Projektowanie cząsteczek
Inżynieria metaboliczna to w praktyce optymalizacja procesów genetycznych i regulacyjnych w obrębie komórki, mająca na celu zintensyfikowanie produkowania przez nią określonych substancji. Jest to nauka stosowana skupiająca się na opracowaniu nowych fabryk komórkowych albo na doskonaleniu tych istniejących. Wykorzystuje ona zaawansowane narzędzia analityczne do identyfikacji odpowiednich celów modyfikacji genetycznych oraz modele matematyczne do projektowania in silico zoptymalizowanych fabryk komórkowych stosowanych w biotechnologii przemysłowej. W związku z tym, że zainteresowanie wykorzystaniem modeli matematycznych do projektowania w ostatnim latach wzrosło, finansowany przez UE projekt Sysinbio ("Systems biology as a driver for industrial biotechnology") zajął się koordynacją europejskich działań. Główna rola projektu Sysinbio w modelowych działaniach inżynierii metabolicznej doprowadziła do utworzenia bazy danych BioMet ToolBox. Zawiera ona modele metaboliczne różnych, ważnych ze względów przemysłowych, mikroorganizmów i rozmaitych narzędzi symulacyjnych. Uczestnicy projektu Sysinbio opracowują obecnie nowe i lepsze modele matematyczne metabolizmu, które mogą być wykorzystane w inżynierii metabolicznej. Skoordynowano już zarówno działania na modelach stechiometrycznych (substratów reakcji), jak i modelach kinetycznych (energii generowanej przez ruch). Jak dotąd zespół projektu pokazał, że skoordynowanie opracowania bardziej niezawodnych i znormalizowanych modeli drobnoustrojowych usprawniło prognozowanie modeli. Pozwoliło to na zastosowanie algorytmów symulacji i optymalizacji umożliwiających identyfikowanie modyfikacji genów, które z kolei mogą zwiększać produkcję związków docelowych. Kolejnym ważnym elementem projektu Sysinbio jest koordynacja edukacji i kształcenia w dziedzinie inżynierii metabolicznej w Europie. Skutkiem tych działań jest wspieranie udziału studentów w kluczowych konferencjach i organizowanie różnych kursów tematycznych poświęconych biologii systemowej. Oczekuje się, że wyniki projektu będą miały znaczący długofalowy wpływ na poprawę konkurencyjności europejskiej biotechnologii przemysłowej. Wśród korzyści można wymienić usprawnienie dialogu między środowiskiem akademickim a przemysłowym, lepsze szkolenia dla naukowców, a także zapewnienie wyższych standardów i metod do stosowania w biotechnologii przemysłowej.
