合成生物学

合成生物学是一门跨学科科学，涉及使用工程学、分子生物学、细胞生物学和系统生物学等学科的原理。它涉及从自然界中改造现有生物体或构建全新的合成生物体，用于蛋白质或酶生产、生物修复、增值大分子生产以及为作物添加理想性状等应用。

黄金米

黄金稻是一种转基因稻米植物，可生产富含 β-胡萝卜素（维生素 A 的前体）的谷物。水稻植物天生具有产生 β-胡萝卜素的能力。然而，生产只发生在叶子中，因为部分生产途径在谷物中被关闭。将编码酶 – 八氢番茄红素合成酶、八氢番茄红素去饱和酶和番茄红素 β-环化酶的三个基因插入水稻植株的基因组中，触发水稻籽粒中 β-胡萝卜素的产生。

人工基因组和生物体

全新合成基因组的构建比基因组重塑相对复杂，多年来已经做出了一些努力来逐步开发这种方法。2002 年，合成了第一个脊髓灰质炎病毒的人工病毒基因组。然而，重大突破是在 2008 年合成了生殖支原体的合成细菌基因组。生殖支原体被选为开发该方法的首选生物体，因为它具有最小的基因组之一，大约有 485 个基因编码在 ~6,000,000 bp 的 DNA 中。其中 ~100 个基因是非必需的，因此被消除以创建一个最小的合成基因组。

使用开发的方法，这些研究人员领先一步，创造了一种合成的单细胞生物。这种合成生物体的基因组序列来源于蕈样支原体。 尽管 M 的基因组大小。蕈样芽孢杆菌比生殖分枝杆菌大，由于其生长速度较快而被选中进行本实验。

2017 年酵母酿酒酵母基因组的部分合成是人工合成基因组列表中的最新成员，研究人员目前正在尝试合成人类细胞系基因组和其他动植物基因组。尽管合成生物学有无数的好处，但围绕它存在一些伦理问题， 包括用于开发生物武器。