Diploma in Metabolic Network Analysis and Applications

Bioenergetics è la somma dei processi di trasformazione delle fonti esterne di energia in un lavoro biologicamente utile dei sistemi viventi, e il processo di memorizzazione e di consumazione dell'energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP). In questo corso si studierà bioenergeticamente e come evidenzia i requisiti energetici cellulari per la sintesi dei biocombustibili. Si discuterà la resa del carbonio cellulare e l'efficienza energetica, e il processo di formazione ATP dalla catena di trasporto degli elettroni. L'annotazione unidimensionale delle sequenze di genoma evidenzierà le procedure per la localizzazione dei frame di lettura aperta (ORFs) e l'assegnazione delle funzioni ai prodotti genici. Allo stesso modo, i sistemi bidimensionali riguarderanno i meccanismi di reazione, le reti normative e le reti di segnalamento etc. Esaminerai il processo di ricostruzione della rete biochimica e la gerarchia a quattro livelli per semplificare la concettualizzazione delle funzioni di rete. Poi, il modello metabolico in scala genomica e la rappresentazione matematica delle reti biochimiche saranno sfuggiti. Imparare i metodi per definire un limite di rete, così come i modelli matematici per la stima di una mappa di rete e di matrice stoichiometrica.

Prossimo, scopri la definizione e le procedure matematiche per formulare una funzione oggettiva. Verranno trattati i sistemi per valutare la sensibilità delle proprietà ottimali di una rete (nota anche come analisi di robustezza). Il modulo sull'analisi del piano di fase considera le caratteristiche e i sistemi matematici per le stime di valore dalle quattro regioni isocline di una rete metabolica. Esaminare le procedure di campionamento casuali e centrate artificialmente (ACHR) per caratterizzare e stimare il centro di uno spazio di soluzione flux. Allo stesso modo, il modulo sulla progettazione computazionale dei ceppi mutanti disseterà optknock, optstrain e altre strategie di sviluppo del ceppo. Scopri la base convessa per lo spazio nullo, le modalità elementari e i percorsi estremi. Inoltre saranno evidenziate le tecniche di etichettatura 13C, i passi della formulazione 13C MFA e le sfide in 13C - assistita MFA. Verranno discussi i sistemi per l'analisi delle impronte digitali 13C e l'analisi del flusso metabolico non - statico (NMFA). Poi, si osservano le applicazioni dell'ingegneria metabolica nel design del ceppo microbico. Il modulo sulla tecnologia di editing del genoma evidenzia diversi strumenti genetici e strategie impiegate per la modulazione dell'espressione genica e l'ottimizzazione dei percorsi metabolici. Imparerai i promotori, i siti di rilegatura (RBS), i sistemi di modulazione dei geni mediati a RNA, ecc.

Finalmente saranno esaminate le emozionanti caratteristiche e le linee temporali di base della tecnologia CRISPR. Scopri la matrice CRISPR, la struttura del locus CRISPR e le fasi dell'immunità adattativa CRISPR-Cas. Inoltre, si evidenzia la base dello strumento di ingegneria Cas9, più i vantaggi di CRISPR-Cas9 rispetto ad altri strumenti convenzionali. Si mostrerà come classificare le sostanze chimiche prodotte da microrganismi bioingegnerizzati (note anche come fabbriche di celle microbiche). Poi saranno identificate le fabbriche microbiche per la produzione di etanolo emicellulosico nei lieviti e la produzione di bioetanolo lignocellulosico in E. coli. Analogamente, saranno divulgate le strategie e le applicazioni dell'ingegneria metabolica nella produzione di aminoacidi. Quali sono gli stati funzionali delle reti biologiche? Come si possono presentare le informazioni ottenute dalle reti di reazione in un quadro matematico? Queste domande saranno affrontate in questo corso e le soluzioni praticabili saranno rivelate. Se vuoi una carriera in biologia dei sistemi, ingegneria metabolica o discipline correlate, allora troverai questo corso entusiasmante e gratificante. La vostra applicazione delle conoscenze acquisite in questi soggetti potrebbe portare a miglioramenti nello sviluppo di metaboliti naturali e prodotti per le industrie farmaceutiche, bioenergetiche o biotecnologiche.