Synteza genów to metoda wykorzystywana do wytwarzania syntetycznych genów, które można wstawić do sekwencji DNA. Istnieje wiele zastosowań sztucznych genów, od czystych badań po rozwój upraw odpornych na niektóre szkodniki. Wiele firm na całym świecie oferuje swoim klientom syntezę genów przy użyciu różnych technik i typów sprzętu. Koszt syntezy genów jest również stosunkowo niski, dzięki czemu proces ten jest przystępny dla naukowców i instytucji każdej wielkości.
W syntezie genów osoba żądająca sztucznego genu wysyła dane do laboratorium, które konstruuje gen. Fragment DNA tworzący syntetyczny gen jest kodowany w wektorze, który można wykorzystać do wstawienia genu do nici DNA. Wektor zazwyczaj zawiera markery, dzięki czemu łatwo będzie znaleźć gen; markery te mogą być również wykorzystywane, gdy naukowcy chcą przyjrzeć się mutacjom genetycznym lub śledzić geny syntetyczne, gdy są one wykorzystywane w zastosowaniach takich jak rolnictwo.
Ta metoda jest przeciwieństwem klonowania, w którym naukowiec tworzy kopię obszaru zainteresowania genetycznego z istniejącej próbki DNA. Klonowanie może być problematyczne i podatne na błędy, a także może być bardzo czasochłonne, ponieważ gen wymaga starannej identyfikacji i weryfikacji. Synteza genów pozwala również naukowcom zmienić naturę genu i sposób, w jaki wyraża on białka, co jest bardzo przydatną cechą.
Laboratoria mogą również przeprowadzać optymalizację genów, w ramach której gen jest dostosowywany, aby zapewnić prawidłową ekspresję po wstawieniu do nowego organizmu. Na przykład, jeśli do kukurydzy wstawi się gen, który nadaje odporność na szkodniki, białka mogą nie wyrażać się w pożądany sposób z powodu ograniczeń i konfliktów w kukurydzy. W takich przypadkach proces syntezy genów będzie obejmował etapy, które optymalizują gen tak, aby współpracował z organizmem, do którego jest wstawiony.
Chociaż możliwość wykorzystania sztucznych genów ma wiele zalet dla badaczy naukowych, towarzyszą jej również pewne kwestie etyczne i prawne. Ponieważ syntezę genów może zlecić każdy na świecie, istnieje możliwość, że ktoś mógłby użyć laboratoriów do tworzenia niebezpiecznych patogenów, zamawiając małe fragmenty z wielu laboratoriów i łącząc je ze sobą. Patogeny produkowane syntetycznie mogą stanowić poważny problem dla rządów walczących z wojną biologiczną, ponieważ patogeny byłyby trudne do zidentyfikowania i leczenia.