La vasculatura de la retina presenta características especiales ya que es fundamental que los vasos no interfieran el paso de la luz, que debe atravesar la retina para llegar a los fotoreceptores. El pequeño calibre de los capilares retinianos, junto con los elevados requerimientos metabólicos, hace que la regulación del flujo sanguíneo sea fundamental para el correcto mantenimiento de la homeostasis de la retina. La vasculatura retiniana no presenta inervación, por lo que la influencia de estimulación por parte del sistema nervioso autónomo queda excluida. Además, la barrera hematorretiniana aísla a la retina del efecto tanto de hormonas circulantes como de neurotransmisores. Por lo tanto, la función de la vasculatura retiniana debe efectuarse a través mecanismos locales de regulación del flujo. Los anillos arteriolares son estructuras singulares que aparecen en las ramificaciones laterales de las arteriolas de la retina. Dichas estructuras fueron definidas a mediados del siglo pasado por la presencia de acúmulos de material PAS positivo junto con un aumento de la celularidad. Estudios recientes, evidencian, además, la expresión especifica de ciertos genes en dichas ramificaciones. De todos modos, la mayoría de los estudios que versan sobre el anillo arteriolar son antiguos e incompletos. Por lo tanto, tanto la estructura como la función de los anillos aun deben ser elucidadas. Nuestros resultados han confirmado la presencia los anillos arteriolares en la retina del ratón, en la que aparecen como una estructura cónica e hipercelular de material intensamente teñido mediante PAS. La unión especifica de lectinas, junto con la digestión con amilasa salivar, han determinado que esta tinción especifica con PAS se debe a un incremento del contenido en glucógeno en la células que forman el anillo arteriolar. El profundo análisis morfológico del anillo arteriolar evidenció tres componentes distintos en su estructura: las células endoteliales, las células intersticiales (ICs) y las células musculares lisas. Cada uno de estos componentes presentó un fenotipo estructural y molecular distintivo. De este modo, las células endoteliales mostraron una disminución de la expresión de CD31, junto con un incremento en las expresiones tanto de NADPH diaforasa como del factor de von Willebrand (vWF). Por lo tanto, estos resultados sugieren que las células endoteliales del anillo arteriolar son capaces de inducir vasodilatación así como de mantener un ambiente antitrombótico. En el anillo arteriolar, las células musculares lisas presentaron un cambio en la orientación para abrazar el origen de la arteriola colateral. Esta disposición particular podría indicar una actividad de tipo esfínter mediante un abultamiento de las células del anillo hacia el interior de la luz vascular. Además, el análisis ultraestructural evidenció la existencia de uniones de tipo peg-and-socket entre las células musculares lisas del anillo arteriolar. Este resultado sugiere una contracción del anillo arteriolar coordinada mediante tracción. Asimismo, el incremento de expresión de los principales componentes de la membrana basal, colágeno IV, laminina y fibronectina, evidenció un posible refuerzo de esta. Del mismo modo, una disminución en la colocalización entre colágeno IV y laminina sugiere un cambio en la organización de la membrana basal en el anillo arterial. Las ICs se describen como una nueva población celular en el anillo arteriolar. La morfológía de estas células concordó completamente con el “estándar de oro” de características ultraestructurales establecido para la identificación de las células intersticiales de Cajal. Más aun, las presuntas células intersticiales de Cajal encontradas en el anillo expresaron marcadores específicos de éstas tales como Ano1 y CD44, pese a que la expresión de c-kit nunca se observó. El patrón diferencial en la distribución de los filamentos de F-actina, junto con el incremento en la expresión de -actina y la falta de - SMA, permitieron diferenciar de forma más evidente las ICs de las células musculares lisas en el anillo arteriolar. Los estudios funcionales han sugerido que las ICs del anillo arteriolar llevan a cabo funciones de actividad marcapasos, neuromodulación y mecanotransducción. La alteración del flujo sanguíneo es un evento temprano en enfermedades de la retina como la retinopatía diabética y la retinopatía hipertensa, las mayores causas de ceguera y déficit visual en el mundo. Por lo tanto, la función del anillo arteriolar, así como sus alteraciones durante la retinopatía, pueden ser de interés para el discernimiento de la patofisiología de las retinopatías vasculares. El análisis de los anillos arteriolares en un modelo de diabetes tipo 2 (el ratón db/db) evidenció una alteración en el almacenamiento de glucógeno en las ICs del anillo arteriolar. Además, los estudios en un modelo de hipertensión (el ratón transgénico KAP) mostraron un decremento en la expresión de Ano1 en las ICs durante la retinopatía hipertensa, sugierendo una pérdida de función de los canales de cloro activados por calcio. Por lo tanto, las alteraciones observadas en las ICs podrían producir una pérdida de funcionalidad del anillo arteriolar que conduciría a una alteración en la regulación del flujo sanguíneo durante la retinopatía. Los anillos arteriolares también se han encontrado en la retina humana. Estudios preliminares sugieren que, del mismo modo que ocurre en el ratón, estas estructuras se alteran durante la retinopatía. En conjunto, los resultados obtenidos sugieren que el anillo arteriolar está dotado de características moleculares, estructurales y funcionales que le confieren un papel clave en la regulación del flujo sanguíneo tanto en condiciones fisiológicas como durante la retinopatía. / Retinal vasculature shows special characteristics in order to minimize the interference with the light path, which passes through the entire retina to reach the external segment of photoreceptors. The small size and sparse distribution of retinal capillaries, together with the high metabolic demand, makes retinal homeostasis highly dependent on blood flow regulation. Retinal blood vessels are not innervated. Thereby, the influence of autonomic nerve stimulation can be excluded. In addition, blood-retinal barrier isolates the retina from the effect of circulating hormones and neurotransmitters. Thus, for its function retinal vasculature must be controlled through finely tuned local regulatory blood flow mechanisms. Arteriolar annuli are singular structures occurring at side-arm branching sites of retinal arterioles. These structures were defined in the mid last century by the presence of increased PAS-positive material and increased cellularity. Moreover, a recent study has evidenced the specific expression of certain genes at the arteriolar branching points. However, most of the studies dealing with arteriolar annuli are out of date and incomplete. Thus, both structure and function remain to be elucidated. Our results have confirmed the presence of arteriolar annuli in mouse retina, appearing as a conical hypercellular structure of intensely PAS stained material. Lectin specific binding and salivary amylase digestion have determined that specific PAS stain is mainly due to increased glycogen content in cells forming the arteriolar annuli. Detailed morphological analyses of arteriolar annuli have evidenced three different components: endothelial, intersticial (ICs) and smooth muscle cells, showing a distinctive structural and molecular phenotype. In this regard endothelial cells show decreased expression of CD31, together with enhanced NADPH diaphorase and von Willebrand factor (vWF) expression. Thus, suggesting that annuli endothelial cells are able to induce vasodilatation and to maintain an antithrombotic milieu. Smooth muscle cells in the annuli appeared reoriented embracing the origin of the collateral arteriole. This particular disposition could indicate a sphincter-like activity by bulging annuli cells to the arteriolar lumen. In addition, ultrastuctural analysis evidenced the existence of peg-and-socket junctions between smooth muscle cells of arteriolar annuli. This result suggests a stretch-coordinated annuli contraction. Furthermore, a possible reinforcement of basement membrane was evidenced by increased expression of its