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轉基因生物通常新增或替換一個或兩個基因。例如，可以將促進胰島素產生的基因新增到科學家希望將其轉化為糖尿病藥物細胞工廠的微生物中。但是，現在馬里蘭州羅克維爾市的J. 克雷格·文特爾研究所的微生物學家和遺傳學家已經成功地將整個基因組——在本例中，大約 500 個基因，包裹在超過一百萬個 DNA 鹼基對中——從一種微生物轉移到另一種微生物，將後者轉化為供體，並提高了從頭設計生物體以解決特定問題的可能性，例如世界對化石燃料的依賴或全球變暖。
研究人員使用了山羊支原體（一種感染山羊的微生物），因為它具有任何已知自我複製生物體中最小的遺傳藍圖之一，並且缺乏細胞壁，使其更容易插入新的 DNA。他們分離出其完整的遺傳密碼——形成一個環的染色體——剝離其所有蛋白質，然後新增基因以使宿主生物體呈藍色（以便在培養皿中容易挑出）以及對四環素抗生素產生抗性。
科學家們將近親山羊支原體（另一種山羊病原體）新增到含有山羊支原體遺傳物質的溶液中，並輕輕混合一分鐘。孵育三個小時後，將所得微生物暴露於四環素抗生素中。只有那些吸收了山羊支原體基因組的細胞才能存活下來。
三天後，形成了大量的藍色、抗生素耐藥性微生物菌落。大約每 150,000 個山羊支原體微生物中就有一個吸收了新的 DNA 並將其轉移到子細胞。文特爾研究所的微生物學家卡羅爾·拉蒂格領導了這項研究，她說，子細胞沒有顯示出其原始 DNA 的痕跡，同時承擔了原始細菌的整個形態和功能。“研究人員在《科學》雜誌上寫道：“結果是一種細菌物種乾淨利落地轉變為另一種細菌物種。”
文特爾研究所的微生物學家（和諾貝爾獎獲得者）漢密爾頓·史密斯說：“我們不確定供體基因組是如何接管的。“我們一直在做實驗，表明供體基因組具有限制性系統，可以切割受體染色體，從而破壞它。” 拉蒂格說，或者四環素可能只是消滅了所有攜帶原始基因組的細菌。
儘管這種轉變是如此激進——僅透過轉移遺傳密碼就將一個物種轉變為另一個物種——但這僅僅是邁向人造生物的第一步。“合成生物學本身和合成基因組仍有待證明，但我們更接近於知道它在理論上是可能的，”生物學家 J. 克雷格·文特爾說。“僅僅是裸露的 DNA，僅僅是染色體本身，沒有任何輔助蛋白質，就是啟動這個細胞系統所必需的。它確實簡化了任務。”
最終的目標是設計出履行特定功能的新生物體，例如製造新的燃料來替代石油和天然氣或捕獲二氧化碳，而不會隨著時間的推移而進化，從而鎖定這些能力。文特爾希望在十年或更短的時間內從這種工程生物體中創造燃料。文特爾說，下一步是嘗試在實驗室中合成另一種支原體的染色體並進行轉移。
文特爾指出，但這種技術不太可能在其他型別的細胞中起作用，而且尚未創造出合成基因組。科學家仍然無法在實驗室中創造合成生命。文特爾說：“如果我們試圖瞭解生命的起源和細胞生命，理想的情況是將所有化學成分都放在湯中，使其自發地結合在一起並形成細胞。“我們離那還很遙遠。”