Ingeniería metabólica

Ingeniería metabólica es una nueva ciencia que apareció en la década de los 90's. Está asociada con la biología y la química. La ingeniería metabólica permite el diseño de vías bioquímicas que no existen en el mundo natural, así como el rediseño de las rutas bioquímicas a menudo con el uso de la ingeniería genética. Ingenieros metabólicos bioquímicos suelen modificar por reducir el uso de energía celular o la producción de residuos, cambiando el flujo de nutrientes a las células, o la mejora de la productividad y el rendimiento de una vía concreta. Además, los ingenieros metabólicos potencialmente pueden diseñar nuevos organismos que están hechos a la medida para los productos químicos y los procesos de producción deseado. Muchos nuevos compuestos de interés industrial y médico pueden ser producidos por ingeniería metabólica. En el siglo XXI, los principales esfuerzos de ingenieros metabólicos se concentran en biocombustibles y productos farmacéuticos.

Definición y principios básicos

Ingeniería metabólica es un campo relativamente nuevo que se refiere a la modificación y optimización de rutas metabólicas, principalmente en microorganismos, alterando los genes, la absorción de nutrientes, o flujo metabólico para permitir la producción de nuevos compuestos que son de interés de la industria y la medicina. Las vías metabólicas de los organismos vivos no son óptimos para aplicaciones concretas, pero se pueden modificar mediante las herramientas de la biotecnología moderna como la ingeniería genética. El rediseño de las existentes, las vías metabólicas naturales con fines útiles es un objetivo principal de ingeniería metabólica. Ingeniería metabólica normalmente incluye dos fases: un análisis cuidadoso de la vía metabólica y los genes implicados en la ruta (fase analítica) y su modificación (fase de síntesis). Análisis de ruta a menudo incluye el análisis de control metabólico: determinar qué compuestos pueden controlar la productividad y rentabilidad del sendero específico.

Diferentes tareas de ingeniería metabólica son como sigue: mejoras de productividad y rentabilidad del sendero específico; la ampliación de la gama de sustrato; eliminación de residuos; mejora del rendimiento del proceso; mejoras de actividades celulares; y la extensión de la matriz de productos. Ingeniería metabólica se está convirtiendo en uno de los principales campos de la biotecnología.

La producción de muchos productos químicos y combustibles utiliza los recursos no renovables o limitados recursos naturales. Ingeniería metabólica crea muchas alternativas para sustituir los productos químicos peligrosos y combustibles derivados del petróleo con verdes limpias y renovables, productos químicos y biocombustibles.

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