main components, including collagen IV, laminin and fibronectin. A diminished colocalization of collagen IV and laminin, suggest a change in the organization of basement membrane in arteriolar annuli. ICs have been described as a new cell population in the arteriolar annuli. These cells showed features matching the “gold standard” ultrastructural features established for the intestinal Interstitial Cajal cells identification. In addition, annuli presuntive Interstitial Cajal cells expressed specific markers of these cells, such as Ano1 and CD44, although c-kit expression could not be observed. A distinctive pattern of distribution of F-actin filaments, together with an increased expression of -actin and a lack of -SMA allowed further differentiation between annuli ICs and vascular smooth muscle cells. Functional studies suggest that annuli ICs perform functions of: pacemarker activity, neuromodulation and mechanotransduction. Blood flow alteration is an early event in retinal diseases, such as diabetic and hypertensive retinopathies, which are the two major causes of blindness and visual impairment worldwide. Thus, the function of arterial annuli and their alterations during retinopathy could be of interest in order to understand the physiopathology of vascular retinopathy. The analyisis of arteriolar annuli in model of diabetes type II (db/db mice) evidenced impaired glycogen storage in annuli ICs. In addition, the studies in a model of hypertension (KAP transgenic mice) evidenced a decreased expression of Ano1 in annuli ICs during hypertensive retinopathy, suggesting a loss of function of calcium-activated chloride channels. Thus, alterations observed in the retinal ICs could induce an impaired function of arteriolar annuli driving to dysregulation of blood flow during retinopathy. Moreover, arterial annuli are present in man retina. Preliminary results, as happens in mice, may suggest its alteration during retinopathy Taken together, obtained results suggest that arteriolar annuli are endowed with specific molecular, structural and functional characteristics which allow playing a key role in the retinal blood flow regulation in health and during retinopathy.

Aquest treball de recerca investiga la formació en valors ètics dels professionals de les TIC amb l’objectiu de destacar un marc educatiu on portar a terme el procés d’aprenentatge dins de les escoles d’enginyeria. Aquest marc educatiu s’estudia a través de tres eixos principals: quin paper juga l’ètica dins del context de les TIC; quines implicacions morals té l’ètica professional; quins són els requeriments educatius essencials necessaris per tal que els professionals de les TIC puguin desenvolupar un perfil ètic adequat. Conseqüentment, les principals contribucions d’aquest treball són dues. En primer lloc, detectar les implicacions morals de la tecnologia i com aquestes configuren i influencien l’exercici pràctic diari del professional de les TIC. En segon lloc, proveir els estudiants de les escoles d’enginyeria d’una ètica professional, la qual és implementada mitjançant un conjunt de recursos metodològics i pedagògics, per tal d’ensenyar-los a treballar d’acord amb els valors socials conjunturals, els quals són la base per a un ensenyament ètic adient. Els enfocaments de recerca sobre els quals basem aquest estudi són tres: l’hermenèutica, l’ètica discursiva i l’ètica de la virtut, aplicades a l’àmbit de l’ètica professional. Aquests mitjans busquen suscitar i representar els diferents punts de vista i experiències dels estudiants quan s’enfronten a dilemes morals. Per això, aquests plantejaments de recerca, conjuntament amb les eines d’aprenentatge corresponents permeten als estudiants augmentar la seva consciència respecte les qüestions ètiques relacionades amb la seva construcció moral, alhora que desenvolupen l’expertesa tècnica pròpia de la titulació d’enginyeria. Així doncs, la proposta presentada proporciona un marc de treball que consta d’un conjunt educatiu de recursos basats en eines d’aprenentatge que permeten la reflexió de qüestions ètiques i l’assoliment d’un ensenyament centrat en la millora pràctica de l’estudiant d’enginyeria. Els resultats d’aquest estudi culminen amb les conclusions següents: 1. La necessitat d’emfatitzar que el comportament ètic és sempre necessari en l’exercici d’una professió social com l’enginyeria, però no només quan les coses van malament. 2. La incorporació d’una dimensió ètica que ens permeti analitzar les accions, les conseqüències i les responsabilitats respecte a la relació existent entre la tecnologia i la professió de l’enginyeria tenint en compte el context social on es desplega. 3. La cerca d’una ètica amb característiques pròpies implementada a través de mètodes, eines d’aprenentatge i recursos tecnològics. Tot això amb la mirada posada a realitzar bones pràctiques que potenciïn la sensibilitat ètica entre els estudiants d’enginyeria. Basant-nos en els resultats anteriors, el professorat i l’alumnat dels graus d’enginyeria, on les tecnologies de les TIC tenen un paper rellevant i de lideratge, haurien de ser capaços d’avaluar com aborden l’ensenyament i l’aprenentatge ètic professional, si apunten per promoure una professió de qualitat i d’un evident vincle social, basada en una plena consciència de l’ètica dins de l’actual món professional de les TIC. / This study investigates the training in ethical values of ICT professionals with a view to highlighting an educative framework from which to carry out the learning process within engineering schools. This educative framework is explored through the following central points: what is the role of ethics within the context of ICT; what moral implications professional ethics has; what are the essential educative requirements that ICT professionals need to develop an appropriate ethical profile Consequently, the study’s principal contributions are twofold. On one hand, identifying moral involved with technology and how these shape the daily practical exercise in the scope of ICT professionals. On the other hand, providing the students of engineering schools with professional ethics by means of a set of methodological and pedagogical resources, in order to train students to work in accord with the relevant social values on which suitable ethics instruction is based. The research approaches employed in this study are three: the hermeneutic approach, the discursive ethics and the virtue ethics, applied within the field of professional ethics. These methods seek to elicit and represent the different perspectives and experiences of the students when facing ethical dilemmas. Thus, this research work approaches jointly the corresponding set of learning tools that allow students to raise their awareness regarding the ethical issues related to their moral construction, at the same time as they develop the technical expertise typical of an engineering degree. So this proposal provides a framework that consists of a set of educational resources based on learning tools that allow the deliberation of ethical issues, and the fulfilment of a training process aimed at the experiential improvement of the student of engineering. The study’s findings culminate in the following remarks: 1. The necessity of emphasizing that ethical behaviour is always appropriate in the exercise of a social profession such as engineering, not only when things goes wrong. 2. The incorporation of an ethical dimension that allows us to analyse the actions, outcomes and responsibilities with regard to the existing relationship between technology and the engineering profession taking into account the social context in which it is deployed. 3. The search for an ethics with typical features implemented through appropriate methods, learning tools, and technological resources. All of this with the aim of achieving good practice which strengthens ethical sensitivity among the students of engineering. Based on the preceding results, teaching staff and the student body of engineering degrees, where ICT technologies have an prominent and leading role, should be able to evaluate how they approach ethical professional training and learning, if they aim to promote a profession of quality and of clear social connectivity, based on a full awareness of the ethics within the current ICT professional world.

