ชิ้นส่วน BioBrickคือลำดับDNA ที่สอดคล้องกับ มาตรฐานการประกอบเอนไซม์จำกัด^{[ 1 ] [ 2 ]}บล็อกการสร้างเหล่านี้ใช้ในการออกแบบและประกอบวงจรชีวภาพสังเคราะห์ ขนาดใหญ่ จากชิ้นส่วนแต่ละชิ้นและการรวมกันของชิ้นส่วนที่มีฟังก์ชันที่กำหนดไว้ ซึ่งจะถูกนำไปรวมเข้ากับเซลล์ที่มีชีวิต เช่น เซลล์ Escherichia coliเพื่อสร้างระบบชีวภาพใหม่^{[ 3 ]}ตัวอย่างของชิ้นส่วน BioBrick ได้แก่โปรโมเตอร์ตำแหน่งการจับของไรโบโซม (RBS)ลำดับการเข้ารหัสและเทอร์มิเนเตอร์

ชิ้นส่วน BioBrick ถูกนำมาใช้โดยการประยุกต์ใช้หลักการทางวิศวกรรมของการสร้างนามธรรมและการแบ่งส่วน ชิ้นส่วน BioBrick เป็นพื้นฐานของระบบลำดับชั้นซึ่ง เป็นพื้นฐานของ ชีววิทยาเชิงสังเคราะห์โดยมีลำดับชั้นสามระดับ:

1. ส่วนประกอบ: ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอที่รวมกันเป็นหน่วยการทำงาน (ตัวอย่างเช่น โปรโมเตอร์, RBS เป็นต้น)
2. อุปกรณ์: ชุดชิ้นส่วนที่มีฟังก์ชันการใช้งานที่กำหนดไว้ กล่าวอย่างง่ายคือ ชุดชิ้นส่วน BioBrick ที่เข้ากันได้ เมื่อนำมาประกอบกันจะก่อให้เกิดเป็นอุปกรณ์
3. ระบบ: การรวมกันของอุปกรณ์หลายชนิดที่ทำหน้าที่ประมวลผลระดับสูง

การพัฒนาชิ้นส่วนชีวภาพมาตรฐานช่วยให้สามารถประกอบลำดับได้อย่างรวดเร็ว ความสามารถในการทดสอบชิ้นส่วนแต่ละชิ้นและอุปกรณ์ต่างๆ ที่สามารถทดสอบและระบุลักษณะได้อย่างอิสระยังช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบที่มีลำดับสูงกว่าอีกด้วย^{[ 2 ]}

ความพยายามครั้งแรกในการสร้างรายการชิ้นส่วนชีวภาพมาตรฐานเกิดขึ้นในปี 1996 โดยRebatchouk และคณะ ทีมนี้ได้แนะนำกลยุทธ์การโคลนนิ่งสำหรับการประกอบชิ้นส่วน DNA สั้นๆ อย่างไรก็ตาม ความพยายามในช่วงแรกนี้ไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากชุมชนวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในขณะนั้น^{[ 2 ] [ 4 ]}ในปี 1999 Arkin และ Endy ตระหนักว่าองค์ประกอบที่หลากหลายซึ่งประกอบขึ้นเป็นวงจรพันธุกรรมนั้นขาดมาตรฐาน ดังนั้นพวกเขาจึงเสนอรายการชิ้นส่วนชีวภาพมาตรฐาน^{[ 5 ]} BioBricks ได้รับการอธิบายและแนะนำโดยTom Knightที่MITในปี 2003 ^{[ 1 ]}ตั้งแต่นั้นมา กลุ่มวิจัยต่างๆ ได้ใช้ชิ้นส่วนมาตรฐาน BioBrick เพื่อสร้างอุปกรณ์และระบบชีวภาพใหม่ๆ

