Sentetik biyoloji, mühendislik, moleküler biyoloji, hücre biyolojisi ve sistem biyolojisi gibi disiplinlerden ilkelerin kullanılmasını içeren disiplinler arası bir bilimdir. Protein veya enzim üretimi, biyoremediasyon, katma değerli makromolekül üretimi ve mahsullere arzu edilen özelliklerin eklenmesi gibi uygulamalar için mevcut organizmaların doğadan yeniden şekillendirilmesini veya tamamen yeni sentetik organizmaların oluşturulmasını içerir.
Altın pirinç, A vitamininin öncüsü olan β-karoten açısından zengin tahıllar üreten genetiği değiştirilmiş bir pirinç bitkisidir β. Bununla birlikte, tahılda üretim yolunun bazı kısımları kapatıldığı için üretim sadece yapraklarda gerçekleşir. Fitoen sentaz, fitoen desatüraz ve likopen β-siklaz enzimlerini kodlayan üç genin pirinç bitkilerinin genomuna yerleştirilmesi, pirinç tanelerinde β-karoten üretimini tetikler.
Tamamen yeni sentetik genomların inşası, genomun yeniden modellenmesinden nispeten daha karmaşıktır ve bu metodolojiyi kademeli olarak geliştirmek için yıllar boyunca çeşitli çabalar sarf edilmiştir. 2002 yılında, çocuk felci virüsü için ilk yapay viral genom sentezlendi. Bununla birlikte, en büyük atılım, 2008 yılında Mycoplasma genitalium’un sentetik bir bakteri genomunun senteziydi. M.genitalium, ~ 6.000.000 bp DNA’da kodlanmış yaklaşık 485 gen ile en küçük genomlardan birine sahip olduğu için bu metodolojiyi geliştirmek için tercih edilen organizma olarak seçildi. Bu genlerin ~ 100’ü gerekli değildi ve bu nedenle minimal bir sentetik genom oluşturmak için elimine edildi.
Geliştirilen metodolojiyi kullanarak, bu araştırmacılar bir adım öne geçtiler ve sentetik tek hücreli bir organizma yarattılar. Bu sentetik organizmanın genom dizisi Mycoplasma mycoides’ten elde edildi.Her ne kadar genom büyüklüğü M. mycoides, M.genitalium’dan daha büyüktür, daha hızlı büyüme hızı nedeniyle bu deney için seçilmiştir.
2017 yılında bir maya Saccharomyces cerevisiae genomunun kısmi sentezi, yapay olarak sentezlenen genomlar listesine en son eklenen şeydir ve araştırmacılar şu anda insan hücre hattı genomlarını ve diğer bitki ve hayvanların genomlarını sentezlemeye çalışmaktadırlar. Sentetik biyolojinin sayısız faydası olmasına rağmen, onu çevreleyen çeşitli etik kaygılar vardır. biyolojik silahların geliştirilmesi için kullanım dahil.
