Abstract: Los microorganismos fotosintéticos, principalmente microalgas, cianobacterias y dinoflagelados marinos, poseen un gran potencial biotecnológico para la producción de moléculas con actividad biológica y de ingredientes alimenticios. Además, hay otras aplicaciones importantes en el ámbito de la acuicultura, y agricultura (biofertilizantes, biopesticidas, fitohormonas), tratamiento de aguas residuales y eliminación de gases de escape. Asimismo, las microalgas pueden utilizarse para la producción de biocombustibles de tercera generación y “commodities” en general. En esta ponencia se detallan los principales tipos de fotobiorreactores disponibles (cerrados: tubulares, planos y abiertos tipo “raceway”), y se describen las ecuaciones de diseño y funcionamiento para cada uno de ellos, destacando la importancia de la disponibilidad de luz, de la transferencia de materia y energía, y de la condiciones fluidodináminca dentro de los mismos. Todos estos aspectos determinan criterios para la selección del diámetro y longitud del tubo, espesor del reactor plano, o profundidad del reactor “raceway” así como de las necesidades de suministro deCO2 y eliminación del O2 fotosintético generado. Por último, se analizan los principales modos de operación en función del fin perseguido.

CV: Doctorado en Ingeniería Química por la Universidad de Almería en 2001. Título de la tesis: “Comparación de fotobiorreactores compactos para el cultivo a gran escala de microalgas” Mi actividad investigadora se ha centrado principalmente en el diseño, modelado y operación de biorreactores y cultivo de microalgas y dinoflagelados. Los aspectos más destacados son: 50 artículos indexados en el JCR, Más de 60 comunicaciones a congresos internacionales, Participación en 15 Proyectos competitivos, Participación en 1 Proyecto Europeo, 3 Sexenios de investigación, 3 Tesis doctorales dirigidas, 2 Patentes

Abstract: Las bacterias son capaces de organizar muchos de sus procesos celulares en islotes lipídicos o lipid rafts equivalentes a los lipid rafts que forman las células eucariotas. En esta charla, mostraré nuestros avances en el entendimiento de los lipid rafts bacterianos utilizando el patógeno Staphylococcus aureus como modelo bacteriano. Nuestros trabajos a nivel estructural utilizan técnicas innovadoras de miscroscopia para entender la organización y el ensamblaje de los lipid rafts en bacterias. A un nivel funcional, utilizamos técnicas moleculares convencionales para descifrar la función biológica de lipid rafts bacterianos, con un énfasis especial en el desarrollo de infecciones, dado que trabajamos con un modelo patógeno. A nivel aplicado, presentaré una batería de moléculas que son capaces de destruir estos lipid rafts bacterianos, que por tanto perturban muchos procesos celulares relacionados con virulencia y podrían utilizarse en el futuro para desarrollar nuevas terapias antimicrobianas.

CV: En abril 2015 establecí mi propio laboratorio en el Centro Nacional de Biotecnología (CSIC) (España). Antes de incorporarme al CSIC, mantuve la posición de “Young Investigator Group Leader” en la Universidad de Würzburg (Alemania). Dirigí mi propio laboratorio en esta institución desde febrero 2011. Anteriormente, realice mis estudios postdoctorales en el departamento de Microbiología e immunobiología de Harvard Medical School (USA) desde marzo 2005, después de la compleción de mi doctorado en el departamento de Genética y Microbiología de la Universidad de Murcia (España). Durante mi tesis doctoral, identifique los mecanismos moleculares de la bacteria Marinomonas mediterranea para producir el pigmento melanina y adherirse a plantas marinas, formando agregados celulares o biofilms. Después de mi doctorado, dediqué mi etapa postdoctoral a entender mejor las rutas de señalización para la formación de biofilms usando el modelo bacteriano Bacillus subtilis. Este periodo me aportó versatilidad en técnicas y conocimientos que ahora soy capaz de aplicar en mi propio laboratorio para investigar los mecanismos de señalización en patógenos y su contribución al desarrollo de infecciones, usando Staphylococcus aureus como modelo patógeno.

