Synthetic Biology Final Report

Synthetic Genomics | Annex
 
 
107 
Nour Eldin (2013) 
Synthetic biology aims at engineering new biological processes for specific industrial applications such as, for 
example, microbial production of valuable plant specialized metabolites. 
 
Stano (2013) 
Synthetic  biology  probably  represents  today  the  most  ambitious  and  fascinating  branch  in  biology,  and  the 
construction  of  synthetic  cells  is  one  of  its  most  challenging  goals.  In  this  regard,  it  is  necessary  to  make  a 
preliminary clarification. The term synthetic biology generally is taken to signify operations with the genome of 
a  microorganism  —  either  for  a  genetic  engineering  project,  see  for  example  [1]  —  or  for  analyzing  theor- 
etically the constraints of the minimal genome [2]. 
Definitions – PubMed 
2010 
Synthetic Biology 
Included in “Definitions Scopus 2010” – see above 
2011 
Synthetic Biology 
Newson AJ (2011) 
Although no single definition of SynBio prevails, the field broadly encompasses the application of engineering 
principles to biology, redesigning biological materials and using them as new substrates to create products and 
entities not otherwise found in nature.  

---

Synthetic Genomics | Annex
 
 
108 
Schmidt and Pei (2011) 
The  probably  least  contested  definition  is  that  found  at  the  SB  community  webpage 
(http://syntheticbiology.org/):"Synthetic  Biology  is:  A)  the  design  and  construction  of  new  biological  parts, 
devices, and systems, and; B) the re-design of existing, natural biological systems for useful purposes.  
"Synthetic biologists are currently working to" 
• specify and populate a set of standard parts that have well-defined performance characteristics and can be 
used (and re-used) to build biological systems, 
• develop and incorporate design methods and tools into an integrated engineering environment, 
• reverse  engineer  and  re-design  preexisting  biological  parts  and  devices  in  order  to  expand  the  set  of 
functions that we can access and program, 
• reverse engineer and re-design a ‘simple’ natural bacterium, 
• minimize  the  genome  of  natural  bacteria  and  build  so-called  protocells  in  the  lab,  to  define  the  minimal 
requirements of living entities, and 
• construct orthogonal biological systems, such as a genetic code with an enlarged alphabet of base pairs. 
Weber W and Fussenegger M 
Synthetic biology aims to create functional devices, systems and organisms with novel and useful functions on 
the basis of catalogued and standardized biological building blocks. 
Zhang et al. (2011) 
Synthetic biology is more ambitious than conventional genetic engineering, and aims to design and reconstruct 
biological systems or even entire bacterial genomes.  
Prindle et al. (2011) 
Synthetic  biology  can  be  broadly  parsed  into  the  “top-down”  synthesis  of  genomes  and  the  “bottom-up” 
engineering of relatively small genetic circuits. 
Bhomkar et al. (2011) 
Synthetic  biology  or  “synbio”  is  an  emerging  field  of  biotechnology  that  combines  molecular  biology  with 
genetic engineering and protein engineering. 
Chen and Smolke (2011) 
Furthermore, a central aim of synthetic biology is to facilitate the engineering of biology so that systems need 
not  be  constructed  from  scratch  for  each  new  application.  Synthetic  biologists  have  begun  to  construct 
integrated systems for translational applications by piecing together an increasingly sophisticated collection of 
biological “parts” with diverse functions. 
Colin at al. (2011) 
However,  one  commonly  used  way  to  describe  synthetic  biology  is  as  the  design  and  construction  of  new 
biological functions that are not found in nature. 

---

Synthetic Genomics | Annex
 
 
109 
Svensen et al. (2011) 
The ability to efficiently and economically generate libraries of defined pieces of DNA would have a myriad of 
applications,  not  least  in  the  area  of  defined  or  directed  sequencing  and  synthetic  biology  but  also  in 
applications associated with encoding and tagging. 
Amidi et al. (2011) 
Synthetic  biology  is  a  rapidly  emerging  interdisciplinary  research  field  that  aims  to  construct  new  biological 
parts and systems with new functionalities through a process of engineering and standardization. 
Porcar et al. (2011) 
The  achievement  of  a  simplified  synthetic  chassis  with  only  a  fraction  of  the  functions  of  a  natural  cell  but 
keeping  the  very  essence  of  life  (the  ability  to  perpetuate  in  time)  is  at  the  core  of  the  research  agenda  of 
Synthetic Biology. 
Lee et al. (2011) 
Synthetic  biology  provides  a  powerful  tool  that  can  be  applied  to  a  variety  of  goals:  engineering  metabolic 
pathways, overproducing a specific protein, examining fundamental biology. 
Saeidi et al. (2011) 
Synthetic biology aims to engineer genetically modified biological systems that perform novel functions that 
do  not  exist  in  nature,  with  reusable,  standard  interchangeable  biological  parts.  The  use  of  these  standard 
biological  parts  enables  the  exploitation  of  common  engineering  principles  such  as  standardization, 
decoupling, and abstraction for synthetic biology. 
Achbergerová and Nahálka (2011) 
"Synthetic  biology"  is  a  scientific  area  that  includes  two  intentions.  One  area  uses  unnatural  molecules  to 
reproduce emergent behaviours in natural biology with the goal of creating artificial life. The other area seeks 
interchangeable parts from natural biology to assemble systems that function unnaturally [117]. In both cases, 
the  intentions  are  focused  on a  better  understanding  of  life  and  on  the  use  of  knowledge  for  a commercial 
benefit. 
Sicilioano et al. (2011) 
Synthetic Biology aims at designing and building new biological functions in living organisms. At the same time, 
Synthetic  Biology  approaches  can  be  used  to  uncover  the  design  principles  of  natural  biological  systems 
through the rational construction of simplified regulatory networks. Mathematical models of the networks are 
then derived from physical considerations and can be used to explain the observed dynamical behaviours. 
Sarrion-Perdigones et al. (2011) 
Synthetic Biology adapts the general engineering principle of assembling standard components, dating back to 
he Industrial Revolution, to biological components. This discipline aims at the design of artificial living forms 
displaying  new  traits  not  existing  in  nature  [1],  [2].  This  objective  can  be  pursued  following  a  bottom-up 
strategy,  by  creating  new  living  forms  from  its  basic  components;  however,  a  more  straightforward  option 
consists of integrating new genetic circuits within the genome of a current living organism or “chassis”. 
Song et al. (2011) 

---