มูลนิธิ BioBricks ก่อตั้งขึ้นในปี 2549 โดยวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ในฐานะองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรเพื่อสร้างมาตรฐานชิ้นส่วนชีวภาพทั่วทั้งสาขา^{[ 6 ]}มูลนิธิฯ มุ่งเน้นการปรับปรุงในด้านเทคโนโลยี กฎหมาย การศึกษา และชุมชนโลกที่เกี่ยวข้องกับชีววิทยาเชิงสังเคราะห์กิจกรรมของมูลนิธิ BioBricks ได้แก่ การจัดงานประชุม SBx.0 โปรแกรมทางเทคนิคและการศึกษา งานประชุม SBx.0 เป็นงานประชุมนานาชาติเกี่ยวกับชีววิทยาเชิงสังเคราะห์ที่จัดขึ้นทั่วโลก โปรแกรมทางเทคนิคมีเป้าหมายเพื่อการผลิตชิ้นส่วนชีวภาพมาตรฐานหลายชุด และการขยายการศึกษาเป็นการสร้างกิจกรรมที่ช่วยสร้างแหล่งที่มาของชิ้นส่วนชีวภาพแบบเปิดและได้มาตรฐาน^{[ 7 ]}

เพื่อเป็นทางเลือกแทนระบบสิทธิบัตรเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม และเพื่อให้ BioBricks สามารถใช้เป็นมาตรฐานชุมชนแบบโอเพนซอร์สได้ มูลนิธิ BioBricks จึงได้สร้างข้อตกลงสาธารณะ BioBrick ซึ่งประกอบด้วยข้อตกลงผู้มีส่วนร่วมและข้อตกลงผู้ใช้ ผู้ที่ต้องการมอบชิ้นส่วนให้กับชุมชนจะต้องลงนามในข้อตกลงผู้มีส่วนร่วม โดยตกลงว่าจะไม่ใช้สิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาที่ผู้มีส่วนร่วมถือครองอยู่ต่อผู้ใช้ ซึ่งอาจจำกัดการใช้ชิ้นส่วนที่ผู้มีส่วนร่วมมอบให้ ผู้ลงนามในข้อตกลงผู้ใช้สามารถใช้ชิ้นส่วนทั้งหมดที่ผู้มีส่วนร่วมมอบให้ได้อย่างอิสระ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องมีส่วนร่วมในชุมชนเพื่อที่จะใช้ชิ้นส่วน และผู้ใช้สามารถใช้สิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาในสิ่งประดิษฐ์ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ชิ้นส่วนได้^{[ 8 ]}ข้อตกลงผู้ใช้อนุญาตให้ผู้ใช้สร้างสิ่งประดิษฐ์หรือการใช้ชิ้นส่วน เปิดเผยสิทธิบัตรเกี่ยวกับการรวมกันของชิ้นส่วน และสร้างต่อยอดจากผลงานของผู้ใช้รายอื่นได้อย่างอิสระ^{[ 9 ] [ 10 ]}

มาตรฐานการประกอบ BioBrick ถูกนำมาใช้เพื่อเอาชนะปัญหาการขาดมาตรฐานที่เกิดจาก วิธี การโคลนนิ่งโมเลกุล แบบดั้งเดิม มาตรฐานการประกอบ BioBrick เป็นแนวทางที่เชื่อถือได้มากกว่าสำหรับการรวมชิ้นส่วนเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตขนาดใหญ่ มาตรฐานการประกอบนี้ช่วยให้นักชีววิทยาเชิงสังเคราะห์สองกลุ่มในส่วนต่างๆ ของโลกสามารถนำชิ้นส่วน BioBrick กลับมาใช้ใหม่ได้โดยไม่ต้องผ่านวงจรการออกแบบและการจัดการทั้งหมด^{[ 2 ]} ซึ่งหมายความว่าชิ้นส่วนที่ออกแบบใหม่สามารถนำไปใช้โดยทีมวิจัยอื่นๆ ได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการโคลนนิ่ง แบบเฉพาะกิจแบบเก่ากระบวนการมาตรฐานการประกอบนั้นเร็วกว่าและส่งเสริมระบบอัตโนมัติ^{[ 11 ]}มาตรฐานการประกอบ BioBrick 10 เป็นมาตรฐานการประกอบแรกที่ถูกนำมาใช้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการพัฒนามาตรฐานการประกอบอื่นๆ อีกหลายมาตรฐาน เช่น มาตรฐาน Biofusion และมาตรฐาน Freiburg

