Análisis y simulación de modelos metabólicos de E. coli para la producción de citramalato

Gracia Román, Violeta
Júlvez Bueno, Jorge Emilio (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos

Graduado en Ingeniería Química

Resumen: La participación del ácido citramálico en el proceso de producción de termoplásticos, ha provocado que la obtención de citramalato se convierta en una línea de estudio de gran interés. Los numerosos avances en biotecnología han permitido producir citramalato mediante la bacteria Escherichia coli modificada genéticamente, posibilitando que este proceso pueda ser aplicado a escala industrial a medio plazo.
Con el fin de disminuir el coste y el tiempo requerido por los experimentos de laboratorio, el área de la biología de sistemas está desarrollando modelos matemáticos que representan las reacciones químicas del metabolismo de la bacteria. A través de estos modelos matemáticos, es posible obtener los parámetros óptimos de operación que maximizan la producción de citramalato con la ayuda de métodos computacionales.
En este trabajo, se van a estudiar dos modelos matemáticos complementarios del metabolismo de la bacteria Escherichia coli modificada genéticamente: un modelo cinético y un modelo estequiométrico a escala genómica. El propósito del estudio es hallar los parámetros óptimos de operación para la producción de citramalato, considerando factores dinámicos de las reacciones y el mayor número posible de rutas metabólicas. Además, se analiza el flujo de alimentación de la bacteria, con el fin de minimizar su valor, así como el número total de elementos presentes, sin que esto llegue a afectar en la obtención del ácido, con el objetivo de disminuir los costes totales del proceso. El estudio se ha llevado a cabo mediante la simulación del comportamiento de la bacteria en un entorno informático.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado