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Systems Biology as a Driver for Industrial Biotechnology

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Molecole a progettazione avanzata

Nel prossimo futuro l'ingegneria metabolica potrebbe rivoluzionare l'industria chimica. Per portare l'Europa in prima linea in questa tecnologia, un progetto finanziato dall'UE sta coordinando le attività di ricerca.

Salute

L'ingegneria metabolica è la pratica di ottimizzazione dei processi genetici e regolatori all'interno delle cellule per aumentare la produzione cellulare di una determinata sostanza. È una scienza applicata incentrata sullo sviluppo di nuove "cell factory" o sul miglioramento di quelle esistenti. Utilizza strumenti analitici avanzati per identificare bersagli appropriati per le modificazioni genetiche e modelli matematici per sviluppare progettazione in silico di cell factory ottimizzate adoperate in biotecnologia industriale. Con la crescente attenzione degli ultimi anni all'utilizzo di modelli matematici per la progettazione, il progetto Sysinbio ("Systems biology as a driver for industrial biotechnology"), finanziato dall'UE, sta ora coordinando gli sforzi europei. Il ruolo guida di Sysinbio nelle attività europea di ingegneria metabolica guidata dal modello ha portato alla creazione del database BioMet ToolBox. Esso contiene modelli metabolici per diversi microrganismi importanti a livello industriale e numerosi strumenti di simulazione. Sysinbio sta attualmente sviluppando nuovi e migliori modelli matematici di metabolismo che possono essere utilizzati per l'ingegneria metabolica. Sono già state coordinate le attività sia sui modelli stoichiometrici (dei reattanti) che sui modelli cinetici (energia prodotta dal movimento). Finora il team del progetto ha mostrato che il coordinamento dello sviluppo di modelli microbici più affidabili e standardizzati ha migliorato le previsioni basate sui modelli. Ciò ha permesso l'applicazione di algoritmi di simulazione e ottimizzazione che possono identificare le modificazioni dei geni in grado di aumentare le rese di produzione dei composti bersaglio. Un'altra parte importante di Sysinbio è stata il coordinamento dell'educazione e della formazione nel campo dell'ingegneria metabolica in Europa. Ciò ha avuto come risultato il supporto a studenti partecipanti a conferenze chiave, e l'organizzazione di vari corsi dedicati alla biologia dei sistemi. Ci si aspetta che i risultati del progetto abbiano un importante impatto a lungo termine sull'incremento di competitività della biotecnologia industriale europea. I vantaggi includeranno un aumentato dialogo tra il mondo accademico e l'industria, miglior formazione per i ricercatori e standard e metodi ottimizzati per l'utilizzo in biotecnologia industriale.

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