มาตรฐานการประกอบหมายเลข 10 พัฒนาโดย Tom Knight และเป็นมาตรฐานการประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยเกี่ยวข้องกับการใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะ ชิ้นส่วน BioBrick แต่ละชิ้นเป็นลำดับ DNA ที่บรรจุอยู่ในพลาสมิดวงกลมซึ่งทำหน้าที่เป็นเวกเตอร์ [ ^{12 ] เวก}เตอร์ทำหน้าที่เป็นระบบขนส่งเพื่อนำชิ้นส่วน BioBrick ไปด้วย แนวทางแรกในการกำหนดมาตรฐาน BioBrick คือการแนะนำลำดับมาตรฐาน ได้แก่ ลำดับคำนำหน้าและลำดับคำต่อท้าย ซึ่งอยู่ขนาบข้างปลาย 5 ′และ 3 ′ของชิ้นส่วน DNA ตามลำดับ^{[ 13 ]}ลำดับมาตรฐานเหล่านี้เข้ารหัสตำแหน่งเอนไซม์ตัดจำเพาะ ลำดับคำนำหน้าเข้ารหัส ตำแหน่ง EcoRI (E) และXbal (X) ในขณะที่ลำดับคำต่อท้ายเข้ารหัส ตำแหน่ง SpeI (S) และPstI (P) คำนำหน้าและคำต่อท้ายไม่ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของชิ้นส่วน BioBrick ^{[ 3 ]}เพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการประกอบ ชิ้นส่วน BioBrick เองจะต้องไม่มีตำแหน่งเอนไซม์ตัดจำเพาะเหล่านี้ ในระหว่างการประกอบชิ้นส่วนสองส่วนที่แตกต่างกัน พลาสมิดตัวหนึ่งจะถูกย่อยด้วยEcoRIและSpeIพลาสมิดที่บรรจุชิ้นส่วน BioBrick อีกตัวหนึ่งจะถูกย่อยด้วยEcoRIและXbalซึ่งจะทำให้พลาสมิดทั้งสองมีส่วนที่ยื่นออกมา 4 คู่เบส (bp) ที่ปลาย 5 ′และ 3 ′ ตำแหน่ง EcoRIจะเชื่อมต่อกันเนื่องจากเป็นส่วนเสริมกัน ตำแหน่ง XbalและSpeIก็จะเชื่อมต่อกันเช่นกันเนื่องจากการย่อยทำให้เกิดปลายที่เข้ากันได้ ตอนนี้ชิ้นส่วน DNA ทั้งสองอยู่ในพลาสมิดเดียวกัน การเชื่อมต่อทำให้เกิด "แผลเป็น" 8 คู่เบสระหว่างชิ้นส่วน BioBrick ทั้งสอง เนื่องจากแผลเป็นเป็นไฮบริดของ ตำแหน่ง XbalและSpeIจึงไม่ได้รับการจดจำโดยเอนไซม์ตัดจำเพาะใดๆ^{[ 13 ]}ลำดับคำนำหน้าและคำต่อท้ายยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยกระบวนการย่อยและการเชื่อมต่อนี้ ซึ่งช่วยให้สามารถประกอบชิ้นส่วน BioBrick เพิ่มเติมได้ในขั้นตอนต่อไป

