Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
28
1.WSTĘP
wanalizie,interpretacjiiprzewidywaniuzależnościgenotyp→fenotyp.
Oczekujesię,żeprzeżywającaburzliwyrozwójbioinżynieria,obejmują-
cabiologięmolekularnąikomórkową,naukiinformatyczne(bioinfor-
matykę)orazanalizęsystemówiinżynierięprocesową,odpowienate
współczesnewyzwania.
Wostatnichlatachjesteśmyteżświadkamispektakularnychosią-
gnięćbiologiimolekularnej-kompletowaniagenomu,transkryptomu,
preoteomuczymetabolomuposzczególnychżywychorganizmów.Ob-
szarzagadnieńtradycyjnejinżynieriibioprocesowej(biochemicznej),
dotychczasobejmującyprojektowanieisterowanieprocesamimikro-
biologicznymii/lubenzymatycznymiwbioreaktorachorazoperacje
jednostkoweseparacjiioczyszczaniabioproduktów,uległznacznemu
rozszerzeniu.Inżynieriabiochemicznajestuważanazamultidyscypli-
narnądziedzinęstosującązasadyinżynieriichemicznejwprodukcji,
przetwarzaniuiseparacjimateriałówbiologicznych.Możnawniejwy-
różnić:inżynieriębioreaktorową,inżynierięmetabolicznąitypowąin-
żynieriębioprocesowązwiązanązseparacjąbioproduktów,przyczym
corazczęściejobserwujesięwyraźnąingerencjęwposzczególnesub-
dyscyplinynajnowszychosiągnięćbiologiimolekularnej(Kaufman
iin.,2003;Gill,2003;Edwards,2003).
Kompletnaidentyfikacjasekwencjigenomówcoraztowiększej
liczbyorganizmówjestbardzopomocnawkompletowaniuposzczegól-
nychskładnikówkomórki(kwasówrybonukleinowych,białekimeta-
bolitówtworzącychodpowiedniotranskryptom,proteomimetabo-
lom).Kolejnymwyzwaniemjestrekonstrukcjaisymulacjawszystkich
funkcjiidziałaniacałegoorganizmu,ituzpomocąprzychodzimode-
lowaniematematyczneisymulacjakomputerowa.Niektórzypróbują
tworzyćmodeleodzwierciedlająceprzebiegwszystkichważnychre-
akcjibiochemicznychwkomórcebakteryjnej,inni-stosującpodejście
typowoinżynierskie-przewidujązachowaniesiękomórkinapod-
stawiefundamentalnychprawfizyki,chemiiibiologii,doktórychmusi
sięonastosować.Pierwsząwirtualnąkomórkę(e-cell),złożonąze
127genówMycoplasmagenitalium,opracowanonaUniwersytecieKe-
iowJaponii(Tomita,2001).Innagrupabadawcza-GeneticCircuits
ResearchGroupnaUniwersytecieKalifornijskimwSanDiegopodkie-
runkiemPalssona(EdwardiPalsson,1999,2000)-stworzyłakompu-
terowemodelekomórekpałeczkiokrężnicyE.coli,wirusagrypyHa-
emophilusinfluenzae,bakteriiżołądkowychHelicobacterpyloriiinnych
patogenów,opierającsięnapodstawowychprawachtermodynamiki,
zachowaniamasy,bilansuładunkuelektrycznegoitp.,iuwzględniając
tylkofizyczniemożliwerozwiązania.
Należyjednakpamiętać,żeposzczególnekomórkiwykazująhete-
rogeniczność,cosięprzejawiawdrobnychróżnicachwbudowie,stę-
