Desde el advenimiento de la biotecnología moderna, hemos experimentado un enorme desarrollo, impulsado e inspirado por la demanda, la competencia y la búsqueda de nuevos productos exclusivos y sostenibles de los recursos renovables. La naturaleza misma ofrece una diversidad de organismos, enzimas, vías, y las reacciones metabólicas para convertir fuentes de carbono simples en las moléculas deseadas.
El aprovechamiento de la complejidad biológica y la variabilidad fue posible gracias a la combinación de la tecnología de ADN recombinante con los sistemas y la ingeniería metabólica sintética. Aquí, una comprensión fundamental de la fisiología celular y su regulación constituye la base de conocimientos. Las llamadas "ómicas" tecnologías de plataforma proporcionan lo que se necesita: datos generales y cuantitativos en las diferentes capas de los genes, las transcripciones, proteínas, metabolitos y los flujos de la vía, respectivamente, que describen la mejor estrategia para los ingenieros genéticos. El arte en este momento para la ingeniería celular beneficiosa es extraer información realmente relevante de los conjuntos de datos grandes y complejos, a menudo generados a partir de experimentos de biología de sistemas.
La cartera de producto obtenible se ha ampliado considerablemente hacia otros aminoácidos -por ejemplo, valina, treonina, triptófano), vitaminas (por ejemplo, riboflavina, pantotenato), y compuestos naturales (por ejemplo, ectoína, carotenoides, terpenoides, (desoxi) -violacein- que sirve como aditivos de alimentos y piensos, terapéutico o ingredientes cosméticos. Más allá del sector de la salud y la nutrición, también nuevos campos de aplicación se han hecho accesibles incluyendo el mercado de los bioplásticos.
Las tecnologías de plataforma subyacentes son ahora cada vez más utilizadas para obtener información sobre los sistemas y procesos de mayor complejidad, como las plantas enteras y que interactúan las comunidades microbianas. Lo que aprendemos de esto puede ser transferido a estrategias avanzadas y sostenibles para los cultivos con mayor valor nutricional y mejor uso de la tierra. Además, tales técnicas se pueden utilizar ahora para elucidar los procesos microbianos fundamentales de consorcios. El valor de la biotecnología no sólo se encuentran en el desarrollo de nuevos productos, sino también en un conocimiento profundo de los procesos tradicionales y bien establecidos, que construye la base de conocimientos para una mayor optimización.
Los sistemas modernos de biología y la biotecnología se encuentran ahora en el punto de superar la visión limitada y aislada anterior sobre aspectos específicos de microbios, capas metabólicas funcionales y vías bioquímicas mediante la plena integración de datos globales e integrales para dibujar una imagen sesgada de los sistemas vivos funcionales en su conjunto. Yendo un paso más allá, enfoques similares ayudarán en el diseño de nuevos conceptos de biorrefinería medida. Las recientes innovaciones en este campo son prometedoras para acelerar aún más el ritmo cardíaco y la divulgación de este tipo de desarrollos. De hecho, ahora estamos en la frontera para una nueva era de la biotecnología en los procesos ampliamente simplificados para generar productos de valor añadido sostenible de biomasa renovable.
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