Le génomique synthétique est un domaine de la biochimie en se concentrant sur la création du génome - l'ensemble complet d'génétique, héréditaire ou d'un organisme, les informations nécessaires à cet organisme pour maintenir la vie. Le génome d'un organisme est constitué d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui forment un code. Des segments de code, appelés gènes, contrôler la création et interactions des protéines dans les cellules de l'organisme, permettant à l'organisme de fonctionner. Dans la génomique synthétique, les scientifiques de manipuler et de recréer génomes à des fins de recherche ou pour des applications pratiques de la médecine et de la fabrication des biocarburants.
L'ADN est formé de motifs structuraux récurrents appelées nucléotides, qui forment des paires de bases et créer les motifs qui constituent le code génétique. Nucléotides et des séquences d'ADN sont fabriqués artificiellement pour une variété d'applications biochimiques, mais la génomique synthétique est un processus plus complexe. Afin de créer un génome synthétique fonctionnelle, le génome naturel doit être connu dans son intégralité et soit reproduit exactement ou modifiée de telle manière qu'aucun fonctions essentielles sont affectés.
En 2010, une équipe de recherche basée à l'Institut J. Craig Venter, à Rockville, dans le Maryland a créé le premier génome synthétique bactérien. La bactérie, Mycoplasma mycoides, possède un génome composé d'un million de paires de bases. L'équipe a été en mesure de répliquer le génome de la bactérie naturelle en utilisant des nucleotides produits synthétiquement et introduire le génome synthétique dans une cellule de bactérie différente, en remplaçant l'ADN qui bactérie avec l'ADN synthétique Mycoplasma mycoides. Avec le nouveau génome en place, la cellule a commencé à fonctionner comme une cellule normale Mycoplasma mycoides, avec toutes ses fonctions intacte.
Les complications dans la synthèse d'un génome peuvent facilement se produire en raison de la complexité des systèmes concernés. Par exemple, si une paire de base est hors de propos ou manquant, la cellule peut ne pas fonctionner du tout. De même, les processus biochimiques qui se lit de la cellule et mettre en œuvre l'information dans l'ADN, et les interactions chimiques de l'environnement de la cellule avec l'ADN, doit être correcte.
La technologie de la génomique synthétique peut être adaptée à des applications industrielles et commerciales, telles que la production de biocarburants. À partir de 2011, certaines entreprises sont à la recherche de la possibilité de créer des algues synthétique qui est plus efficace que naturelle des algues pour piéger le dioxyde de carbone et de traitement en substances utilisables. De nombreux chercheurs croient que les algues d'ingénierie de cette manière peuvent rendre la production de biocarburants plus rentable et commercialement viable.
D'autres projets en génomique synthétique jeu la synthèse d'une partie seulement d'un génome de modifier un organisme pour une utilisation à titre industriel ou scientifique. Un exemple est la modification des génomes de plantes pour rendre les cultures plus résistantes à la sécheresse ou de parasites. En médecine, les microbes peuvent être modifiés génétiquement pour agir comme recours pour certaines maladies ou aider à la thérapie génique.