Ingineria metabolică este procesul de lucru cu căile din celule în speranța de a le oferi calități specifice. Practica constă de obicei în îmbunătățirea unui proces care este deja efectuat de o celulă. În esență, este optimizarea unei celule pentru acel scop special. Ingineria metabolică este o ramură a biologiei celulare. Este folosit în mod obișnuit pentru a face medicamente și pentru a modifica proprietățile anumitor tipuri de alimente și băuturi.
Tactica de bază a ingineriei metabolice este de a modifica rețelele care facilitează comunicarea în și între celule, astfel încât acestea să comunice un mesaj specific. Ingineria metabolică începe cu o analiză a acestor căi. Constă în cartografierea matematică a structurii celulelor și găsirea tuturor elementelor potențial utile din ele. În esență, este o modalitate de a dezvolta o înțelegere a modului în care funcționează procesele metabolice, astfel încât acestea să poată fi modificate.
Odată ce analiza rețelelor celulare este completă, următorul pas în procesul de inginerie metabolică este folosirea principiilor biologiei moleculare pentru a le modifica. Acest lucru se realizează prin realizarea de modificări genetice în structura celulei, astfel încât acestea să funcționeze conform dorinței. Procesul tinde să se concentreze pe rețele, deoarece modificarea doar a acestor elemente lasă cea mai mare parte a celulei intactă, ceea ce îi oferă o șansă mai mare de a supraviețui atâta timp cât ar avea-o fără intervenție.
Unele dintre elementele specifice care sunt modificate prin acest proces includ funcții de reglare, enzime și mijloace de transport. Aceste lucruri sunt modificate prin ajustări ale centrelor de informare, cum ar fi acidul dezoxiribonucleic (ADN). Efectul general este de a devia anumite procese, astfel încât acestea să schimbe modul de funcționare a celulei.
Cea mai mare parte a lucrărilor de inginerie metabolică a implicat în mod tradițional organisme microbiene, care sunt forme de viață minuscule. Pe măsură ce practica sa dezvoltat, alte forme de viață, cum ar fi animalele și plantele, au fost folosite pentru acest proces. În toate cazurile, elementele din aceste forme de viață au fost cultivate în culturi celulare care furnizează materialul necesar pentru modificarea celulelor.
Ingineria metabolică este complexă și multidisciplinară. Se bazează pe biologia moleculară, inginerie chimică și biochimie. Acest proces atinge și informatica.
Practica ingineriei metabolice este frecvent utilizată pentru a schimba proprietățile diferitelor articole de pe piață. Este folosit în mod obișnuit în prepararea medicamentelor. Procesul poate face, de asemenea, parte din fabricarea produselor consumabile, cum ar fi brânza, berea sau vinul.