Sinteza genelor este o metodă folosită pentru a produce gene sintetice care pot fi inserate în secvențele de ADN. Există o serie de utilizări pentru genele artificiale, variind de la cercetare pură până la dezvoltarea culturilor care pot rezista anumitor dăunători. O serie de firme din întreaga lume oferă clienților lor sinteza genelor, folosind o varietate de tehnici și tipuri de echipamente. Costul pentru sinteza genelor este, de asemenea, relativ scăzut, ceea ce face ca procesul să fie accesibil pentru cercetători și instituții de toate dimensiunile.
În sinteza genelor, persoana care solicită gena artificială trimite datele unui laborator, iar laboratorul construiește gena. Fragmentul de ADN care alcătuiește gena sintetică este codificat într-un vector care poate fi folosit pentru a introduce gena într-o catenă de ADN. Vectorul include de obicei markeri, astfel încât să fie ușor de găsit gena; acești markeri pot fi utilizați și atunci când cercetătorii doresc să se uite la mutațiile genetice sau să urmărească genele sintetice atunci când sunt utilizați în aplicații precum agricultura.
Această metodă este în contrast cu clonarea, în care un om de știință face o copie a unei zone de interes genetic dintr-o probă de ADN existentă. Clonarea poate fi problematică și predispusă la erori și poate fi, de asemenea, foarte consumatoare de timp, deoarece gena trebuie identificată și verificată cu atenție. Sinteza genelor le permite oamenilor de știință să schimbe natura genei și modul în care exprimă proteinele, o trăsătură foarte utilă.
Laboratoarele pot efectua, de asemenea, optimizarea genelor, în care o genă este ajustată pentru a se asigura că se va exprima corect atunci când este introdusă într-un nou organism. De exemplu, dacă o genă care conferă rezistență la dăunători este inserată în porumb, proteinele pot să nu se exprime așa cum se dorește din cauza limitărilor și conflictelor din porumb. În aceste cazuri, procesul de sinteză a genei va include pași care optimizează gena astfel încât să funcționeze cu organismul în care este inserat.
Deși capacitatea de a utiliza gene artificiale are o serie de avantaje pentru cercetătorii științifici, este, de asemenea, însoțită de unele probleme etice și juridice. Deoarece sinteza genelor poate fi comandată de oricine din lume, există posibilitatea ca cineva să folosească laboratoarele pentru a crea agenți patogeni periculoși, comandând mici fragmente din mai multe laboratoare și împletindu-le. Agenții patogeni produși sintetic ar putea reprezenta o problemă serioasă pentru guvernele care luptă împotriva războiului biologic, deoarece agenții patogeni ar fi dificil de identificat și tratat.