Clonarea recombinantă se referă de obicei la tehnicile ADN recombinant. Aceasta implică combinarea unor secvențe de ADN care nu ar exista în mod natural. Aceste tehnici sunt uneori numite și inginerie genetică. Segmente specifice de ADN sunt izolate și combinate într-o unitate mai mică de ADN care se va replica și amplifica numărul de molecule de ADN donate.
Organismele gazdă pentru clonarea recombinantă sunt adesea bacterii. Vehiculul ADN-ului folosit pentru clonare este cunoscut ca un vector și este de obicei un virus sau o plasmidă – o bucată circulară de ADN bacterian care se află în afara cromozomului bacterian. O plasmidă pentru clonare va avea o origine de replicare, astfel încât să se poată replica singură, un situs de clonare și un fel de marker selectabil, cum ar fi rezistența la antibiotice. Acest lucru va asigura selecția și propagarea celulelor care conțin clona.
Locul de donare are o secvență specializată care va fi recunoscută de o anumită endonuclează de restricție – o enzimă care recunoaște secvențe specifice de ADN și taie nucleotidele. Plasmida va fi mai întâi tăiată, astfel încât să fie liniară. Cercetătorii încearcă, în general, să folosească endonucleaze de restricție care lasă „capete lipicioase” care se suprapun și vor coace capetele genei țintă cu secvențe compatibile în vector folosind ligază, restabilind astfel un cerc. Odată ce gena a fost donată în vector, vectorul este introdus în gazda sa de expresie, de obicei printr-un proces cunoscut sub numele de transformare, și crescut în cantități mari. ADN-ul poate fi apoi izolat și utilizat în experimente.
Clonarea recombinantă a permis analiza unor cantități mari de molecule care în mod normal sunt exprimate doar tranzitoriu în celulă, cum ar fi ARNm și proteine. Acest lucru a revoluționat studiul biologiei. Există multe aplicații practice ale clonării recombinante.
Proteinele precum hormonul de creștere uman pot fi exprimate în cantități mari prin clonarea recombinantă. Plantele transgenice sunt folosite în agricultură pentru a preveni atacul insectelor și agenților patogeni. Multe alimente au fost modificate genetic pentru a le îmbunătăți, iar vacile au fost tratate cu hormon de creștere bovin produs prin clonarea recombinantă pentru a crește producția de lapte. Terapia genică a fost folosită în multe terapii, inclusiv pentru a vindeca o formă de orbire. Animalele sunt chiar și clonate, deși clonele suferă frecvent probleme de sănătate.
Unele utilizări ale clonării recombinante sunt foarte controversate. Mulți oameni se opun consumului de alimente modificate genetic sau consumului de lapte cu hormon recombinant. Există multă îngrijorare că culturile care au fost modificate genetic își pot răspândi noile gene în flora locală.
Unii oameni se opun din punct de vedere filozofic modificării formelor de viață existente. Există o condamnare aproape universală a ideii de clonare umană. Rămâne de văzut dacă aceste noi tehnologii își vor atinge întregul potențial practic sau dacă societatea le va limita utilizarea.