Resumen
DBTL4SynBioCON desarrollará un flujo de trabajo de Diseño-Construcción-Prueba-Aprendizaje para el diseño, la caracterización
experimental y la ajuste óptimo de los mecanismos de regulación dinámica de la expresión génica en células bacterianas utilizadas como
dispositivos microbianos y biofábricas. El proyecto se centrará en cuatro pilares principales: (I) Mejora de la caracterización modular
(identificación de modelos) de circuitos génicos sintéticos (bucles de retroalimentación), dispositivos (biosensores y biocontroladores) y
sus bloques de construcción de ADN (biopartes). El proyecto se enfocará en métodos conscientes del contexto, considerando las
interacciones de acoplamiento causadas por la competencia por recursos celulares compartidos y el efecto del crecimiento celular y
cambios ambientales en un biorreactor. Con este fin, DBTL4SynBioCON (a) desarrollará modelos híbridos dinámicos conscientes del
contexto, (b) creará herramientas de aprendizaje automático (ML) para mapear modelos de biopartes a sus secuencias de ADN
correspondientes y (c) aprovechará estas herramientas para la modelización modular e identificación de circuitos génicos sintéticos
complejos. (II) Desarrollará controladores biomoleculares de alto rendimiento para la regulación dinámica de la expresión génica en
células bacterianas basados en mecanismos de aniquilación molecular, separación de escalas temporales y generación de respuestas
ultrasensibles. (III) Implementará un flujo de trabajo DBTL iterativo para caracterizar e construir de manera iterativa dispositivos génicos
sintéticos complejos y bucles de regulación de retroalimentación con el rendimiento deseado, y (IV) Estandarización del flujo de trabajo
DBTL4SynBioCON, con énfasis en: (a) protocolos mejorados para medidas calibradas estándar, (b) definición de protocolos
automatizados de manipulación de líquidos y (c) refinamiento de protocolos operativos para una adopción generalizada y eficiencia.
DBTL4SynBioCON validará sus métodos y herramientas de flujo de trabajo mediante casos de estudio relevantes utilizando la cepa
bacteriana E. coli, incluida la regulación dinámica de la producción de naringenina y heparosano, compuestos de interés nutracéutico,
biomédico y terapéutico con diferentes necesidades de regulación.
