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Séance de cours

Ingénierie métabolique: Biologie des systèmes et outils

Dans cours

BIOENG-320: Synthetic biology

This advanced Bachelor/Master level course will cover fundamentals and approaches at the interface of biology, chemistry, engineering and computer science for diverse fields of synthetic biology. This class requires critical and analytical thinking at the ...

Description

Cette séance de cours s'inscrit dans la biologie des systèmes du métabolisme, explorant des modèles à l'échelle du génome, des outils chimiques et leurs applications en ingénierie métabolique. Il couvre les réseaux métaboliques, la reconstruction du GEM, la promiscuité enzymatique et le comblement des lacunes de connaissances à l'aide d'approches bio-informatiques.

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Enseignant·e·s (3)

Yimon Aye

Vassily Hatzimanikatis

Dr. Vassily Hatzimanikatis is currently Associate Professor of Chemical Engineering and Bioengineering at Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), in Lausanne, Switzerland. Vassily received a PhD and an MS in Chemical Engineering from the California Institute of Technology, and his Diploma in Chemical Engineering from the University of Patras, in Greece. After the completion of his doctoral studies, he held a research group leader position at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich (ETHZ), Switzerland. Prior to joining EPFL, Vassily worked for three years in DuPont, Cargill, and Cargill Dow, and he has been assistant professor at Northwestern University, at Illinois, USA. Vassilys research interests are in the areas of computational systems biology, biotechnology, and complexity. He is associate editor of the journals Biotechnology & Bioengineering, Metabolic Engineering and Integrative Biology, and he serves on the editorial advisory board of the journals Bioprocess and Biosystems Engineering, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, and Industrial Biotechnology. He has written over 70 technical publications and he is co-inventor in three patents and patent applications. Vassily is a fellow of the American Institute for Medical and Biological Engineering (2010), he was a DuPont Young Professor (2001-2004), and he has also received the Jay Bailey Young Investigator Award in Metabolic Engineering (2000), and the ACS Elmar Gaden Award (2011).

Patrick Daniel Barth

Professor Patrick Barth is Associate Professor at EPFL and Adjunct Associate Professor at Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA. He received training in Physics, Chemistry and Biology (University of Paris, ENS) in France and performed his PhD at the Commissiariat a l'Energie Atomique in Saclay, France on structure/function studies of membrane proteins (photosystem I) using biochemical and biophysical experimental techniques. He carried out postdoctoral studies at University of California at Berkeley with Tom Alber on computational development for calculating protein electrostatics and designing de novo selective peptide inhibitors of cellular protein interactions. He then went to the University of Washington as a postdoctoral fellow and instructor in David Baker's laboratory to develop computational techniques in the software Rosetta for predicting and designing membrane protein structures. He started his independent career and received tenure at Baylor College of Medicine. He will continue at EPFL to marry computation and experiment for understanding the molecular determinants of signal transduction, as well as modeling and designing membrane proteins with novel functions for various synthetic biology and therapeutic applications.

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Métabolisme

Concepts associés (32)

Voie métabolique

Une voie métabolique est un ensemble de réactions chimiques catalysées par une série d'enzymes qui agissent de manière séquentielle. Chaque réaction constitue une étape d'un processus complexe de synthèse ou de dégradation d'une molécule biologique finale. Dans une voie métabolique, le produit de la réaction catalysée par une enzyme sert de substrat pour la réaction suivante. Les voies métaboliques peuvent être linéaires, ramifiées (ou branchées), voire cycliques.

Metabolic network modelling

Metabolic network modelling, also known as metabolic network reconstruction or metabolic pathway analysis, allows for an in-depth insight into the molecular mechanisms of a particular organism. In particular, these models correlate the genome with molecular physiology. A reconstruction breaks down metabolic pathways (such as glycolysis and the citric acid cycle) into their respective reactions and enzymes, and analyzes them within the perspective of the entire network.

Réseau métabolique

Un réseau métabolique est l'ensemble des processus métaboliques et physiques qui déterminent les propriétés physiologiques et biochimiques d'une cellule. Par conséquent, ces réseaux comprennent les réactions chimiques du métabolisme, les voies métaboliques, ainsi que les interactions régulatrices qui guident ces réactions. Avec le séquençage complet des génomes, il est maintenant possible de reconstituer le réseau de réactions biochimiques dans de nombreux organismes, des bactéries aux humains.

Biologie des systèmes

La biologie des systèmes (ou biologie intégrative) est un domaine récent de la biologie qui étudie les organismes vivants comme les systèmes qu'ils sont en réalité, par opposition aux approches historiques qui tendent à décomposer l'étude à tous les niveaux, en biologie, physiologie, biochimie... La biologie systémique cherche à intégrer différents niveaux d'informations pour comprendre comment fonctionne réellement un système biologique.

Catalyse enzymatique

La catalyse enzymatique est le processus par lequel des réactions chimiques sont catalysées dans les systèmes vivants par des protéines spécialisées ou des ARN appelés enzymes. La catalyse enzymatique est indispensable aux organismes vivants pour l'accélération spécifique des réactions nécessaires à leur métabolisme et à la biosynthèse de l'ensemble des biomolécules qui les composent. Les principes de la catalyse enzymatique sont analogues à ceux de la catalyse chimique (voir théorie de l'état de transition).

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Séances de cours associées (31)

Enzymes: Concepts de base et cinétique

Se penche sur les concepts de base des enzymes, la cinétique et les stratégies catalytiques pour l'accélération de la réaction.

Intégration du métabolisme: gluconéogenèse et glycolyse

Discute de l'intégration des voies métaboliques, en se concentrant sur la gluconéogenèse et la glycolyse, et leur régulation hormonale dans le maintien de l'homéostasie du glucose.

Communication cellulaire et métabolisme : principes de transformation énergétique

Discute de la communication cellulaire, du métabolisme, de la transformation énergétique et du rôle des enzymes dans les réactions biochimiques.

Inclusion des aliments fermentés dans les guides alimentaires

Discute de l'inclusion des aliments fermentés dans les guides alimentaires mondiaux, explorant leurs avantages et leurs risques, la cinétique des enzymes et l'histoire des enzymes alimentaires.

Métabolisme 1: Aperçu général

Fournit un aperçu du métabolisme des glucides, des lipides et des protéines, de la fonction de l'insuline et du contrôle hormonal de l'apport alimentaire.

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Concepts associés (32)

Voie métabolique

Metabolic network modelling

Réseau métabolique

Biologie des systèmes

Catalyse enzymatique

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