Proyek Genom Minimum lahir dengan tujuan untuk mengetahui berapa jumlah minimum gen yang harus dimiliki suatu organisme untuk memenuhi fungsi vitalnya. Organisme yang dibuat secara artifisial dalam proyek harus memenuhi persyaratan berikut: membuat dan memelihara strukturnya, melakukan metabolisme lengkap yang memungkinkannya mendapatkan nutrisi dari lingkungan dan energinya untuk hidup dan berkembang biak.
Proyek Genom Manusia diterbitkan hampir secara definitif pada tahun 2001 berkat kemajuan teknik pengurutan DNA. Sejak itu banyak genom dari sejumlah besar spesies telah diurutkan. Pada tahun 2003, muncul pertanyaan yang memunculkan proyek Minimum Genome: Berapa jumlah minimum gen yang diperlukan suatu organisme untuk hidup?
Sebuah tim ilmuwan internasional, dipimpin oleh peraih Nobel 1978 Dr. Hamilton Smith, Dr. Craig Venter (pendiri Craig Venter Sequencing Institute di mana sebagian besar pekerjaan dilakukan), dan Dr. Clyde A. Hutchison III (ahli mikrobiologi dan ahli biokimia dalam sekuensing dan genetika sintetis) ditugaskan untuk mencoba perusahaan. Untuk menghadapi tantangan membangun organisme yang berfungsi penuh secara sintetis, tetapi tanpa materi genetik berulang atau non-esensial, perlu diketahui secara mendalam organisme hidup dengan genom terkecil. Untuk menemukan genom minimum yang layak, bakteri dimulai, mengesampingkan virus karena mereka tidak dapat bereproduksi tanpa mesin yang diperlukan yang disediakan oleh inangnya.
Ada baterai hidup bebas dengan nilai redundansi yang sangat rendah. Pada sebagian besar organisme, beberapa gen diulang untuk memungkinkan jumlah protein yang lebih besar atau karena gen tersebut penting dan mutasi yang tidak disengaja akan menyebabkan kematian individu. Organisme dari mana diputuskan untuk mulai membuat genom minimal adalah Mycoplasma genitalium, bakteri parasit manusia kecil, Anda dapat membaca lebih lanjut tentang genus Mycoplasma dalam artikelnya sendiri di sini .
M genitalium hanya memiliki 482 gen, dalam genom sekitar 0,58 Mb. Menggunakan genom parasit obligat ini, ia mampu mengurangi redundansi genom menjadi hanya 382 gen. Genom dengan 382 gen secara artifisial disintesis dan dimasukkan ke dalam sel enukleasi M. genitalium. Tujuannya adalah untuk memverifikasi bahwa genom sintetis mampu berfungsi, meskipun diperkenalkan dalam media non-sintetis. Spesies yang dihasilkan disebut Mycoplasma laboratorium dan dipatenkan di seluruh dunia pada tahun 2006. Setelah publikasi genom fungsional minimal, penelitian telah diterbitkan pada tahun 2006 dan 2010 menunjukkan bahwa genom M. laboratorium mampu “mengambil alih” mesin suatu sel M. genitalium dan memimpin sel untuk membelah untuk mereproduksi genomnya sendiri. Kini kelompok riset tersebut fokus pada perluasan genom sintetik yang dibuat di laboratorium, hingga kini mereka telah berhasil menggandakan ukuran genom yang mampu mereka sintesis dan introduksikan ke dalam sel yang dienukleasi.
Ada spesies bakteri dengan genom yang lebih kecil.Candidatus Hodgkinia cicadicola Dsem hanya berisi 169 gen, meskipun perlu hidup bersimbiosis dengan organisme lain untuk menjalankan fungsi dasar.