Abstract: Organohalide-respiring bacteria (OHRB) are strictly anaerobic microorganisms known for their ability to use a variety of halogenated aliphatic and aromatic compounds as respiratory electron acceptors in an energy-yielding process. Since many contaminated groundwaters and sediments are anoxic and the priority pollutants recalcitrant to aerobic degradation, the reductive dechlorination process mediated by OHRB has had a transformative impact on remediation practice. In this project, we aim to remediate an aquifer located at an industrial site in Barcelona (Spain) contaminated with perchloroethene (PCE) and its breakdown products trichloroethene (TCE), cis- and trans-dichloroethene (DCE) and vinyl chloride (VC). Prior to the design and implementation of the in situ pilot test, two sampling campaigns (14 monitoring wells in total) were carried out to characterise the geochemical and hydrogeological conditions of the groundwater. Natural attenuation of chlorinated ethenes was assessed analyzing their carbon isotopic composition (δ13C) along the contaminated groundwater plume and setting up laboratory microcosm with groundwater. Significant differences in the δ13C of PCE, TCE, and cis-DCE (greater than 2‰) across the different wells, and closed isotopic balances among these compounds, indicated biological reductive dechlorination processes taking place in the field. Laboratory microcosms showed that groundwater samples amended with different fermentable organic substrates transformed chlorinated ethenes to ethene at a noticeable higher rate in comparison to the controls. Finally, PCR with primers targeting Dehalococcoides mccartyi 16S rRNA gene will be used to identify and confirm the presence of the only genus reported to date able to completely dechlorinate PCE to the innocuous ethene. Following the above-mentioned results, sodium lactate was selected as organic fermentable substrate to perform in situ biostimulation. The pilot test started on October 2016 with the injection of 1.7 m3 of an aqueous solution of sodium lactate at around 120 g/L, containing sodic fluorescein as a conservative tracer, through one of the most contaminated monitoring wells. The indicators selected for monitoring the success of this test, determined periodically from up and down-flow monitoring wells, are (i) the change in the redox conditions of the groundwater; (ii) concentration of lactate and acetate, and (iii) the concentration and δ13C evolution of chlorinated ethenes. Fluorescein was used to confirm the arrival of the biostimulation at different wells of the aquifer. The results obtained during the monitoring of the biostimulation process will be presented in this conference.

CV: Profesor agregado interino en el Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental en la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). Ingeniero Técnico Industrial y licenciado en Ciencias Ambientales, obtuvo su doctorado por la UAB en 2007 estudiando los metabolitos y los mecanismos enzimáticos implicados en la degradación de organoclorados por hongos ligninolíticos. Desde 2009 hasta 2011 realizó su postdoc en el Helmholtz-Centre for Environmental Research (UFZ) en Leipzig (Alemania) con una beca Marie Curie aplicando métodos de proteómica e isótopos estables para identificar vías metabólicas en bacterias respiradoras de organoclorados. En 2011 se incorpora como profesor en el Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental de la UAB y desde entonces desarrolla su actividad investigadora en el grupo Biodegradación de Contaminantes Industriales y Valorización de Residuos (BioremUAB). Su principal interés científico es el estudio de las bases fisiológicas y bioquímicas que sustentan el crecimiento de las bacterias respiradoras de organoclorados y el uso de técnicas moleculares y de isótopos estables para monitorizar los procesos de biorremediación in situ en acuíferos contaminados.

