Wat is metabolische engineering?
Metabolische engineering is het proces van werken met de paden in cellen in de hoop ze specifieke kwaliteiten te geven. De praktijk bestaat meestal uit het verbeteren van een proces dat al door een cel wordt uitgevoerd. In wezen is het de optimalisatie van een cel voor dat specifieke doel. Metabolic engineering is een tak van celbiologie. Het wordt vaak gebruikt om medicijnen te maken en om de eigenschappen van bepaalde soorten voedingsmiddelen en dranken te veranderen.
De kerntactiek van metabolische engineering is het veranderen van de netwerken die communicatie in en tussen cellen vergemakkelijken, zodat ze een specifieke boodschap communiceren. Metabolic engineering begint met een analyse van deze routes. Het bestaat uit het wiskundig in kaart brengen van de structuur van de cellen en het vinden van alle potentieel nuttige elementen erin. In wezen is het een manier om inzicht te krijgen in hoe metabolische processen werken, zodat ze kunnen worden gewijzigd.
Zodra de analyse van celnetwerken is voltooid, is de volgende stap in het proces van metabolische engineering om de principes van moleculaire biologie te gebruiken om ze te wijzigen. Dit wordt bereikt door genetische veranderingen in de celstructuur aan te brengen zodat ze naar wens presteren. Het proces heeft de neiging om zich te concentreren op netwerken, omdat alleen het veranderen van deze elementen het grootste deel van de cel intact laat, wat het een betere kans geeft om te overleven zolang het zonder interventie zou zijn.
Sommige van de specifieke elementen die door dit proces worden gewijzigd, zijn regulerende functies, enzymen en transportmiddelen. Deze dingen worden veranderd via aanpassingen aan informatiecentra zoals deoxyribonucleic acid (DNA). Het algemene effect is om specifieke processen om te leiden, zodat deze de manier waarop de cel functioneert veranderen.
Het grootste deel van het metabolische engineeringwerk omvatte traditioneel microbiële organismen, die uiterst kleine levensvormen zijn. Naarmate de praktijk zich heeft ontwikkeld, zijn andere levensvormen, zoals dieren en planten, voor het proces gebruikt. In alle gevallen zijn elementen uit deze levensvormen gegroeid tot celculturen die het materiaal verschaffen dat nodig is voor celmodificatie.
Metabolic engineering is complex en multidisciplinair. Het is gebaseerd op moleculaire biologie, chemische technologie en biochemie. Dit proces raakt ook de informatica.
De praktijk van metabole engineering wordt vaak gebruikt om de eigenschappen van verschillende items op de markt te veranderen. Het wordt vaak gebruikt bij de bereiding van medicijnen. Het proces kan ook een onderdeel zijn van het maken van consumeerbare producten zoals kaas, bier of wijn.