En l’actualitat, la industria farmacèutica utilitza la tecnologia basada en el cultiu in vitro de cèl·lules animals per a la producció de compostos d’elevat interès terapèutic i també, com a model biològic per assajar l’activitat de nous fàrmacs. Moltes empreses fan ús d’aquesta tecnologia ja que es tracta del sistema biològic més apropiat per obtenir proteïnes complexes. Tot i així, pel que fa a l’ús de cèl·lules animals, existeixen una sèrie de limitacions importants, entre les que es troba la pèrdua de viabilitat de les cèl·lules en cultiu, degut a l’activació del procés de mort cel·lular programada o apoptosi. La principal causa de l’activació d’aquest tipus de mort cel·lular és l’esgotament de determinats nutrients essencials o factors de creixement i l’acumulació de metabòlits tòxics per a la cèl·lula al llarg del cultiu. L’apoptosi representa un greu inconvenient a nivell del cultiu in vitro en bioreactors, ja que disminueix dràsticament la viabilitat del cultiu i, en conseqüència, la productivitat del bioreactor. En aquest treball, s’han utilitzat cèl·lules murines d’hibridoma KB26.5 productores de la immunoglobulina IgG3, transfectades amb el gen bhrf1 i s’ha comprovat com aquesta modificació és capaç de reduir el nivell de mort per apoptosi, i garantir la supervivència de les cèl·lules durant un període on hi ha una situació d’inducció a l’apoptosi. Aquesta capacitat s’ha observat en dos sistemes de cultiu cel·lular com són el discontinu i la perfusió. Aquest últim sistema de cultiu s’ha posat en evidència que, a més de conferir una major resistència a la mort cel·lular, BHRF1 afecta al cicle cel·lular tant sols en els moments de limitació de nutrients. Aquestes observacions han portat a estudiar els efectes intracel·lulars de BHRF1 per entendre com l’expressió d’aquest gen víric era capaç de produir aquests efectes fenotípics. S’ha determinat que BHRF1 no es limita tant sols a l’aturada de l’apoptosi a nivell mitocondrial, sinó que és capaç d’influir en diverses rutes que intervenen en processos vitals per la cèl·lula. Les anàlisi realitzades amb microarrays de DNA han revelat la capacitat de BHRF1 d’induir de forma diferencial l’expressió de gens relacionats amb l’apoptosi, el cicle cel·lular, la ruta Akt/mTOR i la via de JNK. A més, estudis realitzats mitjançant PCR en temps real han indicat que, tant sols en condicions inductores de l’apoptosi, es produeix una sobreexpressió de bcl2 en les cèl·lules KB26.5 transfectades amb el gen bhrf1, indicant que hi ha una relació entre les dues proteïnes codificades per aquests gens. Per tal de veure els efectes de la sobreexpressió de bcl2 s’han utilitzat inhibidors químics específics per la proteïna Bcl-2. Com a resultat s’ha anul·lat la resistència a l’apoptosi per part d’aquelles cèl·lules amb expressió de BHRF1. La sobreexpressió de bcl2 es pot relacionar, a més, amb l’aturada observada del cicle cel·lular en la fase G1. La relació entre BHRF1 i Bcl-2 no s’ha constatat a través d’una interacció directa, ja que tant sols s’han vist interaccions de BHRF1 amb la proteïna proapoptòtica Bim i amb VRK2, relacionada amb la ruta JNK. Aquestes interaccions proteiques poden explicar la conservació de la integritat mitocondrial que s’ha observat en aquelles cèl·lules amb presència de BHRF1 i la resistència a l’apoptosi en condicions d’estrès. En aquest treball s’ha determinat també que BHRF1 és una proteïna exclusivament mitocondrial, ja que aquesta no varia la seva localització cel·lular tant en un context d’alta viabilitat cel·lular com d’apoptosi, per tant les interaccions proteiques s’han de donar a nivell del mitocondri. / Now a day the pharmaceutical industry uses the in vitro animal cell culture technology for the production of elevated therapeutic interest products as well as biological model for the assay of novel drugs. Many corporations use this technology as the best approach to obtain complex molecules. Notwithstanding there are several important drawbacks on the animal cell culture. Among them there is the loose of viability in cultured cells due to the activation of the programed cell death or apoptosis. The main origin of the apoptosis triggering is the essential nutrient or growth factors deprivation and the accumulation of harmful metabolites during the cell culture. Apoptosis represents a major inconvenient for the in vitro cell culture in bioreactors as is responsible for the dramatic cell viability reduction and consequently a decrease in productivity. The IgG3 producing murine hybridoma cells KB26.5 have been used in this thesis. These cells have been transfected with bhrf1 gene and it was checked that this particular modification was able to reduce the number of apoptotic cells and ensure cell survival in proapoptotic conditions. This ability was observed in two cell culture systems such as batch and perfusion. The later culture system clearly showed that BHRF1 directly affects to the cell cycle only in a nutrient limitation situations. These observations led to a deep study of the BHRF1 intracellular effects to understand how the expression of this gene was able to generate those phenotypical effects. It was determined that the cellular effect of BHRF1 was not only constricted to prevent the apoptosis by itself at a mitochondrial level, but also was able to influence on several essential pathways. Microarray analysis unveiled the BHRF1 capability to differentially induce gene expression related to apoptosis, cell cycle, Akt/mTOR and JNK pathways. Moreover studies using real time PCR showed, only under apoptotic conditions, an over expression of bcl2 in KB26.5 transfected cells with bhrf1 gene. This indicates that exist a relationship between both proteins. In order to see the effect of the bcl2 overexpression two chemical inhibitors for Bcl-2 were used; BHRF1 expressing cells did not exhibit apoptosis resistance. The overexpression of bcl2 can be related with G1 arrest observed under apoptotic conditions in BHRF1 expressing cells in the cell culture systems used. It was not determined a direct interaction between BHRF1 and Bcl-2, even though a direct interaction between BHRF1 and the proapoptotic protein Bim and the JNK pathway related protein VRK2 were observed. Those interactions must take place in the mitochondria as it was observed that BHRF1 was a fully mitochondrial protein.

