REGULACIÓN DINÁMICA MULTI-ESCALA EN INGENIERÍA METABÓLICA: CONTROL REALIMENTADO Y CICLO DBTL AUTOMATIZADO

2021

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Picó Marco Jesús Andrés

El enfoque de BIODYNAMICS tendrá como objetivo demostrar que las factorías celulares microbianas multipropósito basadas en biología sintética estandarizada y modular plug-and-play son una posibilidad real para una bioproducción más rápida, barata y efectiva. Para ello, desarrollará nuevos métodos y herramientas de modelado y caracterización híbridos (basados en datos y mecanicistas) para ingeniería metabólica sintética avanzada. En particular, se considerará el diseño, implementación y análisis de mecanismos óptimos de regulación dinámica sintética en rutas metabólicas de novo para la producción de metabolitos de interés en factorías celulares microbianas. Se centrará en métodos sensibles al contexto, que consideren modelos de asignación de recursos celulares y su interacción con el crecimiento celular y los cambios ambientales que ocurren en el contexto de un biorreactor donde incluso puede coexistir una comunidad de microorganismos simbióticos. También considerará el uso de biosensores metabólicos extendidos que brinden capacidades de detección más allá de los efectores naturales. Para superar algunas limitaciones actuales a la hora de implementar dispositivos genéticos sintéticos, BIODYNAMICS desarrollará herramientas de optimización y aprendizaje automático para la selección y caracterización estándar componentes genéticos. Estos se integrarán dentro de un flujo de trabajo DBTL utilizando hardware y software de código abierto de bajo coste, lo que facilitará la biosíntesis modular, automatizada y guiada por modelos. BIODYNAMICS validará sus métodos y herramientas sobre la producción de fenilpropanoides de interés industrial utilizando el huésped bacteriano E. coli.