Abstract: Saccharomyces cerevisiae is the main yeast species involved in winemaking. However, other yeast play a relevant role in this process, including, Hanseniaspora/Kloeckera, Pichia, Candida or Metschnikowia strains, the main species during the initial stages of spontaneous grape wine fermentation. Nowadays oenologists are trying to recover some of the fragrances of traditional wines by gathering together the advantages of microbiological control and those of the metabolic diversity of natural fermentation, by developing yeast starters from wine yeast species alternative to S. cerevisiae (collectively known as non-Saccharomyces in the field). These starters are used in combination with conventional S. cerevisiae starters to ensure complete sugar fermentation. Physiological and ecological interactions between the different yeast species and strains acquire a high relevance under this new scenario. In this context, our research group is exploring and exploiting the metabolic diversity of non-Saccharomyces wine yeasts to address one of the major current challenges of the winemaking industry, especially in warm climate wine producing regions, the steady increase in ethanol content of wines experienced over the last 30 years. This problem is related to global climate changes, as well as new wine stiles, both contributing to increasing sugar content of grapes at harvest. Our approach consists in using selected strains of, preferably, Crabtree negative yeast species, and controlled aeration during the first stages of fermentation, in order to favour sugar consumption by respiratory metabolism, rather than by fermentation1. Final alcohol content of wine is reduced in the same percentage as that of sugar consumed by this pathway. Development of such alternative wine fermentation procedures requires a better understanding of factors affecting respiro-fermentative balance in different wine yeast species, the impact of environmental factors on acetic acid production (the major potential drawback of oxygenation), competition of different starters for scarce nutrients (nitrogen and vitamins), or chemical oxidation of quality related wine components. In addition, we are using transcriptomic approaches to elucidate some of the mechanisms underlying wine yeast inter-specific interactions. Our findings indicate that S. cerevisiae responds to the presence of yeasts belonging to other species by further activating its already quick sugar consumption pathways2. In addition, nitrogen catabolite repression seems to be partially relieved (higher expression of genes under the control of Gln3p; see Figure 1), apparently helping balance sugar and nitrogen consumption for biomass production. The nitrogen utilization response of S. cerevisiae, is stronger for yeasts showing a closer phylogenetic relationship. At least in the case of Torulaspora delbrueckii, there is a reciprocal response in terms of the activation of glucose consuming pathways2. However, this response is delayed, as compared to S. cerevisiae.

CV: Durante mi etapa doctoral en el IATA-CSIC (Valencia), fuimos pioneros en el desarrollo de levaduras de uso enológico mejoradas genéticamente (1990-1993). Posteriormente completé mi formación en genética microbiana y biología molecular en el Institute de Génétique et Microbiologie (Orsay, France), con becas EMBO y Marie Curie (1994-1998). Desde 1999 a 2008, como investigador del CSIC en el Instituto de Fermentaciones Industriales, trabajé en la mejora genética de levaduras enológicas mediante métodos de genética clásica y de ingeniería genética, abordando la autolisis de las levaduras y la producción de manoproteínas, entre otros aspectos de interés biotecnológico. En 2008 contribuí a la creación del Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV) in Logroño. Inicialmente, el objetivo de mi grupo fue el estudio de la fisiología de las levaduras en el contexto del calentamiento global (cambios en la composición de los mostos). En el grupo Microwine, que co-dirijo, estamos ahora desarrollando procedimientos para producir vinos de calidad, pero con menor grado alcohólico, mediante el control microbiológico de la fermentación. Uno de nuestros intereses principales es actualmente el estudio de las interacciones entre el creciente número de especies de levaduras y bacterias utilizadas como cultivo iniciador en enología, comenzando por las interacciones entre Saccharomyces cerevisiae y levaduras alternativas (conocidas simplemente como no-Saccharomyces en este campo). .

