Metabolički inženjering je proces rada s putevima u stanicama u nadi da će im dati specifične kvalitete. Praksa se obično sastoji od poboljšanja procesa koji stanica već izvodi. U biti, to je optimizacija ćelije za tu određenu svrhu. Metabolički inženjering je grana stanične biologije. Obično se koristi za izradu lijekova i za promjenu svojstava određenih vrsta hrane i pića.
Temeljna taktika metaboličkog inženjeringa je izmijeniti mreže koje olakšavaju komunikaciju unutar i između stanica tako da komuniciraju određenu poruku. Metabolički inženjering počinje analizom ovih puteva. Sastoji se od matematičkog mapiranja strukture stanica i pronalaženja svih potencijalno korisnih elemenata unutar njih. U biti, to je način da se razvije razumijevanje o tome kako funkcioniraju metabolički procesi kako bi se mogli mijenjati.
Nakon što je analiza staničnih mreža gotova, sljedeći korak u procesu metaboličkog inženjeringa je korištenje principa molekularne biologije za njihovu promjenu. To se postiže stvaranjem genetskih promjena u staničnoj strukturi tako da one rade po želji. Proces ima tendenciju da se usredotoči na mreže jer mijenjanje samo tih elemenata ostavlja većinu stanice netaknutom, što joj daje veće šanse da preživi onoliko dugo koliko bi imala bez intervencije.
Neki od specifičnih elemenata koji se mijenjaju kroz ovaj proces uključuju regulatorne funkcije, enzime i transportna sredstva. Te se stvari mijenjaju prilagodbom informacijskih centara kao što je deoksiribonukleinska kiselina (DNK). Cjelokupni učinak je preusmjeravanje specifičnih procesa tako da će oni promijeniti način na koji stanica funkcionira.
Glavnina metaboličkog inženjeringa tradicionalno je uključivala mikrobne organizme, koji su sitni oblici života. Kako se praksa razvijala, za proces su korišteni i drugi oblici života, kao što su životinje i biljke. U svim slučajevima, elementi iz ovih oblika života uzgojeni su u stanične kulture koje daju materijal potreban za modifikaciju stanica.
Metabolički inženjering je složen i multidisciplinaran. Oslanja se na molekularnu biologiju, kemijsko inženjerstvo i biokemiju. Ovaj proces dotiče se i informatike.
Praksa metaboličkog inženjeringa često se koristi za promjenu svojstava različitih artikala na tržištu. Obično se koristi u pripremi lijekova. Proces također može biti dio izrade konzumnih proizvoda kao što su sir, pivo ili vino.