Η συνθετική γονιδιωματική είναι ένα είδος γενετικής μηχανικής. Κατασκευάζει γονίδια που δεν εμφανίζονται ποτέ στη φύση.
Η συνθετική γονιδιωματική δεν χρησιμοποιεί φυσικά γονίδια. Μπορεί να χρησιμοποιεί ειδικά σχεδιασμένες σειρές ζευγών βάσεων. Στο μέλλον, μπορεί να χρησιμοποιήσει γενετικούς κώδικες που δεν αποτελούνται από τα δύο ζεύγη βάσεων του DNA που χρησιμοποιούνται σήμερα από τις μορφές ζωής.
Η συνθετική γονιδιωματική χρησιμοποιεί τεχνικές από την έρευνα της γενετικής. Οι ερευνητές μπορούν να κατασκευάσουν μεγάλες αλυσίδες ζευγών βάσεων με φτηνό κόστος και ακρίβεια σε μεγάλη κλίμακα. Αυτό τους επιτρέπει να κάνουν πειράματα σε γονιδιώματα που δεν υπάρχουν στη φύση. Χρησιμοποιούν επίσης ιδέες στην αναδίπλωση πρωτεϊνών και υπολογιστικές εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας.
Το Ινστιτούτο J. Craig Venter εργάζεται στον τομέα αυτό. Της ομάδας των περίπου 20 ερευνητών ηγούνται ο νομπελίστας Hamilton Smith, ο ερευνητής του DNA Craig Venter και ο μικροβιολόγος Clyde A. Hutchison III. Η ομάδα Venter έχει συνθέσει ένα ημισυνθετικό βακτηριακό γονιδίωμα Mycoplasma genitalium με ανασυνδυασμό 25 επικαλυπτόμενων τμημάτων. Αυτό έγινε σε ένα μόνο βήμα:
"Η χρήση του ανασυνδυασμού στη ζύμη απλοποιεί σημαντικά τη συναρμολόγηση μεγάλων μορίων DNA τόσο από συνθετικά όσο και από φυσικά θραύσματα".
Οι γενετιστές δημιούργησαν το πρώτο συνθετικό χρωμόσωμα για ζύμη. "Τα γονίδια στο αρχικό χρωμόσωμα αντικαταστάθηκαν με συνθετικές εκδοχές και το τελικό τεχνητό χρωμόσωμα ενσωματώθηκε στη συνέχεια με επιτυχία σε ένα κύτταρο ζύμης".
Άλλες εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης μιας που ονομάζεται Synthetic Genomics (εταιρεία), έχουν συσταθεί για να επωφεληθούν από τις πολλές εμπορικές χρήσεις των ειδικά σχεδιασμένων γονιδιωμάτων.