A síntese gênica é um método usado para produzir genes sintéticos que podem ser inseridos em sequências de DNA. Existem vários usos para genes artificiais, que vão desde a pesquisa pura até o desenvolvimento de culturas que podem resistir a certas pragas. Várias empresas em todo o mundo oferecem a síntese de genes a seus clientes, usando uma variedade de técnicas e tipos de equipamentos. O custo da síntese de genes também é relativamente baixo, tornando o processo acessível para pesquisadores e instituições de todos os tamanhos.
Na síntese do gene, a pessoa que solicita o gene artificial envia os dados para um laboratório, e o laboratório constrói o gene. O fragmento de DNA que constitui o gene sintético é codificado em um vetor que pode ser usado para inserir o gene em uma fita de DNA. O vetor geralmente inclui marcadores para que seja fácil encontrar o gene; esses marcadores também podem ser usados quando os pesquisadores desejam observar mutações genéticas ou rastrear genes sintéticos quando eles são usados em aplicações como a agricultura.
Esse método contrasta com a clonagem, na qual um cientista faz uma cópia de uma área de interesse genético a partir de uma amostra de DNA existente. A clonagem pode ser problemática e sujeita a erros, além de consumir muito tempo, pois o gene precisa ser cuidadosamente identificado e verificado. A síntese gênica também permite que os cientistas mudem a natureza do gene e a maneira como ele expressa as proteínas, uma característica muito útil.
Os laboratórios também podem realizar a otimização de genes, na qual um gene é ajustado para garantir que se expressará corretamente quando for inserido em um novo organismo. Por exemplo, se um gene que confere resistência a pragas é inserido no milho, as proteínas podem não se expressar conforme desejado devido às limitações e conflitos no milho. Nestes casos, o processo de síntese do gene incluirá etapas que otimizam o gene para que funcione com o organismo em que está inserido.
Embora a capacidade de utilizar genes artificiais tenha uma série de vantagens para os pesquisadores científicos, ela também vem acompanhada de algumas questões éticas e legais. Como a síntese de genes pode ser solicitada por qualquer pessoa no mundo, existe a possibilidade de alguém usar laboratórios para criar patógenos perigosos, solicitando pequenos fragmentos de vários laboratórios e costurando-os. Patógenos produzidos sinteticamente podem representar um problema sério para governos que lutam na guerra biológica, pois os patógenos seriam difíceis de identificar e tratar.