การประกอบนี้เป็น กระบวนการ ที่ไม่เปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ : การใช้งานหลายครั้งไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายเปลี่ยนแปลง และยังคงรักษาคำนำหน้าและคำต่อท้ายไว้ แม้ว่าการประกอบมาตรฐานของ BioBrick จะอนุญาตให้สร้างโมดูลการทำงานได้ แต่ก็มีข้อจำกัดในแนวทางมาตรฐาน 10 นี้ ตำแหน่งแผลเป็น 8 bp ไม่อนุญาตให้สร้างโปรตีนฟิวชั่น [ ^{12 ] ตำแหน่ง}แผลเป็นทำให้เกิดการเลื่อนเฟรมซึ่งป้องกันการอ่านโคดอนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างโปรตีนฟิวชั่น

ต่อมาในปี 2008 Tom Knight ได้พัฒนามาตรฐานการประกอบ BB-2 เพื่อแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่อรอยแผลเป็นของโดเมนโปรตีน โดยรอยแผลเป็นนั้นประกอบด้วยเบสแปดตัว ซึ่งจะทำให้เฟรมการอ่าน เปลี่ยนแปลงไป เมื่อเชื่อมต่อโดเมนโปรตีน เอนไซม์ที่ใช้ในการย่อยส่วนเริ่มต้นนั้นเกือบจะเหมือนกัน แต่มีคำนำหน้าและคำต่อท้ายที่ดัดแปลง^{[ 14 ]}

มาตรฐานการประกอบ BglBrick ถูกเสนอโดย J. Christopher Anderson, John E. Dueber, Mariana Leguia, Gabriel C. Wu, Jonathan C. Goler, Adam P. Arkin และ Jay D. Keasling ในเดือนกันยายน 2552 โดยมีแนวคิดคล้ายกับ BioBrick มาก แต่ช่วยให้สามารถสร้างโปรตีนลูกผสมได้โดยไม่เปลี่ยนแปลงเฟรมการอ่านหรือเพิ่มรหัสหยุด และในขณะเดียวกันก็สร้างรอยแผลเป็นเชื่อมต่อกรดอะมิโนที่เป็นกลาง (GlySer) ส่วนประกอบ BglBrick เป็นลำดับ DNA ที่ขนาบข้างด้วยไซต์ EcoRI และ BglII ที่ปลาย 5 ′ (GAATTCaaaA GATCT ) และไซต์ BamHI และ XhoI ที่ปลาย 3 ′ ( G GATCCaaaCTCGAG) และไม่มีไซต์ตัดจำเพาะเหล่านี้อยู่ภายใน ส่วนประกอบต้นน้ำในการประกอบแบบจับคู่จะถูกทำให้บริสุทธิ์จากการย่อยด้วย EcoRI/BamHI และส่วนประกอบปลายน้ำ+เวกเตอร์จะถูกทำให้บริสุทธิ์จากการย่อยด้วย EcoRI/BglII การเชื่อมต่อชิ้นส่วนทั้งสองนี้จะสร้างส่วนประกอบขึ้นใหม่โดยการสร้างไซต์ข้างเคียงเดิมขึ้นใหม่ตามที่กำหนดไว้ในคำจำกัดความของส่วนประกอบ และทิ้ง ลำดับรอยแผลเป็น GGATCTไว้ที่จุดเชื่อมต่อของส่วนประกอบ ซึ่งเป็นรอยแผลเป็นที่เข้ารหัสกรดอะมิโนไกลซีนและซีรีนเมื่อรวมส่วนประกอบ CDS เข้าด้วยกันในเฟรม ซึ่งสะดวกเนื่องจากไดเปปไทด์ GlySer เป็นตัวเชื่อมที่นิยมใช้ของโดเมนโปรตีน^{[ 2 ]}

