Генетичната модификация беше приложена за първи път върху бактериите, тъй като повечето инструменти за производство на ГМО идват от бактерии. Целият процес на производство на ГМО:
1. В първата стъпка се изолира ДНК на вектора, както и ДНК на донорния организъм. При висшите организми е по-изгодно да се изолира информационната иРНК и да се транскрибира в cDNA, като се използва обратна транскрипция.
2. Във втория етап ДНК се разцепва от същата рестрикционна ендонуклеаза. Ако клонираме cDNA, векторът е с тъп край, така че cDNA може да бъде лигиран към вектора.
3. Клонираната ДНК се лигира с векторната ДНК чрез лигаза.
4. Новообразуваната ДНК се нарича рекомбинантна ДНК. В четвъртата стъпка той се прехвърля в клетки-гостоприемници чрез трансформация.
5. Трансформираните клетки се отглеждат върху антибиотична плака, към която векторът е устойчив. Това води до селекция, т.е. само тези клетки, които съдържат функционален плазмид, растат.
6. Анализът на получените генетично модифицирани микроорганизми се извършва в последния етап. ДНК се изолира повторно, смила се и се прехвърля в мембрана, която може точно да определи наличието на клонирана ДНК.
Генетично модифицираните организми са намерили приложение в няколко индустрии. Те обаче най-често се използват във фармацията, храните и селското стопанство.
· Първото приложение на генетична модификация във фармацията е производството на човешки инсулин-хумалин от клетки на Escherichia coli.
Диабетът се развива, когато производството на инсулин е нарушено. Преди откриването на рекомбинантното лечение на пациентите се прилагат препарати, изолирани от панкреаса на животните. Тези препарати обаче се различават от човешките до четири аминокиселини, които при продължителна употреба предизвикват имунен отговор в организма. Този проблем беше решен след получаване на рекомбинантен човешки инсулин.
· В хранително-вкусовата промишленост химозинът се използва в хранително-вкусовата промишленост, който се среща в природата в стомаха на телетата, където осигурява усвояването на млякото. В миналото се е използвал химозинът, получен по този начин. Тъй като консумацията на сирене се увеличи значително през последните години, беше необходимо да се намери заместител. Генът за телешки химозин е въведен в хранителните дрожди Kluyveromyces lactis.
В момента повече от половината от сиренето се произвежда по този начин. Много други вещества, произведени по подобен начин, също се използват за хранителни цели.
· Генетично модифицирани организми се използват в земеделието за защита на посевите. Познаваме почвената бактерия Pseudomonas syringae, която причинява големи щети на реколтата от ягоди. Той има способността да произвежда ензим при температура около нулата, която помага да се образуват ледени кристали. Тези кристали са в състояние да нарушат клетъчната стена на растението и по този начин бактериите осигуряват влизане в тялото на растението.
Нокаут генната технология изключва този ген при модифицирани бактерии. Това е единствената цел, за която генетично модифицираните микроорганизми се освобождават в дивата природа. Всички други ГММ са разработени само за лабораторна употреба или затворени производствени съоръжения. Разпределението им в дивата природа е строго контролирано.