合成生物学による「設計」は局所的で、菌株全体の調整機構まで精密に設計することはできません。菌株を培養し、物質生産を行うためには、目的物を生産する代謝経路だけでなく、培養環境と細胞内の間に起こる動的な相互作用による遺伝子発現や代謝経路の複雑な調整機構を相手にしなければいけません。