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PID2020-117271RB-C22

Financiado

REGULACION DINAMICA EN VARIAS ESCALAS DE INGENIERIA METABOLICA: INFERENCIA MULTI...

REGULACION DINAMICA EN VARIAS ESCALAS DE INGENIERIA METABOLICA: INFERENCIA MULTIMODELO Y OPTIMALIDAD DINAMICA LA BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL ES UN COMPONENTE CLAVE DE LA BIOECONOMIA. LOS AVANCES RECIENTES EN BIOLOGIA SINTETICA, PARTICULARMENTE EN LO QUE RESPECTA A NUESTRA CAPACIDAD PARA REDISEÑAR EL METABOLISMO CELULAR (ES DECIR, LA INGENIER... ver más

01/01/2020

CSIC

Presupuesto desconocido

Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 2-3 | 552M€

Ver Participantes

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01

0% 100%

Participantes

CSIC

Lider

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Líder del proyecto

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA...

TRL 2-3 | 552M€

Descripción del proyecto LA BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL ES UN COMPONENTE CLAVE DE LA BIOECONOMIA. LOS AVANCES RECIENTES EN BIOLOGIA SINTETICA, PARTICULARMENTE EN LO QUE RESPECTA A NUESTRA CAPACIDAD PARA REDISEÑAR EL METABOLISMO CELULAR (ES DECIR, LA INGENIERIA METABOLICA), NOS PERMITEN VISUALIZAR UN FUTURO EN EL QUE MUCHOS PROCESOS QUIMICOS PUEDEN REEMPLAZARSE CON UNA ALTERNATIVA BIOLOGICA MAS SOSTENIBLE.SIN EMBARGO, QUEDAN MUCHOS CUELLOS DE BOTELLA: LOS ENFOQUES ACTUALES TODAVIA SE BASAN EN EXPERIMENTOS COMBINATORIOS DE PRUEBA Y ERROR, QUE SON COSTOSOS, REQUIEREN MUCHO TIEMPO Y NO ESTAN DIRIGIDOS. EN CIERTO MODO, EL ESTADO ACTUAL DEL ARTE ES MAS UNA COLECCION DE DEMOSTRACIONES QUE UN ENFOQUE SISTEMATICO CON HERRAMIENTAS GENERALIZABLES Y ESTANDARIZADAS.LA INGENIERIA DE LA BIOLOGIA (BIOLOGIA SINTETICA) TIENE COMO OBJETIVO ELIMINAR ESTOS CUELLOS DE BOTELLA MEDIANTE LA INTRODUCCION DE PRINCIPIOS Y HERRAMIENTAS DE LA INGENIERIA PARA LA MODIFICACION RACIONAL Y SISTEMATICA DE SISTEMAS BIOLOGICOS, INCLUIDO EL MODELADO MATEMATICO, LA OPTIMIZACION, LA TEORIA DE CONTROL Y EL APRENDIZAJE AUTOMATICO.EL OBJETIVO DE BIODYNAMICS ES DESARROLLAR Y APLICAR METODOS Y HERRAMIENTAS (SOFTWARE) PARA DISEÑAR, CONSTRUIR Y PROBAR CIRCUITOS GENETICOS SINTETICOS PARA LA BIOPRODUCCION OPTIMA DE METABOLITOS DE INTERES. EN PARTICULAR, CONSIDERAREMOS EL PROBLEMA DEL CONTROL DINAMICO EN LA INGENIERIA METABOLICA, ES DECIR, EL DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL METABOLICO CODIFICADOS GENETICAMENTE QUE PERMITAN A LAS CELULAS ADAPTAR DE FORMA AUTONOMA SUS RESPUESTAS AL TIEMPO QUE GARANTIZAN LOS REQUISITOS DE TITULO, TASA Y RENDIMIENTO. NUESTRO ENFOQUE SE BASARA EN EL USO DE PRINCIPIOS Y METODOLOGIAS DE INGENIERIA PARA EL DISEÑO, CONSTRUCCION Y CARACTERIZACION DE SISTEMAS BIOLOGICOS PARA SER APLICADOS A ESCALA INDUSTRIAL. EN GENERAL, BIODYNAMICS AVANZARA EN EL ESTADO ACTUAL EN INGENIERIA METABOLICA MEDIANTE LA EXPLORACION Y EL USO DE ESTRATEGIAS NOVEDOSAS DE MODELADO, DISEÑO, OPTIMIZACION Y REGULACION POR RETROALIMENTACION.EL SUBPROYECTO DEL IIM-CSIC SE CENTRARA EN LA CONSTRUCCION Y EXPLOTACION DE MODELOS MATEMATICOS QUE PERMITAN EL CONTROL DINAMICO EN INGENIERIA METABOLICA A DIFERENTES ESCALAS, DESDE CELULAS HASTA BIORREACTORES. EN PARTICULAR, SE CONSIDERARA EL DESARROLLO DE (I) MULTIMODELOS CINETICOS MEJORADOS (CONSCIENTES DEL HUESPED) DEL METABOLISMO MICROBIANO TENIENDO EN CUENTA LAS MEDIDAS RUIDOSAS Y ESCASAS; (II) EL REFINAMIENTO AUTOMATICO DE ESTOS CONJUNTOS DE MODELOS QUE COMBINAN ESTRATEGIAS MECANISTICAS (BASADAS EN EL CONOCIMIENTO) Y DE APRENDIZAJE AUTOMATICO (BASADAS EN DATOS); (III) UNA ESTRATEGIA BASADA EN MODELOS PARA EL DISEÑO INTEGRADO DE ESTRATEGIAS OPTIMAS DE INTERVENCION. ESTAS METODOLOGIAS SE IMPLEMENTARAN COMO HERRAMIENTAS DE SOFTWARE DE CODIGO ABIERTO.PARA LOGRAR ESTOS OBJETIVOS, EL GRUPO DEL IIM-CSIC APORTA UNA DILATADA Y RECONOCIDA EXPERIENCIA EN LA CONSTRUCCION DE MODELOS DE BIOPROCESOS (INGENIERIA INVERSA, INFERENCIA DE REDES, IDENTIFICACION DE SISTEMAS NO LINEALES) Y OPTIMIZACION (INCLUIDA LA OPTIMIZACION DINAMICA GLOBAL Y MULTICRITERIO) EN LAS AREAS DE SISTEMAS Y BIOLOGIA SINTETICA. EN ESTE SUBPROYECTO, CONTAMOS TAMBIEN CON DOS INVESTIGADORES EXTERNOS DE RENOMBRE: EL PROF. J. SAEZ-RODRIGUEZ (HEIDELBERG), EXPERTO EN MODELADO DE RUTAS BIOQUIMICAS COMPLEJAS, Y EL PROF. SEBASTIAN SAGER (MAGDEBURG), EXPERTO EN OPTIMIZACION MATEMATICA.BIODYNAMICS ABORDARA EL RETO RETO 2. BIOECONOMIA DEL PLAN NACIONAL DE INVESTIGACION E INNOV. CIENTIFICA Y TECNICA 2017-2020. NGENIERIA METABOLICA\IDENTIFICACION DE SISTEMAS\CONTROL OPTIMO\MODELOS MATEMATICOS DINAMICOS

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