Le premier virus artificiel a été synthétisé à la fin 2003 par une équipe de recherche dirigée par Craig Venter, qui était également responsable du premier séquençage du génome humain. Le virus était un bactériophage Phi-X174 (mangeur de bactéries) dont le génome a 5.000 paires de bases ou nucléotides. En comparaison, le génome humain compte environ 3 milliards de paires de bases.
Le virus de la polio, avec 7500 paires de bases, a également été synthétisé à partir de zéro. Synthétiser le virus Phi-X174 est une tâche rapide - avec la technologie contemporaine, il n'a fallu que deux semaines. Synthèse virii autre a pris des mois.
Le processus commence par la synthèse d'oligonucléotides, qui sont de petites longueurs de séquences de nucléotides (ADN ou ARN) avec une vingtaine de paires de bases ou moins chacune. Parce que les biologistes ont déjà été synthétisés des oligonucléotides pendant des années, les machines de synthèse d'ADN existent qui sont capables de les fabriquer automatiquement. La conception des oligonucléotides pour le virus Phi-X174 a seulement pris environ huit heures, suivie d'un procédé de synthèse de quatre jours.
La prochaine étape est la purification des oligonucléotides par électrophorèse sur gel. Les oligos purifiés sont ensuite marqués avec des produits chimiques spéciaux et assemblés séquentiellement, un par un, dans un processus appelé PCA (assemblage vélo polymérase). Après 35 à 70 cycles, un chromosome complet fabriqué à partir des oligos artificiels a été synthétisé. En utilisant la PCR (polymerase chain reaction), de nombreuses copies du chromosome d'origine sont alors créés, dont les meilleures sont sélectionnées par un autre cycle de purification sur gel. Ces chaînes de nucléotides sont ensuite circularise de leurs linéaires des formes chromosomiques, de devenir infectieux.
Les chromosomes infectieux (virii) sont ensuite transplantés dans une plaque de gélose contenant des bactéries à la consommation. En une journée, les restes révélateurs de l'activité virale et l'auto-réplication peuvent déjà être trouvée, montrant que la synthèse a été un succès.
La synthèse des virus artificiels a été discutée pour des applications telles que la réduction de la pollution et de filtrage avancé. Les microbes spécialisés peuvent être créés pour consommer peu près n'importe quoi. D'autre part, il ya toujours le risque qu'un tiers malveillant pourrait utiliser cette technologie pour créer un virus conçu pour la virulence élevée ou contre la létalité des hôtes humains.