Synthetische biologie ontwerpt en bouwt nieuwe biologische onderdelen en systemen. Het beschouwt DNA als een programmeertaal en cellen als programmeerbare chassis. In plaats van te bestuderen wat bestaat, creëert het wat er nog niet is. Het vakgebied combineert moleculaire biologie, engineering, computerwetenschappen en chemie. Het is ambitieus, controversieel en ontwikkelt zich razendsnel.

Het werk omvat verschillende benaderingen. Gestandaardiseerde DNA-onderdelen, BioBricks genaamd, kunnen worden samengevoegd tot genetische circuits. Gensynthese maakt de constructie van genen en genomen vanaf nul mogelijk. Metabolische engineering stuurt het cellulaire metabolisme om nieuwe verbindingen te produceren. Genoomeditering en -synthese creëren organismen met minimale of herontworpen genomen. Het doel is voorspelbaarheid en controle.

Synthetische biologie heeft nuttige dingen opgeleverd. Genetisch gemodificeerde gist produceert artemisininezuur, een voorloper van een geneesmiddel tegen malaria. Genetisch gemodificeerde bacteriën produceren biobrandstoffen en bioplastics. Genetisch gemodificeerde cellen detecteren milieuverontreinigende stoffen en geven deze weer met een fluorescerend signaal. Synthetische gennetwerken worden in onderzoek gebruikt om genregulatie te bestuderen en in de geneeskunde om immuuncellen te programmeren.

Het vakgebied roept zorgen op. Gemanipuleerde organismen zouden kunnen ontsnappen en ecosystemen verstoren. Synthetische ziekteverwekkers zouden als wapens kunnen worden ingezet. De grens tussen manipulatie en het creëren van leven is vaag. De regelgeving loopt nog achter. Synthetische biologie is krachtig en de gevolgen ervan zullen afhangen van hoe het wordt gereguleerd.