Cos'è l'ingegneria metabolica?

L'ingegneria metabolica è il processo di lavoro con i percorsi nelle cellule nella speranza di dare loro qualità specifiche. La pratica in genere consiste nel migliorare un processo che è già eseguito da una cella. In sostanza, è l'ottimizzazione di una cella per questo scopo particolare. L'ingegneria metabolica è un ramo della biologia cellulare. È comunemente usato per creare medicinali e cambiare le proprietà di alcuni tipi di alimenti e bevande.

La tattica principale dell'ingegneria metabolica è quella di alterare le reti che facilitano la comunicazione nelle cellule e tra le cellule in modo che comunicino un messaggio specifico. L'ingegneria metabolica inizia con un'analisi di questi percorsi. Consiste nel mappare matematicamente la struttura delle cellule e nel trovare tutti gli elementi potenzialmente utili al loro interno. In sostanza, è un modo per sviluppare una comprensione di come funzionano i processi metabolici in modo che possano essere modificati.

Una volta completata l'analisi delle reti cellulari, il prossimo passo nei processiS dell'ingegneria metabolica è utilizzare i principi della biologia molecolare per alterli. Ciò si ottiene apportando alterazioni genetiche nella struttura cellulare in modo che si esibiscano come desiderato. Il processo tende a concentrarsi sulle reti perché alterare solo questi elementi lascia intatta la maggior parte della cellula, il che gli dà una migliore possibilità di sopravvivere finché avrebbe avuto senza intervento.

Alcuni degli elementi specifici che vengono modificati attraverso questo processo includono funzioni regolatori, enzimi e mezzi di trasporto. Queste cose vengono modificate tramite aggiustamenti a centri di informazione come l'acido deossiribonucleico (DNA). L'effetto complessivo è di deviare processi specifici in modo che cambino il modo in cui le funzionalità della cella.

La maggior parte del lavoro ingegneristico metabolico ha tradizionalmente coinvolto organismi microbici, che sono forme di vita minuscole. Come si è sviluppata la pratica, altre forme di vita, come gli animali e le piante, sono stati utilizzati per il processo. In tutti i casi, elementi di queste forme di vita sono stati coltivati ​​in colture cellulari che forniscono il materiale necessario per la modifica delle cellule.

L'ingegneria metabolica è complessa e multidisciplinare. Si basa su biologia molecolare, ingegneria chimica e biochimica. Questo processo tocca anche l'informatica.

La pratica dell'ingegneria metabolica viene spesso utilizzata per cambiare le proprietà di vari articoli sul mercato. È comunemente usato nella preparazione di farmaci. Il processo può anche far parte della realizzazione di prodotti di consumo come formaggio, birra o vino.