Maailman ensimmäisen keinotekoisen viruksen syntetisoi vuoden 2003 lopulla Craig Venterin johtama tutkimusryhmä, joka oli myös vastuussa ihmisen genomin ensimmäisestä sekvensoinnista. Virus oli Phi-X174-bakteriofagi (bakteereja syövä), jonka genomissa on 5,000 emäsparia eli nukleotideja. Vertailun vuoksi ihmisen genomissa on noin 3 miljardia emäsparia.
Polio -virus, jossa on 7,500 emäsparia, on myös syntetisoitu tyhjästä. Phi-X174-viruksen syntetisointi oli nopea tehtävä-nykyaikaisella tekniikalla se kesti vain kaksi viikkoa. Muiden virien syntetisointi on kestänyt kuukausia.
Prosessi alkaa oligonukleotidien synteesillä, jotka ovat pieniä nukleotidipituuksia (DNA tai RNA) ja joissa on noin kaksikymmentä tai vähemmän emäsparia. Koska biologit ovat syntetisoineet oligonukleotideja jo vuosia, on olemassa DNA -synteesikoneita, jotka pystyvät valmistamaan ne automaattisesti. Oligonukleotidien suunnittelu Phi-X174-virukselle kesti vain noin kahdeksan tuntia, mitä seurasi neljän päivän synteesiprosessi.
Seuraava vaihe on oligonukleotidien puhdistus geelelektroforeesilla. Puhdistetut oligot merkitään sitten erityisillä kemikaaleilla ja kootaan peräkkäin, yksi kerrallaan, prosessissa, jota kutsutaan PCA: ksi (polymerase cycling assembly). 35-70 syklin jälkeen on syntetisoitu täysi kromosomi, joka on valmistettu keinotekoisista oligoista. PCR: n (polymeraasiketjureaktion) avulla luodaan sitten monia kopioita alkuperäisestä kromosomista, joista parhaat valitaan käyttämällä toista geelipuhdistusjaksoa. Nämä nukleotidiketjut kiertävät sitten lineaarisista kromosomimuodoistaan ja tulevat tarttuviksi.
Tarttuvat kromosomit (virii) siirretään sitten bakteeria sisältävälle agarlevylle kulutusta varten. Päivän kuluessa voidaan jo löytää ilmaisimia jäänteitä viruksen aktiivisuudesta ja itsensä replikaatiosta, mikä osoittaa, että synteesi oli onnistunut.
Keinotekoisten virusten synteesistä on keskusteltu sellaisissa sovelluksissa kuin pilaantumisen vähentäminen ja kehittynyt suodatus. Erikoistuneita mikrobeja voidaan luoda kuluttamaan melkein mitä tahansa. Toisaalta on aina olemassa vaara, että ilkeä osapuoli käyttää tätä tekniikkaa luodakseen viruksen, joka on suunniteltu suurelle virulenssille tai tappavuudelle ihmisisäntä vastaan.