Bacteriile recombinante sunt bacterii care au suferit inginerie genetică. Aceasta înseamnă că ADN-ul lor a fost modificat prin introducerea noului ADN. Astfel de bacterii au fost de o valoare imensă în cercetarea biologică și pentru utilizări industriale și de mediu.
Noul ADN este adesea introdus într-un fel de vehicul cunoscut ca vector. Aceasta poate fi o plasmidă sau un virus. Plasmida are un tip de marker selectabil, astfel încât celulele să o producă în continuare. Adesea, aceasta este rezistența la antibiotice. De asemenea, este posibilă introducerea unei gene direct în ADN-ul propriu al bacteriei.
Adesea, atunci când o nouă genă este clonată, aceasta este exprimată într-un microorganism și, frecvent, în bacterii. Sobolanul de laborator al lumii bacteriene este Escherichia coli, care se gaseste in mod obisnuit in intestinele noastre. Multe tulpini de E. coli sunt disponibile pentru experimentele de clonare.
Sunt disponibile multe truse de clonare care facilitează un nivel ridicat de exprimare a proteinei produse de o genă donată în E. coli. Acest lucru este cunoscut sub numele de supraexpresie. În cercetarea de bază, astfel de tehnici ajută la furnizarea de material suficient pentru a studia funcția și proprietățile produsului genei.
Tehnicile de supraexpresie în bacteriile recombinante au fost de mare utilitate pentru diverse industrii. Acestea au permis producerea de materiale care sunt foarte greu de izolat din surse naturale. De asemenea, izolarea compușilor de la oameni riscă răspândirea bolilor. Multe proteine de importanță medicală au fost produse comercial în acest mod. Insulina, hormonul uman de creștere și medicamentul anti-anemie eritropoietina sunt câteva exemple.
Multe alte specii de bacterii sunt capabile să fie modificate genetic. Acestea le includ pe cele care pot trăi în condiții de mediu mai extreme, cum ar fi apele uzate poluate. Adesea, procesul de fabricare a unei substanțe chimice sau de degradare a uneia necesită mai multe etape chimice diferite. Oamenii de știință au reușit să creeze unele bacterii recombinante cu genele pentru căi întregi pentru biosinteza sau biodegradarea compușilor.
Bacteriile modificate genetic își găsesc utilizare în bioremediere. Aceasta este practica de a folosi organisme pentru a trata poluarea produsă de oameni. De zeci de ani, bacteriile și ciupercile au fost folosite pentru tratarea apelor uzate și decontaminarea apei și a solurilor infuzate cu poluanți organici. Odată cu apariția ingineriei genetice, totuși, este posibil să se proiecteze bacterii recombinante pentru a descompune poluanții în condiții pe care microorganismele nealterate le pot considera nefavorabile.
Bacteriile sunt deosebit de adepte la preluarea metalelor toxice. Tratarea solului contaminat și a deșeurilor solide se face în general într-un rezervor mare cunoscut sub numele de bioreactor. Aceasta este o modalitate de a reține bacteriile recombinante, astfel încât acestea să nu scape în mediu. De asemenea, facilitează optimizarea condițiilor de mediu pentru cele care favorizează creșterea bacteriilor. De asemenea, pot fi create noi tulpini de bacterii pentru a descompune compușii care anterior erau foarte rezistenți la degradare.