Введение в метаболическую инженерию.Тема 1

1.

Тема 1. ВВЕДЕНИЕ В МЕТАБОЛИЧЕСКУЮ
ИНЖЕНЕРИЮ
Определение метаболической инженерии. Место дисциплины в
системе биологических наук, связь с фундаментальными
исследованиями и практическая направленность. История
развития дисциплины. Обзор методов изучения метаболизма.
Общие подходы в метаболической инженерии. Метаболическая
инженерия и синтетическая биология. Перспективы развития
дисциплины.

2.

Метаболическая инженерия
— это практика оптимизации генетических и регуляторных процессов
внутри клеток для увеличения выработки клетками определенного
метаболита.
— это прикладная дисциплина, использующая методы рекомбинантных
ДНК и молекулярной биологии для направленного изменения
генетических, метаболических и регуляторных процессов внутри клеток с
целью оптимизации метаболизма для сверхпродукции ценных веществ
(аминокислот, антибиотиков, биотоплива) в промышленных масштабах.

3.

Организм превращается
в «химическую
фабрику»,
осуществляющую
новые биохимические
процессы с помощью
многочисленных
природных и
чужеродных ферментов.
Цель:
сверхпроизводство химических веществ/ метаболитов, либо присущих
организму изначально, либо синтезируемых путем внедрения
гетерологичного метаболического пути.

4.

Методы изучения метаболизма:
Анализ метаболического контроля
(MCA)
Анализ метаболических потоков
(MFA)
Анализ баланса потоков (FBA)
Кинетическое моделирование
генная инженерия занимается свойствами
отдельных генов
≠
метаболическая инженерия занимается
свойствами метаболических сетей,
рассматриваемых как система, а не как
совокупность отдельных генов и ферментов.
Метаболическая инженерия
системная биология
Рациональная
Системная
Комбинаторная
«омикс»- науки
синтетическая биология

5.

обобщенная схема
стратегии
метаболической
инженерии