Abstract: En la Key Note se abordará el estudio de la influencia de la fluido dinámica en diversos bioprocesos. Se presenta primero un Background sobre el tema, tratando de la OTR y la OUR y su relación en bioprocesos aerobios. Se destaca la posibilidad de utilizar la OUR como detector de la posibilidad de estrés, y se distingue entre estrés hidrodinámico y oxidativo. Se trata de aclarar estos conceptos con diferentes ejemplos de casos en estudio, que consideran bioprocesos en los que hay evidencia de estrés hidrodinámico, otros donde se detecta estrés oxidativo, y otros casos en que se dan ambos tipos de estrés. Los efectos de estas situaciones pueden ser muy variadas, de forma que se presentan casos donde el efecto es sobre la forma o tamaño de las células, la afectación de la viabilidad celular, la variación de la velocidad de crecimiento, o de la velocidad de producción, el cambio en la distribución de productos, por cambios metabólicos en el cultivo celular, etc. Una de las conclusiones se puede resumir en el hecho, por otra parte lógico, de que el oxígeno debe ser suministrado a una cierta velocidad, no siempre una alta velocidad de transporte tiene efectos positivos en la producción buscada, de forma que el transporte y consumo de oxígeno es la variable más difícil de fijar en el cambio de escala, y, a su vez, la concentración de oxígeno disponible para el cultivo es la variable que más efecto ejerce en la evolución de un bioproceso aerobio.

CV: Felix Garcia-Ochoa is a full Professor of Chemical Engineering at the University Complutense of Madrid (Spain) since 1995. He received his PhD in Industrial Chemistry at the same university (1977); since 1986 he is the head of a research group at the same University. His research fields are: Catalysis, Kinetic modeling of chemical and biochemical processes, Mass transfer and chemical reactions, Chemical reactors and bioreactors design, Gas-liquid transfer in bioreactors and Environmental Engineering. Among the main research systems studied are catalytic oxidation of refractory pollutants in water, enzymatic lactose hydrolysis, xanthan gum production, biodesulfurization of DBT (gas-oil) and esterification and trans-esterification reactions, both with acid catalysts and employing enzymes. His works are published in more than 200 papers and 200 congress communications. During this time, he has supervised 25 PhD Thesis and more than 80 MSc Thesis. He was the Scientific Chairman of the 4th European Congress of Chemical Engineering (2003). He has been the responsible of numerous contracts with public institutions and private enterprises. He also had activity as science manager: he was the first manager of the National Program of Chemical Technology (1995-2000) in Spain; he was Deputy Director of National Research Programs of the Spanish Ministry of Science and Innovation (2007-2010).

Abstract: Plant innate immunity system is a complex network of constitutive and inducible defensive barriers. Plant cell wall is one of the barriers that pathogens, such as necrotrophic and vascular fungi, may overcome to successfully colonize plant tissues. The composition and ultrastructure of plant cell wall are largely unknown despite its relevance in the regulation of developmental-associated processes, the control of the resistance to biotic and abiotic stresses, and the recent emerging interest of the cell wall as a renewable source for biofuel production. The traditional view of the cell wall as a passive barrier has evolved to a new concept that considers the wall as a dynamic structure and a source of signaling molecules that regulates plant innate immunity responses. Cell wall-derived molecules released after pathogen infection or wounding, that are so-called DAMPs (damaged-associated molecular patterns), can activate the plant immune system upon recognition by specific plant pattern receptors receptors (PRRs), such as Receptor-Like Protein Kinases (RLKs). PRRs also trigger plant immune system upon recognition of pathogen-associated molecular patterns (MAMPs). PRRs activate Protein Kinase cascades, which regulate downstream immune responses and disease resistance. The understanding of the dynamics and evolution of plant defensive responses is of fundamental importance as they impact agricultural yield, which is essential to sustain our society. We will present the recent progresses of our group in translational biology and in the characterization of the function of plant cell wall in innate immune responses. The translational biology strategy has resulted in the development of agro-biological products, which are currently commercialized for agricultural production and crop protection.

