Метаболической инженерии и инженер-химик

Айше

ЖУРНАЛ перспективы

Допустим, вам нужно молекулы для выполнения конкретной задачи. Может быть, существует микробов, которые могут производить их. Если нет, то, возможно, некоторые другие микробы делает аналогичный продукт, который может быть преобразован в требуемый номер. Или, микробиолог может разработать метод скрининга для выбора микробов и их мутантов, которые могут производить целое семейство подобных продуктов с потенциально лучшими свойствами, чем то, что вы искали. Проблема в том, что эти организмы сделать лишь следы желаемого молекулы и делать это в условиях, которые могут быть трудно реализовать в промышленных масштабах. Таким образом, микробы должны быть улучшены до их потенциал может быть реализован.

Метаболической инженерии является научной дисциплиной, которая направлена на улучшение сотовой свойства микроорганизмов путем введения конкретных транспорта, ферментативных или нормативных реакций в клетках, используя, в первую очередь, рекомбинантных технологий, объясняет Григорий Стефанопулос, профессор химической инженерии в Массачусетском технологическом институте (Кембридж) . Это связано с двойной задачи изменения клеток, с тем, что они более эффективны для промышленных предназначенные или медицинского применения, а также строго оценки результате сотовой физиологии. Он считает, что инженеры-химики могут играть важную роль в этой области.

Большие надежды и первоначальное воодушевление о генной инженерии, в том, что начальник клеток могут быть построены, которые будут сохранены на высокую жизнеспособность при отсутствии или минимальной роста, использовать недорогие подложки и выделяют целевой продукт при высоких скоростях время принятия мало или нет других побочных продуктов , говорит он. Вскоре понял, однако, что необходимо делать больше, чем простое внедрение продукта формирования генов в клетке производства принимающей, так как простые генетические преобразования сопровождаются непредвиденными и часто к нежелательным результатам, отмечает он. Для достижения этой цели начальника ячейки, можно было бы попытаться скоординированных выражение нескольких генов, говорит он, и выявления таких генов и контроля их является основной проблемой метаболической инженерии.

Итак, почему инженеры-химики могут быть заинтересованы в метаболической инженерии? Стефанопулос объясняет, что он сочетает в себе инструменты и концепции инженерных реакции и молекулярной биологии для анализа и целенаправленной модификации bioreaction сетей. Он также обеспечивает основу для включения и количественного геномной информации и клетка всей данных, полученных с помощью современной технологии. Как таковая, она является естественным средством захвата огромный потенциал биологии и превращения его в благоприятных науки для многих новых промышленных и медицинских приложений. Инженеры-химики находятся в уникальном положении, чтобы расширить свои образовательные и научные парадигмы в этой интересной области научного исследования. Это будет требовать, чтобы они охватывают биологии, как основополагающий науки равно химии и изменить учебную программу с учетом этого фундаментального изменения в химической и биологической инженерии, он призывает.

Стефанопулос обсуждается тема метаболической инженерии более подробно в майском номере журнала Айше.