ห้องปฏิบัติการของ Pam Silver ได้สร้างมาตรฐานการประกอบ Silver เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีนฟิวชั่น มาตรฐานการประกอบนี้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อมาตรฐาน Biofusion และเป็นการปรับปรุงมาตรฐานการประกอบ BioBrick 10 มาตรฐานของ Silver เกี่ยวข้องกับการลบหนึ่งนิวคลีโอไทด์ออกจาก ไซต์ XbalและSpeIซึ่งทำให้ไซต์แผลเป็นสั้นลง 2 นิวคลีโอไทด์ ซึ่งตอนนี้กลายเป็นลำดับแผลเป็น 6 bp ลำดับ 6 bp นี้ช่วยให้เฟรมการอ่านยังคงอยู่ ลำดับแผลเป็นนี้เข้ารหัสกรดอะมิโนทรีโอนีน (ACT) และอาร์จินีน (AGA) ^{[ 15 ]} การปรับปรุงเล็กน้อยนี้ช่วยให้สามารถสร้างโปรตีนฟิวชั่นแบบ in-frame ได้ อย่างไรก็ตาม การที่อาร์จินีนเป็น กรดอะมิโน ขนาดใหญ่ที่มีประจุ เป็นข้อเสียของเทคนิคการประกอบ Biofusion คุณสมบัติเหล่านี้ของอาร์จินี น ส่งผลให้โปรตีนไม่เสถียรตามกฎ N-end

ทีม Freiburg iGEM ปี 2007 ^{[ 16 ]}ได้นำเสนอมาตรฐานการประกอบใหม่เพื่อเอาชนะข้อเสียของเทคนิคมาตรฐาน Biofusion ที่มีอยู่ ทีม Freiburg ได้สร้างชุดลำดับคำนำหน้าและคำต่อท้ายใหม่โดยการเพิ่มตำแหน่งเอนไซม์ตัดจำเพาะเพิ่มเติมAgeIและNgoMIVลงในคำนำหน้าและคำต่อท้ายที่มีอยู่ตามลำดับ ตำแหน่งเอนไซม์ตัดจำเพาะที่เพิ่มเข้ามาใหม่เหล่านี้เข้ากันได้กับมาตรฐาน BioBrick มาตรฐาน Freiburg ยังคงสร้างตำแหน่งแผลเป็น 6 bp แต่ลำดับแผลเป็น (ACCGGC) ตอนนี้เข้ารหัสสำหรับทรีโอนีนและไกลซีนตามลำดับ ลำดับแผลเป็นนี้ส่งผลให้โปรตีนมีความเสถียรมากขึ้น^{[ 17 ]}เนื่องจากไกลซีนสร้างปลาย N ที่เสถียร ต่างจากอาร์จินีนซึ่งส่งสัญญาณสำหรับการย่อยสลายปลาย N เทคนิคการประกอบที่เสนอโดยทีม Freiburg ช่วยลดข้อจำกัดของมาตรฐาน Biofusion

มีการใช้หลายวิธีในการประกอบไบโอบริกส์ เนื่องจากมาตรฐานบางอย่างกำหนดวัสดุและวิธีการที่แตกต่างกัน (เช่น การใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะที่แตกต่างกัน) ในขณะที่บางวิธีก็ขึ้นอยู่กับความชอบในระเบียบปฏิบัติ เพราะบางวิธีมีประสิทธิภาพสูงกว่าและใช้งานง่ายกว่า

วิธีการประกอบแบบ 3A เป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด เนื่องจากเข้ากันได้กับมาตรฐานการประกอบ 10, มาตรฐาน Silver และมาตรฐาน Freiburg วิธีการประกอบนี้เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วน BioBrick สองชิ้นและพลาสมิดปลายทาง พลาสมิดปลายทางมีจีนที่เป็นพิษ (ทำให้ตาย) เพื่อช่วยในการคัดเลือกพลาสมิดที่ประกอบได้อย่างถูกต้อง พลาสมิดปลายทางยังมีจีนต้านทานยาปฏิชีวนะที่แตกต่างจากพลาสมิดที่บรรจุชิ้นส่วน BioBrick พลาสมิดทั้งสามจะถูกย่อยด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะที่เหมาะสม จากนั้นจึงปล่อยให้เกิดการเชื่อมต่อกัน เฉพาะชิ้นส่วนที่ประกอบได้อย่างถูกต้องเท่านั้นที่จะสร้างส่วนประกอบที่สามารถอยู่รอดได้ซึ่งบรรจุอยู่ในพลาสมิดปลายทาง วิธีนี้ช่วยให้การคัดเลือกมีประสิทธิภาพ เนื่องจากเฉพาะชิ้นส่วน BioBrick ที่ประกอบได้อย่างถูกต้องเท่านั้นที่จะอยู่รอดได้