El objetivo de este estudio es la generación ex-vivo de eritrocitos a partir de la maduración y diferenciación de células CD34+ purificadas de sangre de cordón umbilical. El desarrollo de la terapia celular y la generación de diferentes tipos celulares a partir de células madre ha abierto el campo a la producción de diferentes componentes sanguíneos, entre ellos los eritrocitos, a partir de células madre hematopoyéticas (células CD34+). Existen diferentes fuentes de células CD34+, siendo el cordón umbilical una fuente de fácil acceso y donde éstas presentan una mayor capacidad de expansión. La necesidad de incrementar la tasa de expansión y el paso de enucleación celular son los puntos clave para hacer realidad la posibilidad de generar sangre en el laboratorio que sea equiparable a una unidad de sangre donada. Se han diseñado diferentes estrategias para generar eritrocitos a partir de células CD34+ de sangre de cordón umbilical. Estas estrategias se han basado en la utilización de diferentes medios de cultivo, citocinas, concentraciones celulares y estrategias de cultivo. Para el paso final de enucleación se ha pasado de un co-cultivo sobre capa estromal de células mesenquimales a un cultivo en suspensión celular. Se ha puesto a punto una metodología de cultivo consistente en la combinación de un medio específico con estrategias de alimentación que permiten la expansión y diferenciación de células CD34+ de cordón umbilical a eritrocitos maduros. Todavía son necesarios más ajustes para incrementar la tasa de expansión y optimizar la fase de maduración final. / The aim of this study was the in vitro generation of red blood cells (RBC) from CD34+ cells purified from human umbilical cord blood, offering an alternative to classical transfusion products. Within the hematopoietic stem cell sources, umbilical cord is readily available and it has a greater expansion capacity. Such increase of the expansion capacity and the terminal differentiation efficiency are the key points in the generation of blood in the laboratory. We have tested different methodologies to generate erythrocytes from CD34+ cells from human umbilical cord blood. The parameters investigated related with the increase of the expansion capacity involved the use of different culture media, cytokines, cell seeding density and dilution steps. For the terminal differentiation and enucleation steps, the stromal layer co-culture was switched into a suspension culture with erythropoietin. The erythroid progenitors were characterized by the expression of the surface markers CD45, CD36, CD235 (glycophorin A) and CD71 (transferrin receptor). Enucleated cells were discriminated from nucleated cells by labeling the genetic content. May-Grünwald-Giemsa staining was used for morphological analyses. A culture methodology that combines a specific medium formulation and feeding strategy has been successfully developed in bioreactors allowing the expansion and differentiation of CD34+ cord blood to mature red blood cells. Further improvements are still needed in order to increase the expansion rate and to optimize terminal differentiation step.

La biofiltración ha demostrado ser una tecnología exitosa para la eliminación del H2S y del NH3 de las corrientes de gases contaminadas. El tema asume relevancia pues se establece como tecnología limpia y sostenible. Debido a su organización los biofiltros son considerados ecosistemas artificiales complejos en donde las variables ambientales y la composición de la comunidad están estrictamente relacionadas y de ellas depende el éxito del proceso. La diversidad de bacterias y la dinámica de la comunidad son elementos importantes del componente biológico aunque su conocimiento es aún muy limitado. Para comprenderlo mejor se necesitan perfiles poblacionales elaborados mediante herramientas de biología molecular tales como la pirosecuenciación e hibridación con fluorescencia in situ (FISH). Este fue el eje temático de la presente tesis: Estudiar la composición y la dinámica de comunidades de Eubacteria de biofiltros percoladores mediante pirosecuenciación 454-Roche (tag-454). También se procedió a optimización de protocolos FISH. Para ambas herramientas se evaluó la cobertura de la diversidad y su efectividad para el estudio y seguimiento del componente biológico.Se estudiaron dos sistemas de desulfuración de biogás, uno aerobio y otro anóxico, y un tercer sistema de tratamiento de corrientes ricas en NH3. Los resultados obtenidos demostraron que la comunidad fue capaz de sostenerse bajo las condiciones de operación probadas. En el biofiltro de desulfuración aerobia ocurrió un cambio drástico en la composición de la microbiota en función de la acidificación del medio (pH; 7-2.5), y que la pérdida de diversidad fue compensada por la eficacia de las poblaciones acidófilas. En el biofiltro anóxico los cambios poblacionales no afectaron, en general, en el rendimiento de la desulfuración del biogas, y la actividad de Sedimenticola fue determinante para el éxito del sistema. En el biofiltro percolador de NH3 se comprobó los efectos combinados de tiempos de residencia con diferentes concentraciones de entrada del gas. Las alteraciones en dichos parámetros produjeron cambios significativos en la comunidad nitrificante. Las condiciones favorecieron el crecimiento de Comamonas, Nitrosomonas (AOB) y Nitrobacter (NOB). Fue interesante encontrar una presencia marcada de bacterias desnitrificantes, cosa que no perjudicó al rendimiento de la nitrificación. En los estudios con tag-454 se encontró dificultad a la hora de asignar identidad a secuencias, lo que se justificó por la longitud insuficiente de los fragmentos y por la falta de cobertura de las bases de datos. De todos modos los resultados indicaron que la diversidad fue representada adecuadamente, permitiendo una cobertura muy buena de las distintas comunidades hecho que corrobora la efectividad de la aproximación. El trabajo de optimización de la FISH se enmarca en el conocimiento previo de la diversidad microbiológica a la hora de elegir sondas y se comprobó la influencia de la autofluorescencia del S0 sobre el recuento de células. Los resultados mostraron que la elección de los fluorocromos fue fundamental para eliminar la autofluorescencia de las partículas de S0 que originaban datos sobre-estimados de abundancia relativa. / Biofiltration has proved to be a successful technology for removal of H2S and NH3 from the contaminated gases. The subject assumes significance as it is established as a clean and sustainable technology. Due to its organization biofilters are considered complex artificial ecosystems, where environmental variables and community composition are strictly related and on them depends the success of the process. The bacterial diversity and community dynamics are very important elements of the biological component, but their knowledge is still very limited. To better understand it, populational profiles elaborated by tools such as molecular biology and genomic DNA pyrosequencing of fluorescence in situ hybridization (FISH) are required. This was the theme of this thesis: To study the composition and dynamics of Eubacteria communities in three trickling biofilters using the 454-Roche (tag-454). FISH protocols were also optimized. Two systems of biogas desulphurization were studied, one aerobic and one anoxic, plus a third system for treatment of currents rich in NH3 . The acquired results showed the ability of the community to sustain itself under the tested operational conditions. In the aerobic biofilter desulfurization it occurred a drastic change in the composition of the microbiota in terms of environmental acidification; (pH; 7-2.5), and that biodiversity loss was offset by the effectiveness of acidophilic populations. In the anoxic biofilter, changes did not affect the population in general, the performance of biogas desulfurization and Sedimenticola activity was crucial to the success of the anoxic desulfurization. In the NH3 trickling biofilter, it was proved the combined effects of residence time and different concentrations of gas entrance. Alterations in said parameters produced meaningful changes in the nitrifying community. The resulting conditions favored the growth of the Comamonas, Nitrosomonas (AOB) and Nitrobacter (NOB). It was interesting to find a strong presence of denitrifying bacteria, which did not affect the nitrification performance. In studies using tag-454, the difficulty of assigning identity to the readings of some of the found sequences, which was justified by the insufficient length of the fragments and the lack of databases coverage. Regardless, the results indicated that the diversity represented the 95% of similarity, and in the end there was a very good coverage of different communities. The relative abundance data allowed the explanation of the dynamics of said communities, fact that corroborates the approximation’s efficiency. The optimization of work by FISH relays in prior knowledge of microbial diversity when choosing probes, and proved the influence of the S0 autofluorescence over the cell count. The results showed that the choice of fluorochromes was fundamental to eliminate the autofluorescence of S0 particles that originated over-estimated data of relative abundance.

