Vibrio cholerae y Shigella dysenteriae, entre otras bacterias enteropatógenas, causan enfermedades gastrointestinales, la segunda causa de muerte en niños menores de cinco años en el mundo. Los sucesos de gastroenteritis que desencadenan dichos microorganismos son mediados por la acción molecular de toxinas secretadas de tipo AB, CTX y STX, respectivamente para V, cholerae y S, dysenteriae. Dichas toxinas causan desbalances iónicos y lisis celular, generando deshidratación, pérdida de electrolitos y nutrientes. El correcto funcionamiento de ambas toxinas requiere una relación estricta de cinco subunidades de la proteína B por cada subunidad A, sin embargo, los mecanismos moleculares que regulan la expresión y mantienen la relación 5:1 entre las subunidades son poco entendidos. El objetivo de este estudio es analizar la regulación post transcripcional de las toxinas CTX y STX mediante aproximaciones experimentales in vitro y usando reacciones libres de células, en un entorno altamente puro y controlado. Nuestros resultados in vitro indican que CTX se expresa de manera más eficiente que STX. En el caso de CTX, la subunidad B tuvo mayor expresión que A, con una relación cercana a 5:1 como visto en estudios previos realizados in vivo. Por el contrario, STX fue sintetizada con baja eficiencia independientemente de la presencia o ausencia de la región codificantes para STXA, desviándose notablemente de una relación activa de 5 B por cada subunidad A. La adición de ppGpp, molécula implicada en la respuesta al estrés en bacterias, resultó en una ligera disminución de la expresión de ambas toxinas. En conclusión, nuestros resultados indican que la relación de 5 a 1 entre B y A de las toxinas CTX de V. cholerae es regulada durante la síntesis de proteínas. Por el contrario, la ausencia de regulación a nivel transcripcional o traduccional de STX del presente estudio in vitro, fue también observada en estudios in vivo, indicando que en la célula existen otros factores que podrían modular la estequiometría de síntesis. Si bien ambas toxinas, CTX y STX, permanecen a la misma familia de exotoxinas, los resultados del presente estudio indican que la regulación de su expresión difiere ampliamente entre ellas. Los resultados aquí reportados brindan nuevas perspectivas para el desarrollo de moléculas inhibidoras, con especial énfasis en perturbar el ribosoma de V, cholerae, para un desbalance en la síntesis de la toxina CTX y así reducir la patogenicidad de la bacteria. / Vibrio cholerae and Shigella dysenteriae, among other enteropathogenic bacteria, cause gastrointestinal diseases, the second cause of death in children under five years of age in the world. The events of gastroenteritis that trigger these microorganisms are mediated by the molecular action of secreted toxins of type AB, CTX and STX, respectively for V. cholerae and S. dysenteriae. These toxins cause ionic imbalances and cell lysis, generating dehydration, loss of electrolytes and nutrients. The correct functioning of both toxins requires a strict relationship of five subunits of protein B for each subunit A, however, the molecular mechanisms that regulate expression and maintain the 5: 1 ratio between the subunits are poorly understood. The objective of this study is to analyze the post transcriptional regulation of CTX and STX toxins by in vitro experimental approaches and using cell-free reactions, in a highly pure and controlled environment. Our in vitro results indicate that CTX is expressed more efficiently than STX. In the case of CTX, subunit B had greater expression than A, with a ratio close to 5: 1 as seen in previous studies conducted in vivo. In contrast, STX was synthesized with low efficiency regardless of the presence or absence of the region coding for STXA, deviating markedly from an active ratio of 5 B for each subunit A. The addition of ppGpp, a molecule involved in the stress response in bacteria, resulted in a slight decrease in the expression of both toxins. In conclusion, our results indicate that the ratio of 5 to 1 between B and A of CTX toxins of V. cholerae is regulated during protein synthesis. On the contrary, the absence of transcriptional or transcriptional STX regulation of the present in vitro study was also observed in in vivo studies, indicating that the cell may harbor other factors that could modulate the synthesis stoichiometry. Although both toxins, CTX and STX, belong to the same family of exotoxins, the results of the present study indicate that the regulation of their expression differs widely. The results reported here provide new perspectives for the development of inhibitory molecules, with special emphasis on disturbing the ribosome of V. cholerae, to provoke an imbalance in the synthesis of CTX toxin and thus to reduce the pathogenicity of the bacteria. / Tesis

