Metabolómica e Ingeniería Metabólica (ME)

Los sistemas biológicos están regulados por una interacción compleja entre factores genéticos e influencias ambientales. El metabolismo juega un papel central en determinar el comportamiento biológico; controla el funcionamiento del sistema y sus interacciones. La Ingeniería Metabólica busca maximizar la producción de metabolitos seleccionados en una célula manipulando los genes que determinan el metabolismo y su función.

Conociendo el genoma completo de una célula microbiana es posible construir un modelo in-silico de su metabolismo. Esto constituye un modelo completo de su metabolismo principal y permite la ingeniería de vías metabólicas totalmente nuevas de los organismos y/o la introducción de vías metabólicas exógenas mediante ingeniería genética. Esto se realiza primero in-silico y luego es traducido en el laboratorio para generar nuevas bacterias o levaduras con un metabolismo modificado para la producción de nuevos compuestos tales como antibióticos y anticancerígenos, nuevos productos químicos para aplicaciones médicas y cosméticas, “building blocks” para plásticos y antioxidantes.

Algunos de nuestros proyectos en Metabolómica e Ingeniería Metabólica son:

– Reconstrucción y estudio del metabolismo de bacterias extremófilas del género _Streptomyces_, con potencial de producción de nuevos antibióticos y anticancerígenos.

– Reconstrucción y modelamiento _in silico_ de las rutas metabólicas de microorganismos marinos de alto interés.

– Ingeniería metabólica de _Sacccharomyces cerevisiae_ y_ Escherichia coli _para la producción de ácido hialurónico.

– Ingeniería metabólica de _Sacccharomyces cerevisiae_ para la producción de isobutanol a partir de carbohidratos de macroalgas.

– Análisis de las rutas metabólicas de producción de antioxidantes en macroalgas.

 

Publicaciones relacionadas: (últimos 4 papers)

  1. Campodonico, M.A., Vaisman, D., Castro, J.F., Razmilic, V., Mercado, F., Andrews, B.A., Feist, A.M., and Asenjo, J.A. (2016) Acidithiobacillus ferrooxidands’s comprehensive model driven analysis of the electron transfer metabolism and syntyhetic strain design for biomining applications. Metab. Engin. Comm., 3, 84-96.
  2. Merino, M.P., Andrews, B.A., Parada, P. and Asenjo, J.A. (2016) Characterization of Ferroplasma acidiphilum growing in pure and mixed culture with Leptospirilum ferriphilum. Biotechnol. Prog., 32, 1390-1396.
  3. – Razmilic, V., Castro, J.F., Andrews, B.A. and Asenjo, J.A. (2018) Analysis of metabolic networks of Streptomyces leeuwenhoekii C34 by means of a genome scale model: prediction of modications that enhance the production of specialised metabolites. Bioeng.,115, 1815-1828.
  4. Contador, C.A., Rodriguez, V., Andrews, B.A. and Asenjo, J.A. (submitted) Use of Genome-Scale Models to get new insights into the marine actinomycete genus Salinispora. BMC Systems Biology.

 

Investigador Principal: Juan Asenjo

Investigadores Asociados:

Barbara Andrews

Carolina Shene

Alvaro Olivera

Ziomara Gertzen

Carolina Contador

 

Postdoc:

Valeria Razmilic