La transferencia de un gen humano a una bacteria es una forma útil de producir más del producto proteico de ese gen. También es una forma de crear formas mutantes de un gen humano que puede reintroducirse en las células humanas. Insertar ADN humano en bacterias también es una forma de almacenar todo el genoma humano en una "biblioteca" congelada para acceder posteriormente.
Un gen contiene información para producir una proteína. Algunas proteínas son moléculas que sustentan la vida en los seres humanos. Al insertar un gen humano en una bacteria, los científicos pueden producir grandes cantidades de la proteína codificada por el gen. La producción de insulina es un ejemplo perfecto. Algunos pacientes con diabetes necesitan inyecciones de insulina para sobrevivir. La insulina humana se produce mediante el uso de bacterias.
Las bacterias contienen pequeños trozos circulares de ADN llamados plásmidos. Los plásmidos tienen regiones que se pueden cortar de modo que se pueda insertar un gen humano en el plásmido. Todo el genoma humano, todos los genes de un ser humano, se pueden cortar en trozos pequeños. Estas piezas se pueden insertar en plásmidos que luego se insertan en bacterias. Cada célula bacteriana contiene un fragmento de ADN humano y se puede convertir en una colonia de muchas bacterias que contienen el mismo fragmento de ADN. De esta forma, el genoma humano se puede almacenar en un congelador que es como una biblioteca. En lugar de libros, el congelador contiene viales de bacterias; cada vial contiene una parte del genoma humano.
Otra ventaja de insertar un gen humano en una bacteria es que puede mutar ese gen en cualquier lugar dentro de su secuencia. Incluso puede eliminar fragmentos del gen. Estas mutaciones no dañan a la bacteria, que produce la proteína del gen mutado como lo haría con cualquier otro gen del plásmido. Este método permite a los científicos aislar un gen humano, insertarlo en un plásmido, mutar el gen en el plásmido, colocar el gen mutado en bacterias, hacer crecer la población bacteriana, luego obtener más copias del gen mutado de la bacteria población. El gran conjunto resultante de plásmidos que contienen el gen mutado se puede volver a colocar en células humanas. Esta es una forma de estudiar el efecto de un gen humano mutado artificialmente en células humanas normales.
Los científicos a menudo fusionan partes de proteínas adicionales a genes humanos cuando insertan el gen humano en bacterias. El plásmido que porta el gen humano ya se puede diseñar para que tenga un gen que produce la proteína verde fluorescente (GFP). La proteína GFP se ilumina en verde neón cuando se expone a la luz ultravioleta. Insertar un gen humano en un plásmido permite al científico fusionar el gen humano con GFP. Cuando el científico extrae los plásmidos que contienen este gen de fusión de un lote de bacterias que tienen este plásmido, el científico puede colocar estos genes de fusión en células humanas. De esta manera, el científico puede rastrear el movimiento de la proteína humana que se fusiona con GFP a medida que se mueve en la célula.