Un equipo de investigación de KAIST completó un mapa metabólico que traza todas las estrategias disponibles y las vías de reacciones químicas que conducen a la producción de varios bioquímicos industriales.

El equipo fue dirigido por el distinguido profesor Sang Yup Lee, que ha realizado investigaciones de ingeniería metabólica e ingeniería de sistemas de alta calidad durante décadas, e hizo el mapa de productos químicos distintivos después de siete años de estudios.

El equipo presentó un análisis muy detallado sobre ingeniería metabólica para la producción de una amplia gama de productos químicos industriales, combustibles y materiales. Examinar las tendencias actuales en la producción biológica de productos químicos en biotecnología industrial, El equipo examinó minuciosamente el estado actual de los productos químicos industriales producidos mediante reacciones biológicas y / o químicas.

Se espera que este mapa completo sirva como modelo para la inspección visual e intuitiva de reacciones biológicas y / o químicas para la producción de interés a partir de recursos renovables. El equipo también compiló un póster adjunto para presentar visualmente las vías sintéticas de las sustancias químicas en el contexto de su metabolismo microbiano.

A medida que la ingeniería metabólica se ha vuelto cada vez más poderosa para abordar los recursos fósiles limitados, cambio climático, y otras cuestiones medioambientales, el número de productos químicos producidos por microbios que utilizan biomasa como fuente de carbono ha aumentado sustancialmente. Se ha explorado la producción sostenible de productos químicos y materiales industriales con microorganismos como fábricas de células y biomasa renovable no alimentaria como materia prima para el petróleo alternativo. La ingeniería de estos microorganismos se ha vuelto cada vez más eficiente y eficaz con la ayuda de la ingeniería metabólica, una práctica de ingeniería que utiliza el metabolismo de los organismos vivos para producir un metabolito deseado.

Con el establecimiento de la ingeniería metabólica de sistemas:la integración de la ingeniería metabólica con herramientas y estrategias de la biología de sistemas, Biología sintética e ingeniería evolutiva:la velocidad a la que se diseñan los microorganismos ha alcanzado un ritmo sin precedentes.

Para evaluar el estado actual en el que los microorganismos diseñados metabólicamente pueden producir una gran cartera de productos químicos industriales, el equipo llevó a cabo una extensa revisión de la literatura y la trazó en un cartel. Este cartel resultante, denominado mapa de bioquímicos, presenta rutas sintéticas para productos químicos industriales, que consisten en reacciones biológicas y / o químicas.

Los productos químicos industriales y sus rutas de producción se presentan en el contexto de las rutas metabólicas del carbono central, ya que estos metabolitos clave sirven como precursores de los productos químicos que se producirán. El mapa bioquímico resultante permite la detección y el análisis de rutas sintéticas óptimas para una sustancia química industrial determinada. Además del cartel, los autores han compilado una lista de productos químicos que se han producido con éxito utilizando microorganismos y una lista de las empresas correspondientes que los producen comercialmente. Esta revisión exhaustiva de la literatura y el resumen analítico adjunto será un recurso importante para los investigadores interesados ​​en la producción de sustancias químicas a partir de fuentes de biomasa renovables.

Los microorganismos diseñados metabólicamente ya han contribuido enormemente a la producción sostenible de sustancias químicas utilizando recursos renovables. El profesor Lee dijo que quería un estudio detallado del estado actual y la capacidad de producción de bioquímicos.

"Estamos muy emocionados de que esta revisión y póster amplíen el debate sobre la producción de sustancias químicas importantes a través de microorganismos modificados y también medios biológicos y químicos combinados de una manera más sostenible". " él explicó.