Ενότητα 1

ΠΕ1: Περιβαλλοντική Γενετική – Γονιδιωματική

Οι αυξημένες ανθρωπογενείς πιέσεις και η κλιματική κρίση έχουν επιφέρει μεγάλες και ανησυχητικές αλλαγές στη λειτουργία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων και των υπηρεσιών που προσφέρουν. Ως εκ τούτου, η ποιοτικότερη και σε τρέχοντα χρόνο παραγωγή γνώσης που αφορά στην πολυπλοκότητα των συστημάτων αυτών κρίνεται επιτακτική. Το παρόν αποκρίνεται στην ανάγκη αυτή βελτιώνοντας μια ολιστική προσέγγιση μελέτης και ερμηνείας της θαλάσσιας βιοποικιλότητας σε τρεις κατευθυντήριες γραμμές. Η πρώτη αφορά στην κλιματική κρίση σε συνέχεια των άμεσων ανθρωπογενών παρεμβάσεων (όπως αυτή της διώρυγας του Σουέζ ,1869), που ευνόησαν την εισβολή ειδών της Ερυθράς Θάλασσας στη Μεσόγειο (Λεσσεψιανή μετανάστευση) και τη μετατόπιση της ισορροπίας των οικοσυστημάτων της ευρύτερης περιοχής. Η προσέγγιση γίνεται με την εφαρμογή μεθόδων πληθυσμιακής και συγκριτικής γονιδιωματικής. Η δεύτερη αφορά στις επιδράσεις της κλιματικής κρίσης σε οργανισμούς δείκτες (θαλάσσια μαλάκια) οι οποίες διερευνώνται τόσο σε φυσικές όσο και σε πειραματικές συνθήκες με μεθόδους βραχυχρόνιας αλλά και μακροχρόνιας απόκρισης (μέθοδοι μικρο-τομογραφίας, επιγενετικών μηχανισμών και γονιδιωματικής τοπίου αντίστοιχα). Η τρίτη, αφορά τη βελτίωση της πρόσβασηςστο βενθικό διαχωριστικό στρώμα της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας με νέες δειγματοληπτικές μεθόδους. Παράλληλα η χρήση τόσο κλασσικών όσο και μεθόδων γονιδιωματικής (DNA barcoding/ metabarcoding) για τη μελέτη της βιοποικιλότητας και η διερεύνηση των φυσικών και βιογεωχημικών παραμέτρων, δίνουν μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για την αλληλεπίδραση του βένθους και της στήλης νερού μέσα από τη διαχωριστική επιφάνεια νερού-ιζήματος.

Στόχοι υποενότητας 1.1 (ΠΕ1.1)

Η μελέτη σε επίπεδο γονιδιώματος λεσσεψιανών μεταναστών για την κατανόηση των εξελικτικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα κατά την εισβολή.
Η μελέτη σε επίπεδο γονιδιώματος του μαγιάτικου, ενός από τα νέα ψάρια ιχθυοκαλλιεργειών με ραγδαία ανάπτυξη και η δημιουργία μιας βάσης δεδομένων διαθέσιμης για μελλοντικές εφαρμογές γενετικής βελτίωσης του είδους.

Στόχοι υποενότητας 1.2 (ΠΕ1.2)

Συγκριτική μορφολογία με τη χρήση micro-CT ασβεστολιθικών δομών σε θαλάσσια μαλάκια μετά την υποβολή τους σε διαφορετικές πειραματικές συνθήκες (μειωμένο pH και αυξημένη θερμοκρασία), σύμφωνα με τα σενάρια κλιματικής αλλαγής.
Διερεύνηση της επιγενωμικής επίδρασης μικρών RNA (small or microRNAs) σε άτομα ενός είδους θαλάσσιου μαλάκιου που έχουν υποστεί μεταβολές θερμοκρασίας και pH.
Μελέτη της γονιδιωματικής του θαλάσσιου τοπίου ενός είδους θαλάσσιου μαλακίου, με τη συσχέτιση γενωμικών προτύπων με περιβαλλοντικές παραμέτρους και περιγραφή του βαθμού επικοινωνίας (connectivity) μεταξύ περιοχών, των παραμέτρων που την επηρεάζουν και της προσαρμοστικότητας των πληθυσμών στις μεταβολές.

