Clonagem de DNA em bactérias

A recombinação entre moléculas de DNA de diferentes organismos é um fenómeno comum na natureza. Vírus como o fago l têm a capacidade de inserir o seu genoma no cromossoma de E. coli. Neste processo, eles podem mudar o conteúdo genético da célula e por vezes uma bactéria torna-se patogénica, ao receber nova informação genética de um vírus. Por exemplo, quando a bactéria Corynebacterium diphtheriae é infectada por um vírus b , produz-se uma toxina que é responsável pelos sinais e sintomas da difteria. O genoma viral que codifica a toxina insere-se no cromossoma bacteriano sob a forma de um provírus. Esta alteração genética na bactéria, causada pelo vírus, conhecida como "conversão lisogénica", é um exemplo de engenharia genética na natureza.

Houve descobertas em biologia molecular, que permitiram aos cientistas reproduzir no laboratório este fenómeno natural e desenvolver métodos para introduzir quase todo o tipo de informação genética num organismo. A maior parte destes avanços envolve a manipulação genética de bactérias como E. coli e B. subtilis, e a levedura S. cerevisae para a produção de bens de consumo, especialmente aqueles que são muito caros ou virtualmente impossíveis de produzir pelos métodos tradicionais.

Fez-se progressos consideráveis no sentido de introduzir genes em animais e plantas para curar doenças genéticas, aumentar a produtividade das plantas e do gado e tornar os cereais mais resistentes a doenças. Por exemplo, introduz-se muitos genes em plantas para as tornar resistentes a insectos e a plantas infestantes. Muitos cientistas estão a tentar introduzir em alguns cereais como o trigo, o arroz, a cevada e o milho, os genes bacterianos para a conversão do azoto atmosférico em amónia. Isto permitiria o crescimento dos cereais sem a necessidade de adição de fertilizantes de azoto, bastante dispendiosos e muitas vezes prejudiciais ao meio ambiente.