مهندسی متابولیک سیستم‌ها، تلفیقی از زیست‌شناسی سیستم‌ها، زیست‌شناسی مصنوعی و مهندسی تکاملی با مهندسی متابولیک مرسوم به منظور تسهیل توسعه‌ی نژادهای با کارایی بالاست. در این مسیر، میکروارگانیسم‌های متنوع‌تری به شکل میزبان در نظر گرفته می‌شود و ابزارها و راهبردهای ژنتیک جدید به همراه فنون مهندسی تکاملی، برای آنها توسعه می‌یابد. در مجموعه‌ی حاضر، اصول و رویکردهای مهندسی متابولیک سیستم‌ها شامل ابزارها و راهبردها، با تمرکز بر پیشرفت‌های اخیر در انتخاب نژادهای میزبان، بازسازی مسیر متابولیک، افزایش تحمل و بهینه‌سازی جریان متابولیک و مهندسی متابولیوک درون شیشه بررسی می‌شوند. کتاب حاضر، حاصل تحقیقات اخیر بیش از بیست محقق برجسته تحت نظر سه ویراستار معتبر است. برای مثال دکتر Yanfeng Liu بر مهندسی متابولیک میکروبی و زیست‌شناسی سیستم‌ها برای ساخت کار آمد مواد بیوشیمیایی مهم تمرکز دارد و برنده‌ی جایزه‌ی بهترین مقاله‌ی هفتمین انجمن بین‌المللی فرایندهای زیستی صنعتی (2017) است. دکتر Guocheng Du حدود 200 نشریه شامل 52 ثبت اختراع، 8 کتاب، 160 مقاله دارد. وی به ترتیب در سال‌های 2006 و 2012 برنده‌ی دو جایزه‌ی دوم دولتی علم و فناوری شد. همچنین دکتر Long Liu در زمینه‌ی مهندسی فرایندهای زیستی و مهندسی متابولیک با اشاره‌ی ویژه به بهینه‌سازی و کنترل فرایندهای زیستی فعالیت داشته است.

گزیده کتاب مهندسی متابولیک سیستم‌ ها و مهندسی متابولیک مصنوعی

مهندسی متابولیک، فناوری مهمی برای ساخت کارخانه‌های سلولی میکروبی است و در تولید صنعتی انواع محصولات زیستی مانند آرتمیزینین، N_استیل گلوکز آمین، ترپنوئید و غیره با موفقیت به کار رفته است. پس از اعمال برخی اصلاحات متابولیک در چرخه‌ای از مهندسی متابولیک مرسوم، مراحل محدود کننده‌ی سرعت شناسایی می‌شوند. سپس چرخه‌ی اصلاح بعدی برای حذف مراحل محدود کننده و افزایش بهره‌وری انجام خواهد شد. به طور کلی، راهبرد افزایش بیان بر روی ژن‌های مسئول گره‌های متابولیک اصلی اتخاذ می‌شود تا عملکرد تولید افزایش یابد. با این حال، همه‌ی تغییرات متابولیک نمی‌توانند محصولات هدف را بهبود بخشند. افزایش بیان مسیر مصنوعی به رقابت آن با مسیر متابولیک میزبان منجر خواهد شد. این رقابت بر اثر استفاده از منابع و انرژی‌های مشترک ایجاد می‌شود و سلول را در حالت اضطراری قرار می‌دهد. در این حالت، تعادل جریان متابولیک درون‌سلولی مختل می‌شود و متابولیت‌های حد واسط، تجمع می‌یابند. در نتیجه فعالیت متابولیک و فیزیولوژیک و عملکرد تخمیر باکتری‌ها با کاهش روبه‌رو خواهد شد. مهندسی متابولیک اغلب بر رشد سلول‌ها تأثیر می‌گذارد؛ یعنی سرعت رشد آنها را کاهش می‌دهد و حتی می‌تواند نژادهای ناقصی را ایجاد کند که رشد آنها بسیار کند است. همچنین تخمیر میکروبی پروتئین‌ها، ویتامین‌ها، ترکیبات انرژی‌زا و داروها اغلب به بیان مسیرهای هترولوگ متعدد در سلول‌های میزبان نیاز دارد که موجب تحمیل بار متابولیوک زیادی در سلول‌های باکتریایی می‌شود.. .

صفحات کتاب :

‫۳۱۸

کنگره :

QH۳۲۴/۲

دیویی :

۵۷۰/۱۱۳

کتابشناسی ملی :

۹۲۹۷۷۲۱

شابک :

978-964-0375-13-6

سال نشر :

1402