วิธีการประกอบชิ้นส่วนแทรกที่ขยายแล้วไม่ขึ้นอยู่กับลำดับคำนำหน้าและคำต่อท้าย ทำให้สามารถใช้ร่วมกับมาตรฐานการประกอบส่วนใหญ่ได้ นอกจากนี้ยังมีอัตราการเปลี่ยนแปลงที่สูงกว่าการประกอบแบบ 3A และไม่จำเป็นต้องให้พลาสมิดที่เกี่ยวข้องมียีนต้านทานยาปฏิชีวนะที่แตกต่างกัน วิธีนี้ช่วยลดสัญญาณรบกวนจากพลาสมิดที่ไม่ได้ตัดโดยการขยายชิ้นส่วนแทรกที่ต้องการโดยใช้ PCR ก่อนการย่อยและบำบัดส่วนผสมด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะDpnIซึ่งย่อย DNA ที่ถูกเมทิลเลตเช่นพลาสมิด การกำจัดพลาสมิดแม่แบบด้วย DpnI จะเหลือเพียงชิ้นส่วนแทรกที่จะถูกขยายโดย PCR เพื่อลดโอกาสในการสร้างพลาสมิดที่มีการรวมกันของชิ้นส่วนแทรกและโครงสร้างหลักที่ไม่ต้องการ โครงสร้างหลักสามารถบำบัดด้วยฟอสฟาเทสเพื่อป้องกันการเชื่อมต่อใหม่^{[ 14 ]}

วิธีการประกอบแบบไร้รอยแผลเป็นของ Gibson ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อ BioBricks หลายชิ้นพร้อมกันได้ วิธีนี้ต้องการให้ลำดับที่ต้องการมีการทับซ้อนกัน 20 ถึง 150 bpsเนื่องจาก BioBricks ไม่มีส่วนที่ทับซ้อนกันนี้ วิธีนี้จึงต้องใช้ไพรเมอร์ PCR เพื่อสร้างส่วนที่ยื่นออกมาระหว่าง BioBricks ที่อยู่ติดกัน เอนไซม์ T5 exonucleaseจะโจมตีปลาย 5 ′ของลำดับ ทำให้เกิด DNA สายเดี่ยวที่ปลายของลำดับทั้งหมดที่ส่วนประกอบต่างๆ ถูกออกแบบมาให้เชื่อมต่อกัน จากนั้น DNA polymerase จะเพิ่มส่วนของ DNA ลงในช่องว่างในส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน และ Taq ligase สามารถปิดผนึกสายสุดท้ายได้^{[ 14 ]}

วิธีการประกอบ 4R/2M ได้รับการออกแบบมาเพื่อรวมชิ้นส่วน (BioBrick Assembly Standard 10 หรือ Silver Standard) ภายในพลาสมิดที่มีอยู่ (เช่น โดยไม่ต้องใช้ PCR หรือการโคลนย่อย) พลาสมิดจะทำปฏิกิริยาในร่างกายกับ DNA เมทิลทรานสเฟอเรสที่จำเพาะต่อลำดับ เพื่อให้แต่ละพลาสมิดได้รับการดัดแปลงและป้องกันจากเอนโดนิวคลีเอสจำกัดหนึ่งในสองชนิดที่ใช้ในภายหลังเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์การเชื่อมต่อแบบวงกลมที่ไม่ต้องการเป็นเส้นตรง^{[ 18 ]}

