要證明實驗暗示的最小基因組，就必須完成這兩個步驟：合成一整條的細菌染色體，然后將其植入一個受體細胞內。但制造和控制整條染色體的技術當時還未出現。直到2007年，文特、史密斯和哈奇森才最終實現把自然染色體從一個微生物移植到另外一個微生物體內。一年之后，他們又成功制造出一條人造染色體。這條染色體和生殖支原體染色體相稱，但同時又包含“水印”DNA序列，以便于兩者之間的區分。

不過，對這兩個步驟的組合卻陷入僵局。部分原因在于生殖支原體生長過于緩慢，一個單獨實驗就可能耗費上好幾個星期。研究小組中途決定更換微生物，對含有100萬個堿基但生長迅速的絲狀支原體（Mycoplasma mycoides）進行基因排序，并開始制造其染色體的合成復制品。到2009年，實驗顯示他們已經能夠分離出絲狀支原體的染色體，將其放在酵母菌中，修改它的基因組，然后把它移植到山羊支原體（Mycoplasma capricolum）中。他們下一步要做的就是，證明這種細菌DNA的合成復制品也可以達到一樣的效果。

為了打造合成染色體，研究人員開始求購DNA。他們從Blue Heron公司購買了1000多個DNA序列，每個DNA序列含有1080個堿基。每個DNA序列的末端有80個堿基與下一個序列重疊，以方便它們按正確的順序組合在一起。組合好的DNA序列中有四個序列含有獨特的堿基串。這些堿基代碼可以拼出一個電子郵件地址，參與到這個項目中的人的名字，以及一些名言警句。

合成DNA是在酵母菌中逐步完成的，利用的是酵母菌的DNA修復能力。研究人員首先會把短小的基因片段連接成含10000個堿基的長鏈，然后以同樣方式連接成含100000個堿基的DNA序列，最后形成完整的基因組。但當他們最開始把合成基因組植入山羊支原體中后，什么也沒有發生。就像計算機程序員調試出錯軟件一樣，他們對合成DNA和自然DNA的組合進行系統化地移植，3 個月后才最終找到了出錯的一對堿基。