A BIOLOGIA SINTÉTICA E ENGENHARIA METABÓLICA PARA DESENVOLVIMENTO DE SOLUÇÕES EM BIOTECNOLOGIA
Os avanços na biologia molecular,
bioinformática, biologia de sistemas e no estudo
de genômica, proteômica e metabolômica
levaram ao desenvolvimento de duas areas
tecnológicas com potencial para revolucionar a
biotecnologia como um todo. Ambas as areas, a
biologia sintética e a engenharia metabólica vem
sendo desenvolvidas e aplicadas para solução
de diversos problemas, alguns exemplos
sendo: na redução dos custos de produção de
compostos químicos de maior valor agregado em
biorrefinarias, reduzindo o impacto ambiental e
possibilitando a criação de sistemas renováveis
para obtenção destes variados compostos; na
indústria farmacêutica, com a possibilidade de
modificar vias metabólicas pouco produtivas de
compostos de interesse no desenvolvimento de
farmacos e a utilização de diferentes organismos
para expressão de novas vias metabólicas; na
medicina, sendo a biologia sintética aplicada
no desenvolvimento de terapias gênicas e no
combate de agentes etiológicos biológicos
como vírus e microrganismos patológicos; na
indústria de alimentos, sendo que a biologia
sintética e a engenharia metabólica são
aplicados em microrganismos para obtenção de
flavorizantes, aromatizantes e diferentes micro e
macro nutrientes; no desenvolvimento de novas
soluções industriais e outras aplicações de
organismos chassis que envolvam detecção e
sinalização, purificação e extração e modificação
enzimática de diferentes compostos químicos.
Outras aplicações destas tecnologias poderão
influenciar em várias questões diárias e trazer
soluções em campos ainda não explorados.
Neste trabalho visamos organizar os pontos
relevantes recentes na biologia sintética e
engenharia metabólica, com exemplos de
aplicações destas tecnologias no mundo
acadêmico e no setor produtivo, discutindo
o presente, e a prospecção futura de estado
da arte destas tecnologias e as mudanças de
paradigma que podem trazer para a sociedade.
Este trabalho também pode servir de inspiração
no desenvolvimento de novas combinações de
biobricks e de novos sistemas baseados em engenharia metabólica e biologia sintética.
A BIOLOGIA SINTÉTICA E ENGENHARIA METABÓLICA PARA DESENVOLVIMENTO DE SOLUÇÕES EM BIOTECNOLOGIA
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Palavras-chave: Biologia sintética, Engenharia metabólica, biobricks
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Keywords: Synthetic biology, metabolic engineering, biobricks
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Abstract:
Advances in molecular biology, bioinformatics, systems biology and the
study of genomics, proteomics, and metabolomics have led to the development of two
technological areas with the potential to revolutionize biotechnology as a whole. Both
areas, synthetic biology, and metabolic engineering have been developed and applied to
solve several problems, some examples being: reducing the production costs of higher
value-added chemical compounds in biorefineries, diminishing environmental impact
and enabling the creation of renewable systems to obtain these various compounds; in
the pharmaceutical industry, with the possibility of modifying poorly productive metabolic
pathways of compounds of interest in the development of drugs and the use of different
organisms to express new metabolic pathways; in medicine, in the development of
gene therapies and in the efforts to uphold against biological etiological agents such as
viruses and microorganisms; in the food industry to modify microorganisms to obtain
additives, flavorings and different micro and macronutrients; in the development of new
industrial solutions and other applications of chassis organisms involving detection
and signaling, purification and extraction and enzymatic modification of chemicals
and peptides of interest. Other applications of these technologies may influence
many daily issues and bring solutions in fields not yet explored. In this work we aim
to organize the relevant aspects of synthetic biology and metabolic engineering, with
examples of applications of these technologies by the academic community and the
productive sector, discussing the present, and future state-of-the-art exploration of
these technologies and paradigm shifts that they may bring to society. This work can
also be an inspiration for the development of new combinations of biobricks and new
systems based on metabolic engineering and synthetic biology.
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Número de páginas: 15
- Gabriel Dall'Alba
- Mauricio Moura da Silveira
- Sergio Echeverrigaray
- Mauricio Schiavo
