Biologia Sintética diz respeito à engenharia de biomáquinas vivas feitas pelo homem a partir de componentes padronizados que podem desempenhar funções pré-definidas de uma forma (auto)controlada. Diferentes estratégias de pesquisa e esforços interdisciplinares são perseguidos para implementar princípios de engenharia para a biologia. A estratégia “top-down” explora a incrível diversidade de partes naturais existentes na natureza para construir composições sintéticas de redes genéticas, metabólicas ou de sinalização com propriedades previsíveis e controláveis. Esta abordagem orientada principalmente para aplicações resulta em fábricas vivas que produzem medicamentos, biocombustíveis, biomateriais e produtos químicos finos, e resulta em pílulas vivas que são baseadas em células artificiais com a capacidade de detectar e tratar autonomamente estados de doença in vivo. Em contraste, a estratégia “bottom-up” procura ser independente dos sistemas vivos existentes, desenhando sistemas biológicos a partir do zero e sintetizando entidades biológicas artificiais não encontradas na natureza. Esta abordagem mais orientada para o conhecimento investiga a reconstrução de sistemas biológicos mínimos capazes de realizar fenômenos biológicos básicos, tais como auto-organização, auto-replicação e auto-sustentabilidade. Além disso, as sínteses de unidades biológicas artificiais, tais como nucleotídeos sintéticos ou aminoácidos, e sua implementação em polímeros dentro de células vivas, estabelecem atualmente as fronteiras entre os sistemas biológicos naturais e artificiais. Em particular, o design in vitro, a síntese e a transferência de genomas completos para células hospedeiras apontam para o futuro da biologia sintética: a criação de células de design com propriedades desejáveis adaptadas à biomedicina e à biotecnologia.