Ксенобиология (от др.-греч. ξενος — «чужой, гость», сокращенно КБ) — подраздел синтетической биологии, изучающий создание и управление биологическими устройствами и системами. КБ описывает форму биологии, которая (пока) не знакома науке и не встречается в природе. На практике это обозначает новые биологические и биохимические системы, которые отличаются от канонической системы ДНК-РНК-20 аминокислот (см. классическую центральную догму в молекулярной биологии). Например, вместо ДНК или РНК, КБ исследует аналоги нуклеиновых кислот, называемые ксенонуклеиновые кислоты (КсНК) в качестве носителей информации[1]. Она также исследует расширенный генетический код[2] и включение не-протеиногенных аминокислот в белки[3].
«Астро» означает «звезда», а «экзо» означает «извне». И экзо-, и астробиология занимаются поиском естественно эволюционировавшей жизни во Вселенной, в основном на других планетах в зонах обитаемости. В то время как астробиологи обеспокоены выявлением и анализом (гипотетически) существующей жизни во Вселенной, ксенобиология прилагает усилия к разработке формы жизни с иной биохимией или иным генетическим кодом на планете Земля[4].
Целью ксенобиологии является проектирование и создание биологических систем, которые отличаются от своих природных аналогов на одном или нескольких основных уровнях. В идеале эти новые организмы будут отличаться в каждом возможном биохимическом аспекте, что отражает совершенно иной генетический код. Долгосрочная цель состоит в создании клетки, которая будет хранить свою генетическую информацию не в ДНК, но в альтернативном информационном полимере, состоящем из ксенонуклеиновых кислот (КсНК), иных пар оснований, с использованием неканонических аминокислот и измененного генетического кода. На данный момент созданы клетки, включающие только одну или две из этих функций.