Metabolik Mühendisliği Nedir?

Metabolik mühendisliği, hücrelere belirli nitelikler verme ümidiyle yolaklarla çalışma sürecidir. Uygulama tipik olarak, zaten bir hücre tarafından gerçekleştirilen bir işlemin geliştirilmesinden oluşur. Özünde, bu özel amaç için bir hücrenin optimizasyonu. Metabolik mühendisliği hücre biyolojisinin bir dalıdır. Genellikle ilaç yapımında ve bazı yiyecek ve içeceklerin özelliklerini değiştirmek için kullanılır.

Metabolik mühendisliğinin temel taktiği, hücreler arasında ve hücreler arasında iletişimi kolaylaştıran ağları değiştirmektir, böylece belirli bir mesajı iletirler. Metabolik mühendisliği bu yolların analizi ile başlar. Hücrelerin yapısını matematiksel olarak haritalandırmak ve içindeki potansiyel olarak yararlı elementlerin hepsini bulmaktan ibarettir. Temelde, metabolik süreçlerin nasıl çalıştığını, böylece değiştirilebileceklerini anlamanın bir yoludur.

Hücre ağlarının analizi tamamlandıktan sonra, metabolik mühendislik sürecinde bir sonraki adım, onları değiştirmek için moleküler biyoloji ilkelerini kullanmaktır. Bu, hücre yapısında genetik değişiklikler yaparak istenen şekilde performans gösterecek şekilde gerçekleştirilir. Süreç ağlara odaklanma eğilimindedir çünkü yalnızca bu unsurları değiştirmek hücrenin çoğunu bozulmadan bırakır, bu da müdahalesiz olduğu sürece hayatta kalma şansını arttırır.

Bu süreçte değiştirilen belirli elementlerden bazıları düzenleyici fonksiyonlar, enzimler ve taşıma araçlarını içerir. Bunlar deoksiribonükleik asit (DNA) gibi bilgi merkezlerine ayarlamalar yapılarak değiştirilir. Genel etki, hücrenin çalışma şeklini değiştirecek şekilde belirli işlemleri yönlendirmektir.

Metabolik mühendislik çalışmalarının büyük kısmı, geleneksel olarak, minik yaşam formları olan mikrobiyal organizmaları içermektedir. Uygulama geliştikçe, işlem için hayvanlar ve bitkiler gibi diğer yaşam formları kullanılmıştır. Her durumda, bu yaşam formlarından elemanlar hücre modifikasyonu için gerekli malzemeyi sağlayan hücre kültürlerine büyütülmüştür.

Metabolik mühendislik karmaşık ve çok disiplinlidir. Moleküler biyoloji, kimya mühendisliği ve biyokimya üzerine çekiyor. Bu süreç aynı zamanda bilgisayar bilimine de değiniyor.

Metabolik mühendislik uygulaması, piyasadaki çeşitli öğelerin özelliklerini değiştirmek için sıklıkla kullanılır. İlaçların hazırlanmasında yaygın olarak kullanılır. İşlem aynı zamanda peynir, bira veya şarap gibi tüketilebilir ürünler yapmanın bir parçası olabilir.