Die synthetische Biologie entwirft und konstruiert neue biologische Bausteine ​​und Systeme. Sie betrachtet DNA als Programmiersprache und Zellen als programmierbare Gerüste. Anstatt das Vorhandene zu untersuchen, erschafft sie das Unbekannte. Das Forschungsfeld vereint Molekularbiologie, Ingenieurwissenschaften, Informatik und Chemie. Es ist ambitioniert, kontrovers diskutiert und entwickelt sich rasant.

Die Arbeit umfasst verschiedene Ansätze. Standardisierte DNA-Bausteine, sogenannte BioBricks, lassen sich zu genetischen Schaltkreisen zusammensetzen. Die Gensynthese ermöglicht den Aufbau von Genen und Genomen von Grund auf. Metabolic Engineering lenkt den Zellstoffwechsel um, um neue Verbindungen zu produzieren. Genomeditierung und -synthese erzeugen Organismen mit minimalen oder neu gestalteten Genomen. Ziel ist Vorhersagbarkeit und Kontrolle.

Die synthetische Biologie hat nützliche Produkte hervorgebracht. Gentechnisch veränderte Hefe produziert Artemisininsäure, eine Vorstufe eines Malariamittels. Gentechnisch veränderte Bakterien produzieren Biokraftstoffe und Biokunststoffe. Gentechnisch veränderte Zellen erkennen Umweltverschmutzungen und signalisieren diese mittels Fluoreszenz. Synthetische Genkreisläufe werden in der Forschung zur Genregulation und in der Medizin zur Programmierung von Immunzellen eingesetzt.

Das Forschungsgebiet gibt Anlass zur Sorge. Gentechnisch veränderte Organismen könnten entweichen und Ökosysteme zerstören. Synthetische Krankheitserreger könnten als Waffen eingesetzt werden. Die Grenze zwischen Gentechnik und der Erzeugung von Leben ist fließend. Die Regulierung hinkt noch hinterher. Die synthetische Biologie ist mächtig, und ihre Folgen hängen davon ab, wie sie reguliert wird.