Diplôme en métabolique Analyse et applications

La bioénergétique est la somme des processus de transformation des sources externes d'énergie en travail biologiquement utile des systèmes vivants, et le processus de stockage et de consommation de l'énergie sous forme d'adénosine triphosphate (ATP). Dans ce cours, vous étudierez la bioénergétique et la façon dont elle met en évidence les besoins en énergie cellulaire pour la synthèse des biocarburants. On discute du rendement cellulaire en carbone et de l'efficacité énergétique ainsi que du processus de formation de l'ATP à partir de la chaîne de transport des électrons. L'annotation unidimensionnelle des séquences génomiques mettra en évidence les procédures de localisation des cadres de lecture ouverts (ORF) et l'attribution de fonctions aux produits géniques. De même, les systèmes bidimensionnels couvront les mécanismes de réaction, les réseaux de régulation et les réseaux de signalisation, etc. Vous examinerez le processus de reconstruction du réseau biochimique et la hiérarchie à quatre niveaux pour simplifier la conceptualisation des fonctions de réseau. Ensuite, le modèle métabolique à l'échelle du génome et la représentation mathématique des réseaux biochimiques seront élucidés. Apprenez les méthodes permettant de définir une frontière réseau, ainsi que les modèles mathématiques permettant d'estimer une carte réseau et une matrice stoechiométrique.

Ensuite, découvrez la définition et les procédures mathématiques pour la formulation d'une fonction objectif. Les systèmes d'évaluation de la sensibilité des propriétés optimales d'un réseau (aussi appelé analyse de robustesse) seront couverts. Le module sur l'analyse des plans de phase examine les caractéristiques et les systèmes mathématiques des estimations de la valeur des quatre régions isoclines d'un réseau métabolique. Examiner l'échantillonnage aléatoire et les procédures de frappe et d'exécution (ACHR) centrées artificiellement pour caractériser et estimer le centre d'un espace de solution de flux. De même, le module sur la conception computationnelle des souches mutantes va disséqueroptknock, optstrain et d'autres stratégies de développement de contraintes. Découvrez la base convexe pour l'espace nul, les modes élémentaires et les voies extrêmes. De plus, les techniques d'étiquetage du 13C, les étapes de formulation du 13C MFA et les défis de la MFA assistée par 13C seront mis en évidence. On discute des systèmes pour l'analyse des empreintes du 13C et des flux métaboliques non stationnaires (NMFA). Les applications de l'ingénierie métabolique dans la conception des souches microbiennes sont ensuite examinées. Le module sur la technologie d'édition génomique met en évidence plusieurs outils et stratégies génétiques employés pour la modulation de l'expression des gènes et l'optimisation des voies métaboliques. Vous en apprendrez davantage sur les promoteurs, les sites de liaison des ribosomes (RBS), les systèmes de modulation génique médiée par l'ARN, etc.

Enfin, les caractéristiques passionnantes et les délais de base de la technologie CRISPR seront examinés. Découvrez la gamme CRISPR, la structure du locus CRISPR et les étapes de l'immunité adaptative CRISPR-Cas. De plus, la base de l'outil d'ingénierie Cas9, plus les avantages de CRISPR-Cas9 par rapport à d'autres outils conventionnels, est mise en évidence. On vous montrera comment classer les produits chimiques produits par les microorganismes issus de l'ingénierie biologique (également connus sous le nom d'usines de cellules microbiennes). Ensuite, on identifiera les usines microbiennes de la production d'éthanol hémicellulosique dans les levures et la production de bioéthanol lignocellulosique chez E. coli. De même, les stratégies et les applications de l'ingénierie métabolique dans la production d'acides aminés seront dévoilés. Quels sont les états fonctionnels des réseaux biologiques? Comment l'information obtenue des réseaux de réaction peut-elle être présentée dans un cadre mathématique? Ces questions seront abordées dans ce cours et les solutions pratiques seront révélées. Si vous voulez une carrière en biologie des systèmes, en génie métabolique ou dans des disciplines connexes, vous trouverez ce cours passionnant et enrichissant. Votre application des connaissances acquises dans ces matières pourrait entraîner des améliorations dans le développement de métabolites et de produits naturels pour les industries pharmaceutique, bioénergétique ou biotechnologique.