC, Paabo S, Rubin EM. (2005) Genomic sequencing of Pleistocene cave bears.
Science 309, 597-9
26.
Edwards, R. A., B. Rodriguez-Brito, L. Wegley, M. Haynes, M. Breitbart, D. M.
Peterson, M. O. Saar, S. Alexander, E. C. Alexander, Jr., and F. Rohwer. 2006. Using
pyrosequencing to shed light on deep mine microbial ecology under extreme
hydrogeologic conditions. BMC Genomics 7:57.
27.
Poinar HN, Schwarz C, Qi J, Shapiro B, Macphee RD, Buigues B, Tikhonov A, Huson
DH, Tomsho LP, Auch A, Rampp M, Miller W, Schuster SC. (2006) Metagenomics to
paleogenomics: large-scale sequencing of mammoth DNA. Science 311, 392-294
28.
Carl Woese, 1998
29.
http://grants.nih.gov/grants/guide/rfa-files/RFA-HG-04-003.html

30.
http://phage.sdsu.edu/~rob/Edwards_RCG.pdf

31.
Πατρινός Α. (2005) Συνέντευξη στο περιοδικό Καινοτομία της ΓΓΕΤ. Τεύχος 49.
http://www.ekt.gr/content/img/product/65691/12-15.pdf

32.
Οι ρίζες της ΕΞΕΛΙΞΗΣ στους βράχους του Αιγαίου (2006) Εφημερίδα το Βήμα.
Κυριακή 7 Μαΐου 2006 - Αρ. Φύλλου 14755.
http://tovima.dolnet.gr/print_article.php?e=B&f=14755&m=H02&aa=1

33.
Σουφλέρη, Ι. (2000) Τι γυρεύει η NASA στη Σαντορίνη. Εφημερίδα το Βήμα. Κυριακή