CV: Mi carrera científica se inició en el laboratorio del Dr. Pablo Vera, en el IBMCP (UPV-CSIC, Valencia), donde realicé mi tesis doctoral titulada “Caracterización de la familia multigénica de proteasas del tipo subtilisina de Lycopersicon esculentum”. En ese trabajo se llevó a cabo el estudio molecular de una familia de proteasas del tipo subtilisina de tomate, y más concretamente se profundizó en el esclarecimiento de la función de los miembros P69B y P69C en los mecanismos de activación de las respuestas defensivas vegetales. Con el fin de proseguir mi investigación en el campo de la inmunidad vegetal, realicé una estancia postdoctoral en el grupo de la Dra. Jane Parker en el Sainsbury Laboratory (Norwich, UK) y posteriormente en el Max Planck Institute (Colonia, Alemania). Durante ese periodo fuí beneficiaria de una beca postdoctoral Long Term Marie Curie individual (Category 30) con el proyecto: “Unravelling the roles of two regulatory genes in plant systemic immunity”. Mi investigación se centró principalmente en demostrar la función de dos reguladores de la defensa vegetal como EDS1 y PAD4 en la respuesta sistémica adquirida (SAR), así como identificar nexos y conexiones entre el estrés fotooxidativo y la inmunidad vegetal (Chang et al., 2009; Breitenbach et al., 2014). Desde mi incorporación al grupo del Dr. Antonio Molina en el CBGP (UPM-INIA, Madrid), mediante un contrato Ramón y Cajal, mis esfuerzos se han centrado en la identificación de nuevos componentes moleculares implicados en el reconocimiento y activación de las respuestas defensivas de Arabidopsis frente a hongos necrotrofos. Estos trabajos han permitido caracterizar el receptor RLK, ERECTA (Llorente et al., 2005; Jordá et al., 2016), la proteína G heterotrimérica (Delgado-Cerezo et al., 2011), y muy recientemente la MAP3K, ELK2, como elementos clave en la señalización defensiva de Arabidopsis. Desde 2007 prosigo con mi labor investigadora como Profesora contratada Doctor en la E.T.S.I. Agrónomos. Fruto del trabajo desarrollado en el grupo “Inmunidad innata en plantas y resistencia a hongos necrotrofos” se ha generado una patente, que ha sido licenciada para su explotación. Además, soy socia de la empresa spin-off de la UPM, Plant Response Biotech S.L. y socia fundadora de la start-up Genomics4all.

Abstract:Green solvents have recently been introduced as the next generation of solvents to be used in the chemical and biotechnological areas. At the same time carbohydrates are important natural products that play many biological and commercial roles as foods, drugs and chemical feed stocks and can also be used in the generation of green solvents. The wide use of carbohydrate-based compounds in these industries has lead to the development of efficient synthetic procedures to overcome many drawbacks of conventional synthetic methodologies such as protection/activation/deprotection steps. In this context, due to their high chemo-, regio- and stereoselectivity, enzymes offer very effective and sustainable possibilities, and thus, they are increasingly used in carbohydrate field. In addition, the combination of biocatalysis and the use of green solvents is becoming a real alternative, as many solvents provide interactions with enzymes improving their catalytic behavior, and they both directly contribute to increase the processes sustainability. This communication will provide recent examples of the enzymatic preparation of carbohydrates and glycoconjugates using a combination of hydrolases (lipase and glycosidases) and green solvents.[1] A whole-picture perspective is provided on interesting proof-of-concept approaches that combine carbohydrates and green solvents. While this area is largely unexplored, the many exciting opportunities and potential new applications being developed and reported in recent years and anticipated in the future will be discussed.

CV: Prof. Dr. María José Hernáiz obtained her PhD in Organic and Pharmaceutical Chemistry from Complutense University of Madrid (UCM) in 1996. She was a postdoctoral fellow in the Chemistry Department of Warwick University (UK) from 1997 to 1999 and in the Department of Medicinal and Natural Products Chemistry in Iowa University (USA) from 1999 to 2000. In 2001 she obtained a position as Research Associate in the Bio-Organic Department, Research Institute of Chemistry (CSIC, Spain), after which she became Assistant Professor (permanent position, 2002) at the Organic and Pharmaceutical Chemistry Department, Faculty of Pharmacy, Complutense University of Madrid (Spain). In 2015 (July) she has also received the positive accreditation to become Full Professor. Since 2004 she has been the director of the Biomolecular Interactions Service, an R+D+i in the Parque Cientifico de Madrid. As Co-Director of the Biotransformations Group in the Department of Organic and Pharmaceutical Chemistry (Faculty of Pharmacy, Complutense University of Madrid) her major research line is the chemoenzymatic sustainable production of glycoconjugates and oligosaccharides for drug synthesis and their implications in molecular recognition processes. She has published more than 90 scientific papers, reviews, and book chapters focused on Biotransformations, Green Chemistry and Carbohydrate Chemistry. She has also presented more than 90 communications in Scientific Congresses and meetings. After being a member of Spanish Society of Biotechnology (SEBiot) in 2010, she was General Secretary from 2012-2016. Actually she is member of the board of directors of SEBiot.

