La biologie systémique est un outil puissant largement utilisé pour analyser in silico des systèmes et sous-systèmes biologiques complexes, afin de comprendre le comportement cellulaire au niveau du système ; quel type d'interactions existent entre les composants cellulaires et comment ces réseaux sont organisés et réorganisés sous différentes pressions, telles que des conditions environnementales difficiles, le milieu de culture et même les modifications génétiques. Dans la présente étude, les applications des modèles métaboliques basés sur les contraintes et de la biologie des systèmes dans l'ingénierie métabolique sont discutées. Ces approches permettent d'analyser le potentiel de production d'acide succinique à partir de ressources renouvelables (glucose ou glycérol en milieu minimal) chez Escherichia coli. Des simulations sont effectuées pour déterminer quelles voies compétitives doivent être modifiées pour réorienter le flux de carbone vers l'acide succinique et pour déterminer les conditions environnementales et les effets de l'ingénierie métabolique sur le métabolisme cellulaire. Au cours des expériences, différentes méthodes in silico et in vivo ont été mises en oeuvre pour modéliser, analyser, optimiser et prédire le comportement métabolique d' E. coli.
