El objetivo general de nuestro proyecto de tesis doctoral es el diseño y optimización de bioprocesos relacionados con el metabolismo central de E. coli.

Este trabajo estudiará la integración de los niveles múltiples de regulación (transcripcional, post-traduccional y ejercida por moléculas pequeñas) del metabolismo bacteriano desde una perspectiva de la Biología de Sistemas. Dicha aproximación se aplicará para determinar el papel de estos mecanismos en la regulación del empleo de la fuente de carbono en E. coli.

Se prestará especial atención a las fuentes de carbono más relevantes: glucosa (que es el estándar para el crecimiento bacteriano) y glicerol (cuya importancia está creciendo como consecuencia del descenso en sus precios). Además, también se considerará acetato, que es un importante subproducto que se puede emplear como fuente de carbono en situaciones de limitación de nutrientes.

Como bioproceso modelo se estudiará la producción de terpenoides, que son metabolitos de bajo peso molecular derivados del metabolismo central y que tienen un gran número de aplicaciones en la industria química y en biomedicina.

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Interés científico del proyecto

De otro lado, el interés científico de este proyecto se centra en los insuficientes conocimientos que actualmente se tienen en relación con la redirección de los flujos del metabolismo central de E. coli, todo ello con el fin de optimizar aquellos bioprocesos que se llevan a cabo en esta enterobacteria utilizada como factoría celular.

Por ello, es necesario comprender las dinámicas del metabolismo y los nodos de control bajo situaciones perturbadoras y elaborar modelos apropiados para inducir la expresión de la maquinaria metabólica deseada. Por todo ello, en nuestro proyecto de tesis doctoral, se pretende desarrollar un sistema de análisis cuantitativo de los dos niveles principales de regulación del metabolismo central: regulación transcripcional y post-traduccional.