La synthèse de gènes est une méthode utilisée pour produire des gènes synthétiques qui peuvent être insérés dans des séquences d’ADN. Il existe de nombreuses utilisations des gènes artificiels, allant de la recherche pure au développement de cultures capables de résister à certains ravageurs. Un certain nombre d’entreprises dans le monde proposent la synthèse de gènes à leurs clients, en utilisant une variété de techniques et de types d’équipement. Le coût de la synthèse des gènes est également relativement faible, ce qui rend le processus abordable pour les chercheurs et les institutions de toutes tailles.
Dans la synthèse de gènes, la personne qui demande le gène artificiel envoie les données à un laboratoire, et le laboratoire construit le gène. L’extrait d’ADN qui constitue le gène synthétique est codé dans un vecteur qui peut être utilisé pour insérer le gène dans un brin d’ADN. Le vecteur comprend généralement des marqueurs de sorte qu’il sera facile de trouver le gène ; ces marqueurs peuvent également être utilisés lorsque les chercheurs souhaitent étudier des mutations génétiques ou suivre des gènes synthétiques lorsqu’ils sont utilisés dans des applications telles que l’agriculture.
Cette méthode contraste avec le clonage, dans lequel un scientifique fait une copie d’une zone d’intérêt génétique à partir d’un échantillon d’ADN existant. Le clonage peut être problématique et sujet aux erreurs, et il peut également prendre beaucoup de temps, car le gène doit être soigneusement identifié et vérifié. La synthèse des gènes permet également aux scientifiques de modifier la nature du gène et la façon dont il exprime les protéines, un trait très utile.
Les laboratoires peuvent également effectuer une optimisation des gènes, dans laquelle un gène est ajusté pour s’assurer qu’il s’exprimera correctement lorsqu’il sera inséré dans un nouvel organisme. Par exemple, si un gène qui confère une résistance aux ravageurs est inséré dans le maïs, les protéines peuvent ne pas s’exprimer comme souhaité en raison de limitations et de conflits dans le maïs. Dans ces cas, le processus de synthèse génique comprendra des étapes qui optimisent le gène afin qu’il fonctionne avec l’organisme dans lequel il est inséré.
Bien que la possibilité d’utiliser des gènes artificiels présente un certain nombre d’avantages pour les chercheurs scientifiques, elle s’accompagne également de certains problèmes éthiques et juridiques. Étant donné que la synthèse des gènes peut être commandée par n’importe qui dans le monde, il est possible que quelqu’un utilise des laboratoires pour créer des agents pathogènes dangereux, en commandant de petits extraits de plusieurs laboratoires et en les assemblant. Les agents pathogènes produits de manière synthétique pourraient poser un grave problème aux gouvernements qui mènent une guerre biologique, car les agents pathogènes seraient difficiles à identifier et à traiter.