Los dispositivos de Memoria Resistiva de Acceso Aleatorio (RRAM) han sido propuestos como posibles candidatos para substituir a las tecnologías actualmente empleadas como dispositivos de memoria no volátil. El origen de esta propuesta se basa en la observación de las extraordinarias propiedades requeridas para el escalamiento de este tipo de dispositivos. En este sentido, una gran variedad de óxidos que exhiben fenómenos de conmutación resistiva se han estudiado últimamente. Sin embargo, la falta de comprensión del mecanismo físico que produce la conmutación resistiva ha limitado principalmente su comercialización. En esta tesis, se exploran las propiedades de conmutación resistiva del óxido complejo La1-xSrxMnO3 y bicapa CeO2-x/La1-x SrxMnO3 para aplicaciones de dispositivos de memoria no volátil. En primer lugar se estudia la técnica de depósito de capas delgadas de La1-xSrxMnO3 y se realizan medidas de caracterización de las propiedades físicas y estructurales con el fin de optimizar al máximo este proceso. Además, se emplean técnicas de microfabricación para obtener dispositivos laterales tipo memristor metal/La1-xSrxMnO3/metal y metal/CeO2-x/La1-x SrxMnO3/CeO2-x/metal en los cuales se evalúa la conmutación resistiva a través de medidas I-V. De acuerdo con los resultados, se propone un mecanismo basado en el intercambio de iones de oxígeno como responsable de la conmutación resistiva de tipo bipolar y complementario inducida en este tipo de dispositivos laterales. Asimismo, basándonos en la conmutación de volumen inducida en dispositivos bicapa metal/CeO2-x/La1-x SrxMnO3/CeO2-x/metal se presenta un dispositivo de tres terminales como parte innovadora de este trabajo. La conducción de corriente a lo largo de la capa de La1-x SrxMnO3 se modula mediante el uso de un electrodo metálico que actúa como terminal de puerta. Como consecuencia de la observación de la conmutación de volumen, se confirma que la capa de CeO2-x actúa como reservorio de oxígeno la cual favorece el intercambio de iones de oxígeno con la capa de La1-xSrxMnO3 y que además modifica las propiedades de conmutación resistiva. También, se demuestra que la conmutación resistiva se produce homogéneamente en el interior de la capa de La1-xSrxMnO3 y que el proceso de electroformado para inducir el cambio de resistencia en los dispositivos bicapa no produce ruptura alguna ni en la capa de CeO2-x ni en la capa de La1-xSrxMnO3. Finalmente, las conclusiones obtenidas de los resultados de este trabajo pueden ser de relevancia para la comprensión de los fenómenos de conmutación resistiva en óxidos complejos. / Resistive Random Access Memory (RRAM) devices have been proposed as candidates to replace the actual technologies employed as non-volatile memory devices. The origin of this proposal relies on the observation of the extraordinary properties required for the scaling down of this kind of devices. In this regard, a great variety of oxide materials displaying resistive switching phenomena have been studied lately. However, the lack of understanding of the physical mechanism producing the resistive switching has limited mainly their commercialization. In this thesis, we explore the resistive switching properties of the complex oxide La1-xSrxMnO3 and bilayer CeO2-x/La1-x SrxMnO3 for non-volatile memory applications. First, we study the La1-xSrxMnO3 thin layer deposition technique and perform physical and structural characterization measurements in order to fully optimize this process. In addition, microfabrication techniques are used to obtain the memristor-like metal/La1-xSrxMnO3/metal and metal/CeO2-x/La1-x SrxMnO3/CeO2-x/metal lateral micro-devices where the resistive switching is evaluated through I-V measurements. In line with the results, a mechanism based on the oxygen ion exchange is proposed as responsible of the bipolar and complementary resistive switching induced in this kind of lateral devices. Furthermore, based on volume switching induced in metal/CeO2-x/La1-xSrxMnO3/CeO2-x/metal bilayers, a three-terminal device is presented as innovative part of this work. The current conduction along the La1-xSrxMnO3 layer is modulated by using a metal electrode which acts as a gate terminal. As a consequence of the evaluation of the volume switching, we confirm that the CeO2-x layer acts as an oxygen reservoir favouring the oxygen ion exchange with the La1-xSrxMnO3 layer and modify its resistive switching properties. In addition, we demonstrate that the resistive switching is homogenously produced inside of the La1-xSrxMnO3 layer and that the electroforming process to induce the resistive switching in bilayer devices does not produce any breakdown neither in the CeO2-x nor in the La1-x SrxMnO3 layer. Finally, the conclusions derived from our results can be of relevance for the understanding of the resistive switching phenomena in complex oxides.