Abstract:Las técnicas de secuenciación masiva están muy extendidas en la comunidad científica y en estos momentos no se concibe un proyecto en el que no se incluya este tipo de metodologías. Aun así, qué tipo de secuenciación/aplicación y cómo analizar este tipo de datos dependiendo de las preguntas que nos hacemos aún está por integrarse. Aunque durante los últimos 4 años se ha intentado hacer guías para ciertas aplicaciones, estas no cubren el amplio espectro de aplicabilidad de estas técnicas. Hay ciertos aspectos que influyen en los resultados y los más comunes son:

•  Cómo se toma la muestra.
• Cómo se preserva la muestra.
• Cómo se extrae la muestra.
• Cómo se construye la librería.
• Qué tipo de plataforma se usa para secuenciar.
• Qué tipo de programas bioinformáticos se usan.
• Qué tipos de bases de datos se usan.

En Lifesequencing, empresa con más de 10 años de experiencia y que nació con el objetivo para dar soporte a investigadores y empresas privadas para la generación y el análisis de datos de secuenciación masiva, así como el desarrollo de aplicaciones a la carta, hemos comprobado como todos estos factores influyen en los resultados, con lo que es clave saber perfectamente las preguntas a contestar en nuestro experimento para poder guiar en la selección de los parámetros mas óptimos.

CV: Licenciado en Ciencias Biológicas por la Universitat de Valencia, Valencia, España, en el año 2000. Diploma de estudios avanzados en Genética y Biología Evolutiva por la Universidad de Valencia, Valencia, España, en el año 2002. Máster en Bioinformática (especialista en Genómica y Proteómica) por la Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España, en el año 2002. Doctor en Ciencias Biológicas, Especialidad Genética, por la Universitat de Valencia, Valencia, España, en el año 2006. Investigador Post-Doctoral Marie Curie en el Departamento de Genética del Trinity College Dublin, Dublin, Irlanda (Mar 2006- Mar 2008).Investigador Junior Independiente/Profesor Asociado en la Universidad de Muenster, Muenster, Alemania (Mar 2008- Feb 2009).Investigador Sénior en Bioinformática en el Institut de Recerca de la SIDA (IRSI-Caixa), Hospital de Can Ruti, Badalona, Barcelona (Feb 2009- Dec 2010).Director del Departamento de Bioinformática en Lifesequencing S.L., Paterna, Valencia, España (Dec 2010- actualidad). Director Científico (CSO) de la empresa Lifesequencing S.L., Paterna, Valencia, España (Mayo 2011-actualidad).Profesor Asociado de la Universidad Católica de Valencia, Valencia, España (2013-actualidad).Más de 35 artículos científicos, algunos de ellos en revistas de alto índice de impacto (PLoS Pathogens, Trends in Genetics, etc…). 2. Más de 40 ponencias a congresos, en la mayoría como Ponente principal invitado (recientemente International Society of Microbiota (Oct 2015) y Skin Microbiome conference (Jun 2015)) 3. Implicado en 10 proyectos de investigación y 4 de ellos como Investigador Principal (más de 1.2 millones de euros en estos últimos 5 años). 4. Tutor de 4 proyectos de Master y 6 proyectos de Grado todos con Sobresaliente “Cum Laude” .