กลุ่ม MIT ที่นำโดย Tom Knight ซึ่งพัฒนา BioBricks และการแข่งขัน International Genetically Engineered Machines (iGEM) ยังเป็นผู้บุกเบิก The Registry of Standard Biological Parts (Registry) อีกด้วย^{[ 19 ]} Registry ซึ่งเป็นหนึ่งในรากฐานของชีววิทยาเชิงสังเคราะห์ ให้ข้อมูลและรายละเอียดเกี่ยวกับชิ้นส่วน BioBrick มากกว่า 20,000 ชิ้นบนเว็บ Registry ประกอบด้วย:

• ข้อมูลและคุณลักษณะสำหรับชิ้นส่วน อุปกรณ์ และระบบทั้งหมด
• ประกอบด้วยแคตตาล็อกที่อธิบายถึงหน้าที่ ประสิทธิภาพ และการออกแบบของแต่ละชิ้นส่วน

ชิ้นส่วน BioBrick ทุกชิ้นมีรหัสระบุเฉพาะตัว ทำให้การค้นหาชิ้นส่วน BioBrick ที่ต้องการทำได้ง่ายขึ้น (ตัวอย่างเช่น BBa_J23100 ซึ่งเป็นโปรโมเตอร์แบบคงที่) ^{[ 2 ]}รีจิสทรีเปิดให้เข้าถึงได้ โดยทุกคนสามารถส่งชิ้นส่วน BioBrick ได้ การส่ง BioBrick ส่วนใหญ่มาจากนักเรียนที่เข้าร่วมการแข่งขัน iGEM ประจำปีซึ่งจัดขึ้นทุกฤดูร้อน^{[ 20 ]}รีจิสทรีอนุญาตให้แลกเปลี่ยนข้อมูลและวัสดุทางออนไลน์ ซึ่งช่วยให้ชุมชนที่เข้าร่วมสามารถนำชิ้นส่วนกลับมาใช้ใหม่และดัดแปลงได้อย่างรวดเร็ว

นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาระบบลงทะเบียนชิ้นส่วนระดับมืออาชีพขึ้นด้วย เนื่องจากชิ้นส่วน BioBrick ส่วนใหญ่ถูกส่งโดยนักศึกษาระดับปริญญาตรีในการแข่งขัน iGEM ชิ้นส่วนเหล่านั้นอาจขาดข้อมูลลักษณะเฉพาะและเมตาเดต้าที่สำคัญ ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการออกแบบและสร้างแบบจำลองส่วนประกอบการทำงาน^{[ 19 ]}ตัวอย่างหนึ่งของระบบลงทะเบียนชิ้นส่วนระดับมืออาชีพคือ The International Open Facility Advancing Biotechnology (BIOFAB) ซึ่งเป็นหน่วยงานที่ได้รับทุนสนับสนุนจากภาครัฐในสหรัฐอเมริกา โดยมีคำอธิบายโดยละเอียดของชิ้นส่วนชีวภาพแต่ละชิ้น นอกจากนี้ยังเป็นระบบลงทะเบียนแบบโอเพนซอร์สและมีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ BIOFAB มีเป้าหมายที่จะจัดทำแคตตาล็อกชิ้นส่วน BioBrick คุณภาพสูงเพื่อรองรับความต้องการของชุมชนชีววิทยาเชิงสังเคราะห์ระดับมืออาชีพ

มูลนิธิไบโอบริค (BBF) เป็นองค์กรสาธารณประโยชน์ที่จัดตั้งขึ้นเพื่อส่งเสริมการใช้ชิ้นส่วนไบโอบริคมาตรฐานในระดับที่กว้างกว่าการแข่งขัน iGEM ปัจจุบัน BBF กำลังดำเนินการพัฒนากรอบมาตรฐานเพื่อส่งเสริมการผลิตชิ้นส่วนไบโอบริคคุณภาพสูงซึ่งจะเปิดให้ทุกคนใช้งานได้ฟรี^{[ 21 ]}

• ชีววิทยาเชิงสังเคราะห์
• เว็ทแวร์
• การแข่งขัน iGEM

• มูลนิธิไบโอบริกส์
• ทะเบียนชิ้นส่วนชีวภาพมาตรฐาน