Genomika sintetis adalah bidang yang mempelajari perancangan dan pembangunan genom secara menyeluruh, baik melalui modifikasi besar terhadap genom yang sudah ada maupun dengan menyusun genom baru dari awal. Tujuannya adalah memahami fungsi dasar genom dan merekayasa organisme agar memiliki sifat atau kemampuan tertentu.[1][2]
Genomika sintetis menggabungkan metode sintesis kimia DNA dengan teknik komputasional untuk merancangnya. Pendekatan ini memungkinkan ilmuwan membangun materi genetik yang sulit atau tidak mungkin dihasilkan melalui metode bioteknologi konvensional. Melalui genomika sintetis, dapat dilakukan perancangan dan perakitan kromosom, gen, jalur genetik, sampai dengan keseluruhan genom.[3]
Kemajuan dalam bidang ini didorong oleh perkembangan teknologi biologi molekuler, terutama pada sintesis DNA, perakitan genom, pengantaran DNA ke dalam sel, dan teknik pengeditan genom. Selain itu, inovasi komputasional seperti penerapan kecerdasan buatan untuk memprediksi fungsi gen turut memperkuat kemampuan perancangan genom sintetis.[4]
Perkembangan
Upaya awal dalam bidang genomika sintetis berfokus pada organisme dengan tingkat kompleksitas rendah, seperti virus dan bakteri. Pendekatan ini memungkinkan pengujian metode sintesis dan perakitan DNA dalam skala genom secara terkendali. Pada tahun 2010, peneliti dari J. Craig Venter Institute melaporkan keberhasilan menyintesis genom bakteri sintetis pertama, yaitu Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0. Genom tersebut merupakan hasil perancangan dan sintesis kimia DNA yang kemudian diimplementasikan ke dalam sel penerima sehingga mampu mendukung seluruh fungsi biologis sel.[5][6]
Perkembangan berikutnya terjadi pada tahun 2019, ketika versi sintetis dari genom Escherichia coli dengan ukuran sekitar empat megabasa berhasil disusun dan dipublikasikan dalam jurnal Nature. Penelitian ini menunjukkan bahwa pendekatan sintesis genom dapat diterapkan pada bakteri dengan struktur genom yang lebih besar dan kompleks dibandingkan dengan Mycoplasma mycoides.[7] Pada tahun 2023, konsorsium The Synthetic Yeast Genome Project 2.0 (Sc2.0) melaporkan pencapaian baru dalam sintesis genom eukariotik dengan menciptakan strain ragi (yeast) yang terdiri atas sekitar 50% DNA sintetis.[8][9] Penyusunan genom ragi menuntut pendekatan teknis yang lebih rumit dibandingkan genom bakteri karena genom ragi memiliki ukuran lebih besar, mengandung banyak urutan berulang, serta tersusun atas sejumlah kromosom, sedangkan sebagian besar bakteri hanya memiliki satu kromosom.[10]
