가상세포란 세포대사 과정을 컴퓨터로 구현해 생명 현상을 연구하는 방법이다. 합성생물학에서 세포 유전자 형질을 바꾸는 작업은 DNA를 회로로 간주하여 전자기기 논리회로처럼 프로그래밍 하는 것이다. 이 방법은 세포 단위 균류 합성에 사용되지만, 기술 발전이 가속화된다면 원하는 방식의 새로운 생물을 창조할 수도 있다.
가상 세포virtual cell란 단백질과 DNA, RNA 같은 분자 수준에서 생명현상을 연구하는 방식과 달리, 세포 대사의 전반적인 과정을 컴퓨터로 구현해 생명 현상을 연구하고 이를 생물 공학에 응용하려는 방법이다. 이처럼 세포를 실제 실험으로 사용하는 대신에 그 구조를 컴퓨터에 데이터베이스로 구축하여 소프트웨어를 세포의 대사 과정을 구현하는 중요한 연구 도구로 사용한다. 합성생물학에서 세포의 유전자 형질을 바꾸는 작업을 프로그래밍에 비유하면, 특정 대사 기능을 하는 DNA를 하나의 설계된 회로로 간주하고 이를 전자기기 논리회로처럼 프로그래밍 할 수 있다. 이는 기존의 실험실에서 유기적으로 진행했던 실험을 시뮬레이션으로 대체하고 최종결과를 도출하여 몇 번의 실험으로 생물을 만들어 낼 수 있게 만드는 혁신적인 방법이다. 이를 위해 만들어진 미국 MIT의 합성생물학자인 Christopher Voigt와 보스턴대학, 미국표준기술연구소NIST 등의 연구진에 의해 개발된 “Cello”라는 프로그래밍 언어는 생명체 DNA 회로의 설계를 자동화하는 프로그램이다. 이는 반도체 전자회로 설계를 위한 프로그래밍 언어인 ‘Verilog’를 응용한 것으로, 세포의 유전자 회로를 설계한 다음 세포 내에 구현하여 그 기능을 볼 수 있게 한 것이다. 이 방법은 현재는 주로 세포 단위의 균류 합성에 사용되고 있지만, AI 기술과 BT 기술의 발전이 가속화된다면 쉽게 우리가 원하는 방식의 새로운 생물을 창조 할 수도 있다.