En esta tesis doctoral se ha optimizado el desarrollo de catalizadores basados en cobre y óxidos mixtos BaTiO3 con estructura perovskita para ser utilizados en la eliminación de los NOx, emitidos por los vehículos diésel, mediante el proceso de almacenamiento y reducción de NOx (NSR). La actividad de los catalizadores para el almacenamiento de NOx ha sido analizada en distintas atmósferas, en condiciones de temperatura programada y mediante ciclos de adsorción y reducción de NOx a distintas temperaturas. Además, se ha llevado a cabo un estudio mecanístico del proceso de almacenamiento de NOx y se ha probado el efecto de la incorporación en la estructura de otros cationes alcalinotérreos, en la resistencia al envenenamiento por SO2 del óxido mixto.

Esta tesis doctoral se ha centrado en la síntesis y caracterización de fotocatalizadores nanoestructurados basados en TiO2 para su aplicación a la oxidación de compuestos orgánicos volátiles (COVs) en fase gas, en concreto para la oxidación fotocatalítica de propeno y propano. Más específicamente se ha analizado la influencia de las condiciones de preparación de los fotocatalizadores en las propiedades más importantes de los mismos que pudieran tener influencia en su actividad fotocatalítica como son: porosidad, cristalinidad, química superficial, composición química y propiedades electrónicas.

La presente Tesis Doctoral consiste en el diseño y preparación de materiales basados en óxido de titanio y titanosilicatos para su aplicación en diversas reacciones catalíticas tanto desde un aspecto medioambiental como para la síntesis de compuestos de interés industrial, concretamente se estudiaron la fotooxidación de propeno, la oxidación selectiva de propileno y la descomposición de amino borano. Respecto al desarrollo y preparación de los materiales se ha analizado la influencia de las condiciones de preparación de los catalizadores y fotocatalizadores en las propiedades más importantes de los mismos (porosidad, la cristalinidad, la química superficial y composición química, entre otros) que pudieran tener influencia en su actividad catalítica.

En la actualidad, los agentes empleados en el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer mediante imágenes moleculares por PET se basan en radioisótopos como el carbono-11 y el flúor-18. Debido a su corto tiempo de vida media su empleo está restringido a establecimientos de salud que cuenten con ciclotrones para preparar el radioisótopo deseado. El objetivo de este trabajo fue sintetizar y caracterizar compuestos que, de ser aplicados, puedan superar algunas de las limitaciones de los agentes de diagnóstico comerciales. Para ello, se propuso la síntesis de dos nuevos compuestos de coordinación de cobre (II) con ligandos orgánicos tetradentados derivados del resveratrol. Los ligandos fueron sintetizados para este propósito desde una modificación orgánica del resveratrol, molécula que contiene un grupo estilbeno, afín a las placas amiloides. Se prepararon estos dos compuestos en tres pasos sintéticos y se caracterizaron por técnicas espectroscópicas y analíticas como el FTIR, espectroscopía UV-VIS y espectrometría HR-MS; mientras que los ligandos orgánicos fueron caracterizados adicionalmente por espectroscopía 1H-NMR, 13C-NMR y RMN 2-D COSY y HSQC. Los resultados del proceso de caracterización confirmaron la identidad de los compuestos propuestos. El empleo del cobre-64 como emisor de positrones aumentaría considerablemente la durabilidad del fármaco debido al mayor tiempo de vida media que posee en comparación con los radioisótopos actuales de carbono- 11 y flúor-18, lo que permitiría su producción y distribución a más lugares. Además, al formar el complejo de coordinación, se puede prescindir de la modificación covalente que requieren los agentes actuales.

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El presente trabajo se basa en el rediseño de un Termociclador para la replicación de ADN, empezando por la explicación de los procesos de replicación del acido desoxirribonucleico, como sus características, condiciones y su desarrollo tecnológico, también en el uso aplicativo del Termociclador empleado en dicho proceso de replicación. Para llevar a cabo la síntesis del ácido desoxirribonucleico (ADN) in vitro, se utiliza un dispositivo electrónico llamado Termociclador. Este equipo regula automáticamente la temperatura y el tiempo para completar un ciclo de PCR (siglas en ingles Polimerase Chain Reaction) de manera tal, que la secuencia se repita durante el tiempo programado, de acuerdo al interés del investigador. Para la parte electrónica se presenta como solución a este rediseño un diagrama de bloques, en el cual presenta las partes a conformar de un Termociclador, estas se diferencian en etapas como son: Control, Potencia, Sensado, Comunicación serial, entradas y salidas de datos, fuente de alimentación y diagrama de flujo del funcionamiento del equipo. Para corroborar los cálculos efectuados y la selección de componentes electrónicos en cada una de las etapas mencionadas, se desarrolla la simulación, empleando diferentes programas de simulación como se mencionan en el presente trabajo.