Els últims avenços en els sistemes reconfigurables han fet possible que les darreres famílies de FPGAs tinguin prou recursos per permetre la implementació de sistemes multiprocessadors utilitzant més de 100 nuclis (soft-core) en una única FPGA. En aquesta tesis presento com implementar solucions basades en aquests sistemes i dos escenaris on aquests sistemes tenen interès. Les FPGAs s’utilitzen cada vegada més en la computació d’altes prestacions ja que poden arribar a oferir més eficiència energètica que altres arquitectures com ara CPUs o GPGPUs. Tanmateix, la baixa programabilitat d’aquests sistemes, fruit de l’ús de llenguatges HDL és un inconvenient que limita la seva adopció. La introducció recent de fluxos de disseny per FPGA basats en OpenCL és un avenç per reduir la dificultat de programació, però malgrat tot, produeix arquitectures de propòsit específic que no poden reutilitzar-se per altres aplicacions a no ser que es reconfiguri la plataforma. Construint many-soft-cores que utilitzin acceleradors simples es poden aconseguir prestacions i eficiència energètica i tot i així, encara disposar d’un sistema útil per executar altres aplicacions. Per fer-ho possible les eines de disseny actual per FPGA s’han complementat per afegir suport per construir arquitectures many-soft-core, proporcionar models de programació paral·lels i mètodes eficients per analitzar i optimitzar els dissenys. Per altra banda, es mostra com els mateixos mètodes es poden utilizar per desenvolupar un sistema de temps real i alts nivells de seguretat mitjançant l’aïllament de tasques en els diferents nuclis del sistema. / The latest advances on reconfigurable systems resulted in FPGA devices with enough resources to implement multiprocessing systems with more than 100 soft-cores on a single FPGA. In this thesis I present how to implement solutions based on such systems and I present two scenarios where those kind of sytems would be valuable. FPGAs are increasingly being used in HPC computing as they can bring higher energy efficiency than other alternative architectures such as CPUs or GPGPUs. However, the programmability barrier imposed by HDL languages is a serious drawback that limits their adoption. The recent introduction of OpenCL toolchains for FPGAs is a step towards destroying the barrier, but still produce application specific designs that cannot be reused for other general purpose computing unless the platform is reconfigured. Building many-soft-cores using simple hardware accelerators can bring performance and energy efficiency and still provide a general purpose system to be used for different applications. To make it possible the current FPGA toolchains has been complemented to add support for fast many-soft-core platform description, provide convenient parallel programming models, and efficient methods to optimize the designs. On the other hand I show how the same methods can be applied to implement a system using a task isolation approach to meet the requirements of a hard real-time safety critical system.

Resumen Un gran desafío para este siglo es el saneamiento de los residuos generados durante las actividades industriales, domésticas y agrícolas. El agua, como parte vital del ciclo de vida, está fuertemente afectada por estas actividades y finalmente se puede volver inutilizable. Entre los numerosos contaminantes que se encuentran en el agua, los metales pesados requieren atención especial ya que no son biodegradables y con frecuencia se acumulan en el medio ambiente causando efectos negativos, tanto a corto plazo como a largo plazo, incluso en bajas concentraciones. Los procesos de adsorción han demostrado ser economicament viables y eficientes en comparación con otras tecnologías, especialmente para la eliminación de contaminantes a partir de soluciones diluidas. Por consiguiente, el desarrollo de nuevos nanomateriales eficientes y de bajo coste para su aplicación en el tratamiento del agua y de las aguas residuales ha sido de gran interés en los últimos años, debido a las propiedades especiales, tales como alta reactividad y fuerte sorción. En este contexto, se ha estudiado la viabilidad de utilizar diferentes nanomateriales para la eliminación de cadmio (II), plomo (II) y cromo (VI) disueltos en agua. Los nanomateriales utilizados podrían agruparse en tres principales grupos: i) las nanopartículas (NPs) de óxidos metálicos (NMOs), óxido de cerio (CeO2), óxido de titanio (TiO2) y óxido de hierro (Fe3O4), ii) polímero, nanopartículas a base de catecol y iii) los nanomateriales con óxido de grafeno (GO) y NPs de CeO2 unidas a óxido de grafeno reducido (RGO). La viabilidad del uso de MNOs para la adsorción de Cd (II) disuelto se puso a prueba y se obtuvieron los parámetros cinéticos y de adsorción. Las NPs de CeO2 también se probaron con diferentes parámetros de funcionamiento, dos pH diferentes y en sistemas uni/multi componentes. Los experimentos de adsorción con las NPs de catecol se realizaron a la par con carbón activado, obteniéndose una mayor capacidad de adsorción con las NPs. También se realizaron ensayos con microorganismos bioluminiscentes y ensayos citotóxicos para evaluar la toxicidad del nanomaterial. Por último, se caracterizaron y utilizaron en procesos de adsorción GO y los nanomateriales CeO2/RGO. El ensamblaje de CeO2 en la superficie del GO siguió dos estrategias diferentes, el crecimiento in situ y el enfoque de auto-ensamblaje. En conclusión, los nanomateriales mostraron resultados prometedores en la eliminación de metales pesados, de esta manera se reafirma una vez más que los nanomateriales pueden ser utilizados como adsorbentes eficaces para el tratamiento de agua y de aguas residuales. / A great challenge for this century lies in cleaning-up the waste generated during industrial, domestic and agricultural activities. Water, as vital part of the life cycle is heavily affected by these activities and eventually, turns it unusable. Among the numerous contaminants found in water, heavy metals require special attention, as they are non-biodegradable, and often accumulate in the environment causing both short and long term adverse effects, even at low concentrations. The adsorption process proved to be economically feasible and efficient over other technologies, especially for removing pollutants from dilute solutions. In this sense new adsorbents based on nanomaterials are being extensively studied. With this in mind, the development of new, efficient and low cost nanomaterials for their application in water/wastewater has been of great interest in the last years, due to the special properties such as high reactivity and strong sorption. In this framework, the feasibility of using different nanomaterials for the removal of cadmium (II), lead (II) and chromium (VI) dissolved in water has been studied. The nanomaterials used could be grouped into three main groups: i) metal oxides nanoparticles (NMOs), cerium oxide (CeO2) titanium oxide (TiO2) and iron oxide (Fe3O4), ii) polymer, catechol-based nanoparticles (NPs) and iii) graphene oxide (GO)-based nanomaterials, CeO2 NPs attach to reduced graphene oxide (RGO). The viability of using NMOs for the adsorption of dissolved Cd (II) was tested obtaining the adsorption and kinetics parameters. CeO2 NPs also were tested with different operational parameters, two different pH and in single and multicomponent system. The catechol-based NPs adsorption experiments were performed at par with activated carbon, obtaining the higher adsorption capacity with the NPs. Bioluminescent test and cytotoxic assays also were performed in order to assess the toxicity of the nanomaterial. Finally, GO and CeO2/RGO nanomaterials were characterized and tested in adsorption process. The attachment of CeO2 to GO follow two different strategies, in situ-growth and self-assembly approach. In conclusion, nanomaterials showed promising results in the removal of heavy metals, and in this way is reaffirmed once again that nanomaterials can be used as effective adsorbents for water/wastewater treatment.