Στόχοι υποενότητας 1.3 (ΠΕ1.3)

Η διερεύνηση της ποικιλότητας του βενθικού διαχωριστικού στρώματος της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας του κόλπου του Ηρακλείου με χρήση μιας νέας μεθόδου βενθικής δειγματοληψίας με τη μετασκευή ενός υπερβενθικού ελκήθρου με στόχο την προσομοίωση της «φυσικής» επαναιώρησης των επιφανειακών ιζημάτων και οργανικών συστατικών σε αυτό. Η εκτίμηση της ποικιλότητας θα γίνει με χρήση κλασικών μεθόδων ταξινομίας και μελέτης βιοκοινοτήτων και με σύγχρονες τεχνικές γονιδιωματικής, ενώ παράλληλα θα γίνει μελέτη των μεταβολών των φυσικών και βιογεωχημικών παραμέτρων.

Ενότητα 2

ΠΕ2: ΥΔΑΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ

Οι υδατοκαλλιέργειες αποτελούν τον δυναμικότερα αναπτυσσόμενο κλάδος ζωικής παραγωγής προϊόντων διατροφής παγκοσμίως. O μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης από το 1970 πλησιάζει το 10%, όταν ο αντίστοιχος μέσος ρυθμός αύξησης για την αλιεία και τη χερσαία παραγωγή ζώων είναι κατά πολύ μικρότερος. Περίπου το 50% των ιχθύων που προορίζονται για ανθρώπινη κατανάλωση προέρχεται από την ιχθυοκαλλιέργεια, ενώ η αυξανόμενη ζήτηση σε ψάρια τα επόμενα χρόνια αναμένεται να καλυφθεί από την ιχθυοκαλλιεργητική παραγωγή. Η ιχθυοκαλλιέργεια επίσης θεωρείται και από τις πλέον φιλικές προς το περιβάλλον πρακτικές παραγωγής προϊόντων διατροφής. Τα προϊόντα της αποτελούν την αποδοτικότερη μέθοδο παραγωγής ζωικής πρωτεΐνης. Η Ελλάδα, τα τελευταία χρόνια, ανταποκρινόμενη έγκαιρα στις διαμορφούμενες προκλήσεις και προοπτικές στην παραγωγή προϊόντων υδατοκαλλιέργειας, παρουσίασε μία εντυπωσιακή ανάπτυξη στον τομέα αυτό και αναπτύχθηκε με ρυθμούς που την κατέστησαν ως μία τις μεγαλύτερες παραγωγούς τσιπούρας και λαβρακιού στην ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου. Για τη βιωσιμότητα του, όμως ο κλάδος σήμερα καλείται να λύσει διάφορα παραγωγικά θέματα που σχετίζονται κυρίως με τις ασθένειες, τη διατροφή και την αναπαραγωγή εκτρεφόμενων ιχθύων. Συγκεκριμένα η αναγκαιότητα εύρεσης νέων και αποτελεσματικών αντιμικροβιακών ουσιών, οι πιέσεις που ασκεί η παραγωγή ιχθυοτροφών στα φυσικά αποθέματα ιχθυοπληθυσμών και η αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων (παρενέργειες), αλλά και η βελτίωση της τεχνολογίας αναπαραγωγής των ιχθύων αποτελούν κάποιες από τις σημαντικές προτεραιότητες της βιομηχανίας. Αυτές οι προτεραιότητες καλύπτονται στη συγκεκριμένη ενότητα με τρεις κατευθυντήριες γραμμές. Η πρώτη αφορά την αξιολόγηση νέων αντιμικροβιακών ουσιών για την αντιμετώπιση σοβαρών παθολογικών καταστάσεων στην εκτροφή θαλάσσιων ψαριών. Η δεύτερη σχετίζεται με τις εναλλακτικές ιχθυοτροφές για βιώσιμη ιχθυοκαλλιέργεια και τη μελέτη των αντιδιατροφικών παραγόντων. Και η τρίτη βασίζεται στη βελτίωση της παραγωγής σπέρματος εκτρεφόμενων ψαριών και εκτίμηση της ποιότητάς του με χρησιμοποίηση Computer Assisted Sperm Analysis (CASA).