Los ácidos 3-indolacéticos constituyen la base estructural para muchos fármacos, entre ellos el más conocido es la indometacina (fármaco antiinflamatorio no esteroideo). Aunque se han reportado alternativas de síntesis verde para indoles 2,3-dialquil sustituidos empleando el líquido iónico bisulfato de 1-butil-3-metilimidazolio [BMIm(HSO4)]; no ocurre lo mismo para el caso de alternativas de síntesis verde para derivados de ácidos 3-indolacéticos. En el presente trabajo se propone la síntesis del ácido 2-metil-3-indolacético (AMIA) a partir de la reacción de la fenilhidrazina con el ácido levulínico, utilizando al líquido iónico ácido de Brönsted [BMIm(HSO4)] como catalizador. Los resultados muestran que el líquido iónico [BMIm(HSO4)] es muy eficiente en la síntesis de indol de Fischer debido a su simplicidad operativa, altos rendimientos, propiedades duales catalizador-disolvente y su capacidad para ser reutilizado. La principal ventaja de este procedimiento es que el producto puede obtenerse en condiciones de alta pureza después del filtrado y lavado con agua, siendo este un aspecto particularmente atractivo pues incrementa el carácter verde de la síntesis y además sugiere una posibilidad de ser escalado a niveles de producción piloto. El producto se obtiene en forma de microcristales blancos, caracterizados mediante su punto de fusión, espectroscopia FT-IR, RMN 1H, RMN 13C, DEPT y HSQC que concuerda con data reportada. En comparación a la forma tradicional, este nuevo método no solo evidencia un mayor rendimiento y menor tiempo de reacción; sino también, un mayor green star area index (GSAI) con lo cual queda demostrado un mayor carácter verde del proceso. Cabe mencionar que la métrica de Estrella Verde (EV) considera los 12 principios de la química verde planteados por Anastas y Warner. / Tesis

Barea Berzosa, EM. (2005). Ácidos silícicos como catalizadores y fuente de silicio/metal para zeolitas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1868

El campo de los materiales híbridos es una de las temáticas más atractivas y emergentes en nanociencia. La combinación de diferentes precursores con fragmentos orgánicos e inorgánicos por autoensamblaje de sus estructuras originales, durante el proceso de formación de su entramado molecular, permite preparar materiales que exhiben propiedades únicas con múltiples aplicaciones como materiales avanzados. La presente tesis doctoral se ha centrado en el diseño, síntesis y caracterización de catalizadores funcionales basados en precursores organosiliceos silsesquioxano tipo puente (disilanos), empleando distintas metodologías de síntesis. Como resultado se han obtenido diferentes familias de materiales híbridos porosos con aplicaciones catalíticas. En primer lugar, a partir de precursores con características laminares, Magadiita y MWW-P, sometidos a procesos de intercambio, hinchamiento, pilarización y extracción de materia orgánica, se incorporaron grupos funcionales activos en su estructura, a modo de pilares intercalados, al mismo tiempo que se mejoraron sus propiedades texturales originales, generándose catalizadores multifuncionales estables y reutilizables para llevar a cabo reacciones consecutivas o en cascada. Se ha obtenido una segunda familia de materiales mesoporosos orgánicos-inorgánicos no ordenados, en ausencia de agentes directores de estructura, a través de un proceso sol-gel en medio fluoruro, lográndose introducir fragmentos orgánicos estructurales, los cuales están formando parte de la red de los materiales. En ellos, se ha estudiado la influencia de las características de los disilanos empleados como precursores en las propiedades finales de los sólidos híbridos obtenidos. Por último, se prepararon materiales mesoporosos orgánicos-inorgánicos ordenados basados en silanos poliédricos POSS, que actúan como nodos estructurales, unidos entre sí a través de moléculas de disilanos con fragmentos arílicos. Para ello, se ha empleado una ruta micelar de síntes / García Fernández, MT. (2012). MATERIALES HÍBRIDOS ORGÁNICOS-INORGÁNICOS BASADOS EN DISILANOS COMO UNIDADES ESTRUCTURALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16982