La robustez microbiana es importante para una producción sostenible y eficiente basada en la biotecnología. Las cepas productoras creadas en el laboratorio no siempre responden bien a las condiciones industriales, como los grandes volúmenes de fermentación, la acumulación de productos intermedios tóxicos y la acidificación del medio.

El proyecto BioCircus de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA) abordará el problema de la falta de robustez de las cepas microbianas artificiales. En concreto, explorará la construcción de biosensores y circuitos de regulación dinámica que midan y controlen la producción de la molécula objetivo. También utilizará modelos predictivos de aprendizaje automático y automatización para mejorar estos circuitos. La naringenina, una molécula clave de la familia de los flavonoides, se utilizará como molécula de prueba de principio. Se utilizará E. coli como organismo modelo.

BioCircus se basa en tres pilares principales de investigación:

(1) la construcción de biosensores y circuitos de regulación dinámica que miden y controlan la producción de la molécula objetivo,

(2) el uso de modelos predictivos de aprendizaje automático y automatización para mejorar estos circuitos y

(3) la validación de las cepas diseñadas en condiciones preindustriales, más cercanas que los procedimientos habituales de los laboratorios de biología molecular a las operaciones de bioproducción del mundo real.

Se espera que el diseño y la construcción de biosensores y circuitos de regulación dinámica que controlen la producción de naringenina sirvan de apoyo al desarrollo de metodologías y herramientas adecuadas para cualquier otro metabolito detectable.

El proyecto, que se ha concedido a través de una beca MCSA a Jonathan Tellechea-Luzardo, incluirá también unas prácticas en la empresa biotecnológica ADM-Biopolis.