На этапе проектирования исследователи идентифицируют конкретный ген или гены, связанные с желаемым ферментом. Это может включать отбор генов из природных источников или создание синтетических генов с желаемыми характеристиками.

Разработанные гены затем вводятся в клетки путем внешнего вмешательства. Этого можно достичь с помощью различных методов, таких как векторы доставки генов или инструменты редактирования генов, такие как CRISPR-Cas9. Эти методы позволяют исследователям манипулировать генетическим материалом внутри клеток, вводя желаемые генетические модификации.

После успешного введения отредактированных генов клеточный механизм считывает и интерпретирует генетическую информацию для производства мРНК. мРНК служит матрицей для синтеза белка. Затем рибосомы клетки переводят мРНК в соответствующий белок – в данном случае в специальный фермент. Уровень экспрессии можно контролировать и оптимизировать с помощью различных факторов, таких как сила промотора и условия окружающей среды.