L’escalfament global i la contaminació medioambiental han promogut la recerca científica i polítiques governamentals per tal de desenvolupar i aplicar processos de producció més sostenibles, un ús més racional de l’energia i la implenetació de sistemes de reciclatge. En aquest sentit, els alquil èsters d’àcids grassos – coneguts com a biodièsel – suposen una alterntaiva sostenible i renovable al dièsel convencional, i en l’actualitat ja s’usa mesclat amb dièsel. El biodièsel s’obté per transesterificació d’olis vegetals o grasses animals amb un alcohol – normalment metanol. Després de la seva combustió, el diòxid de carboni resultant és fixat per les plantes mitajançant la seva fotosíntesi, i convertit a biomassa a partir de la qual es torna a obtenir oli per fabricar-ne biodièsel. Així, l’avantatge principal del biodièsel respecte el dièsel convencional és que el seu ús és un cicle tancat de carboni, fet que evita l’augment del carboni ambiental, i a més a més no presenta els futurs problemes d’esgotament dels combustibles fòssils. En un altre ordre de coses, l’ús d’enzims s’ha estès dins la indústria, principalment perquè els processos enzimàtics són més sostenibles i tenen menys consum energètic que els processos convencionals. Malgrat tot, l’elevat preu dels enzims limita encara el seu ús i per tant és necessària més recerca. La utilització de lipases per generar biodièsel és un exemple de l’ús d’enzims per substituir mètodes convencionals. A la natura, les lipases es troben als éssers vius i la seva funció és la hidròlisi dels greixos – és a dir, triacilglicerols –, obtenint àcids grassos lliures. Recentment, l’ús de les lipases s’ha explorat com a alternativa a l’actual mètode d’obtenció de biodièsel, degut a que té un consum d’energia inferior i també perquè les lipases poden sintetitzar biodièsel a partir d’un rang de matèries primeres més ampli. Aquesta tesi s’ha focalitzat a l’estudi de la lipasa de Rhizopus oryzae, expressada recombinantment a partir de Pichia pastoris, com a biocatalitzador d’alquil èsters d’àcids grassos. En primer lloc es va estudiar la inactivació de la lipasa causada pel metanol, fet el qual és un dels principals inconvenients en l’ús de les lipases, així com també l’efecte de l’aigua en aquesta inactivació; d’aquest primer estudi, se’n va concloure que l’aigua contrarresta l’efecte negatiu del metanol, encara que la seva presència incrementa la hidròlisi dels greixos en lloc de la seva transesterificació. La presència d’àcids grassos lliures a les matèries primeres és un inconvenient important pels mètodes químics actuals d’obtenció de biodièsel, mentre que les lipases poden dur a terme sense problemes la transesterificació amb presència d’àcids lliures, convertint-los també a biodièsel. Així, la segona part de la tesi va ser centrada en estudiar si aquests àcids grassos lliures poden tenir algun efecte sobre les lipases, concloent que no només no perjudiquen l’enzim, sinó que la seva presència redeix l’efecte negatiu del metanol. Degut a la varietat de components implicats a la transesterificació enzimàtica – tri-, di-, monoacilglicerols, àcids grassos lliures, alcohol, aigua i biodièsel –, es varen realitzar experiments per determinar el mecanisme de reacció de la transesterificació. Es va concloure, que el biodièsel s’obté enzimàticament per combinació de l’alcohòlisi directa dels greixos i l’hidròlisi dels greixos i la posterior esterificació dels àcids grassos alliberats. També és va determinar que la lipasa de Rhizopus oryzae no necessita l’activació interfacial, fenomen característic de les lipases. Finalment, es va fer un estudi comparatiu de l’especificitat de la lipasa respecte acilglicerols i alcohols, demostrant que l’enzim és molt més específic per 1-monooleïna que per trioleïna, i presenta més tolerància a l’etanol que el metanol. / Global warming and environmental pollution have fostered scientific research and encouraged governmental policies to develop and implement greener production processes, a more rational energy usage and recycling life cycles. In that sense, fatty acid alkyl esters – commonly known as biodiesel – have emerged as a green and renewable alternative to conventional diesel and currently it is commercially used in blends with diesel. Biodiesel is obtained by transesterification of vegetable oils or animal fats with an alcohol – most often methanol. After its combustion, carbon dioxide is fixed and converted to new biomass by photosynthesis, from which biodiesel is again produced. Thus, the main advantage of biodiesel over diesel is that its production and utilisation is a closed carbon cycle, which does not contribute to increasing atmospheric carbon levels, and overcomes the future depletion of fossil fuels. Moreover, the employment of enzymes has become widespread within the industrial sector, especially because enzymatic procedures are greener and have less energy demand compared to traditional chemical ones. However, the high price of enzymes still limits their utilisation and further scientific research is needed. The use of lipases to produce biodiesel constitutes one example of the employment of enzymes to replace an existing chemical production process. In nature, lipases are found in living organisms, which use them to catalyse the hydrolysis of triacylglycerols – i.e. lipids –, obtaining free fatty acids after breaking ester bonds. In recent years, their employment in the synthesis of biodiesel has been explored as a suitable alternative to the present chemical catalysis processes, due to its lower energy consumption and also because lipases can produce biodiesel from a larger variety of initial raw materials, compared to conventional process. This dissertation has been focused on the study of the Rhizopus oryzae lipase, expressed recombinantly by Pichia pastoris, as biocatalyst to synthesise fatty acid alkyl esters – Rhizopus oryzae lipase and recombinant Rhizopus oryzae lipase are referred to in the present booklet as ROL and rROL, respectively. Initially, methanol inactivation of the lipase, which remains the main drawback for the employment of lipases in biodiesel production, and the effect of water on this inactivation were investigated, concluding that water can buffer methanol’s negative effect on lipase, although it increases the hydrolysis of triacylglycerols. The presence of free fatty acids in the initial raw material is a major obstacle in conventional chemical biodiesel production, whereas lipases can handle perfectly free fatty acids, esterifying them to biodiesel. Thus, in the second part of the thesis the effect of free fatty acids on the lipase was also studied, concluding that not only do they not represent a problem for enzymatic biodiesel production, but also their presence reduces lipase inactivation by methanol. Due to the variety of compounds present throughout the lipase catalysis – tri-, di-, monoacylglycerols, free fatty acids, alcohol, water and biodiesel –, experiments to elucidate the whole transesterification reaction pathway were carried out. It was found that biodiesel was obtained by a combination of reactions, namely, direct triacylglycerol alcoholysis, triacylglycerol hydrolysis and free fatty acids esterification. It was also determined that rROL does not need the so-called interfacial activation, widely attributed to lipases. Finally, a comparative study of alcohol type and lipase specificity towards acylglycerols was also performed, demonstrating that rROL exhibits better tolerance to ethanol compared to methanol, and higher specificity towards 1-monoolein than triolein.

