Diploma en Análisis y Aplicaciones de Red Metabólica

La bioenergética es la suma de los procesos de transformación de fuentes externas de energía en el trabajo biológicamente útil de los sistemas vivos, y el proceso de almacenar y consumir la energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). En este curso, usted estudiará bioenergética, y cómo resalta los requerimientos de energía celular para la síntesis de biocombustibles. Se discutirá el rendimiento del carbono celular y la eficiencia energética, y el proceso de formación de ATP de la cadena de transporte de electrones. La anotación unidimensional de las secuencias del genoma resaltará los procedimientos para localizar los marcos de lectura abiertos (ORF) y asignar funciones a los productos genéticos. Del mismo modo, los sistemas bidimensionales cubrirán los mecanismos de reacción, las redes reguladoras y las redes de señalización, etc. Usted examinará el proceso de reconstrucción de la red bioquímica y la jerarquía de cuatro niveles para simplificar la conceptualización de las funciones de la red. Luego, se dilucidará el modelo metabólico a escala genómica y la representación matemática de las redes bioquímicas. Aprenda los métodos para definir un límite de red, así como los modelos matemáticos para estimar un mapa de red y una matriz estequiométrica.

A continuación, descubra la definición y los procedimientos matemáticos para formular una función de objetivo. Se cubrirán los sistemas de evaluación de la sensibilidad de las propiedades óptimas de una red (también conocida como análisis de robustez). El módulo de análisis de plano de fase considera las características y sistemas matemáticos para las estimaciones de valor de las cuatro regiones isoclinas de una red metabólica. Examine el muestreo aleatorio y los procedimientos de ejecución y ejecución (ACHR) centrados artificialmente para caracterizar y estimar el centro de un espacio de solución de flujo. Del mismo modo, el módulo sobre diseño computacional de cepas mutantes disectará optknock, optstrain, y otras estrategias de desarrollo de cepas. Aprenda sobre la base convexa para el espacio nulo, los modos elementales y las vías extremas. Adicionalmente, se resaltarán las técnicas de etiquetado de 13C, los pasos de formulación de 13C MFA, y los desafíos en el MFA asistido por 13C. Se discutirán los sistemas para la toma de huellas dactilares de 13C y el análisis de flujo metabólico no estacionario (NMFA). Luego, se miran las aplicaciones de la ingeniería metabólica en el diseño de la cepa microbiana. El módulo sobre tecnología de edición del genoma destaca varias herramientas y estrategias genéticas empleadas para la modulación de la expresión génica y la optimización de la vía metabólica. Usted aprenderá sobre los promotores, los sitios de enlace de ribosome (RBS), los sistemas de modulación de genes mediados por el ARN, etc.

Finalmente, se examinarán las características emocionantes y las líneas de tiempo básicas de la tecnología CRISPR. Conozca la matriz CRISPR, la estructura del locus CRISPR y las etapas de la inmunidad adaptativa CRISPR-Cas. También, se destaca la base de la herramienta de ingeniería Cas9, además de las ventajas de CRISPR-Cas9 sobre otras herramientas convencionales. Se le mostrará cómo clasificar los productos químicos producidos por microorganismos biodiseñados (también conocidos como las fábricas de células microbianas). Luego, se identificarán las fábricas microbianas para la producción de etanol hemicelulósico en levaduras y la producción de bioetanol lignocelulósico en E. coli. Del mismo modo, se divulgarán las estrategias y aplicaciones de la ingeniería metabólica en la producción de aminoácidos. ¿Cuáles son los estados funcionales de las redes biológicas? ¿Cómo se puede presentar la información obtenida de las redes de reacción en un marco matemático? Estas preguntas se abordarán en este curso y se darán a conocer las soluciones practicables. Si usted quiere una carrera en biología de sistemas, ingeniería metabólica, o disciplinas relacionadas, entonces usted encontrará este curso emocionante y gratificante. Su aplicación de los conocimientos adquiridos en estos temas podría conducir a mejoras en el desarrollo de metabolitos y productos naturales para las industrias farmacéutica, bioenergética o biotecnológica.