Kas ir vielmaiņas inženierija?

Metabolisma inženierijas galvenā taktika ir mainīt tīklus, kas atvieglo saziņu šūnās un starp šūnām, lai tās paziņotu konkrētu ziņojumu. Metabolisma inženierija sākas ar šo ceļu analīzi. Tas sastāv no šūnu struktūras matemātiskas kartēšanas un visu potenciāli noderīgo elementu atrašanas tajās. Būtībā tas ir veids, kā attīstīt izpratni par to, kā darbojas vielmaiņas procesi, lai tos varētu mainīt.

Kad šūnu tīklu analīze ir pabeigta, nākamais solis vielmaiņas inženierijas procesā ir izmantot molekulārās bioloģijas principus, lai tos mainītu. Tas tiek panākts, veicot ģenētiskas izmaiņas šūnu struktūrā, lai tās darbotos atbilstoši vēlmēm. Procesam ir tendence koncentrēties uz tīkliem, jo, mainot tikai šos elementus, lielākā daļa šūnas paliek neskarta, kas tai dod lielākas iespējas izdzīvot tik ilgi, cik tas būtu bez iejaukšanās.

Daži no īpašiem elementiem, kas tiek mainīti šajā procesā, ietver regulējošās funkcijas, fermentus un transporta līdzekļus. Šīs lietas tiek mainītas, pielāgojot informācijas centrus, piemēram, dezoksiribonukleīnskābi (DNS). Kopējais efekts ir novirzīt konkrētus procesus tā, lai tie mainītu šūnu darbību.

Lielākā daļa vielmaiņas inženierijas darbu tradicionāli ir saistīti ar mikrobiem, kas ir sīkas dzīvības formas. Attīstoties praksei, procesam ir izmantotas citas dzīvības formas, piemēram, dzīvnieki un augi. Visos gadījumos elementi no šīm dzīvības formām ir izaudzēti šūnu kultūrās, kas nodrošina šūnu modificēšanai nepieciešamo materiālu.

Metabolisma inženierija ir sarežģīta un daudznozaru. Tas balstās uz molekulāro bioloģiju, ķīmijas inženieriju un bioķīmiju. Šis process skar arī datorzinātnes.

Metabolisma inženierijas praksi bieži izmanto, lai mainītu dažādu tirgū esošo preču īpašības. To parasti izmanto, gatavojot zāles. Process var būt arī patērējamo produktu, piemēram, siera, alus vai vīna, izgatavošanas sastāvdaļa.