Aquesta tesi s'emmarca dins les investigacions realitzades en el Departament d'En-ginyeria Química de la Universitat Autònoma de Barcelona en col·laboració amb la Unitat de Química i Bioquímica de Proteïnes del CID-CSIC, en el camp de la síntesi enzimàtica de pèptids.El treball es centra en desenvolupar un procés per a la síntesi enzimàtica de l'octapèptid C-terminal de la CCK (CCK-8). L'interès més rellevant d'aquesta molècula és que presenta un ampli espectre d'activitat biològica i un elevat potencial terapèutic.- La introducció de la memòria s'ha distribuït en tres parts:- Diferents aspectes cabdals en la síntesi enzimàtica de pèptids.- Característiques i funcions de la CCK i CCK-8.- Un resum dels estudis previs realitzats sobre la síntesi enzimàtica del penta-pèp-tid C-terminal de la CCK-8, els quals han servit de punt de par-tida per aquest treball.- El capítol de resultats i discussió s'ha subdividit en diferents apartats.- Inicialment es presenten les investigacions de N-a protecció/desprotecció realitzades amb penicil·lina G acilasa (PGA) d'E. coli. Aquests estudis es van començar amb la N-a protecció de diferents derivats d'aminoàcids a escala analítica amb els grups protectors fenilacetil i mandelil (PhAc, Mand). Segui-da-ment aquestes reaccions es van realitzar a escala pre-pa-ra-tiva.En segon terme es presenta l'estudi de l'enllaç peptídic R-Gly-Trp-OBzl (dipèptid 4-5 de la CCK-8, on R: PhAc, Mand) amb l'objectiu d'investigar i comparar la influència dels grups protectors PhAc i Mand sobre la reactivitat del donador d'acil. Al mateix temps s'intenta optimitzar la reacció amb una finalitat de procés.Aquest estudi es tanca amb l'aplicació de la PGA en una reacció de despro-tecció del grup N-a protector. Concretament es tria desprotegir el grup PhAc del pentapèptid PhAc-Gly-Trp-Met-Asp(OBut)-Phe-NH2, etapa necessària per tal de poder abordar la síntesi de l'octapèptid.- En un segon bloc, s'inicia l'estudi de la síntesi del tripèptid N-terminal de la CCK-8 a escala analítica, a partir de les dues estratègies de síntesi possibles (Asp+Tyr)+Met i Asp+(Tyr+Met).- Seguidament es presenta un apartat dedicat a trobar unes bones condicions per a la síntesi de l'octapèptid i tot seguit s'introdueixen les modificacions necessàries per a l'obtenció de la PhAc-CCK-8.- L'últim bloc del capítol es destina a presentar el procés global per a la síntesi enzimàtica de la PhAc-CCK-8 a escala preparativa.Tenint com a base l'esquema de síntesi del pentapèptid dels estudis previs, es proposa un nou esquema amb la idea de definir un procés global per a la síntesi d'aquesta molècula. La viabilitat d'aquest esquema es comprova a escala analítica. Posteriorment es realitza la síntesi del pentapèptid i la desprotecció del grup PhAc, amb PGA, a escala de grams.A continuació es planteja el procés per a la síntesi del tripèptid N-terminal a partir de les condicions trobades anteriorment a escala analítica. Finalment es du a terme la síntesi de la PhAc-CCK-8 a escala preparativa. / This PhD dissertation is included in the research performed in the Chemical En-gi-neering Dept. of the UAB in collaboration with the Unitat de Química i Bio-quí-mica de Proteïnes of CSIC, in the field of enzymatic peptide synthesis.The main goal of this work is to develop a process for the enzymatic syn-thesis of the C-terminal octapeptide of CCK (CCK-8).The main interest of this molecule is its wide spectrum of biological activity and a great therapeutic po-tential.- The introductory chapter has consists of three parts:- Several capital aspects in the enzymatic peptide synthesis.- Features and functions of CCK and CCK-8.- An abstract of previous studies on the enzymatic synthesis of the C-terminal pen-ta-peptide of CCK-8. This work was the starting point of the present one.- The results and discussion chapter has been subdivided into several sections.- Firstable is showed the N-a protection/deprotection studies performed with pe-ni-cillin G acylase (PGA) from E. coli. These studies started with N-a pro-tec--tion of different aminoacid derivatives at anlytical scale using phenylacetil and mandelil (PhAc, Mand) as protecting groups. After that this reactions were carried out at preparative scale.Secondly the study of peptidic bond R-Gly-Trp-OBzl (dipeptide 4-5 of CCK-8 sequence, where R: PhAc, Mand) is shown, having in mind to compare the influence of PhAc and Mand protecting groups on the acyl donor reactivity. At the same time we optimize the reaction from a process approach.This study is closed applying PGA in a deprotection reaction of the N-a group. In particular it has been chosen the deprotection of the pentapeptide PhAc-Gly-Trp-Met-Asp(OBut)-Phe-NH2, because this stage is needed to achieve the octapeptide synthesis.- A second block covers the N-terminal tripeptide synthesis of CCK-8 at analytical scale, from the only two synthetic strategies (Asp+Tyr)+Met and Asp+(Tyr+Met).- The next block is devoted to find the best reaction conditions for the octapeptide synthesis and, afterwards, the introduction of the modifications required to obtain the PhAc-CCK-8.- The last block is focused on the global process for the enzymatic synthesis of PhAc-CCK-8 at preparative scale.Taking into account previous pentapeptide synthesis studies, a novel scheme is proposed to define a global process for the syn-thesis of this molecule. The feasibility of this scheme has been tested at analytical scale. Afterwards the pentapeptide synthesis and PhAc depro-tection (using PGA as a catalyst) have been performed at gram scale.Afterwards, the N-terminal tripeptide synthesis process is studied, taking into consideration the conditions at analytical scale previously stated. Finally the synthesis of PhAc-CCK-8 at preparative scale has been achieved.