Η μεταφορά ενός ανθρώπινου γονιδίου σε βακτήρια είναι ένας χρήσιμος τρόπος παραγωγής περισσότερων από το πρωτεϊνικό προϊόν αυτού του γονιδίου. Είναι επίσης ένας τρόπος δημιουργίας μεταλλαγμένων μορφών ενός ανθρώπινου γονιδίου που μπορούν να εισαχθούν ξανά σε ανθρώπινα κύτταρα. Η εισαγωγή ανθρώπινου DNA σε βακτήρια είναι επίσης ένας τρόπος αποθήκευσης ολόκληρου του ανθρώπινου γονιδιώματος σε μια παγωμένη "βιβλιοθήκη" για μελλοντική πρόσβαση.
Ένα γονίδιο περιέχει πληροφορίες για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης. Ορισμένες πρωτεΐνες είναι μόρια που διατηρούν τη ζωή στους ανθρώπους. Με την εισαγωγή ενός ανθρώπινου γονιδίου σε ένα βακτήριο, οι επιστήμονες μπορούν να παράγουν μεγάλες ποσότητες της πρωτεΐνης που κωδικοποιείται από το γονίδιο. Η παραγωγή ινσουλίνης είναι ένα τέλειο παράδειγμα. Μερικοί ασθενείς με διαβήτη χρειάζονται ενέσεις ινσουλίνης για να επιβιώσουν. Η ανθρώπινη ινσουλίνη παράγεται μέσω της χρήσης βακτηρίων.
Τα βακτήρια περιέχουν μικρά κυκλικά κομμάτια DNA που ονομάζονται πλασμίδια. Τα πλασμίδια έχουν περιοχές που μπορούν να κοπούν έτσι ώστε ένα ανθρώπινο γονίδιο να μπορεί να εισαχθεί στο πλασμίδιο. Ολόκληρο το ανθρώπινο γονιδίωμα - όλα τα γονίδια σε έναν άνθρωπο - μπορεί να κοπεί σε μικρά κομμάτια. Αυτά τα κομμάτια μπορούν να εισαχθούν σε πλασμίδια που στη συνέχεια εισάγονται σε βακτήρια. Κάθε βακτηριακό κύτταρο περιέχει ένα κομμάτι ανθρώπινου DNA και μπορεί να αναπτυχθεί σε μια αποικία πολλών βακτηρίων που περιέχουν το ίδιο κομμάτι DNA. Με αυτόν τον τρόπο το ανθρώπινο γονιδίωμα μπορεί να αποθηκευτεί σε καταψύκτη που μοιάζει με βιβλιοθήκη. Αντί για βιβλία, ο καταψύκτης περιέχει φιαλίδια βακτηρίων. κάθε φιαλίδιο περιέχει ένα κομμάτι του ανθρώπινου γονιδιώματος.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της εισαγωγής ενός ανθρώπινου γονιδίου σε ένα βακτήριο είναι ότι μπορείτε να μεταλλάξετε αυτό το γονίδιο σε οποιαδήποτε θέση στην αλληλουχία του. Μπορείτε ακόμη και να κόψετε κομμάτια του γονιδίου. Αυτές οι μεταλλάξεις δεν βλάπτουν τα βακτήρια, τα οποία παράγουν την πρωτεΐνη από το μεταλλαγμένο γονίδιο, όπως θα έκανε για οποιοδήποτε άλλο γονίδιο στο πλασμίδιο. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει στους επιστήμονες να απομονώσουν ένα ανθρώπινο γονίδιο, να το εισαγάγουν σε ένα πλασμίδιο, να μεταλλάξουν το γονίδιο στο πλασμίδιο, να τοποθετήσουν το μεταλλαγμένο γονίδιο σε βακτήρια, ανάπτυξη του βακτηριακού πληθυσμού και μετά λήψη περισσότερων αντιγράφων του μεταλλαγμένου γονιδίου από το βακτηρίδιο πληθυσμός. Η προκύπτουσα μεγάλη δεξαμενή πλασμιδίων που περιέχει το μεταλλαγμένο γονίδιο μπορεί στη συνέχεια να τοποθετηθεί ξανά σε ανθρώπινα κύτταρα. Αυτός είναι ένας τρόπος να μελετηθεί η επίδραση ενός τεχνητά μεταλλαγμένου ανθρώπινου γονιδίου σε φυσιολογικά ανθρώπινα κύτταρα.
Οι επιστήμονες συχνά συγχωνεύουν επιπλέον μέρη πρωτεϊνών σε ανθρώπινα γονίδια όταν εισάγουν το ανθρώπινο γονίδιο σε βακτήρια. Το πλασμίδιο που μεταφέρει το ανθρώπινο γονίδιο μπορεί ήδη να τροποποιηθεί ώστε να έχει ένα γονίδιο που παράγει πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (GFP). Η πρωτεΐνη GFP ανάβει πράσινο νέον όταν εκτίθεται σε υπεριώδες φως. Η εισαγωγή ενός ανθρώπινου γονιδίου σε ένα πλασμίδιο επιτρέπει στον επιστήμονα να συντήξει το ανθρώπινο γονίδιο στο GFP. Όταν ο επιστήμονας εξάγει τα πλασμίδια που περιέχουν αυτό το γονίδιο σύντηξης από μια ομάδα βακτηρίων που έχουν αυτό το πλασμίδιο, ο επιστήμονας μπορεί στη συνέχεια να τοποθετήσει αυτά τα γονίδια σύντηξης σε ανθρώπινα κύτταρα. Με αυτόν τον τρόπο ο επιστήμονας μπορεί να παρακολουθεί την κίνηση της ανθρώπινης πρωτεΐνης που είναι συντηγμένη στο GFP καθώς κινείται στο κύτταρο.