Στόχοι υποενότητας 2.1 (ΠΕ2.1)

Η χρωματογραφική ανάλυση συγκεκριμένων αντιμικροβιακών (florfenicol, praziquantel) με σύγχρονες μεθόδους ανίχνευσης μετά από χορήγησή τους σε εκτρεφόμενα ψάρια.

Στόχοι υποενότητας 2.2 (ΠΕ2.2)

Ο προσδιορισμός επιπέδων επιλεγμένων ΑΝΤς πριν και μετά τη διαδικασία παραγωγής των ιχθυοτροφών, μέσω εξώθησης και η μελέτη των επιπτώσεων των ΑΝΤς στην αύξηση βάρους, εκμετάλλευση της τροφής και υγεία των υπό δοκιμή ειδών. Τα αποτελέσματα του έργου θα συνεισφέρουν στη διατροφική βελτίωση βιώσιμων πηγών διατροφής των μεσογειακών εκτρεφόμενων ψαριών.

Στόχοι υποενότητας 2.3 (ΠΕ2.3)

· Η βελτίωση συστημάτων προσομοίωσης περιβαλλοντικών συνθηκών (θερμοκρασίας και ποιότητας νερού) σε εκτρεφόμενους γεννήτορες θαλάσσιων ψαριών, η εφαρμογή μεθόδων βελτίωσης της παραγωγής σπέρματος σε υφιστάμενα (πχ. κρανιός) και αναδυόμενα (πχ. μαγιάτικο) εκτρεφόμενα είδη και η ανάπτυξη αυτοματοποιημένων μεθόδων αξιολόγησης σπέρματος με τη χρήση Computer Assisted Sperm Analysis (CASA).

Ενότητα 3

ΠΕ3: ΟΡΙΖΟΝΤΙΕΣ ΠΛΑΤΦΟΡΜΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ, ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ, ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΧΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Ο γενικός στόχος της Ενότητας αυτής είναι η ανάπτυξη και διάθεση οριζόντιων πλατφορμών παραγωγής, αποθήκευσης, ανάλυσης και διάχυσης δεδομένων από το ΙΘΑΒΒΥΚ προς τους ερευνητές του, την επιστημονική κοινότητα και τους ενδιαφερόμενους φορείς (stakeholders). Ως οριζόντιες πλατφόρμες νοούνται εκείνες οι οριζόντιες υποδομές του Ινστιτούτου, οι οποίες αναπτύσσονται και χρησιμοποιούνται ως επιστημονικά εργαλεία και αποτελούν προωθητήρες της επιστημονικής γνώσης και ταυτόχρονα άξονες ανάπτυξης του Ινστιτούτου. Ο λειτουργικός τους ρόλος είναι να προσφέρουν στους χρήστες μοναδικές ερευνητικές υπηρεσίες, συχνά διαδικτυακές και σε πολλαπλά επίπεδα της ερευνητικής καθημερινής λειτουργίας και πρακτικής.

Στόχοι υποενότητας 3.1 (ΠΕ3.1)

η υποστήριξη των επιμέρους ερευνητικών ομάδων από σύγχρονα πληροφορικά συστήματα, η οποία θα επιτρέπει την διαλειτουργικότητα και τη σύνθεση των δεδομένων, μεθόδων και αναλύσεων της κάθε ομάδας.
η συλλογή μεταδεδομένων και δεδομένων βιοποικιλότητας από το ΙΘΑΒΒΥΚ, επισημειωμένων σύμφωνα με προτεινόμενα επιστημονικά πρότυπα και η καταχώρησή τους τόσο σε τοπικές, όσο και σε παγκόσμιες βάσεις δεδομένων

Στόχοι υποενότητας 3.2 (ΠΕ3.2 Στοχευμένη Πρωτεωμική)

Σύγκριση υπαρχόντων εργαλείων βιοπληροφορικής για στοχευμένη πρωτεωμική.
Δημιουργία τυποποιημένης διαδικασίας λειτουργίας (Standard Operating Procedure) για την ανάπτυξη μεθόδων στοχευμένης πρωτεωμικής που θα επιτρέπουν τη μελέτη ενζυματικών διαδικασιών ακόμα και σε πολύπλοκα μικροβιακά συστήματα (targeted metaproteomics).