Diseño y ensamblaje de microorganismos para la industria
Este curso pretende enseñar al estudiante los más recientes avances en ingeniería microbiana mediante la explicación de métodos modernos de ingeniería genética, biología sintética y biotecnología industrial. Se discutirá como estas áreas del conocimiento se pueden integrar para facilitar el diseño y ensamblaje de microorganismos de relevancia industrial.
El curso iniciará con una breve introducción de cada una de estas áreas del conocimiento y sus conceptos principales con el fin de entender los principios de diseño por biología sintética. El estudiante aprenderá técnicas modernas de edición y ensamblaje del ADN, así como diversas estrategias para la regulación de la expresión genética. Por ejemplo, se discutirán los diferentes métodos de transformación, inserción, mutación, expresión y edición de genes y métodos de última generación como el concepto de biobricks desing, CRISPR/Cas9 y Gibson Assembly. También, se enseñarán las bases moleculares para el diseño de circuitos biológicos, y se presentarán en detalle cada una de las ventajas de las plataformas de expresión de compuestos de valor agregado más populares en biotecnología industrial (e. g. Escherichia coli y Saccharomyces cerevisiae).
Se presentarán ejemplos de varios compuestos de valor agregado novedosos que han sido exitosamente producidos en estos organismos plataforma (e.g. fármacos, aditivos, etanol, ácidos débiles, biogás, enzimas, entre otros) y como los biólogos sintéticos modernos actualmente construyen diversos microorganismos y circuitos como una solución costo efectiva a diversos problemas sociales, ambientales y de salud. Finalmente, se discutirán los retos de innovación tecnológica en Colombia para la implementación de estas tecnologías y sus potenciales impactos. El objetivo final del curso es que el estudiante aprenda a diseñar su propia red regulatoria sintética en un organismo modelo considerando las diversas maneras en que este diseño se podría aplicar para solucionar un problema tecnológico real de relevancia para el país.
Dirigido a
Este curso está dirigido a estudiantes y profesionales egresados de las áreas de biología, química, química farmacéutica, ingeniería química, ingeniería biomédica, microbiología, y afines. También está dirigido a profesionales del sector industrial (industria biomédica, farmacéutica y de alimentos) e interesados en el desarrollo y mejoramiento de microorganismos y bioprocesos de microbiología industrial.
Objetivos
Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de:
- Familiarizarse con los conceptos de ingeniería microbiana, ingeniería metabólica, biología sintética y biotecnología industrial.
- Entender en detalle los diversos métodos de diseño, ensamblaje, edición y regulación del ADN que se pueden aplicar a la construcción de organismos relevantes para la industria.
- Dominar los principios, parámetros y restricciones más relevantes que se deben considerar para el diseño y construcción de rutas de expresión artificiales en organismos modelos mediante el uso de herramientas de biología sintética.
- Identificar las plataformas de expresión de compuestos de valor agregado más populares en biotecnología industrial.
- Identificar los principales problemas tecnológicos de relevancia para el país que podrían ser resueltos mediante el uso de microrganismos que expresen circuitos biológicos sintéticos.
Metodología
Al comienzo de cada sesión se llevará a cabo una presentación por parte del profesor, seguida de una discusión sobre lecturas previamente asignadas (i.e. artículos publicados en revistas de alto reconocimiento) y la realización lecturas dirigidas y espacios de discusión. El curso será 100% virtual. En la última sesión se desarrollará un taller (mini-proyecto de investigación), el cual deberá ser discutido entre los integrantes del grupo.
Contenido
Sesión 1: Introducción a la ingeniería microbiana, ingeniería metabólica, biología sintética y biotecnología industrial.
Sesión 2: Plataformas populares para la expresión de compuestos de valor agregado en biotecnología industrial.
Sesión 3: Fundamentos metodológicos y conceptuales para el diseño y ensamblaje de redes genéticas artificiales I.
Sesión 4: Fundamentos metodológicos y conceptuales para el diseño y ensamblaje de redes genéticas artificiales II.
Sesión 5: Fundamentos metodológicos y conceptuales para la edición, regulación y control de la expresión genética en organismos diseñados I
Sesión 6: Fundamentos metodológicos y conceptuales para la edición, regulación y control de la expresión genética en organismos diseñados II
Sesión 7: Retos de innovación tecnológica en Colombia para la implementación de estas tecnologías y sus potenciales impactos.
Sesión 8: Taller (mini proyecto) de diseño y ensamblaje de organismos red regulatoria sintética en un organismo modelo considerando las diversas maneras en que este diseño se podría aplicar para solucionar un problema tecnológico real de relevancia para el país.
Profesores
Condiciones
Eventualmente la Universidad puede verse obligada, por causas de fuerza mayor a cambiar sus profesores o cancelar el programa. En este caso el participante podrá optar por la devolución de su dinero o reinvertirlo en otro curso de Educación Continua que se ofrezca en ese momento, asumiendo la diferencia si la hubiere.
La apertura y desarrollo del programa estará sujeto al número de inscritos. El Departamento/Facultad (Unidad académica que ofrece el curso) de la Universidad de los Andes se reserva el derecho de admisión dependiendo del perfil académico de los aspirantes.
