Transferir um gene humano para a bactéria é uma maneira útil de fazer mais do produto proteico desse gene. É também uma forma de criar formas mutantes de um gene humano que pode ser reintroduzido em células humanas. Inserir DNA humano em bactérias também é uma forma de armazenar todo o genoma humano em uma "biblioteca" congelada para acesso posterior.
Um gene contém informações para fazer uma proteína. Algumas proteínas são moléculas que sustentam a vida em humanos. Ao inserir um gene humano em uma bactéria, os cientistas podem produzir grandes quantidades da proteína que é codificada pelo gene. A produção de insulina é um exemplo perfeito. Alguns pacientes com diabetes precisam de injeções de insulina para sobreviver. A insulina humana é produzida pelo uso de bactérias.
As bactérias contêm pequenos pedaços circulares de DNA chamados plasmídeos. Os plasmídeos têm regiões que podem ser cortadas de modo que um gene humano possa ser inserido no plasmídeo. Todo o genoma humano - todos os genes de um ser humano - pode ser cortado em pequenos pedaços. Essas peças podem ser inseridas em plasmídeos que são inseridos em bactérias. Cada célula bacteriana contém um pedaço de DNA humano e pode ser cultivada em uma colônia de muitas bactérias que contêm o mesmo pedaço de DNA. Desta forma, o genoma humano pode ser armazenado em um freezer que funciona como uma biblioteca. Em vez de livros, o freezer contém frascos de bactérias; cada frasco contém um pedaço do genoma humano.
Outra vantagem de inserir um gene humano em uma bactéria é que você pode fazer a mutação desse gene em qualquer local de sua sequência. Você pode até cortar pedaços do gene. Essas mutações não prejudicam a bactéria, que produz a proteína do gene mutado, como faria com qualquer outro gene no plasmídeo. Este método permite aos cientistas isolar um gene humano, inseri-lo em um plasmídeo, fazer a mutação do gene no plasmídeo, colocar o gene mutado em bactérias, crescer a população bacteriana e, em seguida, obter mais cópias do gene mutado da bactéria população. O grande pool resultante de plasmídeos contendo o gene mutado pode então ser colocado de volta nas células humanas. Esta é uma forma de estudar o efeito de um gene humano mutado artificialmente em células humanas normais.
Os cientistas costumam fundir partes extras da proteína aos genes humanos quando inserem o gene humano nas bactérias. O plasmídeo que carrega o gene humano já pode ser modificado para ter um gene que produz a proteína fluorescente verde (GFP). A proteína GFP brilha em verde neon quando exposta à luz ultravioleta. A inserção de um gene humano em um plasmídeo permite ao cientista fundir o gene humano ao GFP. Quando o cientista extrai os plasmídeos que contêm esse gene de fusão de um lote de bactérias que possuem esse plasmídeo, o cientista pode então colocar esses genes de fusão em células humanas. Desta forma, o cientista pode rastrear o movimento da proteína humana que é fundida ao GFP à medida que se move na célula.