L'ingegneria metabolica viene definita come la disciplina finalizzata alla modifica diretta di pathway metabolici, attraverso l'utilizzo delle tecnologie del DNA ricombinante, in modo da aumentare la produzione di sostanze di interesse, come farmaci, additivi alimentari e biocarburanti. Data la crescente richiesta di processi biosostenibili per la produzione di composti chimici a partire da risorse rinnovabili, l'ingegneria metabolica si è affermata un potente strumento per lo sviluppo di efficienti cell factory. La principale innovazione che distingue l'ingegneria metabolica, rispetto ai tradizionali approcci di mutazione genica trial-and-error, è l'utilizzo di metodi modellistici per lo studio del comportamento metabolico cellulare e per guidare la progettazione razionale di microorganismi.
L’approccio constrained-based è il metodo di modellizzazione maggiormente utilizzato in questo campo, in quanto basato su un numero limitato di parametri facilmente reperibili. Tuttavia, recentemente l'integrazione di nuove informazioni biologiche, come profili trascrittomici o proteomici su scala genomica, è stato proposto al fine di migliorare l'accuratezza di predizione. L’ottimizzazione razionale dei batteri Escherichia coli e Bacillus subtilis è lo scopo del progetto su cui sta lavorando il gruppo di Biologia Sintetica dell’Università degli Studi di Pavia e finanziato dalla Fondazione Cariplo. In particolare, tale progetto si focalizza sulla la conversione di due scarti industriali, quali siero di latte e derivati, ricchi in lattosio, e sotto-prodotti della produzione di biodiesel, ricchi in glicerolo, per la produzione rispettivamente di biocarburante e di un promettente biopolimero.
Ilaria Massaiu è una ricercatrice post-doc presso il Laboratorio di Bioinformatica, Modellistica Matematica e Biologia Sintetica dell’Università degli Studi di Pavia. Ha conseguito la Laurea Triennale (2011) in Ingegneria Biomedica presso l’Università di Cagliari e la Laurea Magistrale in Bioingegneria (2014) presso l’Università di Pavia. Nel 2017 ha ottenuto il titolo di Dottore di Ricerca in Bioingegneria e Bioinformatica presso l’Università di Pavia. Attualmente è responsabile dell’ottimizzazione metabolica del batterio Bacillus subtilis, tramite approcci sia in-silico e in-vivo, uno degli obiettivi del progetto "Conversion of industrial biowaste into biofuels and bioproducts through synthetic biology”, finanziato dalla Fondazione Cariplo.
CRS4 (Sala D 130), 3 Dicembre 2018 (11:30). Per informazioni: massimo@crs4.it
Centro di Ricerca, Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna