¿Cuáles son los métodos de ingeniería metabólica?

La ingeniería metabólica se ha definido como la modificación intencional del metabolismo intermediario utilizando técnicas de ADN recombinante. Con esta definición, la ingeniería metabólica incluye: (1) insertar nuevas vías en microorganismos con el objetivo de producir metabolitos novedosos, por ejemplo, producción de policétidos por Streptomyces; (2) producción de péptidos heterólogos, por ejemplo, producción de insulina humana, eritropoitina y tPA; y (3) mejora de los procesos nuevos y existentes, por ejemplo, producción de antibióticos y enzimas industriales. La ingeniería metabólica es un enfoque multidisciplinario, que involucra aportes de ingenieros químicos, biólogos moleculares, bioquímicos, fisiólogos y químicos analíticos. Obviamente, la biología molecular es central en la producción de nuevos productos, así como en la mejora de los procesos existentes. Sin embargo, en el último caso, el aporte de otras disciplinas es fundamental para apuntar a las modificaciones genéticas; Con los rápidos desarrollos en biología molecular, el progreso en el campo probablemente estará limitado por los procedimientos para identificar los cambios genéticos óptimos. La identificación de los cambios genéticos óptimos a menudo requiere un mapeo meticuloso del metabolismo celular en diferentes condiciones operativas y, por lo tanto, se espera que la aplicación de la ingeniería metabólica para la optimización del proceso tenga un impacto principalmente en la mejora de los procesos donde el rendimiento, la productividad y Los títulos son factores de diseño importantes, es decir, en la producción de metabolitos y enzimas industriales. A pesar de la posibilidad de obtener una mejora importante a través de la ingeniería metabólica, este enfoque, sin embargo, no se espera que reemplace por completo el enfoque clásico para la mejora de la cepa: mutagénesis aleatoria seguida de detección. La identificación de los cambios genéticos óptimos para la mejora de un proceso dado requiere el análisis de los mecanismos subyacentes, en el mejor de los casos, a nivel molecular. Para revelar estos mecanismos, podemos aplicar diferentes técnicas: (1) estudios fisiológicos detallados, (2) análisis de flujo metabólico (MFA), (3) análisis de control metabólico (MCA), (4) análisis termodinámico de vías y (5) modelado cinético.